Размещено на http://www.allbest.ru/

Логика и методология научного познания. Основные методы научного познания

Введение. Предмет логики и методологии научного познания

Жизнь современного общества в значительной мере зависит от успехов науки. Громадное влияние науки на жизнь и деятельность людей заставляет нас обратить внимание на саму науку и сделать ее предметом изучения. Что такое наука? Чем отличается научное знание от мифа или религии? В чем ценность науки? Как она развивается? Какими методами пользуются ученые? Попытка найти ответы на эти и другие вопросы, связанные с пониманием науки как особой сферы человеческой деятельности, привели к возникновению особой дисциплины - логики и методологии научного познания или, как ее принято называть на Западе, философии науки, которая сформировалась на стыке трех областей: самой науки, ее истории и философии. Логика и методология науки есть дисциплина, стремящаяся понять, что такое наука, в чем состоит специфика научного познания и методов науки, каковы структура и функции научного знания, как развивается наука.

Прежде чем приступать к исследованию науки и пытаться отвечать на какие-то вопросы относительно научного знания, ученый очевидно должен иметь определенное представление о том, что такое человеческое познание вообще, какова его природа и социальные функции, его связь с практикой и т.п. Ответы на эти вопросы дает философия, причем разные философские направления предлагают различные ответы. Поэтому каждый методолог науки с самого начала вынужден опираться на ту или иную философскую систему. Вместе с тем, современная наука слишком обширна для того, чтобы один исследователь мог обозреть ее всю целиком.

Это выражается в факте существования в методологии науки множества различных методологических концепций - теорий науки, дающих систематизированные и логически согласованные ответы на указанные выше вопросы. В конце ХIХ - начале ХХ вв. широкой известностью пользовались методологические идеи, высказанные австрийским физиком и философом Махом, французским математиком Пуанкаре, французским физиком Дюгемом. С конца 20-х годов ХХ столетия почти всеобщее признание получила методологическая концепция логического позитивизма, в создании которой принимали участие Витгенштейн, Карнап, Шлик и др. Во второй половине ХХ в. выступили со своими методологическими концепциями Поппер, Кун, Фейерабенд, Тулмин, Лакатош и многие другие философы и ученые.

Несмотря на существенные расхождения всех этих концепций в понимании природы научного знания, методов науки и форм ее развития, в них есть нечто общее. В конце концов, у всех методологических концепций один базис, один предмет изучения - современная наука и ее история.

Понятие научного метода

Научный метод - это система регулятивных принципов, приёмов и способов, с помощью которых достигается объективное познание действительности в рамках научно-познавательной деятельности. Изучение методов научно-познавательной деятельности, их возможности и границы применения интегрируются методологией науки.

Древнегреческое слово "метод" (мЭипдпт) обозначает путь к достижению какой-либо цели. Поэтому в широком смысле слова под методом подразумевается совокупность рациональных действий, которые необходимо предпринять, чтобы решить определённую задачу или достичь определённой практической или теоретической цели.

Формирование понятия научного метода, его идеала в качестве руководства к правильному познанию и способу деятельности, связано с возникновением философии как рационально-теоретического типа мировоззрения, а затем и науки как познавательной деятельности человека, направленной на получение, обоснование и систематизацию объективных знаний.

Научное познание представляет собой исторически развивающийся процесс достижения достоверных знаний о мире, истинность которых проверяется и доказывается человеческой практикой. Наука выходит за рамки обыденного опыта и наличной производственной деятельности, исследуя не только те объекты, с которыми человек сталкивается в повседневной жизни, но и те, которые лишь в далёком будущем способно практически освоить человечество. Чтобы выделить и изучить такие объекты, недостаточно обыденной практики, нужно особым образом познавать мир и ставить такие задачи, которые ещё не возникали в повседневной деятельности. Научное познание и выполняет эту роль.

Специфика научного познания заключается в том, что оно подчиняется некоторым строгим принципам (причинности явлений и событий, истинности или достоверности, объективности и относительности научного знания), поэтому в процессе познания используются соответствующие методы, которые обеспечивают достоверность получаемых результатов.

