Наука. Формы и методы научного познания

Наука — сфера исследовательской деятельности, направленная на производство и применение на практике объективных знаний о природе, обществе и сознании и включающая в себя все ус­ловия этого производства. М.М. Бахтин,современный рус­ский философ, подчеркивает объективность научного позна­ния: «Действительность, входя в науку, сбрасывает с себя все ценностные одежды, чтобы стать голой и чистой действитель­ностью познания, где суверенно только единство истины». Наука — важнейшая форма развития познания. Она являет­ся специализированной областью духовного производства, имеет свой инструментарий познания, свои учреждения, опыт и традиции исследовательской деятельности, систему информирования и коммуникации, экспериментальное и ла­бораторное оборудование и т.д. Под наукой понимается как познавательная деятельность, так и выраженные в научных трудах результаты этой деятельности в виде некоторой сово­купности имеющихся в данный исторический момент знаний, образующих научную картину мира. Научное познание осуще­ствляется на основе специально разработанных средств и объективировано в форме информации, воплощенной в пись­менной или устной форме, в разнообразных специализиро­ванных искусственно созданных знаках и знаковых системах. Это не значит, что в научном познании незначительна роль личностного фактора, наоборот, историю науки невозможно представить без понимания выдающегося вклада многих та­лантливых ученых, которые коренным образом меняли при­вычные знания, обеспечивали прогресс познания. Тем не ме­нее научное познание невозможно без того массива знаний, который сформировался на протяжении всей истории науки и превратился в общечеловеческое достояние.

Для научного познания необходимо сознательное приме­нение специально разработанных методов. Метод вообще — способ достижения цели, определенным образом упорядо­ченная деятельность. Метод научного познания — это систе­ма приемов и правил мышления и практических (предметно-чувственных) действий, применяя которые исследователи получают новое знание. Методы научного познания являют­ся его сознательно разработанными приемами. Они опирают­ся на предшествующие достижения познания. Каждый метод имеет двуединую природу: он основан на знании законов на­уки и в то же время неотделим от работы исследователя, ре­шающего определенную познавательную задачу с той или иной степенью мастерства. Не случайно Ф. Бэконсравнивал метод со светильником, освещающим путнику дорогу в тем­ноте: даже хромой, идущий по дороге, опережает того, кто бежит по бездорожью.

Различают частные, общие и всеобщие методы познания.

Частные методы применяются одной или несколькими науками, имеющими общий предмет исследования (напри­мер, психология или физика). Общенаучные методы позна­ния являются достоянием науки в целом. Особое место при­надлежит философским методам, которые формируются в результате развития науки и включаются в состав научной картины мира. Философские методы являются органичес­кой частью любой философской системы. Наряду со всеми имеющимися знаниями они играют роль предпосылочного знания, создающего условия дальнейшего развития науки в конкретно-исторических условиях. В философии марксиз­ма эти методы рассматриваются как методология науки.

В структуре науки выделяются эмпирический и теорети­ческий уровни и соответственно эмпирические и теоретические методы организации научного познания. В каждой из этих взаимосвязанных форм научного знания исследователь использует возможности как чувственного, так и рациональ­ного познания.

Эмпирические знания представлюет собой совокупность научных фактов, образующих базис теоретического знания. Ис­следователи получают эмпирические знания посредством при­менения двух основных методов: наблюдения и эксперимента.

Наблюдение — целенаправленное преднамеренное вос­приятие исследуемого объекта. Постановка цели, способов наблюдения, плана контроля за поведением исследуемого объекта, использование приборов — таковы важнейшие осо­бенности конкретного наблюдения. Результаты наблюдения дают нам первичную информацию о действительности в форме научных фактов.

Эксперимент — такой прием научного исследования, кото­рый предполагает соответствующее изменение объекта или воспроизведение его в специально созданных условиях. В экс­перименте исследователь активно вмешивается в условия про­текания научного исследования. Он может остановить ход про­цесса на любой стадии, что позволяет изучить его более детально. Он может ставить исследуемый объект в разнообраз­ные связи с другими объектами или создавать условия, в кото­рых он ранее не наблюдался, и тем самым устанавливать новые, неизвестные науке свойства. Эксперимент позволяет воспро­изводить изучаемое явление искусственно и проверять резуль­таты теоретического или эмпирического знания практикой.

