Наука в современном мире

Тема 1

В «Американском этимологическом словаре» науку определяют посредством указания на процедуры наблюдения, классификации, описания; она же и экспериментальные исследования и теоретические объяснения естественных явлений. В отечественной литературе дается следующее определение: наука — это всеобщая форма развития знания, продукт «общего исторического развития в его абстрактном итоге» (К. Маркс).

В современном понимании наука – сфера человеческой деятельности, функцией которой является выработка и теоретическая систематизация обьективных знаний о действительности; одна из форм общественного сознания; включает как деятельность по получению нового знания, так и ее результат – сумму знаний, лежащих в основе научной картины мира; обозначение отдельных отраслей научного знания.

Наука — это не только научное знание, но и особого рода деятельность. Наука как деятельность производит множество специфических «продуктов», наиболее очевидными из которых являются: 1) научные знания и 2) научные методы. Кроме того, в процессах научной деятельности создается, в известной мере, 3) сам ее субъект. На индивидном уровне им выступает профессионально подготовленный специалист, владеющий соответствующими навыками и знаниями. На институциональном уровне — организованное научное сообщество.

Но наиболее фундаментальным результатом научной деятельности является то, что: 4) в научном познании производится и реализуется само специфическое отношение к миру — научно-познавательное, или, шире, рационально-теоретическое. Наука создает и развертывает особый способ фундаментальной ориентации человека в действительности. Это научное отношение состоит в постижении мира рациональным способом, в теоретическом осмыслении его в виде универсальных концептуальных схем, в нацеленности на раскрытие причинно-следственных связей мира и лежащих в его основе глубинных законов.

Итак, научная деятельность прежде всего вырабатывает и реализует рационально-теоретический способ постижения мира.

Прикладная сторона науки сказывается в том, что наука: 5) конструирует новые, искусственные объекты (например, вещества, материалы) и новые технологии. Тесную связь науки и технологической деятельности (и одновременно нынешнее состояние науки) сегодня характеризуют термином «технонаука».

При освещении этого вопроса уместно обратить внимание на три особенности науки, благодаря которым она играет такую важную роль в истории развития общества.

Наука как основа мировоззрения. Каждый человек имеет свой взгляд на окружающий его мир, с помощью которого он выражает свое отношение к нему и дает ему оценку, но такой взгляд носит индивидуальный характер. Поэтому еще в первобытную эпоху стихийно возникают коллективные воззрения на мир, в кодовых выражалось согласованное мнение различных сообществ людей на устройство мира, отношение к нему и его оценку, закрепляемые и передаваемые будущим поколениям.

Одной из древнейших форм мировоззрения является мифология (от греч. mythos — легенда, повествование, logos — слово, учение), которая в фантастической форме объясняет устройство природы и события общественной жизни.

Элементы научного мировоззрения впервые формируются в античном обществе в связи с критикой отживших мифологических взглядов и становления рациональных взглядов на мир в науке Древней Греции. С возникновением опытного естествознания в XVII в. наука становится важнейшим компонентом рационально-философского мировоззрения. Она составляет ее рационально-теоретическую основу, поскольку именно с ее помощью формируется научная картина мира. Такая картина отображает основные принципы и фундаментальные законы развития как природы, так и общества. Наука оказывает свое влияние на мировоззрение в первую очередь через научную картину мира, в которой в концентрированном виде выражены общие принципы мироустройства.

Наука как производительная сила общества. Открывая объективные законы природы, наука создает реальные возможности для их практического использования обществом. Однако вплоть до середины XIX в. применение достижений науки носило спорадический характер: использовались отдельные научные изобретения и открытия, совершенствовались технологические процессы в некоторых отраслях промышленности. С возникновением таких технических дисциплин, как технология металлов, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, электротехника и другие, использование достижений как фундаментальных, так и прикладных наук приобрело более целенаправленный характер. Наука, особенно прикладная, стала теснее связываться с производством, лучше и оперативнее реагировать на его запросы. Однако только в XX в. ее достижения стали планомерно и систематически применяться в технологии и организации производства.

