Схема структуры научно-познавательной деятельности
(в составе схемы структуры предмета философии науки)
| Идеал (Истина) |
| Польза (практическое применение – техника, технологии) |
| Предмет и объект (факты окружающе-го мира) |
Научно-познавательная деятельность Субъект научно-познавательной деятельности (индивидуальный субъект, научное сообщество) Становящаяся теория  Социально-культурные условия познавательной деятельности Исторический процесс: становление и развитие науки |
| «Готовая» Цель кактеория: продукт:законы, обобщения, факты |
| Средства познания (методы и предметны е средства) |
| Гипотеза |
| Проблема и задачи |
«В различные периоды такого рода значительные фактические уточнения заключались в следующем: в астрономии – в определении положения звезд и звездных величин, периодов затмения двойных звезд и планет; в физике – в вычислении удельных весов и сжимаемостей материалов, длин волн и спектральных интенсивностей, электропроводностей и контактных потенциалов; в химии – в определении состава веществ и атомных весов, в установлении точек кипения и кислотностей растворов, в построении структурных формул и измерении оптической активности. Попытки увеличить точность и расширить круг известных фактов, подобных тем, которые были названы, занимают значительную часть литературы, посвященной экспериментам и наблюдениям в науке». (Там же. С. 52).
Еще один класс проблем связан с необходимостью устранения недостатков собственно теоретического уровня существующей научной или преднаучной теории. Например, законы теории небесной механики были разработаны Ньютоном применительно к ситуации притяжения только между каждой отдельной планетой солнечной системы и солнцем. Требовалась теоретическая разработка проблемы уточнения законов движения применительно к ситуации притяжения между более чем двумя небесными телами. Этой и связанными с ней проблемами на протяжении 18 и начала 19 веков занимались многие выдающиеся ученые: Л. Эйлер (1707 – 1783), Ж. Лагранж (1736 – 1813), П. Лаплас (1749 – 1837), К. Гаусс (1777 – 1855) и др. (Там же. С. 60).
Третий класс проблем относится к установлению соответствий между фактами и эмпирическими обобщениями, с одной стороны, и собственно теоретическим уровнем существующей научной или преднаучной теории. Обеспечение такого соответствия вообще-то всегда не простая задача. В этой связи приведем большую цитату из «Структуры научных революций» Т. Куна. « ...Существует немного областей, в которых научная теория, особенно если она имеет преимущественно математическую форму, может быть непосредственно соотнесена с природой. Так, общая теория относительности Эйнштейна имеет не более чем три такие области. (А именно: прецессия Меркурия, т.е. медленное движение его оси вращения по круговому конусу; красное смещение в спектре излучения далекой звезды; отклонение лучей света вблизи Солнца. – В. М.).Более того, даже в тех областях, где применение теории возможно, часто требуется теоретическая аппроксимация (от лат. approximo – приближаю; упрощение, сохраняющее адекватность исходному положению. – В. М.), которая сильно ограничивает ожидаемое соответствие. Улучшение этого соответствия или поиски новых областей, в которых можно продемонстрировать полное соответствие, требует постоянного совершенствования мастерства и возбуждает фантазию экспериментатора и наблюдателя. Специальные телескопы для демонстрации предсказания Коперником годичного параллакса (видимое изменение положения небесных тел в Солнечной системе вследствие перемещения глаза наблюдателя – В. М.), машина Атвуда, изобретенная почти столетие спустя после выхода в свет «Начал» Ньютона и дающая впервые ясную демонстрацию второго закона Ньютона (произведение массы тела на его ускорение равно действующей силе – В. М.); прибор Фуко для доказательства того, что скорость света в воздухе больше, чем в воде; гигантский сцинтилляционный счетчик (детектор ядерных частиц – В. М.), созданный для доказательства существования нейтрино, – все эти примеры специальной аппаратуры и множество других подобных им иллюстрируют огромные усилия и изобретательность, направленные на то, чтобы ставить теорию и природу во все более тесное соответствие друг с другом». (Там же. С. 53 – 54).
Решение любых проблем, относящихся к каждому из названных их классов, является способом развития научного познания. Но только решение некоторых проблем из относящихся к классу проблем соответствия собственно теории и ее эмпирического базиса (взятого вместе с уровнем эмпирических обобщений); проблем, на которых фокусируются или которыми порождаются требующие решения проблемы одновременно и двух других классов, т.е. проблемы как относящиеся к эмпирическому базису, так и к собственно теории, предполагает необходимость и возможность создания новой теории, способной заместить существующую проблемную теорию.
