Теоретич. и эмпирич. уровни в научном познании
Научное познание имеет два уровня – эмпирический и теоретический. На эмпирическом уровне осуществляется установление и обобщение научных фактов, на теоретическом – их объяснение.
Основными методами эмпирического познания являются наблюдение, измерение и эксперимент. Наблюдение исследует объект в естественных условиях. Оно может быть непосредственное и опосредованное (с помощью приборов и иных технических средств). При этом надо помнить, что граница здесь не абсолютна: в конце концов, человеческий глаз – это тоже сложнейший прибор, только природного происхождения.
Измерение – это такое наблюдение, результаты которого зафиксированы в количественном выражении. Экспериментом называют изучение объекта в искусственных условиях. В большинстве случаев, важнейшим условием научного эксперимента является принципиальная возможность его повторения. Результаты наблюдения, измерения и эксперимента называются эмпирическими данными. Это ещё не научные факты.
Для получения последних необходимо, как правило, провести серию наблюдений, измерений или экспериментов, согласно методикам, которые каждая наука вырабатывает для конкретных типов научных задач. Отдельного разговора заслуживает объект научного исследования. Имеет ли наука дело с реальным объектом? Может ли объект познания быть очищен от "примеси" познающего субъекта? Постклассическая наука и постклассическая методология отрицательно отвечают на последний вопрос. Субъект познания принципиально неустраним. Отрицательно следует ответить и на первый вопрос. Объект науки не существует сам по себе – он должен быть сконструирован учёным. Для этого используют методы абстракции, идеализации и моделирования. Под абстракцией (абстрагированием) понимают мысленное отвлечение от несущественных свойств и сторон объекта; абстракцией называют также результат абстрагирования. Идеализация (создание идеализированного объекта) – процедура более сложная. Можно выделить две основные разновидности научной идеализации. В первом случае, для класса изучаемых объектов принимаются некоторые усреднённые показатели, которые, может быть, и не встречаются в реальности, но удобно репрезентируют (представляют) объект для последующего исследования. Вторая разновидность идеализации связана с доведением изучаемых свойств объекта до абсолютных значений с целью более глубокого проникновения в сущность этих свойств. Осознание этого факта открыло дорогу для применения ещё одного метода конструирования объекта познания – моделирования. Моделирование – это создание объекта исследования, замещающего реальный объект и воспроизводящего его изучаемые свойства. Модели делятся на мысленные, материальные и математические. Мысленные модели создаются в сознании исследователей. К ним относятся уже упоминавшиеся научные абстракции и идеализации. Материальные модели существуют физически. Они проще своих прототипов, поскольку воспроизводят не все, а только интересующие нас свойства. Материальные модели бывают масштабируемыми, т. е. больше или меньше реальных объектов. Математические модели представляют собой совокупность уравнений, описывающих изучаемые свойства объекта. Наглядное их выражение – график или диаграмма. Последнее десятилетие в науке всё шире распространяется метод компьютерного моделирования Эмпирические данные подлежат многократной проверке, прежде чем могут быть признаны именно фактами. Далее установленные факты должны быть обобщены, с целью выявления общего, повторяющегося, типичного. Эмпирическое обобщение фактов позволяет перейти к теоретическому исследованию. Первый его шаг – выдвижение гипотезы. Гипотезой называют более или менее обоснованное научное предположение, призванное объяснить установленные факты и требующее дальнейшей проверки. Сформулировав гипотезы, учёные вновь возвращаются на эмпирический уровень исследования, только теперь уже ставя более конкретные задачи. Гипотеза может быть подтверждена и стать частью теории, может остаться гипотезой или быть отброшена в качестве ложного предположения. Но здесь следует заметить, что статус научного положения достаточно динамичен: в свете новых фактов теория может быть отброшена как ложная или возвращена в разряд гипотезы, тогда как оставленная ранее гипотеза – вновь актуализирована и даже принята в качестве достоверного теоретического положения. Наряду с гипотезой используют постулат, т. е. такое научное предположение, которое не может быть проверено на современном этапе развития науки. Всякая научная теория имеет в своём основании систему аксиом, т. е. таких положений, которые принимаются без доказательства. В то же время, традиционно считается, что в науке всякое положение должно доказываться. Получается парадокс: в основании науки лежат ненаучные (недоказываемые) положения. Обычные ссылки на самоочевидность аксиом основаны на очевидности аксиом евклидовой геометрии, которые все мы изучали в школе. Однако даже в геометрии не всё так просто, а "очевидность" евклидовых аксиом мнимая. Так, неевклидова геометрия, геометрия Лобачевского – Римана построена на прямо противоположных аксиомах (а современная физика утверждает, что метрика пространства неевклидова!).
Высшей формой теоретического знания является научный закон. Научный закон – это теоретически сформулированное положение, выражающее устойчивые, регулярные отношения между явлениями действительности.
В заключение следует сказать, что эмпирический и теоретический уровни научного познания тесно связаны между собой и взаимно обуславливают друг друга. С одной стороны, построение научной теории невозможно без опоры на факты, с другой стороны, установить научный факт вне контекста теории невозможно. Поэтому будущие учёные сначала осваивают теоретическое наследие предшествующих поколений и только потом приступают к самостоятельным исследованиям. Вновь устанавливаемые факты совершенствуют научную теорию, но и усовершенствованная теория позволяет по-новому взглянуть на уже известные факты. Благодаря этому и возможно всё более глубокое проникновение науки и в тайны мироздания, несмотря на всю условность и относительность получаемого знания.