Систематическое развитие научных методов оказывается наиболее важным условием становления и развития науки как социальной системы. Их использование делает процесс научного поиска потенциально воспроизводимой процедурой, что имеет принципиальное значение с точки зрения обеспечения достоверности результатов исследования, поскольку последние становятся проверяемыми параметрами.

Анализ процесса научного познания позволяет выделить два основных типа методов научно-познавательной деятельности:

· Методы, присущие человеческому познанию в целом, на основе которых строится как научное, так и практическое знание: универсальные методы познания.

· Методы, присущие только научному познанию, которые, в свою очередь, подразделяются на две основные группы: эмпирические и теоретические научные методы.

Наряду с универсальным и общенаучными методами, существуют узкоспециальные методы специфического характера, которые разрабатываются, применяются и совершенствуются только в рамках конкретных научных дисциплин. Внутридисциплинарные методы теоретического и эмпирического исследования, включая методы конкретных исследований, являются по преимуществу узкоспециализированными когнитивными практиками. К сфере таких методов, меняющихся от науки к науке, относятся, например, методика проведения физического эксперимента, методика эксперимента в биологии, методика опроса в социологии, методика анализа источников в истории и тому подобные.

Вне зависимости от типа научно-познавательной деятельности, в основе любого научного метода лежат три основополагающих принципа - объективность, систематичность и воспроизводимость.

Если применение научных методов не соответствует принципам объективности, систематичности и воспроизводимости, то процесс научного познания становится невозможным, а сами методы утрачивают свою эффективность.

Универсальные методы познания. Анализ и синтез

Анализ и синтез являются наиболее элементарными и простыми приёмами познания, которые лежат в основе человеческого мышления, вместе с тем они являются и наиболее универсальными приёмами, характерными для всех его уровней и форм. Иногда они рассматриваются в качестве автономных процессов познавательного мышления, хотя в целом считается, что анализ и синтез не противостоят друг другу, но существуют в единых формах мыслительной активности.

Различают четыре разновидности анализа и синтеза:

· Природный анализ - разъединение предметов на части, и природный синтез - объединение этих частей в новые предметы, в соответствии с возможностями, существующими в природе.

· Практический анализ - разъединение предметов на компоненты, и практический синтез - объединение их в целостности, в соответствии с возможностями практики, которые в природе никогда не реализовались бы.

· Мысленный анализ - отделение от предметов того, что ни в природе, ни на практике неотделимо, и мысленный синтез - соединение того, что в соответствии с законами природы соединить невозможно.

· Метаанализ и метасинтез - то есть анализ и синтез знаний о мире, в отличие от анализа и синтеза объективно существующих предметов.

Анализ и синтез в процессе научного познания, как правило, связаны с рядом других познавательных операций, в частности, с такими, как абстрагирование, обобщение, индукция, дедукция и другими.

Абстрагирование

Абстрагирование - это приём мышления, который заключается в отвлечении от ряда свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих исследователя свойств и отношений. Результатом абстрагирующей деятельности мышления является образование различного рода абстракций, которыми являются как отдельно взятые понятия и категории, так и их системы.

Абстрагирование - универсальный приём познания, без которого немыслимы как научное, так и обыденное познание, как эмпирический, так и теоретический уровни исследований.

Обобщение

Обобщение - это приём мышления, в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов. Операция обобщения осуществляется как переход от частного или менее общего понятия и суждения к более общему понятию или суждению. Обобщение осуществляется в тесной связи с абстрагированием. Когда мышление абстрагирует некоторое свойство или отношение ряда объектов, то тем самым создается основа для их объединения в единый класс.

Обобщение широко используется в науке не только в эмпирическом исследовании и на первых ступенях построения теоретических знаний, но и является мощным орудием построения самих фундаментальных теорий. В этом смысле обобщение может рассматриваться как переход от менее общего понятия к более общему, и в более широком плане, - как переход от частного знания к знанию общему. Причём в последнем случае расширение объёма знания не ведёт к обеднению его содержания, наоборот, такое расширение предполагает одновременно и обогащение последнего. Двигаясь, таким образом, по ступенькам абстрагирования и обобщения, от частного к общему, от менее общего к более общему, познание постепенно проникает в сущность изучаемых явлений.

