Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Глава 6. Методы и формы научного познания. 4 страница
звена — системотехники. В этой связи, не игнорируя общесистемного под- хода, для каждой проблемы, задачи или их класса строят свою особую мето- дологию. В целом, имеются системные формализмы, которые развивали многие ученые. Они обладают огромной эвристической силой. Системный подход раскрывает нам как бы пространства возможных состояний систем и воз- можных действий. Это — общенаучный метод и подход, такой, какой разви- вает синергетика (как общая теория самоорганизации), или кибернетика (как общая теория управления и связи в живых организмах, технических систе- мах, обществе и их объединениях, которая опирается на информационные технологии). В 60-х гг. системолог Р. Акофф и социолог Ф. Эмери предсказывали на- ступление Системного века. Он фактически уже наступил, но только не в ви- де победы какой-то отдельной теории, а как победы целого направления, подхода и методов, характерных именно для ОТС, ее версий, моделей разно- го уровня, разного характера и назначения.
Формы научного познания. Далее мы остановимся на основных фор- мах, в которых представлено и организовано научное и техническое знания. Среди них — факт, гипотеза, закон, принцип, теория. Факты образуют живую ткань любого знания. В науке и технике — они воздух, которым дышит ученый, исследователь. Но факты еще надо добыть, описав их на языке теории, передать их смысл и оформить в виде истинных суждений. Субъект познания обращен к объектам и получает в виде познания итога знание в форме фактических суждений. Вместе субъект — объект — знание образуют треугольник, так называемый “золотой треугольник позна- ния”.
Между тем, широко бытует мнение, что факт и объект — это одно и то же. Так считают и некоторые философы: Л.Витгенштейн, например, говорил, что “мир есть совокупность фактов, а не вещей”. Мы здесь будем строго раз- личать объект и знание о нем у субъекта, в связи с чем мы будем понимать под фактом некоторое достоверное знание об объекте в форме суждения. При этом исследователь отображает данное суждение в терминах языка опреде- ленной теории, так что одно и то же может выглядеть (описываться) в разных языках по-разному. Например, в обыденном языке (и мышлении) нормой стало выражение “У меня температура” (человек болен). На языке сторонни- ка теории теплорода (была такая) надо бы сказать об увеличении количества теплорода в организме. Сторонник теории, где употребляются понятия энер- гии, температуры (степени нагретости тела) говорят о повышении темпера- туры как результата увеличения кинетической энергии молекул в организме. И тому подобное. В научном мышлении факт выражен в виде единичного суждения, даже если речь идет о совокупности многих объектов. Но описание факта в науке всегда, как говорят методологи, “теоретически нагружено”, то есть связано с определенной концепцией и теоретическими терминами. Подчеркнем еще раз: в самой действительности никаких фактов нет, они — в головах людей. В этой связи находится то, что мы часто предполагаем какие-то свойст- ва, отношения и т.п. в виде суждений, — гипотетические факты. Вообще на- до различать “наблюдаемые” и “ненаблюдаемые” факты и понимать относи- тельность и историчность их различения. Заметим, что термины “наблюдае- мые” и “ненаблюдаемые факты” неудачны и неточны. Лучше бы сказать: “факты наблюдаемого” и “ненаблюдаемого”. Пример последних утвержде- ний, что Земля шар, хотя мы ее как шар непосредственно не видим. Для кос- монавта же это наблюдаемый факт. Наука широко оперирует и теми и дру- гими, исходя из мысли о наличии в мире общего и всеобщего, а не только уникального и неповторимого. Отсюда и возможность конструировать фак- ты, обобщая единичное до общего и всеобщего. Факты можно подразделить в целом при сравнении их друг с другом на однородные (скажем, все случаи притяжения тел к Земле, рождения живых существ и их смерти, необходимой связи людей друг с другом в обществе и т.