Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Структура научного знания
Что такое наука?
Методы научного познания.
Структура научного знания.
Функции научной теории.
Что такое наука?
1.1. Цель науки
Науку обычно определяют как сферу человеческой деятельности, направленную на получение, обоснование и систематизацию истинного знания о мире. Наука – это и деятельность по приобретению знаний, и вся сумма накопленного знания. Главная цель науки – получение истины. Чтобы вполне понять смысл этой цели, нужно вспомнить о том, что такое истина. В повседневной жизни слово «истина» используется по-разному. Иногда оно служит для выражения согласия. Мы говорим: «Это истинно» (или «верно»), имея в виду, что мы согласны со сказанным. Иногда оно выражает признание чего-то фактом. Иногда под Истиной (с большой буквы) имеют в виду глубокое, сокровенное знание о мире и жизни, содержащееся в Божественном Откровении. Наиболее важное для философии науки значение этого слова уточняет теория познания.
Истинной (или просто истиной) называется такая мысль, которая соответствует своему предмету, т.е. представляет его таким, каков он есть на самом деле. Соответственно, ложной будет такая мысль, которая не соответствует своему предмету, т.е. представляет его не таким, каков он есть на самом деле.
Это очень просто: предложение «Москва – столица России» истинно, ибо Москва действительно является столицей России; предложение «Тверь – столица России» ложно, ибо на самом деле это не так. В сущности, именно таким пониманием истины мы часто руководствуемся в повседневной жизни. Это понимание истины обыденным мировоззрением выразили еще Платон и Аристотель, поэтому концепцию истины, рассматривающую ее как соответствие мысли действительности, часто называют «классической» концепцией истины или «теорией корреспонденции» (от англ. correspondence – соответствие). По-видимому, такое понимание истины глубоко укоренено в обыденном мировоззрении, поэтому оно и держится в нем вот уже более двух тысяч лет.
Истинное знание обладает двумя важными особенностями. Истина объективна, т.е. не зависит от воли и желания людей. Будет ли истинной та или иная мысль, зависит не от нашей воли, а от реального мира, от реального положения вещей. Даже если все люди будут искренне верить в то, что киты живут на деревьях, эта вера не сделает данную мысль истинной. Когда-то европейцы считали, что антиподов не существует и не может существовать, тем не менее, и в те времена утверждение о существовании антиподов было истинным, ибо существовали австралийцы, американские индейцы, жители островов Тихого океана. И второе: истина интерсубъективна и общезначима, т.е. ее обязан принимать каждый человек, независимо от своего социального положения, национальной принадлежности, вероисповедания и т.п. С тем, что вода замерзает при 0 градусов Цельсия, а молния представляет собой электрический разряд, вынуждены соглашаться миллионер и нищий, китаец и француз, христианин и буддист. Конечно, с истиной можно иногда не соглашаться, ее можно отвергать, но в таком случае оказывается невозможным действовать. Представьте себе человека, который объявляет себя колдуном или магом и отвергает научные истины. Пока он рассуждает, лежа на диване, это еще не страшно. Но если он попытается действовать, скажем, выпрыгнет из окна с 15-го этажа, наплевав на закон тяготения, история может закончиться печально.
Наука стремится к получению истинного знания. Но вопрос о том, что такое знание, оказывается достаточно сложным.
Стремление понять, что такое знание и чем оно отличается от фантазий, выдумок, иллюзий и других продуктов человеческого сознания, ярко проявилось уже у философов античности, которые впервые поставили и пытались разрешить вопрос: чем знание (episteme) отличается от мнения (doxa)?
Если кратко резюмировать их воззрения по этому вопросу, то можно сказать, что античные мыслители относили мнение к чувственно воспринимаемому изменчивому мира, а знание – к умопостигаемому миру неизменных и вечных сущностей. Мнение может быть истинным или ложным, знание – всегда истинно. Это обусловлено тем, что окружающие нас вещи двигаются, изменяются, растут или гибнут. И любое утверждение, истинное для них в настоящий момент, уже в следующий момент может стать ложным. Скажем, высказывание «Сократ сидит» в настоящий момент может быть истинным, если Сократ сейчас действительно сидит. Но вот он поднялся на ноги и это высказывание стало ложным. Стало быть, оно выражает не более чем мнение. Треугольник же в отличие от Сократа всегда остается одним и тем же, поэтому, скажем, высказывание о сумме его внутренних углов всегда остается истинным. Оно выражает знание. Боги неизменны и вечны, поэтому высказывание «Зевс повелевает молниями» выражает знание.
Для философов Средневековья главной проблемой становится проблема разграничения знания и религиозной веры и выяснение отношений между ними. Знание понималось как то, что может быть доказано и рационально обосновано. Вера же не нуждается в обосновании и принимается без всяких доказательств.