Индукция и дедукция

Индукция

Индукция представляет собой вид обобщений, связанных с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных прошлого опыта. Основой индукции являются опыт, эксперимент и наблюдение, в ходе которых собираются отдельные факты. Затем, изучая эти факты, анализируя их, исследователь устанавливает общие и повторяющиеся черты ряда явлений, входящих в определённый класс. На этой основе он строит индуктивное умозаключение. В качестве вывода получают суждение, в котором признак, выявленный у совокупности единичных объектов, приписывается всему классу.

Основная функция индукции в процессе познания - получение общих суждений, в качестве которых могут выступать эмпирические и теоретические законы, гипотезы, обобщения. В индукции раскрывается "механизм" возникновения общего знания. Особенностью индукции является ее вероятностный характер, т.е. при истинности исходных посылок заключение индукции только вероятно истинно и в конечном результате может оказаться как истинным, так и ложным. Таким образом, индукция не гарантирует достижение истины, а лишь помогает ее искать.

В индуктивных рассуждениях различают полную и неполную индукцию. Полная индукция применима в тех случаях, когда класс изучаемых объектов обозрим и все объекты этого класса могут быть перечислены. Полная индукция основана на изучении каждого из объектов, входящих в класс, и на нахождении на этой основе их общих характеристик. Однако в ряде случаев нет необходимости рассматривать абсолютно все предметы класса, в других случаях это невозможно сделать в силу необозримости класса изучаемых явлений. Тогда применяют неполную индукцию. Существуют две разновидности неполной индукции:

· Популярная индукция строится как обобщение ряда наблюдений за сходными явлениями, в которых фиксируется какой-либо повторяющийся признак. Фиксация нового признака у ряда объектов происходит здесь, как правило, без предварительного плана исследований: обнаружив сходный признак у первых попавшихся предметов некоторого класса и не встретив ни одного противоречащего случая, переносят указанный признак на весь класс предметов. Отсутствие противоречащего случая является главным основанием для принятия индуктивного вывода. Обнаружение же такого случая опровергает индуктивное обобщение. Вывод, полученный путём индукции через простое перечисление, обладает сравнительно малой степенью достоверности и при продолжении исследований, основанном на расширении класса изученных случаев, часто может оказаться ошибочным. К популярной индукции часто прибегают на первых этапах знакомства с новым классом объектов, но в целом она не может служить надёжной основой для получаемых наукой индуктивных обобщений. Такие обобщения строятся главным образом на базе научной индукции.

· Научная индукция характеризуется поиском причинных зависимостей между явлениями и стремлением обнаружить существенные признаки объектов, объединяемых в класс. Выделяют три основных вида научной индукции:

o Индукция через отбор случаев. В отличие от популярной индукции, где учитывается лишь количество исследуемых случаев, индукция через отбор случаев принимает во внимание особенности каждой их группы.

o Индукция через исследование причинных связей. Научная индукция широко используется и как метод нахождения причинных связей путём изучения некоторой совокупности обстоятельств, предшествующих наблюдаемому явлению. Варьируя обстоятельства и осуществляя каждый раз наблюдение за некоторым явлением, исследователь устанавливает его причину.

o Индукция через изучение единственного представителя некоторого класса. Строится на основе изучения единственного представителя указанного класса. В этом случае при рассуждении о принадлежности или отсутствии определённого признака у объекта не должны использоваться такие его индивидуальные свойства, которые отличают его от других предметов того же класса.

Указанные разновидности неполной индукции играют исключительно важную роль в познании. Неполная индукция позволяет сократить научный поиск и прийти к общим положениям, раскрытию закономерностей, не дожидаясь, пока будут досконально исследованы все явления данного класса.

