Тема 4. Структура научного знания

Идеалы и нормы исследования и их социокультурная размерность. Процедуры формирования факта. Истина как ценность. Эмпирический и теоретический уровни исследования, критерии их различения. Развёртывание теории как процесса решения задач. Математизация теоретического знания. Эксперимент и наблюдение. Применение естественных объектов и функции приборов в систематическом наблюдении. Научная картина мира. Исторические формы научной картины мира. Классическая, неклассическая, постнеклассическая наука.

Структуру научной познавательной деятельности можно характеризовать двояким образом. Во-первых, наука является подсистемой культуры и в качестве таковой, наряду с другими ее подсистемами, может быть представлена как совокупность идеалов, норм и ценностей. Культура вообще есть совокупность не от природы данных форм человеческой жизнедеятельности, а эти формы суть ценности, идеалы и нормы. Основная их функция регулятивная. В нормах находят выражение способы жизнедеятельности, регулятивы достижения тех или иных целей, ценности определяют выбор целей, что касается идеалов, то это совершенные образы норм и ценностей, своего рода нормы норм. Например, язык, основу всякой культуры, можно представить как систему норм, определяющих систему человеческих коммуникаций. Науку тоже можно рассмотреть в подобном ключе, представив как систему идеалов и норм объяснения, описания, доказательности и обоснованности знания, построения и организации его. Высшими ценностями науки выступают истина и новизна. Наука формирует и специфический вид коммуникаций — «язык науки», репрезентированный соответствующим типом норм, отличающихся от норм естественного языка.

Во-вторых, в анализе строения науки можно воспользоваться теми категориями, которые выработала сама рефлексия науки, ее самосознание. По отношению к предыдущей данная позиция анализа должна быть интерпретирована как внутренняя, поскольку наука рассматривается вне общего контекста культуры. Понятиями, в которых научная рефлексия отражается свое строение, являются: факт, гипотеза, теория, проблема, методы исследования, эксперимент, наблюдение, прибор, модель и др. Поскольку они, как правило, не являются продуктами целенаправленного рефлексивного анализа, а формируются более или менее стихийно, в контекстах их употребления и использования наблюдается значительная путаница и неопределенность. Имеется в виду при этом не просто путаница, возникающая вследствие нарушения правил словоупотребления, порождающая «ловушки языка», поиски выхода из которых считал основной задачей философии один из столпов неопозитивизма — Л.Витгенштейн. Речь идет о несоотнесенности указанных понятий со структурами научной познавательной деятельности, в которых они фигурируют. Это опять-таки позволяет согласиться с рекомендацией А.Эйнштейна не обращаться к физикам-теоретикам с вопросами по поводу методов, которыми те пользуются.

Такова, например, категория факта. Ее значение выражается синонимическим рядом, члены которого на первый взгляд достаточно далеки друг от друга. Факт может толковаться как синоним понятий истины, события, результата; как нечто реальное в противоположность вымышленному; как конкретное, единичное в отличие от абстрактного и общего. Парадоксальность ситуации, связанная с множественностью определений факта, будет, однако, преодолена при сопоставлении с системой научной познавательной деятельности. Действительно, факт есть форма научного знания и в качестве таковой должен соответствовать критериям истинности. Поэтому, если отвлечься от других контекстов научного исследования, в которые факт также включен, его можно посчитать синонимом истины. В то же время наука осознает мир в виде объекта, реальности, существующей независимо от сознания и воли субъекта. Такова специфика науки как формы сознания. С этой точки зрения вполне адекватными оказываются определения, трактующие факт как нечто реальное в противоположность чему-то вымышленному. Однако все эти определения еще не специфицируют факт именно как форму научного знания наряду и по сравнению с другими, например теорией. Подобную направленность содержат дефиниции, акцентирующие оппозицию конкретного, единичного и, с другой стороны, абстрактного и общего. В последнем случае речь должна идти именно о теории, которую чаще всего характеризуют посредством указанных категорий.