Современное понимание того, что такое знание, сохраняет мысль о том, что знание есть истинное убеждение, и добавляет к этому идею обоснованности: знание есть обоснованное истинное убеждение. Конечно, далеко не все можно доказать или обосновать. Такие убеждения мы принимаем на веру. И под мнением ныне обычно понимают субъективную оценку вещей и явлений, которая также не нуждается в обосновании. Скажем, вы считаете Филиппа Киркорова талантливым певцом, мне же он представляется полной бездарью. Мы расходимся с вами во мнениях и здесь не нужны и бесполезны какие-то доказательства.
1.2. Критерии научности
Итак, наука есть специализированная сфера деятельности, направленная на получение истинного и обоснованного знания. Однако указания на цель научной деятельности еще недостаточно для того, чтобы отличить науку от других сфер духовной деятельности, также претендующих на обладание истиной – от мифа, магии, религии, от многообразных псевдонаук. Для этого нужно попытаться найти еще какие-то черты науки, научного знания, которые были бы присущи только им и отсутствовали у других форм и результатов духовной деятельности. Проблема нахождения четких критериев, позволяющих отличить науку от других видов духовной деятельности, называется проблемой демаркации. Вот уже четыре столетия философы и ученые пытаются найти решение этой проблемы.
Долгое время отличительную особенность научного знания видели в его обоснованности фактами, экспериментальными данными или наблюдениями, а специфическим методом науки считали индукцию – переход от отдельных фактов к обобщениям. Считалось, что сначала ученый собирает факты, накапливает наблюдения, а затем обобщает их в законах или теориях. Будучи обобщением эмпирических данных, научная теория находит свое подтверждение в этих данных. И вот именно подтверждаемость научного знания – теорий, законов – фактами или эмпирическими данными и считалась его отличительной особенностью. Наука ищет – и находит – подтверждение своих теорий, и этим она отличается от других форм духовной деятельности.
Известный британский философ ХХ в. К.Поппер предложил другое решение проблемы демаркации. Научное знание говорит о мире, об отдельных его областях или сторонах, оно стремится описать мир так, как он существует сам по себе. Но в своих попытках дать истинное описание мира наука может ошибаться, ибо слишком невероятно, чтобы мы могли сразу и без труда узнать, каков мир на самом деле. Если бы истина давалась нам без труда, наука была бы попросту не нужна. В том-то и дело, что путь к истине труден и длинен, поэтому ученые затрачивают много сил, прежде чем получат истину. Но если наука говорит о мире и далеко не сразу приходит к истине, то отсюда вытекает, что в каждой научной теории, в каждом научном утверждении содержится элемент риска: они могут оказаться неверны, и опыт, эксперимент, наблюдение могут их опровергнуть. Вот этот элемент риска, способность в принципе опровергаться эмпирическими данными и является, по мнению Поппера, отличительной особенностью научного знания.
Способность находить подтверждения или опровергаться фактами не дают нам возможности провести четкую границу между наукой и ненаукой. Любая, даже самая абсурдная идея способна найти подтверждение. Вспомним, что в свое время учение о ведьмах находило многочисленные подтверждения: многие женщины искренне признавались в том, что они ведьмы. С другой стороны, многие научные теории нельзя опровергнуть с помощью опыта или эксперимента, ибо они говорят об идеализированных объектах. Тем не менее, эмпирическая проверяемость, дающая подтверждение или опровержение наших концепций, считается важнейшей особенностью научного знания. Во многих случаях этот критерий позволяет нам отделить научные построения от идеологических, политических, религиозных спекуляций. Если вы никак не можете подтвердить свою концепцию фактами, то правомерно усомниться в ее научности. Если все вокруг подтверждает вашу идею и не видно, что бы могло ее опровергнуть, то скорее всего она лежит вне науки.
Эмпирическая проверяемость является важнейшим критерием научности. Но к нему добавляют еще некоторые дополнительные признаки науки. В частности, американский историк науки Т.Кун обосновывал мысль о том, что наука отличается от других форм духовной деятельности наличием «парадигмы» - фундаментальной теории, которую принимает все научное сообщество. Скажем, все физики принимают законы сохранения и начала термодинамики, специальную теорию относительности и квантовую теорию; все биологи принимают теорию биологической эволюции Ч.Дарвина и законы наследственности Г.Менделя; химики соглашаются с периодическим законом Д.И.Менделеева и т.д. В философии, в литературе, в искусстве такой парадигмы нет.
Сюда же можно добавить наличие особого языка. Каждая научная дисциплина в своем развитии вырабатывает систему понятий, относящихся к изучаемому фрагменту или аспекту реального мира. Термодинамика пользуется иными понятиями, нежели механика; химия имеет свой словарь: химический элемент, валентность, катализатор, основание, кислота и т.п.; понятия биологических наук почти ничего общего не имеют с понятиями экономики или лингвистики. Именно поэтому, для того чтобы стать ученым, специалистом в некоторой области науки, студент вынужден много сил затратить на усвоение языка избранной им дисциплины. Таким образом, наличие особого языка – одна из характерных черт зрелой научной дисциплины.
