«Ответы на вопросы по КСЕ»

9. Метафизический метод и его применение в науке. 

В истории изучения человеком природы сложились два прямо противоположных, несовместимых метода этого изучения, которые приобрели статус общефилософских, т.е. носящих всеобщий характер. Это – диалектический и метафизический методы.

Метафизика (букв. «после физики») употребляется в трех основных значениях: 1) как синоним философии; 2) как синоним особой философской науки – онтологии, т.е. учения о бытии как таковом, независимо от его частных видов и в отвлечении от вопросов логики и теории познания; 3) философский метод познания, мышления, противостоящий диалектическому методу как своему антиподу. Самая характерная, существенная черта метафизики как метода – абсолютизация того или иного элемента целого, момента деятельности в любой ее форме. Метафизика (как и диалектика) никогда не была чем-то раз и навсегда данным, она изменялась, выступала в различных исторических формах. Специфика метафизики, характерной для философии и науки XVII–XIX вв., в отрицании всеобщей связи и развития явлений. Этот метод мышления имел объективную основу своего появления – необходимость исследования предметов в их неизменности, устойчивости, вне связи с другими, чем и занималась наука того времени. Исторически вторая форма метафизики не отвергает всеобщую связь явлений, их развитие, но абсолютизирует какой-либо один аспект. Метафизический способ мышления вполне правомерен и необходим везде, где не требуется рассматривать предмет в развитии и во всех его взаимосвязях. 

При метафизическом подходе объекты и явления окружающего мира рассматриваются изолированно друг от друга, без учета их взаимных связей и как бы в застывшем, фиксированном, неизменном состоянии. Диалектический подход, наоборот, предполагает изучение объектов, явлений со всем богатством их взаимосвязей, с учетом реальных процессов их изменения, развития. 

Истоки этих противоположных подходов к осмыслению мира лежат в глубокой древности. Одним из ярких выразителей диалектического подхода (несмотря на всю его наивность) был древнегреческий мыслитель Гераклит. Он обращал внимание на взаимосвязи и изменчивость в природе, выдвигал идею о ее беспрерывном движении и обновлении. Дошедшие до нас афоризмы Гераклита свидетельствуют о глубине его понимания окружающего природного мира. 

«Когда мы подвергаем мысленному рассмотрению природу... – писал Ф. Энгельс, – то перед нами сперва возникает картина бесконечного сплетения связей и взаимодействий, в которой ничто не остается неподвижным и неизменным, а все движется, изменяется, возникает и исчезает... Этот первоначальный, наивный, но по сути дела правильный взгляд на мир был присущ древнегреческой философии и впервые выражен Гераклитом...». 

В то же время в древнегреческой философии VI–V веков до н.э. зародился и другой подход к познанию мира. В учениях некоторых философов этого периода (Ксенофана, Парменида, Зенона) проявились попытки доказать, что окружающий мир неподвижен, неизменен, ибо всякое изменение представляется противоречивым, а потому – невозможным. Подобные воззрения много веков спустя проявились в науке Нового времени (во всяком случае, до середины XVIII в.), а соответствующий им метод познания получил наименование метафизического. 

На определенном этапе научного познания природы метафизический метод, которым руководствовались ученые-естествоиспытатели, был вполне пригоден и даже неизбежен, ибо упрощал, облегчал сам процесс познания. «Разложение природы на ее отдельные части, разделение различных процессов и предметов природы на определенные классы, исследование внутреннего строения органических тел по их многообразным анатомическим формам – все это было основным условием тех исполинских успехов, которые были достигнуты в области познания природы за последние четыреста лет», – писал Ф. Энгельс. В рамках метафизического подхода к миру учеными изучались многие объекты, явления природы, проводилась их классификация. 

Наглядным примером этого может служить весьма плодотворная деятельность известного шведского ученого, метафизически мыслящего натуралиста Карла Линнея (1707-1778). Будучи талантливым, неутомимым исследователем, Линней все силы своего огромного ума, обогащенного наблюдениями в многочисленных путешествиях, употребил на создание классификации растительного и животного мира. В своем основном труде «Система природы» он сформулировал принцип такой классификации, установив для представителей живой природы следующую градацию: класс, отряд, род, вид, вариация. Живые организмы, например, Линней разделил на 6 классов (млекопитающие, птицы, амфибии, рыбы, черви, насекомые), а в растительном мире выделил целых 24 класса. Оригинальной идеей Линнея стала бинарная система обозначения растений и животных. Согласно этой системе, любое название представителя растительного или животного мира состоит из двух латинских наименований: одно из них является родовым, а второе – видовым. Например, в указанной системе человек именовался по латыни Homo sapiens, т.е. человек разумный.