Теория отражает и описывает существенные, общие, закономерные и необходимые связи той или иной области явлений. При этом теоретические построения непосредственно относятся не к реальным (единичным, конкретным), а к идеализированным объектам, продуктам процедур абстрагирования. В науке теория выступает как средство получения, хранения и использования знания. Это и форма систематизации и организации познавательного опыта, его результатов, и программа постановки и реализации задач новых исследований. Располагая теорией, можно заранее сказать, какие эмпирические данные следует искать, при каких условиях их можно обнаружить. Достаточно формализованную теорию можно сравнить с машиной: преобразуя за счет собственного логического механизма как бы без нашего вмешательства введенные исходные данные, она позволяет получить искомый результат. Скажем, уже кеплеровская теория вращения планет вокруг Солнца путем некоторых формальных преобразований введенных в нее исходных сведений позволяла получать новые данные о местоположении планет на орбитах в произвольный момент времени.

Факты и теории — продукты исследований разного типа, отличающихся по своим задачам, средствам и методам. В методологической литературе эти исследования чаще всего квалифицируются как «уровни»: эмпирический и теоретический соответственно. Оба уровня связаны прямой и обратной связью. Например, использование теории с целью прогнозирования возможных событий, т.е. фактов, может приводить в случае появления аномалий к потребности перестройки исходной теории и т.п.

К формам научного познания относится также гипотеза. В логическом смысле гипотеза — это суждение, выражающее предположение. Любая гипотеза строится на основе определенных предпосылок или исходных знаний (они называются ее посылками, данными или свидетельствами). В случае гипотезы количество этих данных ограниченно. Их хватает лишь для того, чтобы сделать вывод в рамках категории возможного, но недостаточно для достоверного заключения. Нужно подчеркнуть, что сами посылки гипотезы должны быть достоверны. Отсюда следует, что отнюдь не всякое предположение есть научная гипотеза. Чтобы быть научной гипотезой, данное предположение должно соответствовать ряду условий. Прежде всего имеется в виду опытно-экспериментальная или вообще практическая проверяемость выдвигаемого положения, не обязательно технически осуществимая в данный момент, но хотя бы принципиальная проверяемость вообще.

Формами, в которых представлены цели научной познавательной деятельности, являются проблема и задача. Проблемой можно назвать вопрос (или совокупность вопросов), ответом на который является теория в целом. Так, например, вопрос о том, как устроена наша часть Вселенной,— проблема для коперникианской теории. Вопросы, ответы на которые можно найти внутри теории, следует назвать задачами. Таким образом, проблема и задача отличаются друг от друга не содержанием вопросов, а характером решений.

Всякое научное исследование предполагает использование определенного рода средств познавательной деятельности: оперируя с непосредственно данными фрагментами реальности, исследователь делает выводы относительно других феноменов — собственно объектов исследования. К числу средств познания могут быть отнесены приборы, экспериментальные установки, модели, чертежи, анкеты социологов и т.п. Таким образом, в качестве средств научного познания используются не только вещественные, но и графические, а в более широком смысле — знаковые средства. В этом отношении математика выступает как универсальное средство научного познания. «Я утверждаю,— писал, например, И.Кант,— что в каждой естественной науке ровно столько от науки вообще, сколько в ней математики».

Понятно, однако, что все эти явления, имея то сходство, что они выступают средствами научного познания, в других отношениях весьма различны. Модель отличается от прибора, прибор нельзя отождествить с историческим источником, а чертеж прямоугольника вовсе не является его моделью. Выявить указанные различия можно, учитывая категориальные основы использования данных средств познания. Это наиболее общие представления, на базе которых происходит их включение в процесс исследования. Так, использование моделей в процессе познания основывается на представлении о сходстве и подобии явлений действительности. По функции модель — это объект-заместитель некоторого другого объекта, по той или иной причине недоступного непосредственному исследованию. Представление о подобии модели и оригинала и служит основанием переноса знаний, полученных в ходе оперирования с моделью, на объект исследования (оригинал). Поэтому, в частности, теоретической основой использования моделей в механике является теория подобия, формулирующая условия, при которых физические системы считаются подобными, и разрабатывающая правила переноса результатов исследования с одной системы на другую.

Если в основе использования моделей лежит представление о сходстве и подобии, то категориальной основой использования приборов выступает представление о связях и отношениях объектов реальной действительности. Прибор — это всегда объект, как-то взаимодействующий с исследуемым явлением. По изменениям объекта, функционирующего в качестве прибора, исследователь судит об исследуемой реальности. В случае использования моделей подобные связи и взаимодействия несущественны.