Проблематичный характер большинства индуктивных выводов требует их многократной проверки практикой, сопоставления с опытом следствий, выводимых из индуктивного обобщения. По мере того, как эти следствия совпадают с результатом опыта, увеличивается степень достоверности индуктивного вывода. В этом процессе обоснование знаний, полученных путём индукции, обязательно предполагает движение от индуктивных обобщений к частному случаю. Тем самым индукция дополняется дедукцией, что и обеспечивает переход от вероятностного к достоверному знанию.

Дедукция

В дедукции, опираясь на общее знание, делают вывод частного характера, поэтому одной из посылок дедукции обязательно является общее суждение. Если оно получено в результате индуктивного рассуждения, тогда дедукция дополняет индукцию, расширяя объём полученного знания. Наибольшее познавательное значение дедукции проявляется в том случае, когда в качестве общей посылки выступает не просто индуктивное обобщение, а какое-то гипотетическое предположение, новая научная идея. В этом случае дедукция играет не просто вспомогательную роль, дополняя индукцию, а является отправной точкой зарождения новой теоретической системы. Созданное таким путём теоретическое знание предопределяет дальнейший ход эмпирических исследований и направляет построение новых индуктивных обобщений. В целом, на начальной стадии научного исследования преобладает индукция, в ходе же развития и обоснования научного знания большую роль начинает играть дедукция. Таким образом, эти две операции научного познания неразрывно связаны и дополняют друг друга.

Дедукция может осуществляться также от частного к частному или от общего к общему. Особенность дедукции как метода познания, состоит в том, что истинность ее посылок гарантирует истинность заключения. Поэтому дедукция обладает огромной силой убеждения и широко применяется всюду, где необходимы достоверные знания.

Аналогия

Аналогия - это приём познания, при котором на основе сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках. Различают ассоциативную и логическую аналогии. Ассоциативная аналогия носит образный характер и играет большую роль в период первоначального зарождения новых научных идей. В ходе ассоциативной аналогии объединяются иногда весьма далёкие по своей природе явления и предметы. При логической аналогии исследователь с определённой степенью вероятности судит о родстве тех или иных явлений на основе их параллельного изучения. Такое параллельное изучение и сравнение явлений позволяет быстрее проникнуть в их сущность. Аналогия, кроме того, имеет большое значение в качестве иллюстрации, доказательства или объяснения тех или иных явлений.

Моделирование

Моделирование - это изучение объекта путём создания и исследования его копии, замещающей оригинал с определённых сторон, интересующих познание. Модель всегда соответствует оригиналу в тех свойствах, которые подлежат изучению, но отличается от него по ряду других признаков, что делает модель удобной для исследования изучаемого объекта. Моделирования используется из-за необходимости раскрыть такие стороны объектов, которые либо невозможно постигнуть путём непосредственного изучения, либо непродуктивно изучать их таким образом в силу каких-либо ограничений.

Модели разделяются материальные и идеальные. Первые являются природными объектами, подчиняющимися в своём функционировании естественным законам. Вторые представляют собой идеальные образования, зафиксированные в соответствующей знаковой форме и функционирующие по законам логики мышления, отражающей мир.

Эмпирические научные методы

ЭМПИРИЧЕСКОЕ ЗНАНИЕ

Понятие эмпирического знания употребляется как в широком, так и в узком значениях. В широком значении под эмпирическим понимается обыденное знание, которое накапливается в ходе развития человеческой практики. В современной же методологии науки эмпирическое исследование понимается более узко, - как определённый этап получения научного знания, которое добывается на основе целенаправленного наблюдения и эксперимента.

Главной целью эмпирического познания является получение данных наблюдения и формирование фактов науки, на основе которых затем строится эмпирический базис научного знания и развивается система теоретических построений. Таким образом, эмпирическое исследование осуществляется на базе практического оперирования с объектами, исключает непосредственное наблюдение и первичную логическую обработку данных наблюдения. В результате всех этих процедур появляются научные факты.

В целом, эмпирический уровень познания складывается из следующих основных шагов:

· Подготовка эмпирического исследования.