Эксперимент всегда, а в современной науке в особеннос­ти, связан с использованием порой очень сложных техничес­ких средств, т.е. приборов. Прибор — это устройство или сис­тема устройств, обладающих заданными свойствами, для получения информации о явлениях и свойствах, недоступных органам чувств человека. Приборы могут усиливать наши орга­ны чувств, измерять интенсивность свойств объекта или уста­навливать следы, оставляемые в них объектом исследования.

В зависимости от целей исследования различают иссле­довательский эксперимент (открытие нового) и провероч-

ный (установление истинности гипотез), обнаруживающий новые свойства и демонстрирующий их; качественный, т.е. на­правленный на выявление объектов или их свойств, и количе­ственный, т.е. связанный с измерением свойств изучаемого объекта. По объекту исследования выделяются природный и социальный эксперимент, а по способам осуществления — естественный и искусственный, модельный и непосредствен­ный, реальный и мысленный. Различают также научный и производственный эксперимент. Производственный экспери­мент включает разновидности промышленного или полевого. Особое место занимает модельный эксперимент. Различают физическое и математическое моделирование. Физическая модель воссоздает известные свойства исследуемого объекта для установления неизвестных (модели самолетов, космичес­ких кораблей или нейронов и т.п.). Математическая модель строится на формальном (математическом) подобии разно­образных объектов, характеризующих их общую функцио­нальную зависимость, что также позволяет вскрыть неизвес­тные свойства реальных объектов.

Важнейший компонент эмпирических методов позна­ния — сравнение, т.е. выявление сходства или различия ус­танавливаемых в наблюдении или эксперименте свойств ис­следуемых объектов. Частным случаем сравнения является измерение. Результаты наблюдения и эксперимента облада­ют научной значимостью лишь при условии, если они вы­ражены посредством измерения. Измерение— это процесс определения величины, которая характеризует степень раз­вития свойств объекта. Оно производится в форме сравне­ния с другой величиной, принятой за единицу измерения.

Результатом эмпирического познания является научный факт. Понятие факта имеет разное смысловое содержание. Среди множества определений термина «факт» можно выде­лить следующие. Во-первых, факт как явление действитель­ности, «происшествие, случай, событие, дело, быль, быть, данное, на коем можно основаться». (Даль В. Толковый сло­варь великорусского языка. Т.4. М., 1982. С. 531). Это так на­зываемые факты жизни, существующие независимо от того, осознаны они человеком или нет. Факты жизни суть нечто ре­альное — в противоположность вымышленному, отдельное с ярко выраженными чертами единичности, неповторимости.

Во-вторых, понятие «факт» употребляется для обозначе­ния осознанных событий и явлений действительности. Мно­гогранность наших познавательных возможностей проявля­ется в том, что один и тот же факт действительности может быть осознан на обыденном или научном уровнях познания, в искусстве, публицистике или юридической практике. По­этому различные факты, устанавливаемые разными спосо­бами, обладают и различной степенью достоверности. Очень часто может возникать иллюзия тождества факта науки и со­бытия действительности, что позволяет некоторым филосо­фам и ученым говорить об истине факта как абсолютной ис­тине. Такое представление не соответствует реальной картине познания, догматизирует и упрощает его.

Факты имеют сложное строение. Они включают в себя информацию о действительности, интерпретацию факта, способ его получения и описания.

Ведущая сторона факта — информация о действительно­сти, предполагающая формирование наглядного образа действительности или отдельных ее свойств. Соответствие факта действительности характеризует его как истинный. В силу этих особенностей факты являются эмпирическим ос­нованием науки, важнейшим способом подтверждения или опровержения теории. Благодаря фактам действительность осознается непредвзято, в относительной самостоятельно­сти от теории, если отвлечься от так называемой теоретичес­кой нагруженности факта, которая сообщает нашему миро­восприятию известные черты заданное™. Факты позволяют открыть явления, которые не вписываются в рамки старой теории, противоречат ей.

Важный компонент факта — интерпретация, которая ре­ализуется в различных формах. Научный факт опосредован теорией, на основе которой определяются задачи эмпири­ческого исследования и интерпретируются его результаты. Интерпретация включается в факт как теоретико-методоло-

гическая предпосылка его формирования, теоретический вывод из факта, его научное объяснение или как оценка, осуществляемая с разных идеологических, научных или ми­ровоззренческих установок.