О науке как непосредственной производительной силе впервые заговорили в период научно-технической революции XX в., когда новейшие достижения науки стали использоваться для замены ручного труда машинным, а также механизации и автоматизации трудоемких процессов в технологии производства, напали применяться компьютеры и другая информационная и вычислительная техника в разных отраслях народного хозяйства. Продвижению новейших достижений науки в производство во многом способствовало создание специальных объединений по научным исследованиям и конструкторским разработкам (НИОКР), перед которыми была поставлена задача по доведению научных проектов для их непосредственного использования в производстве. Установление такого промежуточного звена между теоретическими и прикладными науками и их воплощением в конкретных конструкторских разработках содействовало сближению науки с производством и превращению ее в реальную производительную силу.

Наука как социальный фактор развития общества. Превратившись в непосредственную производительную силу, наука постепенно начинает играть все большую роль как социальный фактор развития общества. Эту задачу осуществляют прежде всего социально-экономические и культурно-гуманитарные науки, которые играют важную роль в различных сферах социальной деятельности. В настоящее время, когда возрастают угрозы глобальных кризисов в экологии, энергетике, ощущаются недостатки сырья и продовольствия, значение социальных наук в жизни общества еще больше возрастает. Основные их усилия в настоящее время должны быть направлены на рациональную организацию общественной жизни, главными компонентами которой являются ее демократизация, повышение жизненного уровня населения, утверждение и укрепление гражданского общества и свободы личности.

Обычно выделяют две основные стадии в развитии науки, первую из них называют преднаукой, или стадией возникновения науки, а вторую — наукой в точном смысле слова. В процессе становления и развития науки выделяют несколько этапов или периодов, в зависимости от принятой классификации. Наиболее распространенной является деление развития науки на классический, неклассический и постнеклассический периоды.

К преднауке относят стадию формирования науки, когда она представляла собой совокупность определенных правил, рецептов и рекомендаций для решения тех или иных практических задач. Для того чтобы получить о ней более конкретное представление, сравним ее состояние в Древнем Египте и Древней Греции. Как известно, геометрия впервые появилась как практическое искусство в Древнем Египте в связи с необходимостью измерения земельных площадей, периодически заливаемых Нилом. Египтяне знали несколько эмпирических способов измерения площадей простой конфигурации. Греки, которые заимствовали многие сведения у египтян, подвергли их рациональному анализу, отделив существенное от второстепенного, необходимое от случайного, и тем самым создали первые абстрактные геометрические понятия и суждения. Затем эти понятия и суждения были связаны логически с помощью определения новых понятий и вывода одних суждений из других, принятых в качестве аксиом. В результате этого длительного процесса исследования была создана первая теоретическая система — аксиоматическая теория элементарной геометрии Евклида, которая явилась образцом для построения математического знания и до сих пор изучается в школе.

Таким образом, если египетскую математику мы рассматриваем как преднауку, то греческую математику с полным основанием можно считать как теоретическую науку. Важнейшей ее особенностью является использование абстракций и идеализаций для образования теоретических понятий, а также построение теоретических систем. Однако у древних греков не существовало теоретического естествознания, и при изучении явлений природы они ограничивались простым их наблюдением и описанием с помощью эмпирических понятий.

Классическая стадия развития науки начинается только в XVII в., когда Галилей стал впервые систематически применять экспериментальный метод для проверки научных гипотез и стал использовать математику для обработки результатов экспериментов. В дальнейшем немаловажную эвристическую роль стали играть также мысленные эксперименты, основанные на идеализации реальных экспериментов.

Парадигмой для классической науки стала механика Ньютона и принцип механического детерминизма, составляющие основу механистической картины мира. Согласно этой картине, в мире господствует строго однозначная определенность событий, исключающая всякую неопределенность и случайность. Иначе говоря, мир уподоблялся при этом надежной и слаженно работающей грандиозной машине. Такой взгляд соответствовал духу времени машинной цивилизации и господствовал в науке почти три столетия. Однако уже в начале XIX в. он все больше приходил в противоречие с новыми результатами научных исследований и прежде всего в термодинамике. Действительно, если в классической динамике направление времени имеет обратимый характер, то согласно второму закону термодинамики энтропия замкнутой системы никогда не убывает, следовательно, «стрела времени» имеет строго определенное направление. На это противоречие долгое время не обращали серьезного внимания до возникновения научной революции в естествознании в конце XIX в., которая привела к созданию теории относительности и квантовой механики.

