дательными и любознательными людьми) в компактную (три строчки в шко-льном учебнике химии) словесную формулировку, и в такую же, всего в две страницы объемом (там же), классификацию (периодическую систему) хими-ческих элементов. Более того, полученная Дмитрием Ивановичем система тут же проявила свои эмерджентные (свойственные только системе, как еди-ному целому) качества, чего не могло быть присуще исходной, послужившей основой для ее создания, бессистемной информации (совокупности эмпирических фактов), а именно, предсказала не просто существование еще не обна-руженных химических элементов, но и их свойства.

Примером индукционистского закона в виде эмпирической зависимос-ти можно назвать результат обобщения Галилеем результатов своих экспе-риментов по сбрасыванию тел с Пизанской башни – что время падения тела не зависит от его веса, и с одинаковой высоты h тела неравного веса падают с одной и той же скоростью v, равной v² = 2gh, где g – ускорение свободного падения.

Еще раз напомним, что с помощью эмпирического исследования воз-можно только фиксирование внешних общих признаков свойств и явлений (см. табл. 1.2). Выявить же внутренние механизмы, определяющие связь и природу эмпирических фактов, т.е. объяснить их (там же), позволяет лишь теоретический уровень познания, как более высокий по отношению к уров-ню эмпирическому. Так, если обратиться к приведенному выше примеру пе-риодического закона Д.И. Менделеева, как к случаю, без преувеличения, бле-стящей реализации в его лице систематизирующей и прогностической функ-ций науки (см. рис. 1.2), то в отношении функции объяснительной (там же) такого не получилось – почему одна группа родственных химических эле-ментов в данной последовательности их расположения обязательно сменяет-ся другой, и почему именно в этом месте и именно при таком количестве раз-ных элементов в их смежных группах – ответов на эти логичные вопросы, на-прямую вытекающие из данной системы, как результата именно эмпиричес-кого этапа, ни она, ни являющийся ее основой периодический закон дать не смогли. Точно такой же, на уровне «детской», т.е. наипростейшей логики, вопрос, как следствие эмпирического обобщения Галилея, можно задать ему (Галилею), и тоже не получить ответа – почему с Пизанской башни тела разного веса падают вниз с одной и той же скоростью? Ответы на подобные «де-тские» вопросы, как на самые трудные, поскольку логика этих ответов до-лжна быть тоже «по-детски» понятной, т.е. убедительной для всех, и призван дать теоретический этап научного метода

Еще одним ограничением, присущим эмпирическим законам, является их противоречие новым эмпирическим фактам, которые в качестве исходной информации при получении данных законов путем индукции не фигуриро-вали, поскольку их просто ещё не было. Такие новые факты, как результаты более поздних, по отношению к ранее сформулированным эмпирическим за-конам, наблюдений или экспериментов, не вписываются в зафиксированную данными законами регулярность. Тут также на помощь призывается теоре-тический этап для того, чтобы мысленно перестроить известную реальность (существующие эмпирические законы) так, чтобы выпадающие из неё факты вписались в иную, уже теоретического происхождения, схему и перестали противоречить выше упомянутым законам. Если такая схема удачна, то есть снимает данное противоречие, она получает статус гипотезы (см. табл. 1.2), а если, что ещё лучше, позволяет предсказывать получение новых, нетривиаль-ных фактов (например, свойств эмпирических объектов, не поддающихся на-блюдению и измерению) – статус закона или даже теории (там же).

