Аналогия

Под аналогией понимают сходство предметов по ряду каких-либо признаков. Для заключения по аналогии как ме­тода познания важно, чтобы эти признаки были не случайны­ми, а существенными. В свою очередь, существенность или несущественность признаков зависит от того, какая познавательная задача рассматривается. Например, в демографических задачах будет несущественно сходство людей по их весу или строению тела, здесь сущест­венными будут признаки пола и возраста. Для ботаника, осу­ществляющего классификацию растений, несущественно сход­ство растений по химическому составу, зато существенны их морфологические, экологические признаки.

Огромную эвристическую силу аналогий в познавательной дея­тельности сложно переоценить. Путем использования аналогий было сделано не­мало научных открытий. Гершель по аналогии с влиянием кварца на поляризованный свет доказал влияние магнитного поля на поляризованный свет, предвосхитив открытие Фарадеем вращения плоскости поляризации света электрическим током. Гюйгенс на основе сходства звука и света в их свой­ствах отражаться, преломляться, прямолинейно распростра­няться и интерферировать уподобил движение света звуково­му движению, в результате чего пришел к выводу, что не только звук, но и свет имеет волновую природу. Доплер на основе акустической аналогии пришел к выводу, что скорость света, как и скорость звука зависит от упругости и плотности среды, в которой распространяется волна. На этой основе к световым волнам был применен принцип, согласно которому частота колебании световых волн зависит от того, в какую сторону (от наблюдателя или к нему) движется источник света. Кирхгоф и Бунзен хи­мический состав Солнца определили на основе аналогии меж­ду линиями солнечного спектра и спектра химических элемен­тов. Опираясь на аналогию со звучанием пустой и наполненной бочки, Ауэнбругер открыл метод перкуссии — определение состояния и положения внутренних органов по звуку, получае­мому при выстукивании поверхности тела. Перечень подобных примеров можно было бы продолжать и далее.

Аналогия лежит в основе такого универсального метода научного познания как моделирование.

Моделирование.

Во многих случаях, когда изучаемый объект или явление оказываются недоступными для прямого вмешательства по­знающего субъекта или такое вмешательство по ряду причин является нецелесообразным, обращаются к методу моделиро­вания. Моделирование предполагает перенос исследователь­ской деятельности на другой объект, выступающий в роли заместителя интересующего нас объекта или явления. Объект-заместитель называют моделью, а объект исследования — оригиналом или прототипом.

Для всех научных моделей характерно то, что они являются заместителями объекта исследования, находя­щимися с последним в таком сходстве (или соответствии), которое позволяет получить новое знание об этом объекте. Например, человек и обезьяна-макака внешне относительно мало похожи, зато состав их крови настолько сходен, что вместо крови людей можно исследовать кровь обезьян, а затем использовать результаты этого исследования применительно к человеку. Именно так, кстати, и был открыт резус-фактор человеческой крови.

Роль моделирования возросла, стала в полной мере осоз­нанной с возникновением и развитием кибернетики. Киберне­тика охватила широкую сферу явлений, включая биологиче­ские и социальные системы, где метод моделирования приоб­ретает ведущее значение. Этот широкий охват происходит по­тому, что кибернетика концентрируящая свое внимание на осо­бенностях функционирования систем, исходит из того, что одна и та же функция системы может быть реа­лизована различными субстратно-структурными средствами. Например, живая почка человека и ее искусственная модель функционируют одинаково с точки зрения конечных резуль­татов: и та, и другая выводят из организма азотистые шлаки и другие продукты обмена. Но механизмы, лежащие на основе работы живой почки и ее модели, качественно различны. Если в живой почке продукты обмена выводятся при помощи про­цессов ультрафильтрации, реабсорбции (обратного всасыва­ния продуктов, которые нельзя выводить), то в искусственной почке то же самое осуществляется посредством диализа (от­деления коллоидных частиц от растворенных веществ) через специальные перепонки. Как видно, и в этом случае модель предполагает создание не тождест­венного, а лишь сходного или находящегося в определенном соответствии с прототипом процесса.