Но, проделав огромную и очень полезную классификационную работу, Линней вместе с тем не вышел за рамки традиционного для науки XVIII века метафизического метода мышления. Распределив, образно говоря, «по полочкам» разновидности представителей живой природы, расположив растения и животных в порядке усложнения их строения, он не усмотрел в этом усложнении развития. Линней считал виды растений и животных абсолютно неизменными. А самих «видов, столько, сколько их создано Творцом», – писал он в своей знаменитой «Системе природы».

10. Диалектический метод и его применение в науке.

Диалектика есть общая теория развития‚ учение о развитии и связях бытия. Она исследует причины развития, его механизм и направления. При изучении связей диалектика акцентирует внимание на связях всеобщих, устойчивых, повторяющихся, необходимых. Слово «диалектика» впервые применил Сократ, обозначавший им свой метод философствования. Диалектику Сократ любил сравнивать с майевтикой, так как диалектика – такой способ рассуждений‚ в результате которого вскрываются внутренние противоречия в речи противника или в исследуемом воззрении отбрасываются мнения, которые ведут к противоречивым следствиям. Это позволяет выявить те мнения, которые ведут к знанию, истине. Таким образом и осуществляется «родовспоможение» или помощь рождению истины. Сократ полагает, что пробуждая в других стремление к истине, он продолжает в нравственной области дело своей матери, повитухи Фенареты. Но еще ранее, чем появилось само слово «диалектика» и значение его как метода философии, начала складываться диалектическая теория в философии античности.

Уже древние мыслители исходили из представления о космосе как мировом завершенном целом, пребывающем в покое; внутри этого целого вечно совершаются непрерывные процессы изменения, становления. В смысле, близком к современному, понятие диалектики впервые употребил Гегель, трактовавший ее как умение отыскивать противоположности в развитии действительности, т.е. как учение о развитии через противоречие.

Диалектика как способ рационально-понятийного освоения бытия рассматривает познание как сложный процесс, в котором субъект познания (человек) и объект познания находятся в особых взаимоотношениях. Субъект обладает творческой активностью и потому не просто созерцает мир, но выбирает из него интересующие его явления и предметы, превращая их в объекты познания. Таким образом, результат познания есть не зеркальное отражение мира, а вполне определенная информация о той или иной области бытия. Физик ищет и находит в природе физические закономерности, химик или биолог соответственно – химические или биологические, социолог – социальные и т.д. Ученый как бы надевает очки, соответствующие его предмету, и видит мир сквозь их призму, отвлекаясь от того, что несущественно для исследуемого предмета и, напротив, идеализируя существенное. Любой предмет, любое явление мира бесконечно многообразно, но когда они становятся объектом познания, они как бы поворачиваются к познающему лишь одной стороной. В этом смысле предмет любой науки есть заведомо интерпретированная действительность, не тождественная с бытием. Познавая отдельные стороны бытия, мы должны помнить о допущенных предметных «огрублениях», понимая их ограниченность и относительность. Диалектика как метод познания основана на понимании, что мир многообразен и представляет собой нечто становящееся и развивающееся.

Диалектические идеи всеобщей взаимосвязи и развития могли утвердиться в естествознании лишь после того, как был пройден этап изучения отдельных объектов, явлений природы и их классификации. Не изучив, например, отдельные разновидности растительного и животного мира, не классифицировав их, невозможно было обосновать идею эволюции органической природы. Другими словами, эпохальное открытие Чарльза Дарвина, о котором речь пойдет ниже, могло быть сделало лишь после гигантского труда Карла Линнея, в результате которого уже можно было сравнивать между собой изученные и классифицированные виды растений и животных от простейших и до человека.

Новые научные идеи и открытия второй половины XVIII – первой половины XIX веков вскрыли диалектический характер явлений природы. Достижения естествознания этого периода опровергали метафизический взгляд на природу, демонстрировали ограниченность метафизики, которая все более и более тормозила дальнейший прогресс науки. Только диалектика могла помочь естествознанию выбраться из теоретических трудностей.

 

11. Общелогические методы и особенности их использования в научном естествознании.

Формализация – использование специальной символики вместо реальных объектов.

Ярким примером формализации является широкое использование математической символики и математических методов в естествознании. Этой же цели служат различные логические системы, широко используемые в современной науке. Формализация всегда происходит по единым правилам: в первую очередь определяется тот набор символов и знаков, с которым будет иметь дело ученый, во-вторых, задается система правил, по которым из введенных знаков и символов можно получать какие-то выводы.

Формализация дает возможность исследовать объекты без непосредственного обращения к ним и записывать полученные результаты в краткой и четкой форме.

По сути дела, формализация представляет собой создание искусственного языка, без которого практически невозможно существование научной теории и который является ее семиотическим основанием.