Тем не менее, эмпирическая проверяемость, наличие парадигмы и выработка специального языка еще не гарантируют, что мы имеем дело с наукой. В сущности, это свидетельствует лишь о том, что некоторая сфера человеческой деятельности приобрела достаточно высокую степень специализации и, чтобы заниматься этой деятельностью, нужно усвоить особый язык и специальные принципы. Однако воровская шайка, пользующаяся жаргоном, непонятным для посторонних, и исповедующая общий принцип насильственного обогащения, не становится благодаря этому сообществом ученых.
Вопрос о том, что такое наука, как точно отличить науку от ненауки, так и не получил до сих пор строгого решения. Пользуясь указанными выше критериями, мы можем приблизительно сказать, что такое наука и в общих чертах обрисовать сферу научной деятельности. Тем не менее, всегда останутся сомнительные случаи, для которых наши критерии будут бессильны. Не стоит, однако, считать это таким уж большим недостатком. Критерии научности должны оставаться несколько неопределенными, иначе они могут оказаться препятствием для возникновения новых научных дисциплин и познания новых, ранее неизвестных предметов и явлений. Кто знает, может быть, в наступившем столетии парапсихология или изучение НЛО станут вполне респектабельными научными дисциплинами?
2. Эмпирические методы научного познания
У человека имеется две основные познавательные способности – чувства и разум. Посредством органов чувств мы вступаем в непосредственный контакт с окружающим миром и получаем чувственные образы окружающих нас вещей и явлений. Мы воспринимаем внешнюю форму окружающих предметов, их окраску, величину, слышим пенье птиц и журчание ручьев, осязаем твердость и мягкость, тепло и холод. Разум устанавливает причинные связи событий, вскрывает внутреннее строение вещей, выявляет их существенные свойства. В соответствии с познавательными способностями человека в структуре научного знания выделяют два уровня – эмпирический и теоретический.
Эмпирический уровень включает в себя знание фактов – каких-то конкретных положений дел, явлений, свойств. Магнит притягивает железные предметы; Волга впадает в Каспийское море; пингвины не летают; кит – млекопитающее – все это факты. Они устанавливаются с помощью эмпирических методов познания – наблюдения, измерения и эксперимента.
2.1. Наблюдение
Наблюдение лежит в основе всех других эмпирических методов познания, будучи наиболее элементарным из них. И измерение, и эксперимент включают в себя наблюдение, но последнее может быть осуществлено и без них. В науке наблюдение используется для получения первичной эмпирической информации относительно изучаемой области, а также для проверки и обоснования эмпирических суждений.
Научным наблюдением называют восприятие предметом и явлений действительности, осуществляемое с целью их познания.
Следует обратить внимание на то, что наблюдением называют не только зрительное, но любое чувственное восприятие, причем это восприятие осуществляется с познавательной целью.
В акте наблюдения выделяют: 1) объект наблюдения; 2) субъект; 3) средства; 4) условия наблюдения; 5) систему знания, исходя из которой, задают цель наблюдения и интерпретируют его результаты. Все эти компоненты акта наблюдения следует учитывать при сообщении о результатах наблюдения для того, чтобы его мог повторить любой другой ученый. Важнейшим требованием к научному наблюдению является требование интерсубъективности: наблюдение должно быть осуществлено так, чтобы его мог повторить любой другой наблюдатель с одинаковым результатом. Лишь при соблюдении этого требования результат наблюдения будет включен в науку в качестве установленного факта.
Интерсубъективность наблюдения важна потому, что она свидетельствует об объективности результата наблюдения. Если все наблюдатели, повторившие некоторое наблюдение, получили один и тот же результат, то это дает нам основание считать результат наблюдения объективным научным свидетельством, а не иллюзией отдельного наблюдателя. Конечно, интерсубъективность наблюдения не может с абсолютной достоверностью обосновать его результата, т.к. заблуждаться могут все наблюдатели (если все они, например, исходят из ложных теоретических предпосылок), однако интерсубъективность предохраняет нас от ошибок того или иного конкретного наблюдателя. Результаты наблюдений ученых одной научной эпохи могут быть исправлены или даже отброшены учеными другой эпохи. Это обусловлено тем, что результат всякого наблюдения неявно опирается на определенные гносеологические и конкретно-научные предпосылки, которые могут быть пересмотрены последующими поколениями ученых. Грубо говоря, мы часто видим только то, что хотим увидеть. Таким образом, результат наблюдения всегда содержит элемент субъективности, однако в рамках каждой отдельной научной эпохи интерсубъективность наблюдения свидетельствует о его относительной объективности.
2.2. Измерение
Измерением называют процесс представления свойств изучаемых объектов в виде числовой величины.