Универсальность метода моделирования означает его применимость ко всем областям и этапам научного исследования. Существующие в настоящее время классификации моделей обычно строятся исходя из потребностей той дисциплины, в которой работает тот или иной исследователь. Традиционным является разделение моделей на материальные и идеальные. Вместе с тем, такое разделение дополняется делением их на предметно-подобные (вещественные, субстанциональные, объ­ектные и т. д.) и символические (знаковые, математические и т. д.). Модели можно также разделять на объектные (когда сходство устанавливается между объектом-моделью и объек­том-прототипом), деятельностные (когда сходство устанавли­вается между видами деятельности, в которые включены мо­дель и прототип). Для развития научного познания выдвига­ются и иные, более конкретные основания для классификации моделей: разделение по форме представления (логические, математические, механические, физические, химические и т. д.), по природе моделируемых явлений (социальные, психологи­ческие, физиологические, биологические, физико-химические, молекулярные, квантовые и т. д.), по задаче моделирования (эвристические, прогностические и т. д.), по степени точности (точные, достоверные, приближенные, вероятностные), по объему отображенных в модели свойств прототипа (полные, неполные и т. д.), по глубине аналогии между моделью и про­тотипом (субстратные, структурные, функциональные), по воспроизводимым свойствам (информационные, системные и т. д.). Естественно, что возможности моделирования как метода познания могут быть определены применительно к конкретному его виду.

Формы научного знания.

Осваивая действительность самыми разнообразными методами, научное познание проходит разные этапы. Каждому из них соответствует определенная форма развития научного знания. Основными из этих форм являются факт, теория, проблема, гипотеза, закон. Охарактеризуем каждую из этих форм в отдельности.

Проблема. Выше отмечалось, что научным можно считать такое знание, в котором фиксируется некая проблемная си­туация, а именно отображается нечто неизвестное и ставится задача превратить его в известное. В этой связи научное знание представляет собой совокупность попыток решения определенных проблем.

В самом общем виде проблему можно определить как вопрос (или совокупность вопросов), ответом (или решением) на который является теория в целом (Б.С.Грязнов) Так, например, вопрос о том, как устроена та часть Вселенной, в которой мы живем, - проблема для теории Н.Коперника. Вопрос о том прерывны или непрерывны энергетические процессы, происходящие в системах, совершающих гармонические колебания – проблема, которую решала квантовая теория М.Планка.

К общим требованиям и критериям постановки научных проблем можно отнести следующие

1) Наличие некоторого предварительного научного знания (данные, методика, теория), в которое может быть включена исследуемая проблема

2) указание на условия существования решения и его единственность;

3) принятие соглашения о признаках приемлемого решения и способах проверки решения на приемлемость;

4) достаточная ограниченность, а не глобальность проблемы.

5) Наконец, для того чтобы научная проблема могла считаться поставленной она должна быть корректной, т.е. должна удовлетворять синтаксическим и семантическим требованиям. К синтаксическим требованиям следует прежде всего отнести требование соблюдения синтаксических правил того языка, на котором формулируется проблема. Нарушение этого требования ведет к бессмыслице, означающей соотнесение в одном выражении несравнимых категорий (например, каково расстояние между звуком А и столом?)

Семантические условия приемлемости проблемы связаны с ее предпосылками. Так, например, вопрос «Какова температура плавления серы?» предполагает, что сера, независимо от своей кристаллической структуры, имеет одну и ту же температуру плавления, - однако это ложная предпосылка. Таким образом, семантически корректной проблемой является та, ни одна из предпосылок которой не является, по крайней мере, на сегодняшний день ложной.

Решение любой научной проблемы включает выдвижение гипотез. В этой связи, перейдем к характеристике гипотезы как формы научного знания.

В самом широком смысле под гипотезой понимают всякое предположение, догадку или предсказание, основывающееся либо на предшествующем знании, либо на новых фактах, но чаще всего – на том и другом одновременно. Таким образом, гипотеза - это не достоверное знание, а вероятностное. С гносеологической точки зрения - это такое высказывание, истинность или ложность которого в данный момент не установлена.

В структуре научного познания гипотезы выполняют ряд функций.

Во-первых, гипотезы применяются для обобщения опыта, суммирования и предположительного расширения наличных эмпирических данных.

Во-вторых, гипотезы могут быть исходным пунктом рассуждения, т.е. посылками дедуктивного вывода.

В-третьих, гипотезы применяются для ориентировки исследования, придания ему целенаправленного характера.

В-четвертых, гипотезы используются для интерпретации эмпирических данных или других гипотез.

В-пятых, гипотезы можно применять для защиты других гипотез перед лицом новых опытных данных или выявленного противоречия с уже имевшимся знанием.

Выделяют следующие типы гипотез в науке.

Объясняющие, т.е. претендующие на истинность и рабочие – на истинность не претендующие, лишь упорядочивающие исходный материал.