С возникновения этих теорий начинается период неклассической науки. Действительно, специальная теория относительности отвергла классическое представление об абсолютном характере пространства и времени, показав их относительный характер, зависящий от выбранной системы отсчета. Общая теория относительности раскрыла глубокую связь между пространственно-временными свойствами и массами движущихся тел. Квантовая механика показала, что поведение объектов микромира нельзя свести к детерминистическим законам, так как в нем существуют неопределенность и случайность. В связи с этим в неклассической науке широкое применение получили стохастические представления и основанные на них вероятностно-статистические законы, предсказания которых, в отличие от детерминистических законов, недостоверны, а только вероятны в той или иной степени.

Поскольку и в теории относительности, и в квантовой механике время рассматривается как простой геометрический параметр движения системы, т.е. имеет обратимый характер, в последние годы начали все чаще говорить о постнеклассинеской стадии развития науки. Начало этой стадии связывают с исследованием открытых сложных неравновесных линейных систем, возникновением синергетики как теории самоорганизации сложных систем и распространением идей глобальной эволюции.

Основные тенденции и закономерности развития науки представлены на схемах:

Схема 1.1 Основные тенденции развития науки

Схема 1.2 Закономерности развития науки

Дифференциация и интеграция научного знания основа развития науки. Дифференциация наук является закономерным следствием быстрого увеличения объема знаний и их усложнения.

Процесс дифференциации, т.е. превращения отдельных областей научного знания в самостоятельные, частные науки и внутринаучное «разветвление» последних в научные дисциплины, начался в XVII в. В этот период философия, объединяющая философскую схоластику и натурфилософию, разделяется на две основные области научного знания — собственно философию (онтология, гносеология, логика, этика, эстетика и т.п.) и естествознание (механика, химия, биология и т.п.). В последующий исторический период развития науки процесс дифференциации научного знания продолжал расширяться и углубляться.

Одновременно с процессом дифференциации происходит и процесс интеграции — синтез наук и научных дисциплин. Эта тенденция особенно характерна для современной науки, ибо объединение усилий различных наук является объективной потребностью, вызванной решением крупных теоретических и практических задач, стоящих перед человечеством.

Схема 1.3 Дифференциация и интеграция научного знания

Тема 2

Основные понятия научного познания

Знание — продукт деятельности разума, приобретаемый на основе присущей человеку когнитивной (познавательной) способности. Конечно, существуют знания и помимо науки: во все эпохи и во всех культурах всегда есть своя совокупность самых разнообразных знаний. Специфической чертой знания является его относительно независимое, самостоятельное существование: в отличие от мыслей, мысленных образов, настроений как субъективных состояний, знание имеет интерсубъективный характер; оно может быть зафиксировано (письменно или в устной традиции), передано, усвоено и использовано. Таким образом, оно обладает определенной устойчивостью и транслируемостью.

Познание — это процесс:

1) приобретения и накопления обществом знаний о мире и о самом человеке;

2) опосредованный культурно-историческими факторами;

3) выражающийся в различных формах: как научной, так и вненаучных.

Базисное отношение человека к миру, в рамках которого осуществляются конкретные процессы познания, называется познавательным отношением. Познавательное отношение не единственный вид отношения человека к действительности. Существуют и другие способы фундаментальной ориентации человека в бытии. К ним относят, например, такие формы, как религию, искусство, мифологию, обыденное сознание, мораль.

Остановимся на четырех его видах.

1. Обыденное. Оно осуществляется в процессе повседневной деятельности людей и, как правило, находится в рамках социально закрепленных форм поведения. Сталкиваясь как с единичными, так и с повторяющимися ситуациями, обыденный опыт в основном имеет сугубо практическую направленность, однако способен и к далеким обобщениям. В нем выражено чувственно-образное начало, но немалую роль играют и абстрактно-логические компоненты. Содержит в своем составе ценностные представления и суждения. Из обычного опыта повседневной жизни во многом берут свое начало другие, более развитые виды познавательной деятельности.

2. Научное. Этот вид познания осуществляется в процессе специализированной научной деятельности; научное познание нацелено на выявление истинностных характеристик окружающей действительности и дает нам знание о ее объективных связях и закономерностях.