В самом общем виде величиной можно назвать все то, что может быть больше или меньше, что может быть присуще объекту в большей или меньшей степени; числовая величина – это такая величина, которая может быть выражена числом. Таким образом, можно сказать, что измерение есть приписывание чисел свойствам объектов. Что значит измерить высоту дерева? – Это значит приписать данному свойству дерева некоторое число, скажем, 22,5 метра.
Измерение – новая ступень в развитии эмпирического познания. Переход от наблюдения к измерению требует новых приборов и инструментов, а также новых понятий и предположений. Результаты наблюдения обычно выражаются с помощью качественных и сравнительных понятий. Качественные понятия – такие, как «теплый», «тяжелый», «большой», - обозначают некоторые классы предметов и, приписывая предмету свойство, выражаемое качественным понятием, мы тем самым включаем этот предмет в определенный класс. Когда мы приступаем к исследованию некоторой новой области явлений, то начинаем с выработки качественных понятий, с помощью которых осуществляем классификацию предметов исследуемой области, опираясь на наблюдение.
После образования качественных понятий и разбиения всех предметов на классы мы можем установить некоторые соотношения между классами однородных предметов с помощью сравнительных понятий, таких, как «теплее», «тяжелее», «больше» и т.п. Сравнительные понятия выражают сравнительную степень интенсивности свойства. С их помощью все предметы исследуемой области упорядочивают в определенную последовательность. Например, с помощью понятий «тяжелее», «легче», «равный по весу» мы можем все предметы упорядочить в последовательность классов, таких, что в один класс попадут предметы, равные по весу, предметы каждого предшествующего класса будут легче предметов последующего класса и предметы последующего – тяжелее предметов предшествующего.
Количественные понятия выражают степень интенсивности некоторого свойства в виде числа. Если с помощью сравнительных понятий все предметы изучаемой области упорядочиваются по степеням интенсивности некоторого присущего им свойства, то с помощью количественных понятий этим степеням приписываются определенные числа.
Пусть Q обозначает некоторую степень измеряемого свойства, U – единицу измерения, а q – числовое значение соответствующей величины. Тогда результат измерения можно выразить следующим образом: Q = qU. Это уравнение называется «основным уравнением измерения». Для того чтобы в соответствии с этим уравнением приписать некоторое числовое значение измеряемой величине, нужно руководствоваться следующими простыми «правилами измерения».
1) Правило эквивалентности: если физические значения измеряемых величин равны, то должны быть равны и их числовые выражения.
2) Если физическое значение одной величины меньше (больше) физического значения другой величины, то числовое выражение первой должно быть меньше (больше) числового выражения второй.
3) Правило аддитивности: числовое значение суммы двух физических значений некоторой величины должно быть равно сумме числовых значений этой величины.
Операция соединения двух разных значений одной величины не всегда подчиняется данному правилу. Величины, соединение которых подчиняется указанному правилу, называются «аддитивными». Таковы, например, вес, длина, объем в классической физике. Если соединить вместе два тела, то вес получившейся совокупности будет равен сумме весов этих тел. Когда вы с приятелем встаете на одни весы, то весы показывают совместный вес ваших двух тел. Величины, не подчиняющиеся указанному правилу, называются «неаддитивными». Примером неаддитивной величины может служить температура. Если соединить вместе два тела с температурой, скажем, 20 и 50 градусов Цельсия, то общая температура этой пары не будет равна 70 градусам.
4) Правило единицы измерения. Мы должны выбрать некоторое тело или легко воспроизводимый естественный процесс и охарактеризовать единицу измерения посредством этого тела или процесса. Для температуры задают шкалу измерения, выбирая две крайние точки некоторого процесса, скажем, точку замерзания воды и точку ее кипения, и разделяют отрезок трубки между этими точками на определенное число частей. Каждая такая часть является единицей измерения – градусом. Единицей измерения длины является метр, времени – секунда. Хотя единицы измерения выбираются произвольно, на их выбор налагаются определенные ограничения. Тело или процесс, избранные в качестве единицы измерения, должны сохранять неизменными свои размеры, форму, периодичность. Поэтому в качестве реальных эталонов выбирают как можно более устойчивые к внешним воздействиям тела и процессы.
2.3. Эксперимент
Важнейшим методом эмпирического познания является эксперимент, который обычно включает в себя наблюдение и измерение, а также непосредственное физическое воздействие на изучаемые объекты. Одной из отличительных особенностей науки Нового времени является широкое использование эксперимента в научном исследовании.
Эксперимент есть непосредственное материальное воздействие на изучаемый объект или окружающие его условия, производимое с целью познания.
В эксперименте обычно выделяют следующие элементы: 1) цель эксперимента; 2) объект экспериментирования; 3) условия, в которых находится или в которые помещается объект; 4) средства эксперимента; 5) материальное воздействие на объект. Каждый из этих элементов может быть положен в основу классификации экспериментов. Например, эксперименты можно разделять на физические, химические, биологические и т.д. в зависимости от разницы в объектах изучения. Одна из наиболее простых классификаций основывается на различиях в целях эксперимента.