Гипотезы-факты, т.е. предположения о существовании некоторых фактов и гипотезы-законы, т.е. предположения о существовании регулярных, повторяющихся связей между наблюдаемыми фактами.

Особого внимания заслуживает вопрос, касающийся процесса проверки гипотез. В ходе проверки гипотезы из нее по правилам логического вывода получают все возможные следствия, и далее сопоставляют эти следствия с опытно-экспериментальными данными, т.е. фактами. Дадим краткую характеристику такой форме научного знания как факт.

В научной и философской литературе термин «факт» употребляется в следующих значениях:

В значении некоторого «события», «явления», «фрагмента действительности» (например, «полное затмение Солнца, наблюдавшееся на территории СССР 30 июня 1954 г., - реальный факт», «сражение на Курской дуге – исторический факт» и т.д.).

В значении особого рода эмпирических высказываний или предложений, в которых описываются познанные события и явления (например, запись в Ипатьевской летописи, в которой описано солнечное затмение, имевшее место 1 мая 1185 г., протокольная запись П. Кюри от 5 января 1896г., наблюдавшего влияние рентгеновских лучей на состояние урана: «X-лучи не изменяют состояние урана»).

Таким образом, факт есть сложное образование, состоящее из нескольких элементов с определенными отношениями между ними: чувственный образ или совокупность чувственных образов, включенных в процесс установления факта – перцептивный компонент; предложение – лингвистический компонент факта; материально-практический компонент – совокупность приборов и инструментов, а также совокупность практических действий с этими приборами, используемых при установлении факта

Вопрос о том, в какой степени факт является решающей инстанцией в процессе проверки гипотезы, теории не такой простой, как он может показаться. Было бы упрощением считать, что если выведенные из гипотезы, теории следствия совпадают с опытно-экспериментальными данными, т.е. фактами, то гипотеза, теория принимается, а если расходятся, то отбрасывается. Дело в том, что для того чтобы факты могли вообще что-либо говорить о гипотезе, теории («за» или «против»), они должны быть еще интерпретированы, и вот здесь необходимо обратить внимание, по крайней мере, на три обстоятельства: во-первых, в зависимости от этой интерпретации одни и те же экспериментальные данные, факты могут свидетельствовать в поддержку разных теоретических представлений, а во-вторых, процесс проверки теории экспериментальными данными осложняется еще и тем, что сама проверяемая теория тоже вовлечена в интерпретацию этих экспериментальных данных и таким образом как бы участвует «в вынесении собственного приговора», в том смысле, что формирует опытные данные «под себя». Это обстоятельство в философии и методологии науки получило название " теоретической нагруженности фактов".

То обстоятельство, что экспериментальные факты являются «теоретически нагруженными» и в зависимости от интерпретации могут поддерживать разные гипотезы, теории, свидетельствует о том, что в процессе проверки своих гипотез, теорий ученые руководствуются не только эмпирическими факторами. Требованию опытно-экспериментальной подтверждаемости они предпосылают ряд внеэмпирических требований, таких как требование простоты и удобства научной теории, гипотезы, требование эстетического совершенства, т.е. математического изящества и т.д

Гипотеза, которая прошла этот многоступенчатый процесс проверки и выдержала конкуренцию со стороны других претендентов, получает статус закона. Охарактеризуем эту форму научного знания.

Закон есть центральное утверждение теории, фиксирующее, универсальные, повторяющиеся, необходимые связи объективного мира.

Универсальность означает, что закон есть утверждение максимальной общности, соответствующее предметам данного типа. Например: «Все металлы при нагревании расширяются».

Понятие «закон природы» тесно связано с понятием «условие». Необходимость действия любого закона природы всегда проявляется при наличии определенных условий. Так, для того чтобы с необходимостью реализовалась зависимость между напряжением, сопротивлением и силой тока в проводнике, выражаемая в законе Ома, требуется, во-первых, наличие проводника с текущим по нему током (что само по себе тривиально), во-вторых, наличие определенной физической обстановки, в которой этот проводник находится, в частности, наличие оделенных давления и температуры. При t, близкой к абсолютному нулю, и при сверхвысоких давлениях эта зависимость реализовываться будет. Это вовсе не значит, что закон Ома имеет необязательный, необходимый характер. Пример показывает, что действие с необходимостью любого закона природы всегда зависит от условий его реализации. Изменение соответствующих условий приводит или к смене законов, или к изменению формы их действия.