Выразительным примером такого рода проблем могут послужить проблемы, возникшие в рамках одной из химических теорий конца 17 – 18 веков – так называемой флогистонной теории горения. Согласно этой теории считалось, что процесс горения есть реакция особой составной части веществ – флогистона (от греч. phlogistos – воспламеняемый, горючий), которую они, будто бы, теряют при горении и обжиге, чем и объясняли меньший вес продуктов горения и обжига сравнительно с весом исходных веществ. Наличие проблем осознается по мере вступления теории флогистона в состояние кризиса. Нарастание кризиса обнаружилось к 70-м годам 18 века. Оно во многом было обусловлено развитием химии газов и постановкой вопроса о весовых соотношениях веществ. Возникновение химии газов началось еще в 17 веке с создания воздушного насоса и его применения, а также применения ряда других пневматических устройств в химических экспериментах. Благодаря этому химики стали понимать, что воздух является активным ингредиентом в химических реакциях. Но за редкими, не имевшими резонанса, исключениями химики продолжали считать воздух только видом газа, а не смесью газов (азот, кислород, инертные газы, водород и др.). Поскольку роль воздуха в процессах горения не была определена точно, что было невозможно пока из воздушной смеси не выделили кислород, процесс горения по-прежнему оставался предметом флогистонной теории. Однако флогистонная теория, в свою очередь, не была способна объяснить роль воздуха в горении. Кроме химии газов источником кризиса флогистонной теории стали все чаще наблюдавшиеся явления увеличения веса продуктов горения и прокаливания многих веществ сравнительно с их весом в исходном состоянии, что прямо противоречило флогистонной теории. Нараставшие несоответствия между собственно теоретическим уровнем и эмпирическим базисом данной теории порождали проблемы и в теории, и в эмпирическом базисе. Результатом попыток приведения флогистонной теории в соответствие с противоречащими ей фактами, поскольку факты относились к разнородным веществам, стало то, что возникали не согласующиеся друг с другом версии этой теории. На эмпирическом уровне попытки измерений весовых соотношений веществ наталкивались на трудности, поскольку причины и характер изменения веса различных веществ в процессах накаливания и горения оставались неизвестными и непредсказуемыми. Когда в начале 70-х годов 19 века А. Л. Лавуазье (1743 – 1794), как и К.В. Шееле и Д. Пристли, приступил к экспериментам по выделению газа, оказавшегося, как позже выяснилось, кислородом, он, Лавуазье, уже стал осознавать кризисное состояние флогистонной теории и существо ее проблем. И хотя и Шееле, и Пристли раньше, чем Лавуазье, получили кислород в качестве продукта химических реакций, они, однако, не сумели распознать этот газ в его действительных свойствах. Лавуазье же, благодаря осознанию проблем флогистонной теории, сумел к концу 1870-х годов показать, что выделявшийся в определенных реакциях газ является компонентом воздуха как смеси, и что горение есть реакция окисления, происходящая при соединении других веществ с этим газом. В итоге Лавуазье не только поистине первым открыл кислород, но и создал новую фундаментальную химическую теорию – кислородную теорию горения, к началу 19 века окончательно заместившую флогистонную теорию горения. (См. там же. С. 84 – 89, 92, 104 – 106).
Осознание наличия и существа проблем создают возможность для постановки задач исследования, ибо задачи исследования это и есть задачи по решению проблем исследования. Задачи интегрируются в цель исследования, которая первоначально предвосхищается в гипотезе – предполагаемом образе будущей теории. Движущей силой построения гипотезы является стремление привести в соответствие собственно теоретические представления и их эмпирический базис вместе с эмпирическими обобщениями. Исходный материал для построения гипотезы – ставшая проблемной теория. Возникновение гипотезы – ключевой пункт в построении теории, новой теории. Это пункт, в котором, можно сказать, происходит скачкообразный переход количества в качество, когда постепенное накопление проблем в старой теории, их достаточно длительное осознание, формулирование задач завершается сравнительно кратким периодом формирования гипотезы. Т. Кун, на которого мы уже не раз ссылались, дает следующее, типичное и для многих других авторов, описание характерных черт процесса создания гипотезы: «…Новая парадигма (т.е. в данном случае гипотеза, претендующая стать новой теорией, образцовой теорией – В. М.) или подходящий для нее вариант, обеспечивающий дальнейшую разработку, возникает всегда сразу, иногда среди ночи, в голове человека, глубоко втянутого в водоворот кризиса (старой теории – В. М.). Какова природа этой конечной стадии – как индивидуум открывает (или приходит к выводу, что он открыл) новый способ упорядочения данных, которые теперь все оказываются объединенными, – этот вопрос приходится оставить здесь не рассмотренным, и, может быть, навсегда». Но мы уже понимаем, что гипотеза возникает как продукт интуиции, опосредствующей переход от уровня эмпирических обобщений к собственно теоретическому уровню и, в общем, опосредствующей создание гипотезы в качестве прообраза теории как целого.