Факт содержит в себе и материально-техническую или ме­тодическую сторону, т.е. способ его получения. Его достовер­ность во многом зависит от того, каким способом, с использо­ванием каких средств он получен. Например, в предвыборной кампании часто используются результаты социологических ис­следований, показывающие рейтинг кандидатов, их шансы на успех. Зачастую результаты значительно различаются, а то и пря­мо противоречат друг другу. Если исключить прямое искажение, то причина расхождений может объясняться различием методик.

Многовековая история науки является не только истори­ей открытий, но и историей развития ее языка, без которого невозможны теоретические абстракции, обобщение или си­стематизация фактов. Поэтому всякий факт содержит в себе знаково-коммуникативныи аспект, т.е. язык науки, на котором он описывается. Графики, схемы, научные обозначения и термины — необходимые атрибуты языка науки. Восприятие научного открытия иногда задерживается на долгие годы, если не представляется возможным описать его в традицион­ных терминах. По мере развития научного знания все более очевидным становилась семантическая неадекватность есте­ственного языка выражаемому им предметному содержанию.

Многозначность выражений, нечеткая логическая струк­тура предложений естественного языка, изменяемость значе­ний знаков языка под влиянием контекста, психологические ассоциации — все это препятствовало точности, прозрачнос­ти смысла, необходимого в научном познании. Возникло тре­бование замены естественного языка искусственным, форма­лизованным языком. Его изобретение необычайно обогатило познавательные средства науки, позволило решать ранее не­доступные для нее задачи. Кристаллизация, сокращение, прояснение логической структуры с помощью искусственной символики делают сложные познавательные системы легкоо­бозримыми, способствуют логическому упорядочению теорий, достижению строгой согласованности их элементов. Следует подчеркнуть, что и факты науки, и гипотезы, теории, научные проблемы опираются на созданные в науке искусственные языки.

Научный факт включается в теоретическую систему и обладает двумя фундаментальными свойствами, а именно: достоверностью и инвариантностью. Достоверность научно­го факта проявляется в том, что он воспроизводим и может быть получен путем новых экспериментов, проведенных в разное время исследователями. Инвариантность научного факта заключается в том, что он сохраняет свою достовер­ность независимо от многообразных интерпретаций.

Факты науки становятся основанием теории благодаря их обобщению. Простейшие формы обобщения фактов — систематизация и классификация, осуществляемые на осно­ве их анализа, синтеза, типологии, использования первич­ных объяснительных схем и т.п. Известно, что многие на­учные открытия (например, теории происхождения видов Ч. Дарвина, Периодической системы элементов Д.И. Мен­делеева) были бы невозможны без предварительной работы ученых по систематизации и классификации фактов.

Более сложными формами обобщения фактов являются эмпирические гипотезы и эмпирические законы, раскрыва­ющие устойчивую повторяемость и связи между количе­ственными характеристиками исследуемых объектов, уста­навливаемых с помощью фактов науки.

Научные факты, эмпирические гипотезы и эмпиричес­кие законы представляют знание лишь о том, как протека­ют явления и процессы, но они не отвечают на вопрос: по­чему явления и процессы протекают именно в такой форме, а не в другой, — не объясняют их причины. Задача науки — найти причины явлений, объяснить сущность процессов. лежащих в основе научных фактов. Она решается в рамках высшей формы научного знания — теории.

Научные факты выполняют по отношению к теории двоякую функцию: что касается наличной теории, научный факт либо ее подкрепляет (верифицирует), либо вступает в противоречие с ней и указывает на ее несостоятельность (фальсифицирует). Но, с другой стороны, теория — нечто большее, чем просто обобщение суммы научных фактов, по­лученных на уровне эмпирического исследования. Она сама становится источником получения новых научных фактов. Таким образом, эмпирическое и теоретическое знания пред­ставляют собой единство двух сторон единого целого — на­учного знания. Взаимосвязь и движение этих сторон, их соотношение в конкретном научном процессе познания обусловливают последовательный ряд форм, специфичес­ких для теоретического знания.