Целью эксперимента может быть установление каких-либо закономерностей или обнаружение фактов. Эксперименты, производимые с такой целью, называются «поисковыми». Результатом поискового эксперимента является новая информация об изучаемой области. Однако чаще всего эксперимент проводится с целью проверки некоторой гипотезы или теории. Такой эксперимент называется «проверочным». Ясно, что невозможно провести резкой границы между этими двумя видами эксперимента. Один и тот же эксперимент может быть поставлен для проверки гипотезы и в то же время дать неожиданную информацию об изучаемых объектах. Точно так же и результат поискового эксперимента может заставить нас отказаться от принятой гипотезы или, напротив, даст эмпирическое обоснование нашим теоретическим рассуждениям. В современной науке один и тот же эксперимент все чаще обслуживает разные цели.
Эксперимент всегда представляет собой вопрос, обращенный к природе. Но чтобы вопрос был осмысленным и допускал определенный ответ, он должен опираться на предварительное знание об исследуемой области. Это знание дает теория и именно теория ставит тот вопрос, ответ на который должна дать природа. Поэтому эксперимент отнюдь не противопоставлен теории и не является чем-то, находящимся целиком вне теории. Эксперимент неотделим от теории, ибо существенно зависит от нее. Как человеческий глаз для того, чтобы служить органом зрения, должен соединяться с мозгом в единую функциональную систему, так и эксперимент, для того чтобы служить средством получения знания, должен соединяться в единую систему с теорией. Роль теории в создании эксперимента особенно ярко проявляется в существовании такой формы познания, как мысленный эксперимент, т.е. мысленное представление операций с мысленно представляемыми объектами. Вообще всякий эксперимент при его обдумывании и планировании выступает вначале как мысленный эксперимент. Но если обычный (материальный) эксперимент обязательно включает в себя материальную деятельность с реальными вещами и процессами, что заставляет нас при планировании эксперимента рассчитывать на реальные приборы, реальные окружающие условия и конкретную эмпирическую интерпретацию теоретических понятий, то мысленный эксперимент отличается тем, что один из этапов его проведения – реальное воздействие на реальный объект – отсутствует. Это позволяет нам включать в эксперимент идеализированные объекты, идеальные приборы и идеальные условия. Такого рода эксперимент целиком находится внутри теории, и его отличие от обычного теоретического рассуждения заключается лишь в том, что он опирается на наглядные образы и представления.
Однако следует подчеркнуть, что наблюдение, измерение, эксперимент, хотя и тесно связаны с теоретическими соображениями, являются разновидностью практической деятельности. Осуществляя рассмотренные эмпирические процедуры, мы выходим за рамки чисто логических рассуждений и обращаемся к материальному действию с реальными вещами. В конечном итоге только через посредство такого действия получают подтверждение или опровержение наши представления о действительности. В эмпирических познавательных процедурах наука вступает в непосредственный контакт с описываемой ею областью – именно в этом заключается громадное значение эмпирических методов для научного познания.
Структура научной теории
Важнейшей единицей научного знания считается теория. Наука включает в себя описания фактов и экспериментальных результатов, гипотезы и эмпирические закономерности, классификационные схемы и т.п., однако только теория объединяет весь материал науки в целостное и обозримое знание о мире.
Научная теория – высшая, наиболее развитая форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях определенной области действительности.
Ясно, что для построения теории предварительно должен быть накоплен определенный материал об исследуемых объектах и явлениях, поэтому теории появляются на достаточно зрелой стадии развития научной дисциплины. В течение тысячелетий человечество было знакомо с электрическими явлениями, однако первые научные теории электричества появились лишь в середине XVIII в. На первых порах, как правило, создаются описательные теории, дающие лишь систематическое описание и классификацию исследуемых объектов. В течение длительного времени, например, теории ботаники и зоологии были описательными: они описывали и классифицировали виды растений и животных; таблица химических элементов Д.И.Менделеева представляла собой систематическое описание и классификацию элементов. И это вполне естественно. Приступая к изучению некоторой области явлений, мы должны сначала описать эти явления, выделить их признаки, классифицировать их на группы. Лишь после этого становится возможным более глубокое исследование, связанное с выявлением причинных связей и открытием законов.
Высшей формой развития науки считается объяснительная теория, дающая не только описание, но и объяснение изучаемых явлений. К построению именно таких теорий стремится каждая научная дисциплина. Иногда в наличии подобных теорий видят существенный признак зрелости науки: некоторая дисциплина может считаться подлинно научной только тогда, когда в ней появляются объяснительные теории.