· Получение исходных данных. В них могут содержаться ошибки, связанные с некорректной постановкой опытов, показаниями приборов, отклонением в работе органов чувств и так далее

· Формирование научных фактов, на основе полученных данных. Для того чтобы эти наблюдения получили статус научных фактов, их необходимо очистить от различного рода случайных и субъективных наслоений, выделить то, что характеризует само объективное явление.

· Первичная рациональная обработка научных фактов (систематизация, классификация и обобщение) с целью установления эмпирических зависимостей.

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, но главным образом - для проверки и обоснования истинности эмпирических суждений. Научным наблюдением называется восприятие предметов и явлений действительности, осуществляемое с целью их познания.

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 методологии научного познания, в зависимости от того, что наблюдается и с помощью каких средств осуществляется наблюдение, выделяют четыре его разновидности:

· Прямое наблюдение. Исследование непосредственно свойств изучаемого объекта.

· Косвенное наблюдение. Восприятие не самого объекта, а тех следствий, которые он вызывает. Анализируя эти следствия, логическим путём раскрывают природу изучаемого объекта.

· Непосредственное наблюдение. Наблюдение, которое осуществляется непосредственно органами чувств человека, без использования каких-либо вспомогательных средств. Такое наблюдение широко использовалось на первых шагах развития естественных наук.

· Опосредствованное (приборное) наблюдение. Осуществляется с помощью технических средств. Этот вид наблюдения является одним из основных средств познания в современной науке.

Как правило, в научной практике указанные виды наблюдений не проявляются в чистом виде, они используются в сочетании друг с другом, представляя отдельные стороны сложного процесса получения первичных, исходных данных об изучаемой действительности.

ОПИСАНИЕ

Эмпирическое описание - это фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах, данных в наблюдении. С помощью описания чувственная информация переводится на язык понятий, знаков, схем и цифр, принимая тем самым форму, удобную для дальнейшей рациональной обработки (систематизации, классификации и обобщения).

Описание можно рассматривать как завершающий этап наблюдения. На этой стадии исследования не ставится ещё задача глубокого проникновения в сущность явления, раскрытия его внутренней природы. Исследователь стремится как можно подробнее зафиксировать преимущественно внешние стороны изучаемого объекта.

Описание является необходимым элементом в структуре научного познания. в современном научном познании описание строится на базе искусственного языка, который отличается логической строгостью. Вместе с тем, роль естественного языка сохраняется, так как он входит в качестве обязательного элемента в любую систему искусственного языка. Строгость как основное требование, предъявляемое к описанию, всё больше распространяется и на те области научного познания, которые традиционно считались описательными: общественные и гуманитарные науки.

Описание подразделяется на качественное и количественное. В истории науки часто случалось так, что одно и то же явление получало сначала качественное, а затем количественное описание. В современной науке качественное и количественное описания взаимосвязаны между собой, представляя разные стороны единого процесса исследования. Количественное описание осуществляется с помощью различных таблиц, графиков и матриц, получивших на звание "протоколов наблюдения", которые возникают в результате различных измерительных процедур. Поэтому количественное описание в узком смысле слова можно рассматривать как фиксацию данных измерения. Современное научное описание, опирающееся на математический аппарат, необходимо включает в себя операцию измерения.

ИЗМЕРЕНИЕ

Измерением называют процесс представления свойств реальных объектов в виде числовой величины. Оно дополняет качественные методы познания природных явлений точными количественными методами. В основе операции измерения лежит сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам, характеристикам, признакам.

Количественное знание изучаемых величин может быть получено как непосредственно в виде прямого измерения, так и косвенно путём расчета.

Прямое измерение представляет собой непосредственно эмпирическую процедуру. Оно выступает как сравнение некоторого измеряемого свойства с эталоном. Эталон - это особая вещь, которая обеспечивает сохранение и воспроизведение некоторого выделенного свойства, по которому измеряют определённый класс величин.

