Общенаучные методы познания теоретического уровня

МЕТОДЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ПОЗНАНИЯ

На теоретическом уровне научного познания ученый, исследует не эмпири ческий объект, а некоторый теоретический конструкт, который формируется с помощью абстрагирования и идеализации.

Абстрагирование - мысленное отвлечение от несущественных свойств, связей, отношений объектов и одновременно выделение, фиксирование одной или нескольких интересующих исследователя сторон этих объектов.

Абстракции отождествления - мысленное отвлечение от несущественных признаков предметов, выделение существенных и образование на этой основе общих понятий типа "человек", "дом" и т.п.

Изолирующая абстракция получается путем выделения некоторых свойств, отношений, неразрывно связанных с предметами материального мира, в самостоятельные сущности ("устойчивость", "растворимость", "электропроводность" и т. д.).

Кроме этого в современной науке используются абстракция конструктивизации и другие методы абстрагирования.

Идеализация - прием научно-теоретического исследования, основанный на процессе абстракции, формирование идеализированного объекта.

Идеализированные объекты не существуют в действительности - например, геометрическая точка, абсолютно упругое тело, прямая, абсолютно черное тело, идеальный газ и т.п. Идеализация может осуществляться разными путями и основываться на разных видах абстракций. После абстрагирования необходимо выделить интересующие нас стороны или свойства стороны или свойства, предельно усилить или ослабить их и представить как свойства некоторого самостоятельного объекта. Создание идеализированного объекта позволяет выделить существенные его стороны, упростить и благодаря этому сделать возможным применение для его описания точных количественных методов77.

Познавательная ценность идеализации обусловлена тем, что посредством идеализации мы выявляем некоторые закономерные тенденции в чистом виде, абстрагируясь от эмпирически обнаруженных конкретных форм их проявления, от второстепенных сторон изучаемых объектов. Основное положительное значение идеализации как метода научного познания заключается в том, что получаемые на ее основе теоретические построения позволяют затем эффективно исследовать реальные объекты и явления. Упрощения, достигаемые с помощью идеализации, облегчают создание теории, вскрывающей законы исследуемой области явлений материального мира. Если теория в целом правильно описывает реальные явления, то правомерны и положенные в ее основу идеализации.

Метод идеализации, оказывающийся весьма плодотворным во многих случаях, имеет в то же время определенные ограничения. Развитие научного познания заставляет иногда отказываться от принятых ранее идеализированных представлений. Так произошло, например, при создании Эйнштейном специальной теории относительности, из которой были исключены ньютоновские идеализации «абсолютное пространство» и «абсолютное время». Кроме того, любая идеализация ограничена конкретной областью явлений и служит для решения только определенных проблем.

Будучи разновидностью абстрагирования, идеализация допускает элемент чувственной наглядности. Эта особенность идеализации очень важна для реализации такого специфического метода теоретического познания, каковым является мысленный эксперимент.

Мысленный эксперимент - построение мысленной модели (идеали- ф зированного «квазиобъекта») и идеализированных условий, воздействующих на модель, планомерное изменение этих условий с целью исследования поведения системы в них.

Мысленный эксперимент предполагает оперирование с идеализированным объектом (замещающим в абстракции объект реальный), которое заключается в мысленном подборе тех или иных положений, ситуаций, позволяющих обнаружить какие-то важные особенности исследуемого объекта.

Сохраняя сходство с реальным экспериментом, мысленный эксперимент в то же время существенно отличается от него. Эти отличия заключаются в следующем. В реальном эксперименте приходится считаться с реальными физическими и иными ограничениями его проведения, с невозможностью в ряде случаев устранить мешающие ходу эксперимента воздействия извне, с искажением в силу указанных причин получаемых результатов. В этом плане мысленный эксперимент имеет явное преимущество перед экспериментом реальным.

В мысленном эксперименте можно абстрагироваться от действия нежелательных факторов, проводя его в идеализированном, «чистом» виде. Научная деятельность Галилея, Ньютона, Максвелла, Карно, Эйнштейна и других ученых, заложивших основы современного естествознания, свидетельствует о существенной роли мысленного эксперимента в формировании теоретических идей. История развития физики богата фактами использования мысленных экспериментов. Примером могут служить мысленные эксперименты Галилея, приведшие к открытию закона инерции; Эйнштейна, создавшего теорию относительности и т.п.

Мысленный эксперимент может иметь большую эвристическую ценность, помогая интерпретировать новое знание, полученное чисто математическим путем. Это подтверждается многими примерами из истории науки. Одним из них является мысленный эксперимент В. Гейзенберга, направленный на разъяснение соотношения неопределенности. В этом мысленном эксперименте соотношение неопределенности было найдено благодаря абстрагированию, разделившему целостную структуру электрона на две противоположности: волну и корпускулу. Тем самым совпадение результата мысленного эксперимента с результатом, достигнутым математическим путем, означало доказательство объективно существующей противоречивости электрона как цельного материального образования и дало возможность понять это в классических понятиях.

Важное значение в теоретическом исследовании играет системный подход.

Системный подход (метод) - это способ теоретического представле- Ф ния и воспроизведения объектов как систем. В центре его внимания находится изучение не элементов как таковых, а прежде всего структуры объекта (характера и особенностей связи между элементами) и их функцией.

Основные моменты системного подхода: • установление состава целого, его элементов; •

исследование закономерностей соединения элементов в систему, т.е. структуры объекта; •

в тесной связи с изучением структуры необходимо изучение функций системы и ее составляющих, т.е. структурно-функциональный анализ системы; •

исследование генезиса системы, ее границ и связей с другими системами.