Основные формыОсновные формы теоретического знания теоретическогосуть: научная проблема, гипотеза, теория, знанияпринципы, законы, категории, парадигмы. Научная проблема. В обычном смысле термин «проблема» употребляется как обозначение трудности, преграды, задачи, требующей своего разрешения. Проблемы сопутствуют всем формам жизнедеятельности человека: они могут быть утилитар­но-практическими, нравственными и политическими, право­выми и философскими, религиозными и научными и т.д. На­учная проблема представляет собой осознание противоречий, возникших между старой теорией и новыми научными факта­ми, которые не удается объяснить с помощью старых теорети­ческих знаний. Потребность объяснения новых научных фактов образует проблемную ситуацию, позволяющую констатировать, что нам недостает некоторых знаний для решения этой задачи. Научная проблема и является специфическим знанием, а имен­но, знанием о незнании. Правильно сформулировать и поста­вить научную проблему— задача трудная, так как процесс кри­сталлизации проблемы сопряжен с подготовкой отдельных компонентов ее решения. Поэтому постановка проблемы — первый шаг в развитии нашего знания о мире. Когда научная проблема поставлена, начинается научный поиск, т.е. органи­зация научного исследования. В нем используются как эмпи­рические, так и теоретические методы. Важнейшая роль в раз­решении научной проблемы принадлежит гипотезе.

Гипотеза — это идея, содержащая обоснованное предпо­ложение о существовании закона, который объясняет сущ­ность новых фактов. Гипотеза формируется учеными с це­лью предположительного объяснения научных фактов, приведших к постановке научной проблемы. Имеется целый ряд критериев состоятельности гипотезы: принципиальная проверяемость, обобщенность, предсказательные возможно­сти и простота. Гипотеза должна быть проверяемой, она при­водит к следствиям, допускающим эмпирическую проверку. Невозможность такой проверки делает гипотезу научно не­состоятельной. Гипотеза не должна содержать в себе фор­мально-логических противоречий, должна обладать внут­ренней стройностью. Один из критериев оценки гипотезы — ее способность объяснять максимальное число научных фактов и следствий, выводимых из нее. Не является научно состоятельной гипотеза, объясняющая только те факты, ко­торые были связаны с постановкой научной проблемы.

Предсказательная сила гипотезы означает, что она пред­сказывает нечто, вообще ранее неизвестное, появление но­вых научных фактов, еще не обнаруженных в эмпирическом исследовании. Требование простоты заключается в том, что гипотеза объясняет максимум явлений из немногих основа­ний. Она не должна включать излишних допущений, не свя­занных с необходимостью объяснения научных фактов и следствий, выводимых из самой гипотезы.

Как бы ни была состоятельна гипотеза, она не становит­ся теорией. Поэтому следующим шагом научного познания является обоснование ее истинности. Это процесс многопла­новый и предполагает необходимость подтверждения воз­можно большего числа следствий изданной гипотезы. С этой целью проводятся наблюдения и эксперименты, гипотеза со­поставляется с полученными новыми фактами и вытекающи­ми из нее следствиями. Чем большее число следствий под­твердилось эмпирически, тем меньше вероятность того, что все они могли быть выведенными из другой гипотезы. Наи­более убедительное доказательство гипотезы — открытие в эмпирическом исследовании новых научных фактов, подтверждающих предсказанные гипотезой следствия. Таким образом, гипотеза, всесторонне проверенная и подтверж­денная практикой, становится теорией.

Теория— это логически обоснованная, проверенная на практике система знаний об определенном классе явлений, о сущности и действии законов бытия данного класса явле­ний. Она формируется в результате открытий общих законов природы и общества, раскрывающих сущность исследуемых явлений. Гипотеза включает в себя комплекс идей, направ­ленных на объяснение или истолкование какого-либо фраг­мента бытия. В структуру теории входят все элементы, кото­рые существуют как ее предпосылки, предшествуют ей и обусловливают ее возникновение. Неотъемлемым компонен­том теории является исходная теоретическая основа, т.е. мно­жество постулатов, аксиом, законов, в своей совокупности составляющих общее представление об объекте исследова­ния, идеальную модель объекта. Теоретическая модель есть одновременно и программа дальнейшего исследования, опи­рающаяся на систему исходных теоретических принципов.