Объяснительная теория имеет гипотетико-дедуктивную структуру. Основанием теории служит набор исходных понятий (величин) и фундаментальных принципов (постулатов, законов), включающих только исходные понятия, - именно этот базис фиксирует тот угол зрения, под которым рассматривается реальность, задает ту область, которую описывает и объясняет теория. Исходные понятия и принципы выражают основные, наиболее фундаментальные связи и отношения изучаемой области, которыми определяются все остальные ее явления. Так, основанием классической механики являются понятия материальной точки, силы, скорости и три закона динамики Ньютона; в основе электродинамики Максвелла лежат его уравнения, связывающие определенными соотношениями основные величины этой теории; специальная теория относительности опирается на уравнения Эйнштейна и т.д.
Со времен Евклида дедуктивно-аксиоматическое построение знания считалось образцовым. Объяснительные теории следуют этому образцу. Однако если Евклид и многие ученые после него полагали, что исходные положения теоретической системы представляют собой самоочевидные истины, то современные ученые понимают, что такие истины трудно найти и постулаты их теорий являются не более чем предположениями о глубинных причинах явлений. История науки дала достаточно много свидетельств наших заблуждений, поэтому основоположения объяснительной теории рассматриваются как гипотезы, истинность которых еще нуждается в доказательстве. Менее фундаментальные законы изучаемой области явлений дедуктивно выводятся из основоположений теории. Поэтому-то объяснительная теория называется «гипотетико-дедуктивной» - она строится как дедуктивная система, все положения которой логически выводятся из исходных гипотез.
Исходные понятия и принципы теории относятся непосредственно не к реальным вещам и явлениям, а к некоторым абстрактным объектам, в совокупности образующими идеализированный объект теории. В классической механике таким объектом является система материальных точек; в молекулярно-кинетической теории – множество замкнутых в определенном объеме хаотически соударяющихся молекул, представляемых в виде абсолютно упругих материальных шариков; в теории относительности – множество инерциальных систем и т.д. Эти объекты не существуют сами по себе в реальности, они являются мысленными, воображаемыми объектами. Однако идеализированный объект теории имеет определенное отношение к реальным вещам и явлениям: он отображает некоторые абстрагированные от них или идеализированные свойства реальных вещей. Например, из повседневного опыта нам известно, что если тело толкнуть, оно начнет двигаться. Чем меньше трение или сопротивление окружающей среды, тем больший путь пройдет оно после толчка. Мы можем вообразить, что трение вообще отсутствует, и получим образ объекта, движущегося без трения – по инерции. Реально таких объектов не существует, это – идеализированный объект. Точно так же вводятся в науку такие объекты, как абсолютно твердое или абсолютно черное тело, совершенное зеркало, идеальный газ и т.п. Заменяя реальные вещи идеализированными объектами, ученые отвлекаются от второстепенных, несущественных свойств и связей реального мира и выделяют в чистом виде то, что представляется им наиболее важным.
Гуляете вы, скажем, в солнечный зимний день и видите, как с горки на санках скатываются дети: снег сверкает под лучами солнца, щеки у детей разрумянились от легкого морозца, крики, смех, развевается голубенький шарфик… Попросите описать эту картину физика. Он скажет, что снежная горка – это плоскость с углом наклона приблизительно 30 градусов, по ней движется тело, масса которого составляет приблизительно 25 кг; коэффициент трения такой-то, начальная скорость – нулевая и т.п. Исчез румянец, пестрый костюмчик, веселый смех, остался лишь механический скелет реального положения дел.
Идеализированный объект теории намного проще реальных объектов, но именно это позволяет дать его точное математическое описание. Когда астроном рассматривает движение планет вокруг Солнца, он отвлекается от того, что планеты – это целые миры, имеющие богатый химический состав, атмосферу, ядро и т.п., и рассматривает их как простые материальные точки, характеризующиеся лишь массой и расстоянием от Солнца, но как раз благодаря этому упрощению он и получает возможность описать их движение в строгих математических уравнениях.
Идеализированный объект теории служит для теоретической интерпретации ее исходных понятий и принципов. Понятия и утверждения теории имеют только то значение, которое придает им идеализированный объект. Это объясняет, почему их нельзя прямо соотносить с реальными вещами и процессами.
В исходный базис теории включают также определенную логику – набор правил вывода и математический аппарат. Конечно, в большинстве случаев в качестве логики теории используется обычная классическая двузначная логика, однако в некоторых теориях, например, в квантовой механике, порой обращаются к трехзначной или к вероятностной логике. Теории отличаются также используемыми в них математическими средствами.
Итак, основание гипотетико-дедуктивной теории включает в себя набор исходных понятий и принципов; идеализированный объект, служащий для их теоретической интерпретации, и логико-математический аппарат. Из этого основания дедуктивным путем получают все другие утверждения теории – законы меньшей степени общности. Ясно, что и они также говорят об идеализированном объекте. Знание, систематизированное таким образом, легко обозримо, доступно для освоения и применения.
