Формализация в научном познании

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. ПРИНЦИПЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ 2. ОБЩИЕ МЕТОДЫ ПОЗНАНИЯ 6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 8 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 13 ВВЕДЕНИЕ Особого рассмотрения заслуживает вопрос о структуре научного знания. В ней необходимо выделить три уровня: эмпирический, теоретический, философских оснований. На эмпирическом уровне научного знания в результате непосредственного контакта с реальностью ученые

получают знания об определенных событиях, выявляют свойства интересующих их объектов или процессов, фиксируют отношения, устанавливают эмпирические закономерности. Для выяснения специфики теоретического познания важно подчеркнуть, что теория строится с явной направленностью на объяснение объективной реальности, но описывает непосредственно она не окружающую действительность, а идеальные объекты, которые в отличие от реальных объектов характеризуются не бесконечным, а вполне

определенным числом свойств. Например, такие идеальные объекты, как материальные точки, с которыми имеет дело механика, обладают очень небольшим числом свойств, а именно, массой и возможностью находиться в пространстве и времени. Идеальный объект строится так, что он полностью интеллектуально контролируется. Теоретический уровень научного знания расчленяется на две части: фундаментальные теории, в которых ученый имеет дело с наиболее абстрактными идеальными объектами, и теории, описывающие конкретную область

реальности на базе фундаментальных теорий. Сила теории состоит в том, что она может развиваться как бы сама по себе, без прямого контакта с действительностью. Поскольку в теории мы имеем дело с интеллектуально контролируемым объектом, то теоретический объект можно, в принципе, описать как угодно детально и получить как угодно далекие следствия из исходных представлений. Если исходные абстракции верны, то и следствия из них будут верны.

Кроме эмпирического и теоретического в структуре научного знания можно выделить еще один уровень, содержащий общие представления о действительности и процессе познания - уровень философских предпосылок, философских оснований. Познание может быть не только научным. Научная методология познания представляет пусть весьма эффективный, но только один из способов освоения мира. Хотя применение научного метода является основой современного отношения к миру его нельзя признать

универсальным, хотя бы уже в силу историчности самой науки. Научное естествознание может быть последний, но, тем не менее только этап в истории развития самого естествознания. Соответственно, главное, внесённое наукой в естествознание, связано с понятием методологии. Её внедрение привело к радикальной перестройке естественного языка и способствовало возникновению систем понятий, эффективно описывающих действительность. 1.

ПРИНЦИПЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ В своей основе познание - это сложный творческий процесс. Познание многолико. В некоторых процессах познания преобладают инновационные аспекты и, следовательно, в них творчество играет основную роль, а в некоторых - преобладают традиционные или консервативные аспекты и тогда инновационность отходит на второй план. Первый тип познания характерен для науки, а второй - для образования.

Итак, естественнонаучное познание неразрывно связано с творчеством. Творчество по определению предполагает "сотворение" нового знания. Поэтому важно понять, как оно творится. Творчество не подчиняется каким-либо правилам, его нельзя рационализировать. История открытий показывает, насколько велик в них момент случайности, интуиции, вдохновения, прозрения. Их невозможно вместить в рамки каких-то правил и норм.

Особенно велико значение творчества в искусстве. Художник, композитор, писатель используют лишь предельно общие рациональные правила неявным образом. Они достигают результатов, если талантливы. Талант объединяет в себе все трудноуловимые элементы творчества, без которых нет ни таланта, ни самого творчества. Но естественнонаучное познание отличается от художественного аналога. Разумеется, и в нём без таланта и творчества немногого можно достичь.

Но, тем не менее, хотя бы немногого достичь можно. В то же время это утверждение неприменимо к искусству. В чём же дело? Оно в том, что процессы познания в естествознании рационализируются в гораздо большей степени, чем в искусстве. В естествознании можно выделить систему общих правил. Они являются общей основой научного мышления. Дифференциация и спецификация норм естественнонаучного

познания становится возможной благодаря наличию общей рациональной основы познания. Это значит, что можно выделить нормы рационального научного познания общие для всей науки и нормы рационального научного познания для каждой дисциплины. В первом случае мы имеем дело с принципами научного познания, а во втором - с методологией и методикой познания отдельных дисциплин. В качестве примера общих правил познания приведём метод

Декарта: Ничего не принимать за истинное, что не представляется ясным и отчётливым. Трудные вопросы делить на столько частей, сколько нужно для разрешения; начинать исследование с самых простых и удобных для познания вещей и восходить постепенно к познанию трудных и сложных. Останавливаться на всех подробностях, на всё обращать внимание, чтобы быть уверенным, что ничего не упущено. Очевидно, что эти правила познания могут быть применены в любой сфере.