Научная гипотеза, чтобы она оказалась способной становиться и стать теорией, предполагает необходимость использования для этого определенных познавательных средств и очерчивание определенного предмета исследования в границах объекта научного познания – чувственно данного, эмпирически доступного на данном этапе развития науки окружающего мира. Познавательные средства должны включать методы, позволяющие разрешать прежде не решавшиеся теоретические проблемы, и методы наблюдения и эксперименты, позволяющие изучать более широкий, чем прежде круг фактов и проводить более точные измерения их количественных характеристик. Вот почему в науках, использующих математику, математические методы и методики, создание новой теории сопряжено с совершенствованием и изобретением приборов и оборудования для наблюдения, экспериментов и измерений. Определение предмета исследования – другая сторона выработки методологии познавательной деятельности. Без определения предмета невозможно выбрать достаточно адекватные познавательные средства, поскольку они являются средствами исследования именно данного предмета, а, с другой стороны, предмет из объекта реально вычленяется именно определенными познавательными средствами. Но выделенный предмет исследования есть все-таки большее приближение к реализации гипотезы в качестве «готовой» теории, чем определение круга методов исследования. Ибо предмет уже есть некая степень осуществления методов исследования, некоторая мера их включения в состав становящейся теории. Предмет воспроизводит содержательно, хотя и лишь приблизительно, но приблизительно в смысле – в приближении, структуру теории. На собственно теоретическом уровне определение предмета гипотезы, становящейся теорией, есть определение ее специфики и места среди других теорий, составляющих предметную область данной науки или ряда наук, когда новая теория строится на стыке наук. На уровнях эмпирического базиса и эмпирических обобщений определение предмета очерчивает и обобщает круг фактов окружающего мира, необходимый и достаточный для подтверждения состоятельности притязаний гипотезы на статус теории. Помимо тех фактов, на массиве которых была построена старая теория, в круг этих фактов должны входить, как минимум, и те факты, которым старая теория не соответствовала, что и порождало проблемы в ее рамках.
Еще до того, как гипотеза приобретет статус научной теории, она должна обнаруживать некоторые признаки состоятельности притязаний на этот статус. Эти признаки гипотезы, становящейся теорией, должны обнаруживаться по мере того, как ее содержание наполняется осознанием проблем, которые предстоит решить, постановкой задач, формированием методологии и определением предмета исследования. Эти признаки суть системность понятийного строя собственно теоретического уровня гипотезы и систематичность эмпирических обобщений, логическую убедительность и обоснованность, относительную простоту и красоту собственно теоретических построений и интерсубъективную воспроизводимость результатов наблюдений, экспериментов, измерений, входящих в эмпирический базис формирующейся теории, а значит – ее объективность. Эти признаки научной состоятельности гипотезы называют еще признаками научности знания, нормами научной рациональности.
Правомерно считать указанные признаки также критериями истинности научно-теоретического знания. Но все же все эти признаки остаются лишь косвенными критериями истинности научного знания до тех пор, пока не дополнены еще одним признаком – предсказательной силой гипотезы: способностью гипотезы как становящейся научной теории предсказывать существование ранее неизвестных фактов, которые должны будут расширить ее эмпирический базис и подтвердить ее достоверность. Именно предсказание и последующая регистрация новых фактов знаменуют окончательное превращение гипотезы в теорию, так как проверка на соответствие теории эмпирическому базису имеет вполне полноценный характер тогда, когда сама теория демонстрирует свою способность участвовать в формировании собственного эмпирического базиса. Способность теории выдержать такого рода проверку эмпирией является главным прямым, а не косвенным, внутринаучным критерием ее истинности. Ставшая таким образом теория содержит в себе основание для дальнейшего развития. Так, создание Лавуазье гипотезы кислородной природы горения позволило ему предсказать, что воздух есть многокомпонентная газовая смесь, что руды имеют сложный состав и др. Теория горения получила дальнейшее развитие во многих направлениях, в частности, например, в современной теории взрыва. И, конечно, если приводятся примеры из истории химии, нельзя не вспомнить замечательно выразительный пример гипотезы Д.И. Менделеева о периодическом характере зависимости свойств химических элементов от их атомных весов. Менделеев не только построил периодическую таблицу известных к тому времени химических элементов, отражающую зависимость их свойств от атомных весов, но и предсказал существование еще эмпирически неизвестных элементов, указав довольно точно, как выяснилось позже, их атомные веса и свойства. Гипотеза Д.И. Менделеева стала в результате одной из фундаментальных и перспективных научных теорий, получившей в 20 веке обоснование и развитие в рамках квантовой механики.
Главным продуктом ставшей научной теории является закон (законы), действующий в определенной области окружающего мира. Закон есть объективная, существенная, необходимая, внутренняя, устойчиво воспроизводящаяся связь явлений определенной области окружающего мира (области, выделенной в определении предмета данной теории). Закон может выступать также в формах закономерности и тенденции. Закономерность представляет собой форму менее однозначной, более вероятностной связи между явлениями, нежели закон как таковой, а тенденция – это преимущественно вероятностная форма закона.