Но как же теория может быть соотнесена с реальностью, если все ее утверждения говорят об идеализированных, абстрактных объектах? Для этого к гипотетико-дедуктивной теории присоединяют некоторое множество редукционных предложений (правил), связывающих отдельные ее понятия и утверждения с эмпирически проверяемыми утверждениями. Допустим, например, что вы произвели баллистический расчет полета снаряда весом в 10 кг, выпущенного из орудия, ствол которого имеет угол наклона к плоскости горизонта 30 градусов. Ваш расчет носит чисто теоретический характер и имеет дело с идеализированными объектами. Для того чтобы сделать его описанием реальной ситуации, вы добавляете к нему ряд редукционных предложений, которые отождествляют ваш идеальный снаряд с реальным снарядом, вес которого будет 10 кг + 50 г; точка падения снаряда превратится в область с определенными размерами. После этого ваш расчет получит эмпирическую интерпретацию и его можно будет соотносить с реальными вещами и событиями.
4. Функции научной теории: объяснение и предсказание
Для чего нужна теория? – Главным образом, для того, чтобы систематизировать знания, полученные в определенной области, объяснить нам наблюдаемые положения вещей, экспериментальные факты и подсказать, что нас может ожидать в дальнейшем. Объяснение и предсказание окружающих нас вещей и явлений представляют собой важнейшие функции науки в целом и научной теории, в частности.
4.1. Дедуктивно-номологическое объяснение
Понятие объяснения широко используется в повседневном языке, в котором объяснить какое-либо явление означает сделать его ясным, понятным для нас. В своем стремлении понять окружающий мир люди создавали мифологические, религиозные, натурфилософские системы, объясняющие события повседневной жизни и явления природы. В течение последних столетий функция объяснения окружающего мира постепенно перешла к науке. В настоящее время именно наука делает для нас понятными встречающие нам явления, поэтому научное объяснение служит образцом для всех сфер человеческой деятельности, в которых возникает потребность в объяснении.
Наиболее широкой известностью и почти всеобщим признанием пользуется дедуктивно-номологическая модель научного объяснения, четкую формулировку которой в современной философии науки обычно связывают с именами К.Поппера и К.Гемпеля. – «Дать причинное объяснение некоторого события, - пишет Поппер, - значит дедуцировать описывающее его высказывание, используя в качестве посылок один или несколько универсальных законов вместе с определенными сингулярными высказываниями – начальными условиями»[14]. Для иллюстрации воспользуемся простым примером. Допустим, мы наблюдаем некоторое событие, состоящее в том, что нить, на которой подвешен груз, разрывается. Мы можем спросить: почему нитка порвалась? Ответ на этот вопрос дает объяснение, которое строится следующим образом.
Нам известно общее положение, которое можно считать законом: «Для всякой нити верно, что если она нагружена выше предела своей прочности, то она разрывается. Представим данное общее утверждение в символической форме: «Ах (Рх --- Qx)» («Для всякого х (Ах), если х нагружен выше предела своей прочности (Рх), то х разрывается (Qx)»). Нам известно также, что данная конкретная нить, о которой идет речь, нагружена выше предела ее прочности, т.е. истинно единичное предложение «Данная нить нагружена выше предела ее прочности», символически: «Ра». Из общего утверждения, говорящего обо всех нитях, и единичного утверждения, описывающего наличную ситуацию, мы делаем вывод: «Данная нить разрывается», символически: «Qа». Теперь наше рассуждение мы можем представить в символической форме:
Ах (Рх --- Qx )
Ра
________________
Q а
Это и есть простейший вариант того, что называют «дедуктивно-номологической схемой» научного объяснения. Данное объяснение представляет собой вывод по правилам логики некоторого высказывания из других высказываний, принятых в качестве посылок, поэтому с точки зрения философии науки объяснить какое-то явление значит подвести это явление под соответствующий закон.
Легко заметить, что представленная структура объяснения выражает логический вывод modus ponens, посылки которого называются экспланансом (объясняющее), а следствие – экспланандумом (объясняемое). Эксплананс должен включать в себя по крайней мере одно общее утверждение и экспланандум должен логически следовать из эксплананса. Мы привели простейший вариант дедуктивно-номологического объяснения. Он допускает разнообразные модификации и обобщения. В общем случае в эксплананс может входить несколько общих и единичных утверждений, а вывод – представлять собой цепочку логических умозаключений. На месте экспланандума может находиться как описание отдельного события, так и общее утверждение (закон), и даже теория. К.Гемпель разработал вариант индуктивно-вероятностного объяснения, в котором используемое для объяснения общее положение носит вероятностно-статистический характер. Если ограничиться дедуктивно-номологическим объяснением, то его общую схему можно представить следующим образом:
L1, L2, L3,… - общие законы; Эксплананс
С1, С2, С3,… утверждения о начальных условиях;
_____________________________________________ Логический вывод
Е – описание объясняемого явления Экспланандум
Каковы наиболее характерные особенности дедуктивно-номологического объяснения. Важнейшая из них, по-видимому, состоит в том, что оно придает необходимый характер объясняемому событию. В самом деле, дедуктивно-номологическое объяснение представляет собой логическое выведение объясняемого положения из некоторых посылок, и если эти посылки истинны, а их истинность – одно из условий корректности объяснения, то выведенное положение с необходимостью должно быть истинным. Выражая это в других терминах, мы можем сказать, что при дедуктивно-номологическом объяснении некоторого события мы указываем причину или условия существования этого события, и если причина имеет место, то с естественной необходимостью должно существовать и ее следствие. Мы связываем объясняемое событие с другими событиями и указываем на закономерный характер этой связи. Поэтому, если указанные законы справедливы, а условия их действия реально существуют, то рассматриваемое событие должно иметь место и в этом смысле является необходимым.