Однако в областях не связанных с применением строгих рациональных норм мышления эти правила не рефлексируются и исполняются неявно, интуитивно, поскольку, по сути, они являются обобщением повседневного опыта и здравого смысла. В качестве примера принципов научного познания приведём следующие: Причинность: выражает один из моментов всеобщего взаимодействия - генетическую связь явлений. Суть причинности в порождении причиной следствия.

Критерий истины: если под истиной понимается соответствие человеческих знаний действительности, совпадение человеческой мысли и объекта, то под критерием естественнонаучной истины понимается практическая её проверка наблюдениями, опытом, экспериментами. Относительность научного знания: научное знание (понятия, идеи, концепции, модели, теории) относительно и ограничено. Главное - установить границы соответствия знания действительности: установить интервал адекватности.

2. ОБЩИЕ МЕТОДЫ ПОЗНАНИЯ Если продолжить процесс конкретизации познавательных форм, то от принципов следует перейти к общим методам естественнонаучного познания. Это именно общие методы, то есть они пригодны и желательны для применения в естественнонаучных дисциплинах. Индуктивный метод. Разработка индуктивного метода традиционно связывается с именем английского мыслителя Фрэнсиса Бэкона. Считается, что он и Галилео Галилей сделали революционный гносеологический вклад в

виде развитого ими эмпирического метода. Но, если быть точным, то эмпирический или индуктивный метод не являлся, конечно, только их изобретением. Основы его были заложены Аристотелем и его комментаторами; в XII и XIII вв. мастера логики подняли его на неизмеримо более высокий уровень, а период католической контрреформации совпал с триумфом метода, предложившего рациональное знание в обстановке расцвета скептицизма, астрологии и магии эпохи

Возрождения. Итак, Ф. Бэкон, если выразить это в предельно общей форме, следующим образом сформулировал суть индуктивного метода: Производить наблюдения и регистрировать факты. Проводить возможно большее количество экспериментов и сводить результаты в таблицы. Извлекать правила и законы методом индукции. Современную интерпретацию индуктивного метода можно представить следующим образом: Производить наблюдения и эксперименты для извлечения из них правил и законов

Формулировать гипотезы. Выводить следствия из гипотезы и уже известных законов. Производить эксперименты для проверки этих следствий. Дедуктивный метод. Другой общий метод естественнонаучного познания называется дедуктивным. Суть его заключается в следующем: мы исходим из каких-то общих правил или представлений, а затем путём логических рассуждений выводим из них частные следствия или предсказания.

Если эксперимент подтверждает предсказания, то мы продолжаем развивать свою схему. Если же результаты эксперимента расходятся с нашими выводами, мы подвергаем сомнению первоначальные предположения и пытаемся видоизменить их. Например, мы могли бы предположить, что затмения Луны вызываются тем, что Земля оказывается на пути солнечных лучей и отбрасывает тень на Луну; затем мы делаем предположение о характере движения

Солнца и Луны и затем путём дедукции приходим к выводу, что затмение снова должно произойти через промежуток времени достаточный для того, чтобы Солнце и Луна вернулись в то же самое положение. Так комбинируя простые наблюдения и разумные предположения, мы могли бы сделать дедуктивный вывод о восемнадцатилетнем цикле повторения затмений. Хороший пример использования дедуктивного метода в науке даёт исследовательская деятельность И. Ньютона. Он начинал исследование с того, что обращался к какой-