На базе прямых измерений развиваются косвенные измерения, сущность которых состоит в том, что они позволяют получить значение измеряемой величины на основе математической зависимости, не прибегая к сравнению с эталоном. Таким путём наука получает численные значения величин в условиях, когда процесс прямого измерения сложен или принципиально невозможен. В отличие от прямого измерения косвенное не является уже эмпирической процедурой, а представляет переход от эмпирического исследования к теоретическому. В своих наиболее простых формах оно является эмпирическим исследованием, но в сложных формах косвенное измерение непосредственно связано с теоретическими расчетами.

Косвенные и прямые измерения взаимодействуют между собой в ходе развития науки, уточняя и проверяя друг друга. Точность прямых измерений возрастает благодаря поправкам, вносимым за счёт применения косвенных измерений. В свою очередь отыскание новых уравнений и проведение всё более сложных косвенных измерений опирается на прямые измерения. С каждым новым этапом своего развития наука совершенствует средства и способы измерения, создавая новые методы расчета, новую измерительную аппаратуру и эталоны. Благодаря этому становится возможным изучить ранее не исследованные типы процессов и открыть новые законы природы. В свою очередь, познание законов природы всегда приводит к совершенствованию способов и инструментов измерения. Таким образом, в науке постоянно происходит овеществление добытых знаний в новых средствах измерения и разработка на основе ранее открытых законов природы новых способов измерения. Это позволяет научному познанию подниматься на более высокие ступени своего развития.

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 наиболее характерных особенностей науки Нового времени является широкое использование эксперимента в научном исследовании. Эксперимент есть непосредственное материальное воздействие на реальный объект или окружающие его условия, производимое с целью познания этого объекта.

Основные логико-практические элементы экспериментальной процедуры:

· Постановка вопроса и выдвижение предположительного ответа. Часто эксперимент осуществляется на основе теории, определяющей постановку задач и интерпретацию его результатов. Нередко главной задачей эксперимента служит проверка гипотез и предсказаний теории, имеющих принципиальное значение (так называемый решающий эксперимент). В связи с этим эксперимент, как одна из форм практики, выполняет функцию критерия истинности научного познания в целом.

· Создание экспериментальной установки. Исследуемое явление наблюдается в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстанавливать каждый раз ход явления при повторении условий. Также важно исключить влияние всех побочных факторов.

· Контролируемое видоизменение этих условий. Создав искусственную систему, далее становится возможно осознанно (а иногда и неосознанно, случайно) влиять на неё путём перегруппировки её элементов, их элиминирования или замены другими элементами. Наблюдая при этом за изменяющимися следствиями, возможно раскрыть определённую причинную взаимосвязь между элементами и тем самым выявить новые свойства и закономерности изучаемых явлений. В ходе эксперимента исследователь не только контролирует и воспроизводит условия, в которых изучается объект, но и часто искусственно изменяет эти условия, варьирует их. В этом заключается одно из важных преимуществ эксперимента по сравнению с наблюдением. Изменяя условия взаимодействия, исследователь получает большие возможности для обнаружения скрытых свойств и связей объекта. Обычно контроль и изменение условий осуществляется за счёт использования приборных устройств, которые являются орудием воздействия наблюдателя на объект.

· Фиксация следствий и установление причин.

· Описание нового явления и его свойств.

Эксперимент занимает ведущее место в научном познании. Особенно велика роль эксперимента в естественных науках. Однако с развитием научного знания о социальных явлениях в связи с потребностями общественной практики, в частности в связи с потребностями совершенствования организации и управления обществом, всё большее значение начинают приобретать и социальные эксперименты. Социальный эксперимент, будучи методом исследования, вместе с тем выполняет функцию оптимизации социальных систем. Он одновременно принадлежит и к сфере науки, и к сфере социального управления, помогая проектировать и внедрять в жизнь новые социальные формы.

Теоретические научные методы

Научная теория

Основной 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, самая 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.

Построению новой теории всегда предшествует постановка научной проблемы. Проблема акцентирует внимание исследователя на парадоксах прежних теорий, требуя их разрешения. Она служит своеобразным промежуточным звеном между прошлым и будущим знанием, и её постановка является исходным пунктом зарождения и развития теории. Чтобы решить научную проблему, необходимо по-новому рассмотреть эмпирические факты.

