Наука как способ объективного познания
Наука - это сфера деятельности человека по выработке и систематизации объективных знаний, вскрывающих внутреннюю сущность объектов, явлений и процессов окружающей действительности.
Система научных знаний складывается из выявленных фактов, их понятийного, качественного и количественного описания, а также найденных на их базе эмпирических закономерностей. Но этого недостаточно. Для полного научного представления о действительности необходимо найти нечто всеобщее или общее, касающееся всего Мироздания или отдельных его частей, - закон или группу законов.
Закон - это необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между отдельными явлениями.
Среди множества законов, установленных наукой, выделяют всеобщие (фундаментальные), общие и частные. Всеобщие или фундаментальные (лат. fundamentum - основание) законы проявляются во всех сферах бытия, например, законы и принципы самоорганизации и эволюции. Общие законы затрагивают несколько смежных научных областей, например, законы сохранения, направленности процессов, периодичности непосредственно проявляются во всех естественных системах и опосредованно - в гуманитарных. Частные законы проявляются в ограниченной области, например, закон вектора исторического развития - в истории, законы генетики - в биологии, законы Ньютона - в физике. Но и это еще не все. Необходимо сформулировать основополагающие идеи, позволяющие разработать теорию или группу теорий, дающих возможность адекватно отобразить в нашем мышлении состояние природы и человеческого бытия и построить научную картину мира как некий обобщенный образ реальности, суть которого составляет совокупность объективных знаний, принципов и законов, заложенных в различных областях познания и объединенных общими идеями.
Раскрытие законов связано с поиском и установлением причинно-следственных отношений между отдельными явлениями. В процессе становления «зрелой» науки и философского осмысления ее результатов сложилось учение о всеобщей объективной закономерной взаимосвязи и причинной обусловленности явлений социоприродной среды, которое получило название - детерминизм (лат. determino - определяю). Во всей совокупности существующих причинно-следственных отношений, законов и закономерностей выделяют два их уровня - динамические и статистические (стохастические, вероятностные).
Динамические законы отражают объективную закономерность в виде однозначной связи между средними значениями параметров, характеризующих состояние системы. Например, законы классической механики устанавливают взаимосвязь между параметрами движения отдельных макротел. Зная закон движения (уравнение), всегда можно достоверно и однозначно предсказать, каковы будут параметры состояния (движения) тела в любой момент времени. Однако абсолютно однозначных взаимосвязей просто не существует. В реальности всегдаимеют место случайные малые отклонения от среднего значения - флуктуации (лат. fluctuatio - колебание; малые случайные отклонения от среднего значения какого-либо параметра системы). Случайность является фундаментальным свойством природы, лежит в основе всех явлений и управляет их развитием. Но при классическом описании движения отдельных макротел она в большинстве случаев не играет существенной роли, принимается как досадное недоразумение и не учитывается.
Статистические законы описывают поведение сложных систем, состоящих из огромного числа частиц, например, закон распределения молекул газа по скоростям. В этом случае предсказать поведение системы в целом можно лишь с определенной долей вероятности. В микромире вероятностные представления становятся применимыми к описанию состояния даже одной, отдельно взятой элементарной частицы, а законы микромира представляются принципиально статистическими. В описании состояния таких систем флуктуации будут играть определяющую роль. При одновременном существовании множества флуктуаций будет существовать и множество возможных путей развития системы. Всякое случайное воздействие извне или случайные внутренние изменения могут инициировать какой-либо из путей, но для этого необходимо определенное стечение обстоятельств. В этих условиях причинно следственные связи нелинейны и многозначны, а детерминизм приобретает вероятностный характер.
В современной науке утвердилось положение, что динамические законы не являются абсолютно точным отражением действительного положения вещей в сложных системах. Так как случайность носит фундаментальный характер, то статистические соотношения являются наиболее глубокой и общей формой описания процессов социоприродной среды и более объективно, чем динамические, отражают взаимосвязи в природе. Наблюдаемая в опытах детерминированность событий появляется при переходе от микроописания поведения систем к макроописанию, когда приходится усреднять измеряемые величины.
НАУЧНЫЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ
Важнейшим отличительным признаком науки является наличие метода исследования.
Научный метод исследования - это совокупность приемов и операций, способов обоснования системы знаний, контроля объективности полученных результатов, построения моделей, адекватно отражающих действительность.
Выделяют общие и особенные методы. Общие методы - общефилософские, общенаучные, математические - дают возможность с единых позиций описать разнородные объекты, явления и процессы. Особенные методы, как правило, отражают специфику узких областей познания или же используют только отдельные стороны процесса познания. Например, методы познания естественных и гуманитарных наук существенно различаются, ибо объекты их исследования имеют разную природу и к их изучению нельзя подходить с одними мерками.
В научном методе можно выделить несколько последовательных ступеней.
1. Наблюдение объектов, явлений или процессов, находящихся в естественных условиях, получение о них первичных сведений с помощью органов чувств, приборов и приспособлений.
2. Качественное и количественное описание - фиксация в той или иной форме результатов наблюдения с использованием научных понятий, схем, графиков, численное представление исследуемых качеств, их систематизация и классификация.
3. Устанавливаемые в результате наблюдения факты не просто фиксируются, но и осмысливаются через имеющиеся представления и понятия. В ходе научного анализа осуществляется сравнение и обобщение фактов, которые получают самостоятельное существование благодаря абстрагированию от частностей и выделению общих свойств. Выводы, полученные таким путем, носят вероятностный, проблематичный характер, поэтому большинство общих положений, сформулированных на этом этапе познания, носят характер предположения - гипотезы. Что касается мифологии и религии, то они как бы застывают, останавливаются на уровне гипотезы, в которую предлагают неукоснительно верить. Наука же ищет ее доказательство или опровержение.