п.); неоднородные (как, например, трения тел, магнетизма, питания живых существ, парламентские выборы и т.д. в сравнении друг с другом); массовид- ные (для групп и совокупностей любого рода вроде взаимодействий частиц материи, молекул газа, демографические процессы и т.д.); фундаментальные (как переход тепла от более нагретого тела к менее нагретому, другие факты из физики, химии, биологии, кибернетики и информатики, и др.) и нефунда- ментальные (например, характер ветвления кроны конкретного дерева, раз- мещение в данном городе сетей коммуникаций, торговых точек, ваше паде- ние на улице, поломка конкретной машины и т.п.). Заметим, что эти классы фактов пересекаются друг с другом и их при- надлежность к этим классам может быть относительной, зависеть от системы
отсчета и задач описания и т.п. Однородные факты могут быть обобщены, когда познание схватит более глубокую сущность с помощью тех или иных методов познания. Так, фундаментальный закон природы — закон сохране- ния энергии — на деле создан за счет обобщения законов сохранения меха- нической, тепловой и электрической энергии. При желании примеры можно продолжить. Известный физик М.Борн писал: “Все наше познание природы начина- ется с накопления фактов, многочисленные факты обобщаются в простые за- коны, а последние в свою очередь обобщаются в более общих законах”. Гипотеза как форма научного познания и (одновременно) как метод ве- дет на основе фактов разного рода через формулирование законов и принци- пов к научной теории. В современной науке гипотезы — это своеобразные локомотивы науки. Вместе с тем, в истории науки погибших, не ставших за- конами, принципами и теориями гипотез, — бесчисленное множество. По- этому говорят, что наука — это кладбище гипотез. Эти гипотезы, которые вызывались в воображении исследователей теми или иными реальными про- блемами (и химерическими тоже — такими как создание “вечного” двигате- ля), сами подталкивали к сбору новых фактов. В своем развитии гипотеза как предположение проходит ряд стадий: 1) накопления фактов; 2) выдвижения простейшего предположения, часто на базе аналогии; 3) накопления новых фактов; 4) формулирования зрелой гипо- тезы и получения следствий из нее, вплоть до развертывания целой теории; 5) подтверждения гипотезы или ее опровержения. В последнем случае гипо- теза превращается в закон, принцип (в рамках аксиоматизированной теории) или даже становится теорией. Все зависит здесь от ранга, уровня общности гипотезы. Формально, гипотеза — это суждение или их целая связанная группа, система суждений. Но настоящая научная гипотеза никогда не строится на пустом месте. Она связана со всем знанием о предмете, междисциплинарным знанием, вроде логики и математики, и из них вытекает. Иногда гипотезу противопоставляют опыту. Так, Ньютон говорил: “Ги- потез я не измышляю”. Но, ведь, и сам Ньютон находился среди гипотез, как среди пчел в пчелином рое. Разве не было у него гипотезы о “мировом эфи- ре”, о бесконечно большой скорости передачи взаимодействий, о всеобщно- сти Евклидового пространства, об абсолютном пространстве и времени, дру- гих гипотез? Другое дело, что это все он не осознавал как гипотезы и считал очевидным. Мы все слишком многое считаем очевидным и в итоге заблужда- емся! В истории науки известно и преувеличение роли гипотезы. Сторонником такой идеи был, например, известный французский математик и физик- теоретик А.Пуанкаре (см. его книгу “Наука и гипотеза”). Группировку гипотез по их видам мы делать не будем, так как она в ос- новном совпадает с группировкой законов.