На первых порах, как правило, создаются описательные теории, дающие лишь систематическое описание и классификацию исследуемых объектов. 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 изучает теория. Исходные понятия и принципы выражают основные, наиболее фундаментальные связи и отношения изучаемой области, которыми определяются все остальные ее явления. Менее фундаментальные законы изучаемой области явлений дедуктивно выводятся из основоположной 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 образующим идеализированный объект теории. 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. 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. Идеализированный объект теории намного проще реальных объектов, но именно это позволяет дать их точное математическое описание.

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 вероятностной логике. Теории отличаются также используемыми в них математическими средствами.

Для того, чтобы гипотетико-дедуктивную теорию, все утверждения которой говорят об идеализированных абстрактных объектах, соотнести с реальность к ней 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 10кг + 50 г; угол наклона ствола орудия к горизонту также должен быть принять с некоторой погрешностью; точка падения снаряда из точки превратится в область с определенными размерами. После этого ваш расчет получит эмпирическую интерпретацию и его можно будет соотносить с реальными вещами и событиями. Это верно и для теории в целом: редукционные предложения придают теории эмпирическую интерпретацию и позволяют использовать ее для предсказания, постановки экспериментов и практической деятельности.

Построение теории как попытки дать объяснение изучаемых явлений не означает завершение научного поиска (хотя и олицетворяет определённый этап развития науки). Учёные на базе имеющихся знаний всегда стремятся предсказать существование новых явлений. Эту задачу выполняет научное предсказание (предвидение, прогнозирование). Сущность предсказания состоит в том, что с его помощью удаётся предвосхитить ход и развитие событий или дать описание таких явлений, с которыми ещё не сталкивались наука и практика. Логической основой предсказания является наличие определённой теории, раскрывающей общие закономерности, на базе которых можно дедуцировать следствия, описывающие новые области действительности.

По своей логической структуре предсказание совпадает с объяснением: имеется некоторый общий закон, к которому мы добавляем истинное частное утверждение и делаем вывод о том, что должно быть истинно частное утверждение. 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.

Таким образом, основной целью научной теории является установление общих закономерностей и объяснение на их основе непонятных явлений. Основной же функцией сформировавшихся теорией является объяснение и предсказание новых явлений.

Метод мысленного эксперимента

Характерной чертой теоретического мышления является применение абстрактных объектов. Исследователь, развивая теорию, всегда манипулирует в своём воображении с особыми образами действительности, которые схватывают в обобщённой форме наиболее существенные признаки изучаемых явлений. Построение абстрактных объектов как теоретических образов реальной действительности и оперирование ими с целью изучения существенных характеристик действительности составляют задачу мысленного эксперимента. Поэтому роль мысленного эксперимента особенно велика в процессе зарождения нового теоретического знания.

Любой мысленный эксперимент начинается как продумывание практически осуществимой операции, причём между продумыванием реального и осуществлением мысленного эксперимента трудно провести резкое различие, что, однако не даёт повода к их отождествлению. Различие между мысленным экспериментом и продумыванием реальных опытов начинается там, где мысль, отталкиваясь от первоначальных образов, переходит в область практически неосуществимых вещей, идеализированных объектов. Поэтому часто синонимом мысленного эксперимента выступает термин "идеализированный эксперимент".

Идеализация

Идеализированными объектами оперирует любое теоретическое мышление. Только с их помощью возможно строить теоретические модели и формулировать теоретические законы, дающие объяснение тем или иным явлениям. Поэтому идеализированные объекты являются необходимыми элементами развитого теоретического знания. Идеализация, как и всякий научный метод имеет свои границы и в этом смысле носит относительный характер. Относительность её проявляется в том, что:

1) идеализированные представления могут уточняться, корректироваться или даже заменяться новыми;

2) каждая идеализация создается для решения определённых задач, то есть свойство, от которого исследователь абстрагируется в одних условиях, может оказаться важным при реализации других условий, тогда и приходится создавать принципиально новые идеализированные объекты;

3) не во всех случаях возможно перейти от идеализированных представлений (закреплённых в математических формулах) непосредственно к эмпирическим объектам, и для такого перехода необходимы определённые коррективы.