Одним из важных методов, которые используются на теоретичес- « ком уровне познания является гипотетически-дедуктивный метод. Он заключается в создании системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых, в конечном счете, выводят утверждение об эмпирических фактах. Этот метод начал использоваться еще в XVII в., но объектом методологического анализа стал сравнительно недавно. Чаще всего гипотетически-дедуктивный метод применяется в эмпирических науках.

Метод построения теоретического знания с помощью гипотетически-дедуктивного метода заключается в том, что сначала создается гипотетическая конструкция, которая дедуктивно развертывается и образует целую систему гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах. Потом эта система подвергается опытной проверке, в ходе которой она уточняется и конкретизируется. Теория строится как бы «сверху» по отношению к эмпирическим данным.

Дедуктивная система гипотез имеет иерархическую структуру. Теория, которая создается гипотетически-дедуктивным методом, может пополняться гипотезами, но до определенным пределов, пока не возникают затруднения в ее дальнейшем развитии. В такие периоды становится необходимой перестройка самого ядра теоретической конструкции, выдвижение новой гипотетически-дедуктивной системы, которая смогла бы объяснить исследуемые факты без введения дополнительных гипотез и, кроме того, предусмотреть новые факты. Чаще всего в такие периоды выдвигается не одна, а сразу несколько конкурирующих гипотетически-дедуктивных систем.

Например, в период перестройки электродинамики Лоренца конкурировали между собой системы самого Лоренца, Эйнштейна и Пуанкаре; в период построения квантовой механики конкурировали волновая механика де Бройля- Шредингера и матричная волновая механика Гейзенберга. Каждая гипотетико- дедуктивная система реализует особую программу исследования, побеждает та исследовательская программа, которая наилучшим образом вбирает в себя опытные данные и дает предсказания, являющиеся неожиданными с точки зрения других программ.

Одним из проявлений гипотетически-дедуктивного метода является метод математической гипотезы. Если в обычном гипотетическом методе сначала формулируются содержательные предположения о законах, а потом они получают соответствующее математическое выражение, то при использовании метода математической гипотезы мышление идет другим путем. Сначала для объяснения количественных зависимостей выискивается из смежных областей науки пригодное математическое уравнение, а потом ему пытаются дать содержательное толкование. Метод математической гипотезы был использован при открытии законов квантовой механики. Э. Шредингер для описания движения элементарных частиц взял за основу волновое уравнение классической физики, но дал иную ин- терпретацию его членов. В результате создан волновой вариант квантовой механики. В. Гейзенберг и М. Борн пошли иным путем в решении этой задачи. Они взяли канонические уравнения Гамильтона из классической механики, сохранив их математическую форму или тип уравнения, но ввели в эти уравнения новый тип величин - матрицы. В итоге возник матричный вариант квантово- механической теории.

В математизированых отраслях научного знания чаще всего используют, способ дедуктивного построения теорий, который получил название аксиоматического метода. Впервые он был использован при построении геометрии Евклида. Потом этот метод использовали и разрабатывали элеаты, Платон, Аристотель.

| Суть аксиоматического метода состоит в следующем - задается (выбирается) набор исходных положений, не требующих доказательств - аксиом (входящие в них понятия явно не определяются в рамках данной теории). Затем из них путем логической дедукции строится система выводных предложений. Совокупность исходных аксиом и выведенных на их основе предложений образует аксиоматически построенную теорию.

Первоначально аксиомы выбирались как интуитивно очевидные (содержательно-аксиоматический метод). Это накладывало определенные ограничения на содержательную аксиоматику. Они были преодолены при переходе к формальной, а затем формализованной аксиоматике.

Для современной стадии развития аксиоматического метода характерна выдвинутая Гильбертом концепция формального аксиоматического метода, которая ставит задачу точного описания логических средств вывода теорем из аксиом. При формальной аксиоматике аксиомы выводятся как описание некоторой системы формальных отношений. Аксиомы в формальной системе рассматриваются как своеобразные определения исходных понятий. В формально аксиоматических системах формальное рассмотрение аксиом дополняется использованием математической логики как средства, обеспечивающего строгое выведение из них следствий. Основное внимание при этом уделяется установлению непротиворечивости системы, ее полноты, независимости системы аксиом и т.п.

Построение формализованных аксиоматических систем привело к большим успехам прежде всего в математике и даже породило представление о возможности ее развития чисто формальными средствами. Но аксиоматизация является лишь одним из методов построения научного знания. Ее использование в качестве средства научного открытия весьма ограничено. Аксиоматизация осуществляется обычно после того, как содержательно теория уже в достаточной мере построена, и служит целям более точного ее представления, в частности строгого выведения всех следствий из принятых посылок.

Кроме того, следует отметить, что аксиоматический метод встречается с трудностями, на которые четко указал К. Гёдель. В 30-е годы ХХ в. он доказал, что в достаточно богатой своими средствами непротиворечивой аксиоматической системе всегда находятся утверждения, которые не выводятся из аксиом.

В логико-математических науках и информатике наряду с аксиоматическим широко используется конструктивистский метод. Суть его заключается в том, что построение теории начинают не с аксиом, а с понятий, правомерность использования которых считается интуитивно оправданной. Затем задаются правила построения новых теоретических конструкций. Статус научности придается лишь тем конструктам, которые действительно удалось построить.

Наши рекомендации