Теория выполняет такие важнейшие функции, как объяс­нительная, предсказательная, практическая и синтезирую­щая. Теория упорядочивает систему научных фактов, вклю­чает их в свою структуру и выводит новые факты в качестве следствий из образующих ее законов и принципов. Хорошо разработанная теория несет в себе возможность предвидеть существование еще неизвестных науке явлений и свойств. Те­ория служит основанием практической деятельности людей, ориентирует их в мире природных и общественных явлений. Благодаря научным открытиям люди преобразуют природу, создают технику, осваивают космос и т. д. Центральное мес­то в теории принадлежит научным идеям, т.е. знаниям фун­даментальных закономерностей, действующих внутри того класса объектов, которые в ней отражены. Научная идея объединяет законы, принципы, понятия, образующие данную теорию, в цельную логически стройную систему.

Теория обладает способностью проникать в другие тео­рии и тем самым вызывать их перестройку. Она стимулирует объединение различных теорий и превращение их в систему, составляющую ядро научной картины мира. Теория являет­ся той почвой, на которой возникают новые идеи, способные определять стиль мышления целой эпохи. В процессе своего формирования теория опирается на имеющуюся систему принципов, категорий и законов и открывает новые.

Принципы науки представляют собой основополагающее теоретическое знание, руководящие идеи, являющиеся ис­ходными для объяснения научных фактов. В качестве прин­ципов могут, в частности, выступать аксиомы, постулаты, не являющиеся ни доказуемыми, ни требующими доказательств.

Категории в философии — предельно общие понятия, отра­жающие наиболее существенные стороны, свойства, отношения реального мира. Аналогичным является и определение катего­рий науки. Но в отличие от философских категорий, имеющих всеобщий характер, категории науки отражают свойства неко­торого фрагмента реальности, а не реальности в целом.

Законы науки раскрывают необходимые, существенные, устойчивые, повторяющиеся отношения между явлениями. Это могут быть законы функционирования и развития явле­ний. Познание законов природы, общества и человеческо­го мышления — важнейшая задача науки. Оно проходит путь от раскрытия всеобщих и существенных сторон исследуемых объектов, фиксируемых в понятиях и категориях, к установ­лению устойчивых, повторяющихся, существенных и необходи­мых связей. Система законов и категорий науки образует ее парадигму.

Парадигма— совокупность устойчивых принципов, об­щезначимых норм, законов, теорий, методов, определяю­щих развитие науки в конкретный период ее истории. Она признается всем научным сообществом в качестве базисных образцов, определяющих способы постановки и решения за­дач, возникающих изданном уровне науки. Парадигма ори­ентирует исследовательскую деятельность, организацию на­учных экспериментов и интерпретацию их результатов, обеспечивая предсказание новых фактов и теорий. Она ис­ключает не согласующиеся с ней концепции и служит образ-

цом для решения исследовательских задач. Понятие парадиг­мы было введено в теорию познания американским филосо­фом Т. Куном.Согласно его определению, для «нормальной науки» характерно решение конкретных задач, опирающее­ся на соответствующую научную парадигму. Нормальные пе­риоды в развитии науки сменяются революциями. Они свя­заны с открытиями явлений, которые не вписываются в рамки старой парадигмы. В результате в науке начинается пе­риод кризиса, завершающийся ломкой старой парадигмы и возникновением новой. Утверждение новой парадигмы зна­менует революцию в науке. «...Последовательный переход от одной парадигмы к другой через революцию является обыч­ной моделью развития зрелой науки», — отмечает Т. Кун. (Структура научных революций. М, 1977. С. 31)

Другой современный философ И. Лакатос представил развитие науки в виде серии сменяющих друг друга теорий, опирающихся на общие для них методологические принци­пы. Названная совокупность теорий получила наименова­ние научно-исследовательской программы. Естественным следствием множества научно-исследовательских программ является их конкуренция. Конкурентоспособной и прогрес­сирующей является та программа, в рамках которой возни­кает теория, способная предсказать новые дополнительные факты и объяснить старые, которые были успешно объясне­ны предшествующей теорией. В этом случае новая теория выступает как развитие старой. Если же новая теория огра­ничивается истолкованием фактов, открытых другими науч­но-исследовательскими программами и не предсказывает новые, то можно считать, что программа вырождается.