3. Философское — особый вид рационального познания, в целом не сводимый к научному. В то же время философское познание постоянно присутствует в научных познавательных процессах. Философское познание дает нам предельно общие, мировоззренчески значимые представления.

4) Художественное — выступает как один из элементов художественно-эстетического отношения человека к миру. По содержанию оно в основном образное, метафорическое; содержит в себе ценностные представления.

Можно выделять и иные виды познания. В отличие от науки, в прочих сферах человеческой деятельности задачи получения объективного знания, как правило, не приобретают главенствующего значения и часто играют лишь подчиненную или вспомогательную роль. Другие сферы деятельности (искусство, мораль, право и т.д.) нацелены в основном не на выявление истинностных параметров окружающей действительности, а на иные ценности (прекрасное, справедливость, добро и т.д.).

Научное знание включает в себя определенную совокупность концептуальных конструктов и взаимоотношений между ними. Рассмотрим ряд основных структур научного знания — понятие, закон и способы объяснений, а также проанализируем принятое в науке разделение научного познания на эмпирический и теоретический уровни.

Понятие — это минимальная логическая форма представления знаний. Традиционная логика отводит понятиям важное место, поскольку из понятий как базисных элементов строится собственно логическое мышление. Научная деятельность всегда стремится придать своим понятиям максимально уточненный и строгий вид.

Если мы обладаем понятием о каком-либо предмете, то тем самым мы располагаем определенной информацией о некоторых свойствах и отношениях этого предмета, достаточной для того, чтобы уметь определить его среди других предметов и использовать это в какой-либо системе знаний.

В традиционной логике принято считать, что понятие имеет содержание и объем.

Содержание — это смысловая сторона понятия. Содержание — то, что понимается участниками речевого взаимодействия при использовании того или иного понятия. Но что значит «понимать»? Это трудная философская проблема, которая имеет разные варианты решения. Главным здесь является следующее: если в коммуникативном взаимодействии человек понимает какое-то понятие, то достигаемое им понимание может быть каким-либо образом реализовано дальше. Например, он может перечислить ту совокупность признаков, которыми он пользуется для определения предмета, обозначаемого понятием. Или, не зная четко всей совокупности признаков, он способен назвать хотя бы часть из них, а также дальше уточнять их (эксплицировать). Или может назвать те условия, при которых предложение, содержащее это понятие, оказывается истинным. Или хотя бы (это минимальное требование) умеет вполне правильно употреблять данное понятие в речевой практике.

Объем — это фактическая, реальностная сторона понятия. Объем понятия — это класс предметов, которые подпадают под это понятие. Скажем, в объем понятия «стол» включаются все столы, существующие в действительности.

Научный закон — важнейшая составляющая научного знания. Научный закон репрезентирует знание в предельно концентрированном виде. Конечно, не следует сводить цель научной деятельности вообще лишь к установлению научных законов. Есть и такие предметные области (прежде всего это касается гуманитарных наук), где научное знание производится и фиксируется в других формах (например, в виде описательных теорий, классификаций и др.). Кроме того, научное объяснение возможно не только на основе закона: существует целый спектр различных видов объяснений. Но, наверно, именно научный закон в его лаконичной формулировке есть самый яркий итог научного поиска. Открытие научного закона всегда производит сильное впечатление и на самих ученых, и на широкий крут вненаучной общественности. Поэтому научный закон порой выступает синонимом научного знания вообще.

Закон входит в состав теории, в общий теоретический контекст. Это означает, что формулировка закона проводится на специальном языке той или иной научной дисциплины и опирается на определенные базисные положения (характеризующие ту сумму условий, при которых закон выполняется). То есть закон, несмотря на свою краткую форму, является частью целой теории и не может быть вырван из своего теоретического контекста. Он не может быть приложен к практике непосредственно, без окружающей его теории, а также, как это часто бывает, требует для своих приложений наличия определенных промежуточных теорий, или «теорий среднего уровня». Иными словами, научный закон не является непосредственным продуктом, всегда готовым к употреблению любым пользователем.

Что такое научный закон? Это научное утверждение, имеющее универсальный характер и описывающее в сжатом виде важнейшие свойства и взаимосвязи изучаемой предметной области.

