Структура эмпирического и теоретического уровней

Научного знания

На эмпирическом уровне научного знания выделяют, по крайней мере, два подуровня:

- уровень наблюдений;

- уровень эмпирических фактов.

Данные наблюдения содержат первичную информацию, которую мы получаем непосредственно в процессе наблюдения за объектом. Эта информация дана в особой форме – в форме непосредственных чувственных данных субъекта наблюдения, которые затем фиксируются в форме протоколов наблюдения. Протоколы наблюдения выражают информацию, получаемую наблюдателем, в языковой форме. Но данные наблюдения еще не являются достоверным знанием, и на них не может опираться теория.

В отличие от данных наблюдения факты – это всегда достоверная, объективная информация, это такое описание явлений и связей между ними, где сняты субъективные наслоения. Переход от данных наблюдения к эмпирическому факту предполагает:

- рациональную обработку данных наблюдения и поиск в них устойчивого, инвариантного содержания;

- для установления факта необходимо истолкование выявляемого в наблюдениях инвариантного содержания. В процессе такого истолкования широко используются ранее полученные теоретические знания.

Рассмотрим в качестве примера открытие пульсаров в 1976 г. В этом году на небе был обнаружен радиоисточник, который излучал короткие радиоимпульсы (с периодичностью 1, 33 сек). Для объяснения природы этого источника была выдвинута гипотеза о естественном происхождении источника. Эта гипотеза предполагала, что излучение исходит от маленького, быстро вращающегося тела. Применение законов механики позволило вычислить размеры данного тела – оказалось, что оно намного меньше Земли. Кроме того, было установлено, что источник пульсации находится именно в том месте, где более тысячи лет назад произошел взрыв сверхновой звезды. В конечном итоге был установлен факт, что существуют особые небесные тела – пульсары, являющиеся остаточным результатом взрыва сверхновой. Для обнаружения пульсаров были также использованы законы И. Кеплера и законы термодинамики.

С эмпирическими фактами связана одна серьезная методологическая проблема, а именно: в формировании факта участвуют полученные ранее теоретические законы и положения, а факты дают стимул для образования новых теоретических знаний, которые, в свою очередь, если они достоверны, могут снова участвовать в формировании новейших фактов. То есть эмпирические факты обосновываются теоретическими законами, а теоретические законы подтверждаются эмпирическими фактами. Мы получили некий логический круг.

На теоретическом уровне научного знания выделяют также, по крайней мере, два подуровня:

- частные теоретические модели и законы;

- развитая теория.

Частные теоретические модели и законы выступают как теории, относящиеся к достаточно ограниченной области явлений. Например, закон колебания маятника или закон движения тел по наклонной плоскости в физике. Здесь обнаруживаются такие взаимосвязанные образования, как теоретическая модель, которая объясняет явления, и закон, который формулируется относительно модели.

Модель включает идеализированные объекты и связи между ними. Например, если изучаются колебания реальных маятников, то для того, чтобы выяснить законы их движения, вводится представление об идеальном маятнике как материальной точке, висящей на недеформируемой нити. Затем вводится другой объект – система отсчета. Это тоже идеализация, а именно – идеальное представление реальной физической лаборатории, снабженной часами и линейкой. Наконец, для выявления закона колебаний вводится еще один идеальный объект – сила, которая приводит в движение маятник. Сила – это абстракция от такого взаимодействия тел, при котором меняется состояние их движения.

Система из перечисленных идеализированных объектов – идеальный маятник, сила, система отсчета – образует модель, которая и представляет на теоретическом уровне сущностные характеристики реального процесса колебания любых маятников. Относительно идеальной модели формулируется закон. Но если доказано, что эта модель выражает сущностные отношения реальных опытных ситуаций, то мы можем закон отнести ко всем ситуациям данного класса. Таким образом, непосредственно закон характеризует отношения идеальных объектов теоретической модели, а опосредованно он применяется к описанию эмпирической реальности.

