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
и
цитология;
математическая
лингвистика;
экономико-

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.