Закон — это как бы ставшее знание, чаще всего — результат индукции, аналогии, синтеза и подтверждения гипотез на опыте. Понятия закона и ги- потезы однопорядковые. Закон науки схватывает повторяющееся, прочное, необходимое, существенное, устойчивое в законе любой природы. Форма его — суждение. В математике его эквивалент — теорема. Впервые понятие “за- кон природы” мы найдем в XVII веке у Декарта, Гоббса и Спинозы, позднее появилась мысль, что все существующее в природе может создаваться только по ее законам. При этом закон не лежит на поверхности, а как бы высвечива- ется через явления, свойства, отношения. Он еще должен быть понят, осмыс- лен и описан на языке науки. Смысл знания закона — предвидение возмож- ных состояний объекта и тенденций его изменения и развития. В основе появления закона лежит напряжение между сложившимися сторонами целого, его полюсами, противоречие. На основе этого вначале развивается тенденция. Различают также законы-тенденции (или “законо- мерности”, характерные для сложных систем (биологические, социальные, смешанные системы). Таковы законы эволюции жизни, общественного про- гресса, экономики, экологии, развития самой науки и др. Вообще, по разным критериям и основаниям, можно построить целый ряд независимых и пере- секающихся группировок и классификаций известных науке законов. Разли- чают всеобщие, частные и конкретные законы. Для всего физического мира всеобщими законами будут законы симметрии или сохранения; частными будут законы отдельных миров физического и духовного (механики, тепло- ты, языка, мышления и др.); о конкретных законах отдельных объектов мы узнаем нередко сами из практики. По их характеру выделяют качественные и количественные законы. Первые чаще всего можно встретить в сфере очень сложных систем; законы физики, химии, техники, технологии, экономики, управления и др. — в основном количественные и количественно- качественные. Необходимо выделить законы по их назначению: законы для описания и законы объяснения. Описателен, например, закон всемирного тяготения, так как он не объясняет причину тяготения; напротив, объясняющий закон гово- рит о том, почему протекает данное явление, почему так-то устроен данный объект. Форма последнего — “Если..., то...”. При этом важно оговорить усло- вия (“наложенные связи” как говорят в механике), а также разного рода огра- ничения. В методологии поэтому различают законы “дозволения” (их боль- шинство) и законы “запрета”, невозможности (такие, как недостижимости абсолютного нуля температуры, передачи тепла от холодного тела к нагре- тому, принцип Паули в теории атома и др.). Законы можно различать и по уровню абстрактности — как феномено- логические, так и абстрактные. Первые — описательны, чаще всего качест- венные, а не количественные, они — эмпирические по происхождению и слабо математизированы. Их множество в разных областях, особенно в на- блюдениях за погодой, в геологии, биологических и социальных науках, в сферах производства и экономики. Часто они лишь первичная форма обоб-
щения. Вторые, опираясь на мощный аппарат абстракций, количественный математический аппарат и модели, включая информационные и кибернети- ческие, выражаются в виде функций и уравнений разного рода. Кстати, именно математические модели чаще всего в современной науке и ведут к обобщениям в виде научных законов. Здесь, как нигде, проявляется огромная эвристическая сила математики и моделирования. Вообще, наука лишь тогда достигает совершенства, когда она выходит на дорогу обобщений на уровне такого рода законов. Принципы. Вспомним теперь, что было сказано вначале: закон — это нечто подобное математической теореме. Если же закон помещен не в конец, а в начало цепочки познания (вместе с другими), то, формально, его роль та- кова же, как аксиомы в математике. То же самое можно проделать и с гипо- тезами. Мы сможем из них развернуть цепочку следствий. В итоге перед на- ми будет уже в аксиоматической теории то, что в естествознании и в техни- ческих теориях называют “принципом” или “началом”. Формально говоря, принцип — утверждение, однопорядковое с законом, но помещенное в нача- ло цепочки умозаключений и выводов, а закон — следствие, но не одного принципа, а их группы, входящих в основания, в аксиоматику теории. Сово- купность фундаментальных понятий, определений и принципов образует ак- сиоматику теории. Но в ряду начальных утверждений теории могут быть и фундаментальные факты, такие, как постоянство скорости света в теории от- носительности, или дискретности взаимодействий и “действия” (квантова- ния) в квантовой теории и т.