Развитая теория представляет некую обобщающую теоретическую модель, которая охватывает все частные случаи, и применительно к данной модели формулируется некий набор законов, которые выступают как обобщающие по отношению ко всем частным теоретически законам.

Например, механика И. Ньютона вводит фундаментальную модель механического движения. Относительно такой модели и формулируются И. Ньютоном три основных закона классической механики.

Понятие научного закона

Закон определяется, прежде всего, как связь (или отношение), что указывает на связь понятия закона с понятием детерминации. Но закон не просто связь, а связь существенная. Эта связь носит объективный характер, то есть существует независимо от познающего субъекта. Одна из важнейших функций науки – отображение таких необходимых связей, выделение их из всей совокупности взаимосвязей предметов и явлений действительности.

Закон есть отношение сущностей, или между сущностями. Поскольку закон является существенной связью, постольку эта связь должна быть всеобщей. Кроме того, к характеристикам закона относят повторяемость и необходимость. Теперь мы можем дать определение (дефиницию) понятия «закон».

Закон природы – это связь, которая характеризуется основными признаками существенного отношения: всеобщностью, необходимостью, повторяемостью, устойчивостью.

Понятие «закон природы» тесно связано с понятием «условие». Необходимость действия любого закона природы всегда появляется при наличии определенных условий. Изменение соответствующих условий приводит или к смене законов, или к изменению формы их действия.

Признание многообразия видов объективного обусловливания позволяет говорить о многообразии типов и видов законов, изучаемых наукой.

Классификацию законов можно провести по разным основаниям.

Например, выделяют законы на основании различных форм движения материи: физические, химические, биологические, социальные законы.

Также выделяют законы существования, функционирования, развития явлений, систем.

По структуре отношений детерминации выделяют динамические и статистические законы.

Динамический закон – это закон, управляющий поведением индивидуального объекта и позволяющий установить однозначную связь его состояний. Все связи между физическими величинами однозначны. Примером динамических законов являются законы классической механики И. Ньютона.

Статистический закон – это закон, управляющий поведением больших совокупностей и в отношении индивидуального объекта позволяющий делать лишь вероятностные заключения о его поведении. Примером статистических законов являются законы квантовой механики.

В последнее время ряд ученых стал считать, что именно статистические законы, поскольку они характеризуют поведение микрообъектов, являются фундаментальными, а динамические законы выступают лишь итогом нашего огрубления действительности. Например, известный философ и методолог науки Г.Я. Мякишев утверждает, что статистические законы наиболее адекватно отражают сущность реальных закономерностей. По мере развития физики динамические теории, описывающие определенную форму движения материи, сменяются статистическими законами, описывающими тот же круг явлений[69]. Но, видимо, более правильно считать динамические законы самостоятельными законами, характеризующими материальные системы с различных сторон.

Законы делят также по степени их общности, то есть по сфере их действия: частные, общие, всеобщие законы.

Частные законы охватывают качественно ограниченную сферу объектов (например, законы Менделя, закон убывающего плодородия почвы Тюрго). Общие законы охватывают широкую предметную область (например, закон сохранения энергии, закон сохранения вещества). Всеобщие законы действуют во всей действительности и изучаются философией. Примерами таких законов являются законы диалектики. Например, закон перехода количественных изменений в качественные изменения и обратно.

Наряду с философским понятием закона, в методологии науки используется термин «закон» для обозначения особых предложений, отображающих объективные и необходимые связи явлений и выполняющих особые функции в научной теории, например:

(теорема Пифагора);

(формула площади круга).

Одновременно с понятием «закон» в науке используется понятие «закономерность». Под закономерностью понимают отношение, необходимо присущее объектам определенной области. Закономерность тесно связана с категорией «необходимость». Поскольку природа необходимости в различных областях действительности качественно различна, постольку природа закономерностей также качественно различна. Выделяют, например, физическую необходимость, социальную необходимость и связанные с ними соответственно физические закономерности и социальные закономерности.