то идее, но сразу же отбрасывал её, если её положения приходили в противоречие с наблюдаемыми фактами. Не следует отдавать предпочтения какому-то одному методу. Каждый вид поиска по своему полезен и лучшим исследователем является тот, кто сочетает оба метода, руководствуясь своей идеей для проверки гипотез и одновременно будучи готов к появлению новых фактов. Выдающийся американский физик П. Бриджмен так выразил общую для многих исследователей точку зрения

по вопросу использования правил исследования: "Я бы сказал, что не существует научного метода как такового, и самая существенная особенность методики научной работы состоит просто в том, что учёный должен действовать во всю силу своего ума, не гнушаясь ничем, за что можно было бы ухватиться". ЗАКЛЮЧЕНИЕ Немецкий философ и логик Рейхенбах написал о принципе индукции так: "

Этот принцип определяет истинность научных теорий. Устранение его из науки означало бы ни более и не менее как лишение науки ее способности различать истинность и ложность ее теорий. Без него наука, очевидно, более не имела бы права говорить об отличии своих теорий от причудливых и произвольных созданий поэтического ума". Принцип индукции гласит, что универсальные высказывания науки основываются на индуктивных выводах.

На этот принцип мы фактически ссылаемся, когда говорим, что истинность какого-то утверждения известна из опыта. Основной задачей методологии науки Рейхенбах считал разработку индуктивной логики. В современной методологии науки осознано, что эмпирическими данными вообще невозможно установить истинность универсального обобщающего суждения. Сколько бы не испытывался эмпирическими данными какой-либо закон, не существует гарантий, что не появятся новые наблюдения, которые будут ему противоречить.

Карнап писал: "Никогда нельзя достигнуть полной верификации закона. Фактически мы вообще не должны говорить о "верификации", если под этим словом мы понимаем окончательное установление истинности, а только о подтверждении". Р. Карнап так сформулировал свою программу: "Я согласен, что не может быть создана индуктивная машина, если цель машины состоит в изобретении новых

теорий. Я верю, однако, что может быть построена индуктивная машина со значительно более скромной целью. Если даны некоторые наблюдения e и гипотеза h (в форме, скажем, предсказания или даже множества законов), то я уверен, что во многих случаях путем чисто механической процедуры возможно определить логическую вероятность, или степень подтверждения h на основе e". Если бы такая программа была реализована, то вместо того, чтобы говорить, что один закон обоснован

хорошо, а другой - слабо, мы бы имели точные, количественные оценки степени их подтверждения. Хотя Карнап построил вероятностную логику простейших языков, его методологическую программу реализовать не удалось. Карнап своим упорством продемонстрировал бесперспективность этой программы. Вообще установлено, что степень подтверждения фактами какой-то гипотезы не является решающей в процессе научного познания.Ф. Франк писал: "Наука похожа на детективный рассказ.

Все факты подтверждают определенную гипотезу, но правильной оказывается в конце концов совершенно другая гипотеза".К. Поппер отметил: "Легко получить подтверждения, или верификации, почти для каждой теории, если мы ищем подтверждений". Поскольку не существует никакой логики научного открытия, никаких методов, гарантирующих получение истинного научного знания, постольку научные утверждения представляют собой гипотезы (от греч. "предположение"), т.е. являются научными допущениями или предположениями,

истинностное значение которых неопределенно. Это положение составляет основу гипотетико-дедуктивной модели научного познания, разработанной в первой половине XX века. В соответствии с этой моделью, ученый выдвигает гипотетическое обобщение, из него дедуктивно выводятся различного рода следствия, которые затем сопоставляются с эмпирическими данными. К. Поппер обратил внимание на то, что при сопоставлении гипотез с эмпирическими данными процедуры подтверждения

и опровержения имеют совершенно различный познавательный статус. Например, никакое количество наблюдаемых белых лебедей не является достаточным основанием для установления истинности утверждения "все лебеди белые". Но достаточно увидеть одного черного лебедя, чтобы признать это утверждение ложным. Эта асимметрия, как показывает Поппер, имеет решающее значение для понимания процесса научного познания.