Вторая важная особенность дедуктивно-номологического объяснения, на которую следует обратить внимание, тесно связана с первой. Общее утверждение, входящее в его эксплананс, должно быть законом природы, т.е. выражать необходимую связь явлений. В противном случае мы не получим объяснения. По своей логической форме закон природы неотличим от так называемых «случайно истинных обобщений», т.е. некоторых общих утверждений, которые в силу случайных обстоятельств оказались истинными, например, «Все жильцы нашего подъезда имеют загородные дачи», «Все присутствующие в данной комнате – лысые» и т.п. И законы природы, и случайно истинные обобщения выражаются общими высказываниями, но последние нельзя использовать для объяснения. Например, пусть истинно общее высказывание «Все мои друзья знают английский язык». Кто-то спрашивает об одном из моих друзей: «Почему Гриша так хорошо знает английский язык?». Я даю ему «объяснение»: все мои друзья хорошо знают английский язык, а Гриша – мой друг, вот поэтому-то он знает английский язык. Конечно, это никакое не объяснение: дружба с кем-то не является причиной хорошего знания иностранного языка, и возможно, мое обобщение станет ложным, если мне вдруг посчастливится подружиться с человеком, не знающим английского языка.
Но отличить закон от случайно истинного обобщения может только научная теория: если общее высказывание включено в теорию, то оно выражает закон природы; если же общее высказывание не является элементом теории, то скорее всего оно является лишь случайно истинным.
Дедуктивно-номологическое объяснение может использоваться во всех областях человеческого познания, но в гуманитарных науках к нему добавляются другие способы объяснения, ссылающиеся на цели и стремления действующих индивидов.
4.2. Предсказание
Объяснение известных явлений не только дает нам их более глубокое понимание, но служит также основой для предсказания новых, еще неизвестных фактов.
Предсказанием называют выведение из закона или теории высказывания о фактах, еще не установленных наблюдением или экспериментом.
По своей логической структуре предсказание совпадает с объяснением: имеется некоторый общий закон «Ах (Рх --- Qx»), к которому мы добавляем истинное частное утверждение «Ра» и делаем вывод о том, что должно быть истинно частное утверждение «Qа». Однако несмотря на тождество логических структур, между объяснением и предсказанием имеется принципиальное различие. В обоих случаях мы имеем дело с логическим выводом, но при объяснении мы отталкиваемся от истинности заключения и ищем посылки, из которых оно следует, а при предсказании мы движемся от известных посылок и утверждаем, что заключение должно быть истинно. При объяснении неверными могут оказаться наши посылки, в предсказании может оказаться ложным заключение.
Объяснение и предсказание играют громадную роль в науке и в жизни общества. Практическая и производственная деятельность людей была бы невозможна, если бы люди не умели объяснять событий окружающей жизни и предвидеть результаты своих действий. Сознательная постановка цели, предварительный расчет способов и средств ее достижения принципиально отличают деятельность человека от активности животного. Любое сознательное действие человека опирается на предвидение его результатов. Научные предсказания расширяют сферу познанного человеком мира.
Контрольные вопросы.
1. Что такое истинное знание?
2. Критерии научности.
3. Наблюдение как метод эмпирического познания.
4. Измерение как метод эмпирического познания.
5. Эксперимент как метод познания.
6. Структура гипотетико-дедуктивной теории: основание теории; идеализированный объект; логика теории; редукционные правила.
7. Объяснение как функция науки.
8. Предсказание как функция науки.
Литература.
1. Карнап Р. Философские основания физики. М., Прогресс, 1971.
2. Кун Т. Структура научных революций. М., АСТ, 2001.
3. Мамчур Е.А. Образы науки в современной культуре. М., Канон+, 2008.
4. Поппер К. Предположения и опровержения. М., АСТ, 2008.
5. Степин В.С. Теоретическое знание. М., Прогресс-Традиция, 2000.
Тема 4
Т.Г. Лешкевич
Дата: 2018-12-21, просмотров: 274.