И приборы, и модели (вещественные) суть средства эмпирического исследования. Они присутствуют в наблюдении, эксперименте, измерении. Наблюдение имеет своей целью выявление и фиксацию в эмпирической действительности каких-то ее сторон и связей. При этом исследователь лишен возможности изменять условия, в которых протекают интересующие его процессы. Можно менять лишь программы и совершенствовать средства наблюдения. Возможность перестраивать материал исследуемого явления, влиять на условия его существования появляется в эксперименте. Эксперимент — форма практической деятельности с объектом, отличие которой от всех других форм практики в том, что ее главной целью становится получение знания. Важное преимущество эксперимента в том, что исследователь получает возможность контролировать условия протекания исследуемого процесса, выделять те стороны и характеристики объекта исследования, которые интересуют его в первую очередь. Частным случаем наблюдения и эксперимента является моделирование. Особым способом познания, тоже могущим быть представленным в качестве вида эксперимента, выступает измерение. Результатом (продуктом) измерения является число, выражающее отношение измеряемой величины к другой, качественно однородной ей величине, принятой за единицу измерения. Получение такого числа составляет цель измерения.

Процедурная сторона научного познания представлена как общелогическими приемами и операциями, так и собственно научными методами и принципами познания. К числу первых относятся: абстракция, анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия и т.п. Это логические процедуры, характеризующие не только науку, но вообще всякие мыслительные процессы, будь то в искусстве, религии и т.д. Разница лишь в том, что наука предъявляет к ним более строгие требования, чем это свойственно, допустим, обыденному сознанию. По справедливому замечанию А.Эйнштейна, «вся наука является не чем иным, как усовершенствованием повседневного мышления». Примерами собственно научных методов могут служить аксиоматический, генетический, гипотетико-дедуктивный метод восхождения от абстрактного к конкретному, исторический и логический методы. В них представлены позиции, с точки зрения которых строятся теоретические модели исследуемой реальности. Это способы интерпретации эмпирического материала под углом зрения тех или иных проблем. Они задают исходное видение реальности, а также способ мыслительного движения по ней. В первом случае поэтому чаще всего говорят о «принципах» научного познания. К примеру, в физике таковыми принято считать «принцип сохранения», «принцип симметрии» и ряд других.

Проблема истины чаще всего ассоциируется с научным познанием. Истину отождествляют с той ее формой, которую она приобретает именно в науке. Однако это лишь один из аспектов данной проблемы, хотя и, действительно, особенно актуализировавшийся в связи с конституированием науки в эпоху Нового времени. Между тем как редко какое обсуждение проблемы истины обходится без ссылки на известный новозаветный эпизод, представляющий Христа на суде у проконсула Пилата: «Пилат сказал Ему: итак Ты Царь? Иисус отвечал: ты говоришь, что Я Царь. Я на то родился и на то пришел в мир, чтобы свидетельствовать о истине; всякий, кто от истины, слушает гласа Моего». Пилат сказал Ему: что есть истина?» (Иоанн 18, 37—38). Характерна ремарка Гегеля по этому поводу. Гегель заметил, что вопрос Пилата имел «тот смысл, что он, Пилат, решил проблему и знает, что не существует познания истины».

Понятно, однако, что под истиной оба оппонента понимают разное. Для Христа это — религиозно-этическое учение, которое он проповедует, Пилат же выглядит как философ-скептик, с точки зрения которого из двух противоречащих друг другу суждений ни одно недостоверно. Действительно, проблема истины впервые появляется в античной философской традиции, начиная с элеатов. К этому времени у греков появилось несколько существенно разных мировоззренческих концепций (моделей), в связи с чем в условиях идейной конкуренции не мог не быть поставлен вопрос об адекватности, точнее предпочтительности той или другой из них. Проблема истины и возникает как проблема выбора и его оснований в сфере духовного производства. Продукты духовного производства, подобно продуктам материального производства, требуют соответствующей оценки, а значит, предполагается наличие критериев подобной оценки. Как ценность истина есть конечное основание выбора, выбора продуктов духовного производства в широком смысле слова. В этом смысле она имеет отношение к оценке моральных, религиозных доктрин и произведений художественного творчества, не говоря уже о результатах собственно познавательной деятельности. Понятно, однако, что в силу синкретизма античной философии все эти аспекты в ней не дифференцировались.