Научная гипотеза должна удовлетворять ряду требований: опираться на все касающиеся исследуемой области факты; учитывать установленные наукой и подтвержденные практикой положения; объяснять известные факты; быть способной предсказывать новые факты; допускать возможность экспериментальной проверки. При построении гипотезы широко используются методы сходства, различия, остатка и сопутствующих изменений.
Критерием перехода гипотезы в истинное знание является практика, доказывающая правомерность высказанной гипотезы. Одним из видов практики является эксперимент- воспроизведение явления или объекта в искусственных условиях, подтверждающее или опровергающее выдвинутую гипотезу. Кроме этого, эксперимент служит источником новых дополнительных сведений об объектах исследования, их свойствах или связях.
В том случае, когда непосредственное наблюдение объекта затруднено (например, процессы, происходящие в недрах звезд, прогнозирование развития событий, модели будущего) или когда для понимания сути непосредственно исследуемого процесса необходимо выяснить влияние определенных факторов, осуществляют его моделирование.
По мере накопления знаний, подтверждающих выдвинутую гипотезу, выявления причинно-следственных связей, свойств и отношений, касающихся одной и той же области действительности, возникает потребность обобщения и объединения их в логически стройную систему. Эта познавательная задача решается построением теории, которая является наиболее сложной и развитой формой научного знания. Ей, как правило, предшествуют определенные предпосылки - научные программы или частные теории.
Теория как система включает множество подсистем, важнейшими из которых являются: эмпирический базис, понятийный аппарат, основополагающие идеи и принципы, язык теории, правила ее построения, методы исследования, ранее известные теории, категории и законы философии. При построении любой теории прежде всего устанавливается набор исходных положений (аксиом, постулатов) (лат. postulatum - требование, утверждение, принимаемое без доказательства), затем по строго определенным правилам из них выводятся следующие положения, из этих - третьи - и так вплоть до полного построения целостной, логически связанной системы знаний. В теории каждое понятие или положение занимает строго определенное место и необходимым образом связано с другими понятиями и положениями. По мере развития математики и логики содержательная сторона аксиоматического метода начинает вытесняться чисто формальными построениями, а построение самой научной теории осуществляется дедуктивным (лат. deductio - выведение, вывод по правилам логики, следование от общего к частному)методом. Наряду с логикой при этом огромную роль в научном познании играет интуиция, фантазия, творческое воображение и предвидение.
Теория представляет собой систему идеальных образов - упрощенных схем или моделей, отражающих совокупность свойств и связейобъектов и явлений, взятых в их естественной взаимозависимости. Мир наук, в особенности естественных и технических, - это мир моделей. Например, модель – это материальная точка, точечный заряд, точечный источник света, математический маятник и другие. Таких объектов в природе нет. Мы конструируем их, когда абстрагируемся от несущественных признаков объекта, в данном случае - от его размеров. Но это позволяет выявить в исследуемых явлениях, процессах или объектах их суть, отделить существенные черты от несущественных на данном уровне познания. При переходе на более высокий уровень некоторые второстепенные связи переходят в разряд важных, поэтому приходится усложнять модели и строить новые теории, охватывающие более широкие области или вскрывающие более глубокие взаимосвязи.
Конечно, построенная таким образом модель оказывается ограниченной, и хотим мы этого или не хотим, но отдельные эмпирические факты оказываются за ее рамками. Любое явление или процесс неповторимы и уникальны, а построенные наукой модели есть лишь некоторые приближения, которые более или менее адекватно отражают реальность в нашем мышлении.В процессе развития науки принятые ею на определенном этапе модели сменяются более точными. И процесс этот бесконечен, как бесконечны сама природа и наше познание. Предлагаемые наукой для описания реальных процессов модели приемлемы лишь в определенных границах, за пределами которых их применение бессмысленно, так как приводит к противоречивым результатам. Например, классическая механика, как модель макромира, соответствует реальности, она описывает законы движения макротел при скоростях, много меньших скорости света. Для описания движения тел со скоростями, близкими к скорости света, используют другую модель - специальную теорию относительности (СТО). Используя принцип соответствия и границы применимости теории, можно из более сложной теории получить более простую как частный случай. Принцип соответствия гласит:
новая теория, претендующая на более широкую область применимости, чем старая, должна включать последнюю как предельный случай.
Можно выделить три группы теорий:
- описательные (теория этногенеза Л.Н. Гумилева, эволюционная теория Ч. Дарвина, теории происхождения и развития естественных языков);
- математизированные (большинство космологических, физических, химических теорий);
- дедуктивные (все математические теории).
Модели широко используются и в мире гуманитарных наук - модели языка, исторического процесса, этногенеза, экономики и т.д. Однако есть области науки, в которых до сих пор отсутствуют приемлемые модели, способные непротиворечиво описать явления или процессы. Это физика элементарных частиц, генетика, психология и другие. В истории науки были и ошибочные модели, например, модель теплорода (флогистона), геоцентрическая система мира.
Поле науки, как и поле культуры, неоднородно, одновременно в нем существует множество научных программ и множество теорий, отражающих ту или иную сторону реальности. И лишь благодаря их взаимодействию удается более или менее полно описать единство мира и построить его научную картину.