Теоретический уровень познания, формы и методы конструирования теорий и законов.
Теоретический уровень познания характеризуется преобладанием рационального момента – понятий, теорий, гипотез, законов. Чувственное здесь не устраняется, но имеет подчиненное значение. На основе эмпирических данных происходит мысленное объединение объектов, постижение их сущности. При этом используется арсенал теоретических методов познания, позволяющих конструировать идеальные объекты, таких, как: формально – логические методы, идеализация, аналогия, моделирование, формализация, логико – аксиоматический метод и гипотетико – дедуктивный.
Характеристикой теоретического познания является оперирование с идеальными объектами и его внутринаучная рефлексия, т.е. исследование самого процесса познания.
К формам теоретического познания относятся: проблема, гипотеза, теория, закон.
Проблема – это знание о незнании, вопрос, возникший в ходе познания и требующий ответа. Умение верно поставить проблему – необходимая предпосылка для ее решения. Гейзенберг отмечал, что постановка и решение научных проблем предполагает: 1) систему понятий для описания открытых явлений, 2) методы познания для решения проблем, 3) опору на научную традицию.
Поппер считал, что решающую роль в науке играют наблюдения и эксперименты, но им всегда предшествуют проблемы как нечто теоретическое. Для решения проблемы необходимы два условия: ясная формулировка проблемы и критическое исследование вариантов ее решения.
Научная проблема выражается в наличии противоречивой ситуации, которая выступает в виде противоположных позиций.
Развитие науки означает переход от менее глубоких проблем к более глубоким. Проблемы возникают: а) как следствие противоречия в отдельной теории, 2) как столкновение двух различных теорий, 3) как столкновение теории с наблюдениями (Поппер). На постановку проблемы и ее решение оказывает влияние: 1) стиль мышления эпохи, 2) уровень знания об объектах, которые решает проблема.
Гипотеза (предположение).Этот термин употребляется в двух смыслах: он означает либо форму теоретического знания, либо метод развития научного знания.
Как форма теоретического знания, гипотеза должна удовлетворять следующим требованиям: 1) соответствовать установленным в науке законам, 2) согласовываться с опытным материалом, 3) не должна быть противоречивой, должна: 4) быть простой, 5) допускать возможность ее опытной проверки, 6) описывать широкий круг явлений.
Как метод развития научного знания, гипотеза должна объяснять явление на основе изученных фактов, законов, теорий, если такая попытка не удается, то делается еще один шаг – выдвигается догадка о причинах данного явления. На этом этапе гипотеза представляет собой вероятностное знание. Дальше гипотеза логически обосновывается. Сначала оценивается эффективность гипотезы, ее основательность и происходит отбор наименее вероятностного знания. Затем гипотеза обосновывается математически: с помощью дедукции выводятся следствия, которые проверяются на опыте. Гипотеза, многократно проверенная опытом, становится теорией.
Теория.Она представляет собой систематизированное и обобщенное знание о законах и закономерностях некоторого класса объектов. Признак теории – логическая связность всех ее утверждений. Теория основывается на совокупности эмпирических фактов, которые образуют ее базис. Главные требования, которые предъявляются к теории:1) адекватность своему объекту, т.е. эмпирическому базису; 2) одинаковый способ описания всех объектов, которые попадают в сферу ее применимости; 3) системность знания; 4) проверяемость на опыте.
Функции теории:1) объяснительная; 2) предсказательная; 3) описательная; 4) методологическая.
Для построения развитой естественнонаучной теории используется генерализация, формализация и аксиоматизация. Генерализация теории - это логическое обобщение широкого спектра свойств изучаемых объектов. В генерализации применяются: формализация и аксиоматизация. Формализация использует знаковые средства. В точном естествознании формализация совпадает с математизацией теории. Но она не исчерпывается введением знаковых средств. Главная задача формализации – это уточнение вводимых в теорию понятий, придание им логической формы. В процессе уточнения смысла понятий происходит переход от неявного к явному смыслу. Все понятия приводятся к иерархической системе, что означает выводимость одних понятий их других.
Основная задача аксиоматизации состоит в поиске и формулировке исходных аксиом теории, т. е. минимума базисных положений, из которых можно вывести все ее содержание.
Аксиомы должны удовлетворять следующим требованиям: 1) независимости друг от друга; 2) непротиворечивости; 3) система аксиом должна быть полна, что означает ее достаточность для выведения или опровержения любого утверждения, сформулированного на языке теории.
Главную роль в формировании теории играют абстрактные идеализированные объекты. Эти объекты содержат в себе не только мысленные модели определенного фрагмента реальности, но и конкретную программу исследования.
Закон.Закон как философская категория выражает объективные, существенные, необходимые, повторяющиеся, общие, устойчивые связи между явлениями или объектами в природе.