В попытках обнаружить объективные критерии, или основания, выбора, т.е. решения проблемы истины, античность вывила ряд трудностей и парадоксов, наиболее известным из которых является парадокс «Лжец». Данные парадоксы показали, что «внутри» самого знания обнаружить критерии его истинности нельзя, или, по-другому, выражаясь словами Аристотеля, «если же все одинаково говорят и неправду и правду, то тому, кто так считает, нельзя будет что-нибудь произнести и сказать, ибо он вместе говорит и «да» и «нет». Аристотель же сформировал и принципиально новый подход к решению проблемы истины. Суть его в том, что основания оценки «на истинность» следует искать в мире вещей: истина есть соответствие знания вещи. «Прав тот,— говорит Аристотель,— кто считает разделенное — разделенным и соединенное — соединенным, а в заблуждении — тот, мнение которого противоположно действительным обстоятельствам…». Данный подход получил название семантического определения истины (семантика — наука об отношении языковых выражений к внеязыковой действительности). В дальнейшем эта теория истины стала трактоваться также гносеологической или корреспондентской теорией истины. Главное в ней — признание существования объективной истины, т.е. истины, не зависящей от субъекта, от его воли и сознания.

Как, однако, это возможно? Как представить такое содержание знаний, «которое не зависит от субъекта, не зависит ни от человека, ни от человечества», в чем, собственно, и состоит дефиниция объективной истины? Каким образом можно сопоставить знание — явление сферы сознания, ментальности с вещами, тем, что находится вне сознания? Ответ заключается в том, что подобное соотнесение можно осуществить посредством практики, через деятельность с вещами. Ведь в определенных случаях знание трансформируется в программу деятельности, продуктом которой становятся вещи. Если, например, на основе имеющихся знаний искусственным путем производятся вещи, до этого находимые лишь в естественной среде, указанное обстоятельство можно расценивать как свидетельство объективной истинности использованных знаний, что и находит общее выражение в тезисе: практика есть критерий истины. Однако последнее говорит об относительной ограниченности области существования объективной истины. Это практический опыт, эмпирическая наука и, поскольку она опосредуется эмпирической наукой, математика. Поскольку же возникает потребность в оценке продуктов духовного производства, выходящей за пределы приложимости критериев объективной истины, используются эталоны иного типа. Согласно когерентной теории истины ее критерием является согласованность данного знания с более общей, охватывающей системой знания. С позиции прагматизма истинным признается такое знание, которое способно принести успех на практике.

Понимание истины как соответствие представлений или утверждений реальному положению дел приводит к постановке ряда принципиальных для теории познания вопросов. Во-первых, насколько полным может быть такое соответствие, т.е. совпадение знания с объектом? Иными словами, возможна ли абсолютная истина, т.е. исчерпывающее, абсолютное в своей полноте знание о чем-либо? В диалектическом материализме абсолютная истина принимается лишь как идеал, общая цель познания, в данном качестве никогда не реализуемая. Истины, с которыми человек реально имеет дело, суть истины относительные, т.е. заведомо не полные, включающие элемент заблуждения. Во-вторых, познание — это процесс, а значит, и истина представляет собой нечто меняющееся, изменяется степень ее полноты и адекватности. Тем не менее в данном процессе сохраняются аспекты устойчивого, инвариантного знания. С этой точки зрения и подобным образом данное обстоятельство трактуется в диалектическом материализме, налицо диалектика абсолютной и относительной истин. В-третьих, всякое истинное знание является таковым лишь относительно того предметного поля, в границах которого оно получено. Выход за эти границы превращает истину в заблуждение. Так, пятый постулат, будучи истиной в евклидовой геометрии, не является таковой в геометрии Лобачевского. Эта характеристика истинного знания выражается в виде принципа конкретности истины.