Научный закон как форму научного знания можно охарактеризовать с двух сторон:

1) с объективной, онтологической. В научном законе схватываются определенные черты объективной реальности;

2) с операционально-методологической. Выдвижение законоподобного утверждения в науке есть итог и коррелят сложной познавательной деятельности.

При изучении методологии науки и в особенности научного исследования особое внимание следует обратить на те конкретные задачи и проблемы, которые предстоит решить с помощью тех или иных методов. Такие методы, хотя и допускают в некоторых случаях сравнительно простое решение поставленных задач, но в научном исследовании в большинстве случаев приходится учитывать их специфический характер. Поэтому решение научных задач, а тем более проблем, требует творческих усилий, изобретательности и выдумки. Методология науки не может научить этому искусству, но она вместе с логикой способствует выработке рациональных приемов и методов исследования и тем самым облегчает поиск истины.

Всякое исследование в науке начинается с постановки проблемы, а не результатов наблюдений и накопления фактов, как часто думают. Поэтому сначала надо выяснить, почему именно проблема служит началом исследования. Поскольку для решения проблемы необходимо располагать определенными методами, следует сначала обсудить вопрос о методах и методологии науки вообще, а потом специально рассмотреть эмпирические и теоретические методы. Решение проблемы начинается с выдвижения и разработки проблемы и завершается построением и проверкой теории, объясняющей изучаемую реальность.

Как правило, исследования в науке предпринимаются для проверки новых гипотез или теорий, когда прежние из них не в состоянии объяснить вновь обнаруженные данные наблюдений или экспериментов.

Таким образом, возникает проблемная ситуация, которая объективно свидетельствует о возникновении трудности в развитии той или иной науки и интуитивно осознается учеными как определенная трудность или неблагополучие в их науке. Следует заметить, что в переводе с древнегреческого слово «проблема» означает трудность или преграду.

С эпистемологической точки зрения проблемную ситуацию можно рассматривать как возникновение противоречия на определенном этапе развития научного знания, когда прежнее знание оказывается в той или иной степени неадекватным действительности. В методологическом плане такое противоречие выражается в неспособности прежних методов объяснить новые факты. В какой бы, однако, форме ни выражалось это противоречие, его не следует рассматривать как противоречие в мышлении, т.е. противоречие в логике. Следовательно, его нельзя просто исключить как логическое противоречие, ибо оно является противоречием в развитии научного знания и поэтому должно быть разрешено определенным способом, например, путем построения более адекватной теории для объяснения новых фактов.

В эмпирических науках такое противоречие развития проявляется главным образом в несоответствии, расхождении, несогласии между новыми фактами и старыми теоретическими методами их объяснения. В других случаях происходит конфронтация между теориями, когда одна теория расходится с другой по содержанию, эмпирической интерпретации, языковому представлению, стилю, семантическому выражению и т.д.

Если возникшее противоречие в проблемной ситуации вначале чаще всего осознается на интуитивном уровне, то в дальнейшем оно отчетливо выявляется и четко формулируется в виде проблемы.

При постановке проблемы прежде всего ясно указывают, в чем заключается противоречие между новыми фактами и старыми способами их объяснения, почему эти объяснения являются неадекватными, неполными и недостаточно обоснованными, т.е. надо определить, в чем заключается возникшая трудность в развитии науки. После того, как эта трудность будет ясно осознана и точно сформулирована в виде конкретной цели исследования, начинается разработка проблемы.

Цель проблемы в каждом случае определяется с учетом конкретных условий, сложившихся в той или иной отрасли науки. Она зависит от уровня теоретической ее зрелости, наличия исследовательских наработок и заделов, состояния эмпирической и экспериментальной базы и т.д. С этими условиями как объективными факторами должен считаться каждый исследователь, приступающий к разработке проблемы. Наряду с этим при постановке проблемы должны учитываться определенные требования и ограничения, накладываемые на решение проблемы.

Любое научное исследование опирается на факты, но факты эти настолько многочисленны, что без их анализа, классификации и, главное, обобщения невозможно не только предвидеть тенденции развития явлений и процессов реальной жизни, но и просто разобраться в них. Поэтому классификация и систематизация фактов представляют собой важную стадию научного исследования.