Примером разрешения подобного противоречия является трансформа-ция представлений о наследственности. Эволюционная теория Дарвина на основе обобщения множества совершенно достоверных эмпирических фак-тов трактовала передачу наследственных признаков по принципу усреднения или смешивания, когда скрещивание, допустим, растений с белыми и красны-ми цветками дает гибриды следующего поколения с цветками розовыми. Од-нако из ряда эмпирических фактов, рисующих убедительную картину подоб-ного «розового» усреднения наследуемых признаков выбивались не менее четко и достоверно фиксируемые случаи пусть не частого, но обязательного появления гибридов с чисто белыми или с полностью красными цветками. При усредняющемся наследовании такого быть не могло – смешав кофе с мо-локом нельзя в результате получить чисто черную или полностью белую жи-дкость! Кроме этого противоречия принцип усреднения наследуемых при-знаков еще и запрещал естественный отбор – это Дарвину математически строго доказал британский инженер Ф. Дженкин. Действительно, усреднение при скрещивании означает, что любой, даже самый выгодный для организма признак, появившийся в результате мутации – внезапного изменения наслед-ственной информации под воздействием внешних признаков – закрепиться и уцелеть в популяции не может, он должен исчезнуть тем быстрее, чем в бó-льшем количестве гибридов следующих поколений, которые этой мутации не испытали, он в результате усреднения «растворится». Дарвину «кошмар Дже-нкина» отравлял всю оставшуюся жизнь, но опровергнуть инженера ученый так и не смог.

А ответ-то был, причем еще при жизни Дарвина, обрати он внимание на труды своего современника Г. Менделя. Тогда бы он и факты появления красных и белых цветков в большом букете цветков розовых объяснил, и «кошмар Дженкина» разогнал, а к своей известности как естествоиспытателя добавил бы еще и славу создателя генетики. По Менделю, передача от поко-ления к поколению наследуемых признаков идет не усредняющимся, а расще-пляющимся порядком с помощью большого числа дискретных частиц, сего-дня называемых генами. Случайная комбинация генов, в полном соответст-вии с законом нормального распределения Гаусса, может привести к появле-нию гибридов с признаками только одного из «родителей» (крайние зоны кривой Гаусса, рис. 1.4). А наблюдаемое в большинстве случаев (средняя зо-

Рис.1.4. Схема наследования по Г. Менделю

на этой же кривой, там же) более или менее равномерное «смешивание» нас-ледуемых признаков является, опять же в полном соответствии с теорией ве-роятности, наиболее представительным. Точно так же данная гипотеза Мен-деля «спасает» и естественный отбор – случайно приобретенный признак в популяции уцелеть может, поскольку математика (см. выше) это допуска-ет, хотя и с известной долей вероятности.

Для создания гипотез и других форм теоретического знания (см. табл. 1.2) на данном этапе используется иной (там же) инструментарий:

· абстрагирование – прием мышления, заключающийся в отвлечении от несущественных, незначимых для субъекта познания («теоретика», реали-зующего теоретический этап) свойств (черт, сторон, качеств) исследуе-мого объекта с одновременным выделением тех его свойств, которые пре-дставляются важными в контексте исследования. Абстрагирование является очень эффективным инструментом теоретических исследований, по-зволяющим хирургически точно «вырезать» из хаоса множества реальных свойств изучаемого объекта именно те, которые представляют его сущность. А поскольку подобная «хирургическая» операция – один из вариантов первого шага процесса создания идеализированного объекта (см. табл. 1.2), то она имеет синоним «идеализация» (там же);

· другой вариант такого же шага – это аналогия – прием познания, при котором наличие сходства (совпадение свойств) нетождественных объек-тов позволяет предположить их сходство и в других чертах или качес-твах. Но, как и абстрагирование, «аналогия не есть доказательство» (Аристотель), поскольку это доказательство – прерогатива следующего приема теоретического этапа;

· мысленный эксперимент как метод получения теоретического знания, применяется, как правило, тогда, когда проблематично или просто нево-зможно необходимую для выработки гипотезы или закона исходную информацию получить с помощью реальных наблюдений или опытов. Галилей, например, не подвергал кого-либо рискованным испытаниям в виде запрыгивания на движущуюся повозку или, наоборот, спрыгивания с неё на всем ходу – но с помощью мысленного эксперимента по переходу из движущейся системы отсчета в неподвижную и обратно он сформулировал важнейший закон будущей классической механики – принцип относительности. Такой же прием использовал Эйнштейн, вообразив свобо-дно падающий в поле тяготения лифт и обнаружив при этом, что, находясь внутри такого лифта, никаким образом нельзя определить, движется ускоренно лифт в поле тяготения или он покоится, а поле тяготения при этом исчезает. Результатом такого мысленного эксперимента стал принцип (закон) эквивалентности инерционной и гравитационной масс, положенный в основу общей теории относительности;