Индукция – метод научного познания, представляющий собой формулирование логического умозаключения путем обобщения данных наблюдения и эксперимента, получение общего вывода на основании частных посылок; движение от частного к общему,

Родоначальником индуктивного метода познания является крупнейший философ Нового времени Ф. Бэкон. Он считал индукцию важнейшим методом поиска истины в науке. Непосредственной основой индуктивного умозаключения является повторяемость признаков в ряду предметов определенного класса. Заключение по индукции представляет собой вывод об общих свойствах всех предметов, относящихся к данному классу, на основании наблюдения достаточно широкого множества таких предметов. Обычно индуктивные обобщения рассматриваются как опытные истины, или эмпирические обобщения. Так, ученые в большом числе опытов по изучению электропроводности фиксировали способность металлов проводить электрический ток. На основании этих опытов и было сделано индуктивное умозаключение об электропроводности как свойстве всех металлов.

Различают полную и неполную индукцию. Полная индукция строит общий вывод на основании изучения всех предметов или явлений данного класса. В результате полной индукции полученное умозаключение имеет характер достоверного вывода. Приведенный выше вывод об электропроводности металлов является примером полной индукции. Но в окружающем нас мире не так много подобных объектов одного класса, число которых ограниченно настолько, что исследователь может изучить каждый из них.

Поэтому гораздо чаще ученые прибегают к неполной индукции, которая строит общий вывод на основании наблюдения ограниченного числа фактов, если среди них не встретились такие, которые противоречат индуктивному умозаключению. Например, если ученый в ста или более случаях наблюдает один и тот же факт, он может сделать вывод, что этот эффект проявится и при других сходных обстоятельствах. Естественно, что добытая таким путем истина неполна, полученное знание носит вероятностный характер и требует дополнительного подтверждения.

Научная индукция может реализовываться в целом ряде методов:

•  метод единственного сходства – если во всех случаях наблюдения какого-то явления выявляется лишь один общий фактор, то он и есть причина этого явления;• метод единственного различия – если наблюдаемое явление возникает лишь при наличии какого-то фактора, отсутствующего при прочих условиях, этот фактор и является причиной данного явления;

•  метод сходства и различия – соединение двух первых методов;

• метод сопутствующих изменений – если известные изменения какого-то явления каждый раз приводят к изменениям в другом явлении, между этими явлениями существует причинно-следственная связь;

• метод остатков – если сложное явление вызывается несколькими причинами и у части данного явления причины известны, то оставшиеся факторы являются причиной остальной части явления.

Индукция не может существовать в отрыве от дедукции.

Дедукция – метод научного познания, представляющий собой получение частных выводов на основе общих знаний; вывод от общего к частному.

Дедукция как метод познания исходит из уже познанных законов и принципов, поэтому метод дедукции не позволяет получить содержательно нового знания. Дедукция представляет собой лишь способ логического развертывания системы положений на базе исходного знания, способ выявления конкретного содержания общепринятых посылок. Поэтому она не может существовать в отрыве от индукции.

 

12. Методы эмпирических и теоретических исследований в научном естествознании.

Процесс познания в самом общем виде представляет собой решение различного рода задач, возникающих в ходе практической деятельности человека. Изучение возникающих при этом проблем достигается посредством особых приемов (методов), позволяющих перейти от известных знаний к новому знанию. Метод – это совокупность приемов и операций практического и теоретического познания действительности. Он оптимизирует деятельность человека, вооружает его наиболее рациональными способами организации деятельности.

В структуре научного познания четко выделяются два уровня – эмпирический и теоретический. Каждый из них характеризуется не только собственными формами организации научного знания, но и присущими им методами познания.

На эмпирическом уровне происходит сбор фактов и информации (установление фактов, их регистрация, накопление), а также их описание (изложение фактов и их первичная систематизация).

Теоретическая сторона связана с объяснением и обобщением фактов, созданием новых теорий, выдвижением гипотез, открытием новых законов, а также предсказанием новых фактов в рамках этих теорий. С их помощью вырабатывается научная картина мира, что важно для осуществления мировоззренческой функции науки.

Средства и методы познания соответствуют названной структуре науки, которая одновременно представляет собой данные этапы развития научного знания. Так, эмпирическое, экспериментальное исследование предполагает целую систему экспериментальной и наблюдательной техники (вычислительных приборов, измерительных установок и инструментов), с помощью которых устанавливаются новые факты. Теоретическое исследование предполагает абстрактную работу ученых, направленную на объяснение фактов (предположительное – с помощью гипотез, проверенное и доказанное – с помощью теорий и законов науки), на образование понятий, обобщающих опытные данные. То и другое вместе позволяет осуществить проверку познанного на практике.

В основе методов науки лежит единство эмпирических и теоретических сторон. Они взаимосвязаны и обусловливают друг друга. Их разрыв, или преимущественное развитие одной стороны за счет другой, закрывает путь к правильному познанию природы: теория становится беспредметной, опыт – слепым.