Под фактами (от лат. factum — сделанное, совершившееся) в обыденном познании подразумевают явления и события окружающего мира, воспринимаемые непосредственно с помощью органов чувств. В этом смысле их противопоставляют гипотезам и теориям, опирающимся на мышление. Однако такое противопоставление оказывается несостоятельным в методологии науки, во-первых, потому, что факты представляют собой отображение объективно существующих реальных явлений и событий на эмпирическом уровне познания; во-вторых, факты могут быть правильно интерпретированы и поняты лишь в рамках теоретического познания; в-третьих, именно на точном знании фактов строятся все формы теоретического мышления, начиная от понятий и кончая законами и теориями; в-четвертых, проверка научных обобщений, гипотез и теорий осуществляется на основе фактов, полученных с помощью наблюдений, экспериментов и практики в целом. Таким образом, между фактами и теоретическими построениями науки существуют глубокая диалектическая взаимосвязь и взаимодействие. Эту связь часто выражают с помощью термина «нагруженность» факта теорией.

Точный анализ фактов, их классификация и систематизация играют важнейшую роль при проверке гипотез и теорий. Однако это не единственная и даже не основная задача ученого. Отдельные разрозненные факты нуждаются в обобщении, которое, в свою очередь, требует проверки.

Обобщение фактов происходит с помощью индуктивных и статистических методов исследования. Традиционно индукцию рассматривают как способ рассуждения, с помощью которого приходят к общему умозаключению на основе изучения отдельных, частных случаев. Поэтому часто индукцию кратко определяют как умозаключение от частного к общему.

Кроме тщательного изучения фактов, обобщения в науке проверяются также с помощью противоположного способа рассуждения, который называют дедукцией, т.е. выводом следствий из обобщения. В дальнейшем эти следствия сопоставляются с результатами непосредственного наблюдения новых фактов, которые могут подтвердить или опровергнуть обобщение.

Самыми известными видами обобщений являются универсальные, в которых общее свойство (или отношение) распространяется на весь класс изучаемых предметов и явлений, например, «все металлы — электропроводны» или «все земные расстояния меньше космических».

Статистические обобщения отличаются от универсальных тем, что в них заключение относится не ко всем фактам рассматриваемой области явлений или событий, а только к определенному их количеству, выражаемому обычно в процентах. Такая статистическая форма умозаключений сходна с индукцией, поскольку в ней рассуждение идет от частного к общему, но в статистике ее называют заключением от выборки к генеральной совокупности, или к популяции. Поскольку при выборке соблюдаются более строгие требования, то заключение от выборки к генеральной совокупности оказывается более надежным, чем при простой индукции.

Кроме вышеназванных введем еще ряд определений.

Парадигма (от гр. paradeigma - пример, образец) - понятие современной науки, означающее особый способ организации научного знания, задающий то или иное видение мира и соответственно образцы или модели постановки и решения исследовательских задач. Смена парадигмы рассматривается как научная революция.

Идея- определяющее положение в системе взглядов, теорий и т.п. От других форм мышления и научного знания (понятие, теория и др.) идея отличается тем, что в ней не только отражен объект изучения, но и содержится сознание цели, перспективы познания и практического преобразования действительности.

Гипотеза - научное предположение, выдвигаемое для объяснения каких-либо явлений.

Гипотетико-дедуктивный метод - система методологических приемов, состоящая в выдвижении некоторых утверждений в качестве гипотез и проверке этих гипотез путем вывода из них, в совокупности с другими имеющимися знаниями, следствий и сопоставления этих последних с фактами. Оценка исходной гипотезы на основе такого сопоставления носит сложный и многоступенчатый характер, т.к. только достаточно длительный процесс испытания гипотезы может привести к обоснованному ее принятию или опровержению.

Научный факт - событие или явление, которое является основанием для заключения или подтверждения. Является элементом, составляющим основу научного знания.

Закон - необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями в природе и в обществе.

Закономерность (общественная) - повторяющаяся, существенная связь явлений общественной жизни или этапов исторического процесса.

Парадокс (от гр, paradoxos - неожиданный, странный) — 1) мнение, суждение, резко расходящееся с общепринятым, противоречащее (иногда только на первый взгляд) здравому смыслу; 2) неожиданное открытие в науке, опровергающее сложившуюся систему взглядов.

Тема 3