· гипотетико-дедуктивный метод (см. тему 1.1) – это вторичная (см. вы-ше) и главная рациональная обработка данных уже не только эмпириче-ского, но и частично (после абстрагирования или аналогии) теоретичес-кого этапа, позволяющая почти (почему не в полной мере – об этом ниже) решить его главную задачу – построить логику, объясняющую с помощью созданного для этого уже законченного (см. выше) идеализиро-ванного объекта природу изучаемого предмета с учетом всей имеющейся на момент построения данной логики информации о нем. Результатом гипотетико-дедуктивного метода является первый по времени получения продукт дедукционистского знания – гипотеза (см. табл. 1.2) – предположение, объясняющее ряд эмпирических и/или теоретических фактов;

· как и знание индукционистское (см. выше), гипотеза может иметь верба-льную (словесную) или символьную (математическую) форму. Гипотеза в виде абстрактной математической модели (системы уравнений, например) есть результат формализации или математического моделиро-вания (см. табл. 1.2);

· гипотеза подлежит обязательной проверке на подтверждаемость (там же), включающей две взаимоисключающие друг друга процедуры – вери-фикации (подтверждения) и фальсификации (опровержения). Такое же обязательное условие данной проверки – она проводится либо эмпириче-скими данными опыта (наблюдения) или эксперимента, полученными после выдвижения гипотезы, либо теоретическими следствиями, дедуктив-но выводимыми из неё. Если гипотеза проходит подобную проверку, т.е. верифицируется новыми эмпирическими или теоретическими данными, она получает статус закона природы, или принципа (начала). Законом природы в естествознании называется существенная, повторяющаяся и необходимая связь между явлениями реальной действительности. Законы (принципы, начала) формулируются как универсальные суждения. Если гипотеза указанными данными фальсифицируется, она считается опрове-ргнутой, и поиски иной, более приемлемой, продолжаются. Таким образом, гипотеза – продукт теоретического этапа промежуточного характера, поскольку рано или поздно она обязательно квалифицируется описанным выше образом;

· законы в виде математических уравнений или систем уравнений получа-ют математическим доказательством с использованием верифициро-ванных гипотез в качестве исходного материала. Запись законов природы на языке математики позволяет радикально повысить их точность, а также логическую и прогностическую силу, т.е. существенно улучшить исполнение наукой своей описательной, объяснительной и прогностичесской функций соответственно (см. рис. 1.2). Так, математический вывод Ньютоном эмпирических законов движения планет вокруг Солнца, полученных ранее И. Кеплером, не только подтвердил их правоту, но и привел к идее всемирного тяготения как к причине, объясняющей природу этого движения. Аналогично, математическая обработка Дж. К. Максвеллом эмпирических закономерностей Фарадея, Ампера, Кулона и других блестящих экспериментаторов связала эти данные в единое и непротиворечивое объяснение электрических и магнитных явлений, а также предсказала существование электромагнитных волн и спрогнозировала их свойства. Как известно, обнаружение, спустя десятилетия, Г. Герцем электромагнитных волн полностью подтвердило правоту системы уравнений Ма-ксвелла, описывающей их природу;

Последовательность трансформации видов дедукционистского знания в процессе реализации теоретического этапа показана на рис. 1.5. Приведем примеры подобной трансформации для упоминавшихся выше конкретных видов эмпирического знания. Так, объяснение последовательности смены групп родственных химических элементов, а также их числа в каждой из этих групп периодической системы Д.И. Менделеева было дано полвека спустя после ее создания с позиций одного из законов квантовой механики – прин-ципа В. Паули. Согласно ему, электронные оболочки атомов тем устойчивее,

Рис. 1.5. Последовательность реализации