Каждая наука использует различные методы, которые зависят от характера решаемых в ней задач. Однако своеобразие научных методов состоит в том, что они относительно независимы от типа проблем, но зато зависят от уровня и глубины научного исследования. Это проявляется в той роли, которую они играют в процессе научного исследования. Иными словами, в каждом конкретном научном исследовании меняется сочетание методов. Помимо выделения двух уровней познания в основу классификации научных методов может быть положена возможность использования метода в разных сферах человеческой деятельности. В таком случае можно выделить общие, особенные, и частные методы научного познания.

Общие методы познания касаются любого предмета, любой науки. Это различные формы метода, дающего возможность связывать воедино все стороны процесса познания, все его ступени. Это, скорее, общефилософские методы познания. В истории философии можно найти только два таких метода – метафизический и диалектический. До конца XIX в. в науке господствовал метафизический метод и лишь с XX в. он уступил свое место диалектическому методу познания. Оба этих метода лишь намечают границы познания, вводят его гносеологические предпосылки.

Частные методы научного познания – это специальные методы, действующие только в пределах отдельной отрасли науки. Таков метод кольцевания птиц, применяющийся в зоологии. Иногда частные методы могут использоваться за пределами той области знания, в которой они возникли. Так, методы физики, использованные в других отраслях естествознания, привели к созданию астрофизики, геофизики, кристаллофизики и других междисциплинарных наук. Нередко применяется комплекс взаимосвязанных частных методов к изучению одного предмета. Например, молекулярная биология одновременно пользуется методами физики, математики, химии, кибернетики.

Хотя частные методы и способы исследования в разных науках могут заметно отличаться друг от друга, но общий подход этих методов к процессу познания остается в сущности одним и тем же. Все они определяют тактику исследования. Стратегию исследования определяют особенные методы познания.

Особенные методы используются большинством наук на разных этапах познавательной деятельности и касаются определенной стороны изучаемого предмета или приема исследования. Именно среди особенных методов можно выделить эмпирический и теоретический уровни познания. Таким образом, существуют особенные методы, проявляющиеся:

на эмпирическом уровне познания (особенные эмпирические методы);

на теоретическом уровне познания (особенные теоретические методы);

методы, действующие как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях познания (особенные универсальные методы).

К особенным эмпирическим методам относятся: наблюдение, измерение и эксперимент. Сущностью наблюдения является чувственное отражение предметов и явлений объективного мира, в ходе которого мы получаем некую первичную информацию о них. Поэтому исследование любых объектов окружающего нас мира чаще всего начинается с наблюдения и лишь потом переходит к другим методам изучения интересующих ученого объектов.

Наблюдение – это целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, которые не должны быть изменены.

Наблюдение должно быть целенаправленным, т.е. оно ведется для решения определенной задачи, для чего внимание ученого фиксируется только на тех сторонах объекта, которые связаны с этой задачей. Планомерность – еще одно качество научного наблюдения, так как отсутствие плана, поиски наобум не могут привести к решению поставленной проблемы. При этом не следует забывать, что наблюдение не связано с преобразованием, изменением объектов познания.

Наблюдение является первоначальным источником информации, но в науке оно существенным образом зависит от теории, предполагает наличие программы исследования, формирующейся на базе прошлых убеждений, установленных фактов, принятых концепций. Ведь прежде чем что-то наблюдать, необходимо располагать какой-либо идеей, предположением или просто догадкой о том, что следует искать. Поэтому в науке редко бывают открытия, связанные со случайными, заранее не предусмотренными наблюдениями.

Результаты наблюдения должны фиксироваться в описании, отражающем те свойства и стороны изучаемого объекта, которые являются предметом исследования ученого. Такое описание должно быть максимально полным, точным и объективным, поскольку должно дать достоверную и адекватную картину изучаемого явления. Именно описания результатов наблюдения составляют эмпирический базис науки, на их основе создаются эмпирические обобщения, систематизации и классификации.

Наблюдение является важнейшим методом познания в тех науках, которые ставят задачу изучить естественное функционирование или поведение объекта (в этологии, социальной психологии и т.п.). Также этот метод применяется там, где невозможен или очень затруднен эксперимент (в астрономии, вулканологии, гидрологии и т.д.).

По способу проведения наблюдения выделяются непосредственные и опосредованные наблюдения.

Непосредственные наблюдения связаны с отражением различных сторон или свойств объекта посредством органов чувств человека. Особенно большое значение при этом имеет зрение (визуальное наблюдение). Это важнейший метод исследования в астрономии, с помощью которого еще в древности была составлена карта звездного неба, звезды получили свои названия и были объединены в созвездия.