Законы отличаются от рецептурного знания, которое вырабатывается в процессе эмпирического познания. Эти правила выражают следование явлений друг за другом. В них не фиксируется внутренняя необходимая связь явлений. Законы науки формируются с помощью специальных правил и методов, взятых в их совокупности. В отличие от этого рецептурные правила вырабатываются в процессе производственного опыта.
Методы конструирования законов основаны на различных видах абстракций: абстракции отождествления, изолирующей абстракции, абстракции актуальной бесконечности и методах идеализации и экстраполяции.
Суть абстракции отождествления состоит в обнаружении общего признака у различных явлений и отождествлении явлений по этому признаку. Так устанавливаются классы предметов. Это избавляет от необходимости изучать бесконечное множество явлений. С помощью абстракции отождествления был открыт закон всемирного тяготения. Так, люди сначала имели дело с падением брошенного вверх камня, горными обвалами, морскими приливами и отливами. В17 в. Ньютон за этими явлениями обнаружил всеобщее свойство тел притягивать друг друга и сформулировал закон всемирного тяготения.
В изолирующей абстракции отвлекаются от некоторых несущественных признаков предметов, что дает возможность рассматривать предметы как самостоятельные и сформулировать о них абстрактные понятия. С помощью этого метода был сформулирован закон сохранения энергии.
На основе абстракции актуальной бесконечности сформулирован ряд допущений в математике.
Главная роль в формулировке законов принадлежит методу идеализации. Идеализированные объекты не существуют в опыте и действительности, их создало наше воображение с помощью абстракции. К идеализированным объектам относятся: материальная точка, идеальный газ, абсолютно черное тело и т.д.
Существует несколько способов формирования идеальных объектов:
1. Абстрагирование от одних свойств с удержанием в мысли других. Например, материальная точка, обладающая лишь гравитационной массой.
2. Абстрагирование от отношений между объектами. Например, в понятии идеального газа абстрагируются от взаимодействия между молекулами.
3. Приписывание реальным объектам отсутствующего у них свойства или мысленное доведение присущим им свойствам предельного значения. Например, абсолютно черное тело.
4. Мысленное помещение реальных объектов в несуществующие, идеальные условия. Например, инерция.
5. Комбинация способов 1 – 4.
Суть метода экстраполяции состоит в распространении теоретических выводов относительно изученных фактов на все факты данного рода. Например, идеи Дарвина в биологии о естественном отборе, наследственности и изменчивости экстраполируются на развитие общества.
Требования к закону:
1. Адекватность и полнота описания реальности.
2. Интерпретируемость. Это значит, что должна быть связь между понятиями и символами в языке закона и эмпирическими показаниями в языке наблюдений.
3. Проверяемость закона на опыте. Интерпретируемость ведет к проверяемости.
4. Информативность и простота. Под информативностью понимают возможность получения новых знаний о предметах на основе закона. Простота означает таких исходных абстракций и идеализаций, которые давали бы возможность охватывать как можно больше связей между явлениями. Закон будет проще, если он при меньшем количестве параметров охватит как можно больший круг явлений.
5. Истинность или достоверность.
Классификация законов.По признаку всеобщности законы делятся на: всеобщие, общие и частные. Всеобщие законы действуют во всех без исключения явлениях – в природе, обществе и мышлении. Таковы законы диалектики: закон единства и борьбы противоположностей, закон перехода количественных изменений в качественные, закон отрицания – отрицания. Общими законами называются такие, которые относятся либо ко всем явлениям определенной форме движения материи, либо к группе явлений различных форм, которые можно рассматривать как аналогичные. Такими законами являются, например, законы сохранения массы, заряда, энергии. Частные законы действуют в явлениях определенного порядка, которые относятся к определенным формам движения материи. Например, законы электричества, оптики, гидравлики. Специфическими законами называют такие, которые присущи определенным ступеням развития системы, в отличие от общих, которые характерны для ряда таких ступеней. Например, законы микромира являются специфическими.
Законы науки классифицируются на динамические (причинно – следственные) и статистические (вероятностные). Динамические законы описывают системы, в которых имеет место жесткая обусловленность (детерминация) одного элемента другим по принципу причины – следствия. Динамическими законами является ряд законов классической физики: закон тяготения, законы механики Ньютона, электродинамики Максвелла.
Статистические законы – это законы массовых явлений. Они проявляются в результате взаимодействия большого числа единичных и случайных объектов или явлений. Получаемое среднее отклонение численных свойств объектов выражает то общее, которое в специфической форме присуще каждому объекту. Статистические закономерности выражают усредненный результат в действии целого ансамбля элементов. Элементы в таком ансамбле не находятся в причинно – следственной зависимости. Они могут предшествовать друг другу в пространстве и во времени, а могут взаимодействовать одновременно. Взаимодействие проявляется случайным образом. К статистическим законам относятся многие законы науки: законы распределения Максвелла, Больцмана, Гиббса, законы квантовой механики, а также многие законы социально – гуманитарных наук.