п. Это факты — принципы. Научные принципы имеют три уровня общности: 1) всеобщие (философские); 2) общенаучные; 3) частнонаучные. Первые в каждой науке выступают в форме, отражающей язык той или иной теории, а потому их часто не узнают сами философы. Принципы совместно с научной картиной мира, специальной исследова- тельской программой и парадигмой (то есть особым углом зрения на пробле- мы некоторой предметной области), фундаментальными понятиями, гипоте- зами и законами подводят нас к возможности развернуть научную теорию. Научная теория. Под научной теорией как раз и понимают систему ут- верждений об объектах, связанных отношениями выводимости и зависимо- сти. Научная теория — это не только форма знания и познания. В широком смысле это так, но это и главная единица теоретического знания, с которой сталкивается всякий, кто учится, исследует, конструирует, проектирует и действует. Говорят, что не ничего практичнее, чем хорошая научная теория. Подчеркнем, что теория имеет сложную структуру. В ее состав входит “ядро” или основания теории, то есть система принципов и основных поня- тий теории. В формальных теориях в него включают правила операций над величинами и язык (термины и символы теории). Последний тип теорий — это высший, предельный тип. Он характерен для математики и математиче- ской логики — в основном дедуктивных по способу вывода теорем (в содер- жательных теориях вроде физики — законов) и следствий, а также приложе-
ний в практику. Вместе с тем никому еще не удалось выстроить теорию на одном-единственном принципе: как правило, их всегда несколько. Мы уже говорили о том, в каких отношениях должны находиться аксио- мы или принципы теории. В целом, в основаниях не бывает противоречащих друг другу принципов и лишних принципов, хотя могут быть и не все необ- ходимые принципы. Это определяется вмешательством заданного многомер- ного пространства и его топологии. Что такое возможно, было доказано Б. ван Фраассеном. Заметим, что в основаниях теорий аксиоматического типа содержится также и все возможное количество следствий (то есть, принципы — это “свертка” всех возможных утверждений теории, их консерв). Подоб- ный концентрат информационно хорошо обозрим, он эвристичен, лишь бы мы сами владели техникой вывода и логикой. Заманчиво было бы уложить хотя бы крупные блоки информации о мире и о нас в подобные “свертки”! Вообще, в фактуальных теориях, а это все науки, кроме логики и мате- матики, сами прототипы теории суть реальные объекты (как в лингвистике и др.). Материальные прототипы между тем противоречивы, а информация о них чаще всего бывает неполной. Отсюда громадные трудности аксиомати- зации содержательного знания и познания. Заметим, что гипотезы, законы и принципы — на языке методологии и логики — суть номологические утверждения (от гр. “номос” — закон). В по- знании приходится учитывать роль и философских принципов, когда мы, на- пример, задаем тип причинности (жесткий или вероятностный), тип про- странства и времени, роль принципов системности (например, что сумма свойств целого не равна сумме частей) и др. Все это приходится учитывать, когда конструируется аксиоматика теории и её основные утверждения. В зависимости от соотношения теоретического и эмпирического, воз- можностей математизации и обобщения, все научные теории разных облас- тей знания развиты сегодня неодинаково. Механика и вся физика, целый ряд их приложений, особенно инженерных, технических дисциплин, некоторые области теории управления и информации и другие - ближе всех к идеально- му типу, то есть к аксиоматизированной и формализованной целиком теории. Но различия феноменов в разных областях ведут к различию и самих теорий. Среди них можно выделить математические, естественнонаучные, техниче- ские, экономические, кибернетико-информационные (вместе с языкознани- ем), социальные, философские и др. Теории можно подразделить, противопоставив описательный и объяс- няющий подходы и получить цепочку: 1) феноменологические; 2) полуфено- менологические; 3) объясняющие. В первых вообще не пытаются свести опи- сание явлений (феноменов) к внутренним законам (фенология, описательная астрономия и др.). Вторые характерны для технического и технологического знания (теория машин и механизмов, электротехника, химические техноло- гии и др.). Для них важнее всего прагматическая и прикладная стороны. Тре- тий тип — это фундаментальные теории природы, общества и мышления, на- чиная с космологии и физики, кончая теориями общества и логикой.