Больших результатов ученым удается достигнуть при помощи опосредованных наблюдений, которые проводятся с помощью технических средств. Так, в астрономии важнейшим этапом стало создание телескопа, многократно расширившего возможности человеческого глаза и позволившего сделать уникальные открытия. С тех пор помимо оптических телескопов появились радиотелескопы, рентгеновские телескопы, с помощью которых удалось получить информацию о таких необычных космических объектах, как квазары и пульсары. Не следует забывать, что естествознание Нового времени не могло бы занять того места в истории мировой цивилизации, если бы не постоянное совершенствование и изобретение новых приборов и инструментов, без которых невозможно представить себе современную науку. Многие разделы современного естествознания (например, физика микромира или молекулярная генетика) просто не смогли бы появиться без соответствующих технических средств.

Для получения значимых результатов чаще всего требуется большое количество наблюдений, так как при однократном наблюдении велика вероятность ошибки. Так, чтобы мы смогли услышать утром привычный для нас прогноз погоды, на Земле работают свыше 10 тысяч метеостанций, а также многочисленные зонды и метеоспутники, использование которых позволяет вести глобальный мониторинг состояния земной атмосферы, поверхности суши и океана. Частным случаем наблюдения являются измерение и сравнение.

Измерение – это определение количественных значений (характеристик) изучаемых сторон или свойств объекта исследования с помощью специальных технических устройств.

Эти устройства могут работать как в руках человека, так и в автоматическом режиме. Современные компьютеры позволяют проводить не только процедуру измерения, но и обрабатывать полученные данные.

Большую роль в исследовании играют единицы измерения – эталоны, с которыми сравниваются полученные данные. Они могут быть основными (базисными) и производными, выводимыми из них с помощью математических операций.

Считается, что методика построения основных и производных единиц измерения принадлежит К. Гауссу. В 1832 г. он ввел три основных независимых друг от друга единицы измерения: длины –- миллиметр, массы – миллиграмм, времени – секунда. Остальные единицы выводились из этих трех. Позже по этому принципу были построены и другие системы физических единиц.

За последние четыре века бурного развития естествознания было создано множество различных систем единиц измерения, что затрудняло работу ученых. Поэтому в 1960 г. Генеральная конференция по мерам и весам приняла Международную систему единиц – СИ. Она базируется на семи основных единицах: метр (м) – единица длины, килограмм (кг) – единица массы, секунда (с) – единица времени, ампер (А) – сила электрического тока, кельвин (К) – термодинамическая температура в градусах, кандела (кд) – сила света, моль – количество вещества и двух дополнительных: радиан (рад) – плоский угол, стерадиан (ср) – телесный угол. Сегодня большая часть измерительных приборов градуируется в этих единицах.

На основании данных единиц измерения введены производные единицы – площадь, объем, частота, скорость, ускорение и др.

Существует несколько видов измерений. В зависимости от времени измерения бывают статические и динамические. В статических измерениях измеряемая величина остается неизменной во времени (например, размеры тела). В динамических измерениях интересующая ученого величина меняется (например, вибрации). По способу получения результатов различают прямые и косвенные измерения. Прямые измерения получаются при сравнении объекта с эталоном или выдаются измерительным прибором. Косвенные измерения осуществляются на основе математических расчетов.

Частным случаем измерения является сравнение. Оно позволяет оценить различные объекты и соотнести их друг с другом.

Эксперимент – более сложный метод эмпирического познания по сравнению с наблюдением, без которого он не обходится. Эксперимент представляет собой целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на интересующий его объект для изучения различных его сторон, связей и отношений.

Таким образом, в ходе эксперимента ученый может вмешиваться в естественный ход процессов, преобразовывать объект исследования, помещать его в искусственные условия.

Специфика эксперимента состоит также в том, что он позволяет увидеть объект или процесс в «чистом» виде. Это достигается за счет максимального исключения воздействия посторонних факторов. Ведь в обычных условиях все природные процессы крайне сложны и запутанны, не поддаются полному контролю и управлению. Поэтому экспериментатор отделяет существенные факторы от несущественных и тем самым значительно упрощает ситуацию. Такое упрощение способствует более глубокому пониманию сути явлений и процессов и дает возможность контролировать немногие важные для данного эксперимента факторы и величины.

Многие эксперименты ставят изучаемый объект в некоторые искусственные, нередко экстремальные условия (сверхнизкие или сверхвысокие температуры, давления и т.д.). При этом нередко обнаруживаются необычные, неожиданные свойства, позволяющие в ином ракурсе взглянуть на привычные всем предметы и явления.

Эксперимент вошел в число важнейших методов науки со времен Г. Галилея, благодаря которому естествознание совершило гигантский скачок в своем развитии. Но с того времени эксперименты стали значительно сложнее как по своей технической оснащенности, так и по взаимодействию с теорией. Ведь эксперименты не ставятся «вслепую», они всегда базируются на каких-то теоретических положениях, имеют четко определенную цель и план исследования. Поэтому в наши дни все более важной становится проблема строгости эксперимента (наблюдения). Дело в том, что используемые в ходе эксперимента сложнейшие приборы и инструменты сами влияют на объект исследования, чего быть не должно. Это прежде всего относится к исследованиям в области физики микромира.