Формализация

В связи с математизацией науки в ней всё шире используется особый приём теоретического мышления - формализация. Этот приём заключается в построении абстрактных математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами). Отношения знаков заменяют собой высказывание о свойствах и отношениях предметов. Таким путём создается обобщённая знаковая модель некоторой предметной области, позволяющая обнаружить структуру различных явлений и процессов при отвлечении от качественных характеристик последних. Вывод одних формул из других по строгим правилам логики и математики представляет формальное исследование основных характеристик структуры различных, порой весьма далёких по своей природе, явлений. В ряде случаев анализ формальных моделей позволяет установить такие теоретические закономерности, которые не могли быть открыты эмпирическим путём. Кроме того, установление структурного подобия позволяет использовать математический аппарат, выработанный для описания одних процессов, в качестве готового средства изучения других процессов. Наиболее успешно формализация применяется в математике, логике и лингвистике.

Аксиоматический метод

При аксиоматическом построении теоретического знания сначала задается набор исходных положений, не требующих доказательства. Эти положения называются аксиомами или постулатами. Затем из них по определённым правилам строится система выводных предложений. Совокупность исходных аксиом и выведенных на их основе предложений образует аксиоматически построенную теорию. Аксиомы - это утверждения, доказательство истинности которых не требуется. Логический вывод позволяет переносить истинность аксиом на выводимые из них следствия. Фиксация определённых правил вывода позволяет упорядочить процесс рассуждения при развёртывании аксиоматической системы, сделать это рассуждение более строгим и корректным. Тем самым аксиоматический метод облегчает организацию и систематизацию научного знания и служит средством построения развитой научной теории.

Аксиоматический метод развивался по мере развития науки. "Начала" Евклида были первой стадией его применения, которая получила название содержательной аксиоматики. Аксиомы вводились здесь на основе уже имеющегося опыта и выбирались как интуитивно очевидные положения. Правила вывода в этой системе также рассматривались как интуитивно очевидные и специально не фиксировались. Все это накладывало определённые ограничения на содержательную аксиоматику. Во-первых, аксиоматическая система строилась только относительно уже известной в опыте области объектов, заданной заранее, до построения теории (отсюда требования интуитивной очевидности аксиом). Во-вторых, сравнительно слабая разработка техники логического вывода приводила к дефектам в доказательстве (в Евклидовой геометрии, например, многие теоремы бы ли доказаны нестрого, что было выявлено в последующем развитии математики).

Все эти ограничения содержательно аксиоматического подхода были преодолены последующим развитием аксиоматического метода, когда был совершён переход от содержательной к формальной и затем к формализованной аксиоматике. При формальном построении аксиоматической системы уже не ставится требование выбирать только интуитивно очевидные аксиомы, для которых заранее задана область характеризуемых ими объектов. Аксиомы вводятся формально как описание некоторой системы отношений (не связанных жёстко только с одним конкретным видом объектов); термины, фигурирующие в аксиомах, первоначально определяются только через их отношение друг к другу. Тем самым аксиомы в формальной системе рассматриваются как своеобразные определения исходных понятий (терминов). Другого, независимого, определения указанные понятия первоначально не имеют. Последующее дедуктивное выведение следствий из аксиом позволяет получить систему высказываний, которая рассматривается в качестве некоторой обобщённой теории. Такая теория может быть использована для характеристики уже не одной, а нескольких предметных областей действительности. Нужно только отыскать правила, позволяющие сопоставлять основные термины, входящие в аксиомы, признакам соответствующих объектов, а сами аксиомы рассматривать как характеристику связей между этими признаками. Отыскание таких правил соотнесения аксиом формально построенной системы с той или иной предметной областью называется интерпретацией.

...