Развитие каждой отдельной теории продолжается до тех пор, пока она как таковая содержит в себе возможности открывать новые факты, делать новые обобщения, уточнять открытые или открывать новые законы. Но и после того, как прекращается ее развитие как таковой, теория, особенно имеющая фундаментальный характер, продолжает жить. Она входит в состав научного знания и сохраняет в этом качестве свое значение в той мере, в какой из цели научной познавательной деятельности становится необходимым ее, этой деятельности, средством, инструментом.
Цель научной познавательной деятельности, в той мере, в какой она состоит в создании теорий, иначе сказать – в открытии законов, фактов и существенных свойств и связей между фактами («эмпирические обобщения»), есть конкретная форма реализации стремления, с одной стороны, к достижению предельной цели: идеала познания – знания истины о мире, а, с другой стороны, – к полезному практическому применению полученных знаний, их применению для создания техники и технологий.
Стремление к идеалу – знанию истины о мире объединяет научное познание с философским, позволяя научному познанию обнаруживать, что результатом достижения конкретной цели познавательной деятельности является только относительное знание о мире и что ее достижение открывает новые горизонты познания, новые возможности для постановки новых конкретных целей. Ранее мы эту тему уже рассмотрели достаточно обстоятельно.
Но если говорить о специфических чертах научного познания, то, безусловно, правильно будет утверждать, что все они концентрируются в том и проистекают из того, что научное познание суть соединительное звено между теорией и практикой.
Именно по отношению к научному познанию, прежде всего и главным образом, справедливо утверждение К. Маркса о практике как критерии истины. Этот критерий истинности научных знаний не подменяет те критерии, о которых говорилось выше. Те критерии, о которых шла речь выше,– это внутринаучные критерии истинности научных знаний, а критерий практики задает наиболее широкую, выходящую за пределы науки как таковой, шкалу для оценки научных знаний на предмет их достоверности, он применим для оценки на истинность фундаментальных теорий, взятых в их функционировании и развитии в широких исторических масштабах.
Важно подчеркнуть то, что идея практики как критерия истинности научного знания отвечает социально-практическому предназначению науки, как оно было осознано с самого начала Нового времени и как оно осуществляется во всей последующей истории науки. Это социально-практическое предназначение науки осуществляется, повторим, путем применения научных знаний для создания техники и технологий.
Существуют разные взгляды по вопросу о соотношении науки и техники (и технологий). «В современной литературе по философии техники можно выделитьследующие основные подходы к решению проблемы изменения соотношения науки и техники:
1)техника рассматривается как прикладная наука;
2) процессы развития науки и техники рассматриваются как автономные, но скоординированные процессы;
3) наука развивалась, ориентируясь на развитие технических аппаратов и инструментов;
4) техника науки во все времена обгоняла технику повседневной жизни;
5) до конца XIX века регулярного применения научных знаний в технической практике не было, но оно характерно для современных технических наук». (Степин В. С., Горохов В. Г., Розов М. А. Философия науки и техники. Учебное пособие для высших учебных заведений. М., 1996. С. 325).
На самом деле эти разные точки зрения не столько исключают, сколько дополняют друг друга. Так, все они не исключают, по крайней мере, того, что наука, если под наукой понимать вид познавательной деятельности, возникший в Новое время, с самого начала была ориентирована на техническое и технологическое применение. Более или менее альтернативными с этой точки зрения представляются названные выше позиции 1) и 2): является ли техника приложением науки или процессы развития науки и техники автономные, но скоординированные процессы? Если даже на протяжении всего Нового времени наука и техника развиваются как относительно автономные феномены, и не только наука технике, но также и техника науке дает стимулы для развития, как это предполагается точкой зрения, зафиксированной в позиции 3), то это не может опровергнуть тот факт, что наука была с самого начала ориентирована на приложение в технике, что и проявилось в переходе от нерегулярного вначале применения научных знаний в технической практике к регулярному их применению (см. позицию 5), без чего современная техника просто немыслима. Что подтверждается и мнением, переданным выше под позицией 4): верно, по-видимому, что развитие техники, применяемой в самой науке, и создаваемой по проектам и заказам самих ученых, а часто и ими самими, для экспериментальной, наблюдательной и измерительной научно-исследовательской деятельности, опережает и стимулирует развитие техники повседневной практической жизни.
Проявлением стремления научного познания к осуществлению своего практического предназначения стало формирование в структуре науки как комплексе научных дисциплин такого разряда наук, выросшего из научного естествознания, как технические науки и различных научных дисциплин технологического плана, являющихся прикладными к социально-гуманитарным наукам.