В зависимости от характера проблем, решаемых в ходе эксперимента, они подразделяются на исследовательские и проверочные.

Исследовательские эксперименты дают возможность обнаружить у объекта новые, неизвестные ранее свойства. При этом могут быть получены выводы, не предсказанные существующими гипотезами или теориями. Так, Э. Резерфорд в ходе своих экспериментов по изучению альфа-частиц обнаружил существование атомного ядра, что привело к рождению ядерной физики.

Проверочные эксперименты служат для проверки, подтверждения существующих гипотез или теорий. Так, существование многих элементарных частиц вначале было предсказано теоретически, и лишь позднее были получены экспериментальные подтверждения их существования.

Исходя из методики проведения и получаемых результатов, эксперименты можно разделить на качественные и количественные.

Качественные эксперименты являются поисковыми и позволяют выявить влияние каких-то внешних факторов на объект исследования. Нередко они становятся прологом количественного эксперимента, направленного на установление точных количественных зависимостей замеченного явления. Так, в ходе качественного эксперимента Эрстед открыл связь электричества и магнетизма. Позднее Ампер в количественном эксперименте сформулировал закон для силы взаимодействия токов.

В зависимости от области применения эксперименты бывают естественнонаучные, прикладные и социально-экономические.

Естественнонаучные эксперименты ставят перед собой задачу подтверждения каких-то теоретических положений, поиска новых фактов.

Прикладные эксперименты всегда имеют целью поиск практического применения уже известных фактов и теорий. Так, открытие электромагнитных волн в 1888 г. связано с именем Г. Герца, который сумел в естественнонаучном эксперименте получить радиоволны. Опыты А.С. Попова по использованию волн Герца, в результате которых появилось радио, являются прикладным экспериментом.

Социально-экономические эксперименты непосредственно касаются жизни человека и общества и связаны с проверкой различных новаций в общественной жизни.

К теоретическим методам научного познания относятся процедуры абстрагирования и идеализации, в ходе которых образуются научные понятия. Особенными теоретическими методами также являются формализация, индукция и дедукция, гипотеза.

 

13. Формы научного познания. Научный факт и теория.

Ценность научных знаний неразрывно связана со структурой самой науки (прежде всего, с ее логическим аспектом). В науковедении принято выделять эмпирические и теоретические знания, которые могут быть получены в результате чувственного и рационального познания мира. Эмпирические и теоретические знания представляют собой два уровня научного познания, отношения между которыми весьма сложны и неоднозначны.

Главной основой, фундаментом науки являются бесспорные факты, с установления которых начинается научное познание. Чтобы факт считался бесспорным, требуется его подтверждение в ходе многочисленных наблюдений или экспериментов. Так, если мы один раз увидели, что яблоко с дерева падает на землю, это всего лишь единичное наблюдение.  Но если подобные падения фиксируются неоднократно, можно говорить о бесспорном факте. Подобные факты составляют эмпирический, то есть опытный фундамент науки.

В то же время количество бесспорных фактов очень велико и все время продолжает возрастать. Поэтому для ученого важно не просто зафиксировать еще один подобный факт, а провести систематизацию известных фактов, выявить в них то общее, что позволит сделать эмпирическое обобщение, то есть установить общее правило, которому подчиняются непосредственно наблюдаемые явления. Считается, что эмпирические обобщения так же бесспорны, как и те факты, из которых они выведены, поэтому эмпирические обобщения играют важную роль в науках, носящих в основном описательный характер (например, в геологии).

К сожалению, сами по себе эмпирические факты и обобщения мало что объясняют. Можно сделать наблюдение, что на Земле любой предмет (а не только яблоки) будет падать сверху вниз. Но еще одно наблюдение свидетельствует, что звезды и планеты, которые мы можем увидеть у себя над головой, на Землю не падают. Выявить разницу между этими событиями, а также объяснить их причину на уровне эмпирического обобщения невозможно- Чтобы это понять, нужно пойти дальше и перейти с эмпирического уровня познания на теоретический. Только на этом уровне  становится  возможным  формулирование  законов,  являющееся целью науки. Для этого нужно уметь увидеть за многочисленными, часто совершенно непохожими внешне фактами именно существенные, а не просто повторяющиеся свойства и характеристики предметов и явлений.

Так, можно, давая определение человека, описать его как существо «двуногое, без перьев и с мягкой мочкой уха». Но вряд ли мы при этом согласимся, что нам удалось отразить сущность человека, которая заключается в способности к целенаправленному преобразованию окружающей среды, в том, что человек – это общественное существо. Таким образом, первое определение зафиксировало лишь внешние признаки предмета, а второе смогло проникнуть в его сущность.