Наука представляет собой систему развивающегося знания. В ней происходит не только накопление, аккумуляция знаний о мире, но и качественные преобразования самих механизмов их получения. Особенно ускоренный характер процессы роста научного знания приобрели в ХХ в., почему комплекс связанных с этим проблем и выдвинулся на передний край современной философии науки. В первой трети ХХ в. в естествознании происходит смена научной картины мира, формируется неклассическая, релятивистская физика.

Научная картина мира — это понятийная структура, посредством которой фиксируются системные характеристики изучаемой реальности. Наиболее развитой из современных научных картин мира является физическая картина мира. Но подобные картины есть в любой науке, как только она конституируется в качестве самостоятельной отрасли научного знания. Физическая картина мира включает: 1) представление о фундаментальных физических объектах, из которых полагаются построенными все другие физические реальности; 2) типологию изучаемых в физике объектов; 3) представление об общих особенностях взаимодействия исследуемых объектов, о характере причинно-следственных связей и закономерностей физического мира; 4) пространственно-временные характеристики физического мира.

В истории физики различают три типа физической картины мира, последовательно сменявших друг друга в качестве оснований познавательной деятельности: механическую, электродинамическую и квантово-релятивистскую.

Первой, сформировавшейся уже на базе возникшей науки картиной мира стала механическая картина. Она окончательно сложилась на основе классической механики Ньютона. Ее отличие от натурфилософских схем эпохи античности как раз и состоит в том, что она опиралась на экспериментально полученные и математически обработанные факты. Согласно механической картине природа, окружающий мир состоят из трех независимых сущностей: вещества, абсолютного пространства и абсолютного времени. Важнейшим типом взаимодействия признается гравитация, т.е. тяготение. Считается, что физические воздействия в принципе могут распространяться мгновенно, с бесконечно большой скоростью.

Важнейшими параметрами, через которые характеризуется вещество, считаются масса, энергия, сила, импульс, скорость, ускорение. Пространство с точки зрения механической картины мира — это бесконечная, абсолютно неподвижная пустота, вместилище всех объектов. Оно характеризуется также однородностью, изотропностью и трехмерностью. Описывается с помощью геометрии Евклида. Время рассматривается как бесконечная длительность, протекающая равномерно, безотносительно к происходящим в веществе процессам.

Эта картина мира сохранилась вплоть до начала ХХ в. Точнее, во второй половине XIX в. была сформирована электродинамическая картина мира. Но она не внесла, вообще говоря, принципиальных изменений. Согласно электродинамической картине окружающий нас мир состоит из вещества, основу которого составляют электроны (под электронами понимались электрические заряженные частицы, правда, еще экспериментально не выделенные). Далее считалось, что мир состоит из излучения, абсолютного пространства и абсолютного времени.

Принципиальные изменения происходят лишь в начале ХХ в. В это время формируется релятивистская картина мира. Если механическая картина мира характеризовала физический мир как состоящий из трех независимых сущностей: вещества, абсолютного пространства и абсолютного времени, то согласно релятивистской картине мир есть единое материальное образование, проявляющееся в двух формах: атомистическом веществе и находящемся в непрерывном движении континуальном поле (т.е. непрерывном, силостном). Согласно этой картине есть предел взаимодействия, и этот предел — распространение света в вакууме, скорость света в вакууме. Ньютоновский мир признавал дальнодействие. Кроме того, утверждается, что существует зависимость пространственных и временных характеристик от скорости движения физических процессов, происходящих в системе.

Наконец, с 20-х гг. начинается создание квантовой картины мира, которая в принципе не противоречит релятивистской, а дополняет ее. Поэтому сейчас говорят о необходимости их объединения.

Итак, естественно-научные картины мира исторически сменяют друг друга. При этом, поскольку длительное время понятие материи отождествлялось с естественно-научной картиной мира, то при смене механической релятивистской это определенным образом сказалось и на развитии философии.