Теории можно различать по их целям, методам и функциям: описатель- ные, объясняющие, классифицирующие, жестко детерминированные и веро- ятностные (статистические). Для нас важна классификация по уровню развитости, которая обуслов- лена неизбежным различием в фактуальной базе теорий, языке, методах по- лучения знания и способах проверки его на достоверность. Тогда мы полу- чим три типа теорий: 1) эмпирические; 2) математизированные; 3) дедуктив- ные. Последний тип подразделяется по степени близости к идеальному: а) на гипотетико-дедуктивные; б) аксиоматические теории. Можно заподозрить, что вся эта классификация отображает исторический ход развития теорий, который математика в общем-то в основном прошла. Историкам математики это известно. Содержательные теории физики, теории управления и инфор- матика близки к тому. Вместе с тем, история науки не закончена, и предель- ным состоянием ее был бы идеал единой и формализованной науки. Увы! Даже математика еще не достигла такого уровня, а в фактуальных не пре- кращается напор новых фактов. Теперь коротко о состоянии каждого из этих типов теорий и о примерах соответствующих теорий. Эмпирические теории. У них очень велик фактуальный базис, в котором не все обобщено. Соответствующие законы здесь выводятся индуктивно или по аналогии. Велика роль анализа, но невелик по масштабам синтез. Значи- тельное место занимает естественный язык и различные описания, классифи- кации. Правила логики и обработки информации специально не оговарива- ются, а используется обычная формальная логика и математика. Результаты теории не проверяются на корректность специально. Примеры: теория эво- люции Дарвина, физиология высшей нервной деятельности, языкознание, фенология, описательная астрономия и др. Математизированные теории. Они носят полукачественный, полуко- личественный характер, используют широко язык математики и родитель- ский язык предшествующих теорий (как этапов их собственного развития). Логика и операции над объектами тоже не задаются, а проникают в них из применяемой математики и информатики. Примеры: теории элементарных частиц, кроме теорий Великого объединения, теории ядра; молекулярная ге- нетика математические теории и др. Дедуктивные теории. О них выше уже немало сказано. Исторически первый этап таких теорий — знаменитые “Начала” Евклида. В этих теориях логика и язык, а также операции строго оговариваются и они формализова- ны. Важнейшая проблема для них — это проблема их интерпретации (в фи- зике ее называют проблемой “физического смысла” и приложений). Исход- ные принципы и аксиомы считаются доказанными или достоверными. Заме- тим, что в математике аксиоматика вообще не требует такого обоснования. Весьма острой проблемой в содержательных теориях дедуктивного типа яв-
ляется проверка соответствия следствий из оснований самой действительно- сти. Все эти теории подразделяются на три вида: а) в гипотетико-дедуктивных теориях исходные принципы частично эм- пирически обоснованы, частично заимствованы из других теорий, частично являются гипотезами. Принимается определенная логика, язык и система операций над объектами. Фиксируется объект, как продукт идеализаций и обобщения. Примеры: термодинамика, астрофизика и др.; б) в конструктивных теориях внутри аксиоматики могут быть принци- пы, принимаемые без доказательства и обоснования. Объекты теории и ут- верждения вводятся обязательно путем предварительного их конструирова- ния в виде идеализированных объектов, моделей, вводятся специальные язык и операции и т.д. Примеры: электродинамика Максвелла, теория информации и др.; в) аксиоматические теории, как уже ясно, выше обрисованы. Примеры: геометрические теории, теории множеств и групп, логические теории и др. В науке существует резкая критика ряда современных теоретиков и методо- логов против идеала науки аксиоматического типа. Говорят, что аксиоматика — это “смирительная рубашка” и тормоз для развития теорий, и что цель науки — безудержное размножение теорий с целью их последующего отбора путем опровержения (П. Фейерабенд). Известный математик XX века Д. Гильберт, напротив, считал, что внут- ри жесткого каркаса дедуктивных теорий происходит наращивание понятий и утверждений, их переосмысление и т.п., а, значит, их развитие. Как пример он приводит углубление понятий числа и вообще теории множеств в матема- тике. Мы укажем здесь также на развитие дискретной математики в связи с компьютеризацией и т.п. Между тем, в методологии науки показано, что на одном и том же фактуальном поле могут быть построены разные теории, ко- торые потом могут долго конкурировать друг с другом, становиться допол- нительными и т.д. Как пример — геометрические теории (Евклида, Лобачев- ского, Римана и др.), механика Ньютона, механика Гамильтона и механика Герца. Все, хотя и кратко описанные здесь методы не исчерпывают традицион- ную логико-методологическую проблематику. В методологии науки сущест- вует немало новых проблем. К их числу относят развитие общей эволюцион- ной теории в связи с развитием синергетики, проблемы описания сложности и комплексный подход, описание нечетких систем и описания многопара- метрических систем, анализ таких форм знания, как проект, роль компьюте- ров для теории и смысл виртуальных миров, другие проблемы. По этим во- просам существует обширная литература, но нельзя сказать, что все вопросы решены. Наука в своем стремительном развитии ставит перед методологией и всей философией все новые и новые задачи.
|