Основной формой научного знания являются научные теории. Они выступают как наиболее сложная и развитая форма научного знания. Генетически ей предшествуют другие формы, такие как программы, типологии, классификации, составляющие базу для ее формирования. Теории возникают и существуют не сами по себе, не подчиняются только внутренней логике развития знания, они возникают и существуют на основе так называемых научно-исследовательских программ, или парадигм – совокупности предпосылок, определяющих конкретное научное исследование, признанных на данном этапе развития науки.

Необходимость научно-исследовательских программ связана с тем, что в рамках самой научной теории невозможно четко сформулировать цели исследования, определить возможность применения тех или иных методов познания, а также выявить критерии истинности полученных результатов. Такого рода общие положения, используемые в теории, идеалы объяснения, организации и оценки научного знания формулируются в рамках научно-исследовательских программ (парадигм).

В свою очередь, эти программы существуют в рамках всего культурно-исторического целого, так как от типа культуры зависит, какие проблемы находятся в центре внимания общества, предпочтительный способ решения этих проблем, отношение общества и политика государства по отношению к ученым и их запросам. Именно поэтому российская наука отличается от немецкой или английской, или от той науки, которая существовала в XIX, а тем более в XVIII веке. Так, древнегреческая наука принципиально не использовала эксперимент в качестве метода научного познания, была умозрительной. Это связано с тем, что наука в то время не была связана с решением практических задач. Физический труд был уделом рабов и не привлекал внимания свободных граждан, которые считали неприличным думать о практическом воплощении научных открытий. И напротив, классическая наука Нового времени в своей основе является экспериментальной, так как современная европейская цивилизация, формирующаяся параллельно с развитием науки, изначально была ориентирована на улучшение жизни человека, обеспечение его господства над природой.

Поскольку культура любого общества не является однородной, в рамках одного культурно-исторического целого может быть сформулировано несколько научно-исследовательских программ. В свою очередь одна научная программа порождает, как правило, несколько научных теорий. Таким образом выстраивается своеобразная пирамида научного знания: множество научных теорий функционирует в рамках научно-исследовательских программ, которые наряду с другими подобными программами являются составной частью культуры данного общества, формируя национальную науку. Множество национальных наук, отличаясь друг от друга предпочитаемыми областями исследования, формой организации науки и т.п., составляют мировую науку. Так, авторитет российской науки был всегда велик в области математики и теоретической физики, но не в биологии, где лидируют западные ученые. Причина этого – в особенностях культуры данных стран. Поэтому непонимание или недостаточное внимание к проблеме связи науки и культуры приводит к невозможности выявления причин развития науки, смены научных программ.

 

14. Формы научного познания. Научная гипотеза и научный закон.

В непосредственном наблюдении зафиксировать сущностные характеристики предмета практически невозможно. Поэтому прямо перейти с эмпирического на теоретический уровень познания тоже нельзя. Теория не строится путем непосредственного индуктивного обобщения опыта. Промежуточной ступенью научного познания является гипотеза, выдвигающаяся для объяснения совокупности каких-то фактов и явлений. Выдвижение такого рода гипотез является одним, из самых сложных этапов в науке. Ведь они не связаны прямо с предшествующим опытом, который дает лишь толчок к размышлениям.  Огромную роль играет интуиция, талант, которые отличают настоящих ученых. Интуиция важна так же, как и логика. Ведь рассуждения в науке не являются доказательствами, это только выводы, которые говорят об истинности рассуждений, если посылки верны, но они ничего не говорят об истинности самих посылок. Выбор посылок связан с практическим опытом и интуицией ученого, который из огромного множества эмпирических фактов и обобщений должен выбрать действительно важные, а затем выдвинуть предположение, объясняющее эти факты, а также целый ряд явлений, еще не зафиксированных в наблюдениях, но относящихся к этому же классу событий. При выдвижении гипотезы принимается во внимание не только ее соответствие эмпирическим данным, но и требования простоты, разумности и экономности мышления.

В случае своего подтверждения гипотеза становится теорией. Для этого необходимо вновь вернуться на эмпирический уровень познания. При проверке научной гипотезы должны проводиться новые эксперименты, задающие природе новые вопросы, исходя из сформулированной гипотезы. Это делается с целью проверки следствий, сформулированных после выдвижения гипотезы. В ходе этих проверочных экспериментов гипотеза либо опровергается, что требует выдвижения новой гипотезы, либо подтверждается и приобретает статус закона – знания о всеобщей, повторяющейся, необходимой связи предметов и явлений. Несколько подобных законов, относящихся к одной области действительности, объединяются в теорию. Подтвержденная на практике теория считается истинной вплоть до того момента, когда будет предложена новая теория, лучше объясняющая известные эмпирические факты, а также новые данные, которые стали известны уже после принятия данной теории и оказались противоречащими ей.