Конец XIX—начало ХХ вв.— время выдающихся открытий в физике: 1895 г.— Рентген, Х-лучи, 1896 г.— Беккерель, радиоактивность, доказательство существования электрона. 1898 г. — Радий. 1905 г. — специальная теория относительности. Эти открытия в конечном счете показали, что атомы отнюдь не являются неделимыми, как считалось раньше, что масса элементарной частицы не является чем-то абсолютным и постоянным, что она меняется в зависимости от скорости и ряд других эффектов, не укладывающихся в механическую картину мира. Поскольку же материя и механическая ее модель отождествлялись, из вновь сложившейся ситуации был сделан вывод, что материя исчезла. Появился так называемый физический идеализм как реакция на новейшие достижения естествознания. Ленин, анализируя корни физического идеализма, приходил к выводу, что одна из причин его заключается в отсутствии понимания материи как философской категории. Ленин писал в книге «Материализм и эмпириокритицизм», что материализм не связан с признанием какой-то одной картины мира, он подчеркивал, что понятие материи относится не к области естествознания, а к области гносеологии. Согласно сформулированному им определению материя есть «философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них».

В современной философии науки утверждается мнение о формировании новой постнеклассической науки и, соответственно новой картины мира:

«Интенсивное применение научных знаний практически во всех сферах социальной жизни, изменение самого характера научной деятельности, связанное с революцией в средствах хранения и получения знаний (компьютерные науки, появление сложных и дорогостоящих приборных комплексов, которые обслуживают исследовательские коллективы и функционируют аналогично средствам промышленного производства и т.д.) меняет характер научной деятельности. Наряду с дисциплинарными исследованиями на первый план всё более выдвигаются междисциплинарные и проблемно-ориентированные формы исследовательской деятельности. Если классическая наука была ориентирована на постижение всё более суживающегося, изолированного фрагмента действительности, выступавшего в качестве предмета той или иной научной дисциплины, то специфику современной науки конца ХХ века определяют комплексные исследовательские программы, в которых принимают участие специалисты различных областей знания. Организация таких исследований во многом зависит от определения приоритетных направлений, их финансирования, подготовки кадров и др. В самом же процессе определения научно-исследовательских приоритетов наряду с собственно познавательными целями всё большую роль начинают играть цели экономического и социально-политического характера.

Реализация комплексных программ порождает особую ситуацию сращивания в единой системе деятельности теоретических и экспериментальных исследований, прикладных и фундаментальных знаний, интенсификация прямых и обратных связей между ними. В результате усиливаются процессы взаимодействия принципов и представлений картин реальности, формирующихся в различных науках. Всё чаще изменения этих картин протекают не столько под влиянием внутридисциплинарных факторов, сколько путём «парадигмальной прививки» идей, транслируемых из других наук. В этом процессе постепенно стираются жёсткие различительные линии между картинами реальности, определяющими видение предмета той или иной науки. Они становятся взаимозависимыми и предстают в качестве фрагментов целостной общенаучной картины мира.

На её развитие оказывают влияние не только достижения фундаментальных наук, но и результаты междисциплинарных прикладных исследований. В этой связи уместно, например, напомнить, что идеи синергетики, вызывающие переворот в системе наших представлений о природе, возникали и разрабатывались в ходе многочисленных прикладных исследований, выявивших эффекты фазовых переходов и образования диссипативных структур (структуры в жидкостях, химические волны, лазерные пучки, неустойчивости плазмы, явления выхлопа и флаттера).

В междисциплинарных исследованиях наука, как правило, сталкивается с такими сложными системными объектами, которые в отдельных дисциплинах зачастую изучаются лишь фрагментарно, поэтому эффекты их системности могут быть вообще не обнаружены при узкодисциплинарном подходе, а выявляются только при синтезе фундаментальных и прикладных задач в проблемно-ориентированном поиске.

Объектами современных междисциплинарных исследований всё чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием. Такого типа объекты постепенно начинают определять и характер предметных областей основных фундаментальных наук, детерминируя облик современной, постнеклассической науки»

(Стёпин В.С., Горохов В.Г., Розов М.А. Философия науки и техники. М.: Гардарика, 1996. – С. 281-282).

Вопросы для самопроверки

1. Возможные подходы к анализу и интерпретации научного познания и науки?

2. Что собой представляет факт как категория научного познания?

3. Теория как категория научного познания?

4. Как соотносятся эмпирический и теоретический уровни научного исследования?

5. Каковы особенности гипотезы, проблемы и задачи в научном исследовании?

6. Приборы и модели как средства научного исследования?

7. В чём состоит проблема истины в научном познании?

8. Научные картины мира и их смена?

9. Особенности постнеклассической науки и формирование адекватной ей картины мира?