Наука состоит из наблюдений, экспериментов, гипотез, теорий и аргументации. Важнейшей частью науки также является творческая интуиция. Научное познание имеет двухуровневую структуру, состоит из эмпирического и теоретического познания.

С одной стороны, между ними нет прямой связи, так как перейти от эмпирического к теоретическому уровню можно только скачком, используя воображение и интуицию. Кроме того, на этих уровнях познания используются разные методы, а также у них разные объекты исследования: на эмпирическом уровне – объекты реального мира, на теоретическом уровне – научные понятия, абстрактные и идеальные объекты.

Но, с другой стороны, четко разграничить эти уровни тоже невозможно. Ведь прежде чем наблюдать и собирать определенные эмпирические факты, нужно иметь определенную гипотезу (или теорию), которая решает, что именно следует наблюдать (назовем ее гипотезой-0). Ведь если бы Ньютон не думал о проблемах тяготения, он просто не обратил бы внимания на падающее яблоко, как это и было с другими учеными, которые наверняка не раз наблюдали подобные явления. Так же с позиций определенной теории проводятся эксперименты, в ходе которых подтверждается или опровергается какая-то гипотеза ученого. Поэтому эмпирический и теоретический уровни познания очень сложно переплетены между собой, взаимно предопределяя друг друга.

Можно представить стандартную модель научного познания. Оно начинается с установления с помощью наблюдения или эксперимента определенных эмпирических фактов (при этом обычно есть некая теоретическая модель или гипотеза-0, ориентирующая ученого на отбор нужных фактов). Затем среди отобранных фактов стремятся найти определенную систему, повторяемость, что приводит к формулированию эмпирического обобщения. При этом, как правило, обнаруживаются такие факты, которые выпадают из найденного эмпирического обобщения. Тогда должна проявиться творческая интуиция ученого, который формулирует гипотезу-1, снимающую эти противоречия.  Если гитютеза-1 делает это,  а также предсказывает получение новых фактов, которые обнаруживаются в дальнейшем, она становится новым законом науки, а группа однотипных законов оформляется в теорию.  Подобная модель научного познания называется гипотетико-дедуктивной. Большая часть современного научного знания построена именно таким образом.

Наука формулирует законы – отражение этих объективных закономерностей в нашем сознании. Поэтому законов всегда меньше, чем закономерностей, которые действуют в мире независимо от нашего знания о них. По мере развития науки мы узнаем все большее количество закономерностей окружающего нас мира, но познать их все мы не сможем никогда. Как уже неоднократно говорилось, истина всегда относительна, абсолютная истина была бы тождественна знанию всех объективных закономерностей природы. Тем не менее, законы всегда носят объективный характер и отражают реальные процессы, связывающие предметы и явления окружающего мира. Принято различать законы по степени их общности:  частные законы – касаются ограниченной области знания, изучаемой конкретными науками, например закон Авогадро или закон Архимеда;  общие законы – затрагивают несколько, чаще всего смежных областей знания, например закон сохранения энергии; всеобщие законы – фундаментальные законы бытия, например принцип развития и всеобщей связи. Также выделяют законы функционирования и законы развития. Признаками закона являются универсальность и необходимая истинность предложений. Законы должны относиться к любому объекту, изучаемому данной наукой, а также адекватно отражать предметы и явления и их свойства, которые изучаются теорией.

Вопрос об объективном статусе научного закона до сих пор является одним из наиболее дискуссионных в методологии естествознания. Еще Аристотель (благодаря философскому разделению явления и сущности) выдвинул положение, что наука изучает роды сущего. В современном понимании это и есть то, что называют законом природы. Существуют естественные законы, или законы природы, и нормативные законы, или нормы, запреты и заповеди, т. е. правила, которые требуют определенного образа поведения. Нормативный закон может быть хорошим или плохим, но не «истинным» или «ложным». Если этот закон имеет значение, то он может быть нарушен, а если его невозможно нарушить, то он поверхностен и не имеет смысла. В противоположность нормативным, естественные законы описывают неизменные регулярности, которые либо есть, либо нет. Их свойствами являются периодичность и всеобщность какого-либо класса явлений, т. е. необходимость их возникновения при определенных, точно формулируемых условиях. Закон природы, по Пуанкаре, – наилучшее выражение гармонии мира. «Закон есть одно из самых недавних завоеваний человеческого ума; существуют еще народы, которые живут среди непрерывного чуда и которые не удивляются этому. Напротив, мы должны были бы удивляться закономерности природы. Люди просят своих богов доказать их существование чудесами; но вечное чудо в том, что чудеса не совершаются беспрестанно. Потому-то мир и божественен, что он полон гармонии. Если бы он управлялся произволом, то что доказывало бы нам, что он не управляется случаем? Этим завоеванием закона мы обязаны астрономии, и оно-то и создает величие этой науки, еще большее, чем материальное величие изучаемых ею предметов».