К. Поппер развил представления о том, что неопровержимость теории представляет собой не ее достоинство, как часто думают, а ее порок. Он писал: "Теория не опровержимая никаким мыслимым событием, является ненаучной". Опровержимость, фальсифицируемость выступает как критерий научности теории. К. Поппер писал: "Каждая настоящая проверка теории является попыткой ее фальсифицировать, т.е. опровергнуть. Проверяемость есть фальсифицируемость

Подтверждающее свидетельство не должно приниматься в расчет за исключением тех случаев, когда оно является результатом подлинной проверки теории. Это означает, что его следует понимать как результат серьезной, но безуспешной попытки фальсифицировать теорию". В модели научного познания, разработанной К. Поппером, все знание оказывается гипотетичным. Истина оказывается недостижимой не только на уровне теории, но даже и в эмпирическом знании из-за его

теоретической нагруженности. К. Поппер писал: "Наука не покоится на твердом фундаменте фактов. Жесткая структура ее теорий поднимается, так сказать, над болотом. Она подобна зданию, воздвигнутому на сваях. Эти сваи забиваются в болото, но не достигают никакого естественного или "данного" основания. Если же мы перестаем забивать сваи дальше, то вовсе не потому, что достигли твердой почвы.

Мы останавливаемся просто тогда, когда убеждаемся, что сваи достаточно прочны и способны, по крайней мере некоторое время, выдержать тяжесть нашей структуры". Карл Поппер остался последовательным сторонником эмпиризма. И признание теории, и отказ от нее в его модели полностью определяются опытом. Он писал: "До тех пор пока теория выдерживает самые строгие проверки, какие мы можем предложить,

она признается; если она их не выдерживает, она отвергается. Однако теория ни в коем смысле не выводится из эмпирических свидетельств. Не существует ни психологической, ни логической индукции. Из эмпирических свидетельств может быть выведена только ложность теории, и этот вывод является чисто дедуктивным". К. Поппер разработал концепцию "третьего мира" - "мира языка, предположений,

теорий и рассуждений". Он различает три мира: первый - реальность, существующая объективно, второй - состояние сознания и его активность, третий - "мир объективного содержания мышления, прежде всего, содержания научных идей, поэтических мыслей и произведений искусства". Третий мир создается человеком, но результаты его деятельности начинают вести свою собственную жизнь. Третий мир - это "универсум объективного знания", он автономен от других миров.

Поппер писал: "С нашими теориями происходит то же, что и с нашими детьми: они имеют склонность становиться в значительной степени независимыми от своих родителей. С нашими теориями может случиться то же, что и с нашими детьми: мы можем приобрести от них большее количество знания, чем первоначально вложили в них". Рост знания в "третьем мире" описывается

Поппером следующей схемой P - > TT - > EE - > P, где P - исходная проблема, TT - теория, претендующая на решение проблемы, EE - оценка теории, ее критика и устранение ошибок, P - новая проблема. "Вот каким образом пишет Поппер мы поднимаем себя за волосы из трясины нашего незнания, вот как мы бросаем веревку в воздух и

затем карабкаемся по ней". Критицизм оказывается важнейшим источником роста "третьего мира". Заслуга Лакатоса в современной методологии науки состоит в том, что он четко подчеркнул устойчивость теории, исследовательской программы. Он писал: "Ни логическое доказательство противоречивости, ни вердикт ученых от экспериментально обнаруженной аномалии не могут одним ударом уничтожить исследовательскую программу".

Главная ценность теории, программы - это способность пополнять знания, предсказывать новые факты. Противоречия и трудности в описании каких-либо явлений не влияют существенно на отношении ученых к теории, программе. Многие научные теории встречались с противоречиями и трудностями в объяснении явлений. Например, Ньютон не мог на основании механики объяснить стабильность Солнечной системы и утверждал, что Бог исправляет отклонения в движении планет, вызванные различными

возмущениями (эту проблему удалось решить Лапласу только в начале XIX века). Дарвин не мог объяснить так называемого "кошмара Дженкина". В геометрии Евклида на протяжении двух тысяч лет не удавалось решить проблему пятого постулата. Такие трудности обычны в науке и не приводят к отказу ученых от теории, потому что вне теории ученый не в состоянии работать. Ученый всегда может защитить теорию от несоответствия эмпирическим данным

с помощью каких-либо ухищрений и гипотез. Это объясняет, почему всегда существуют альтернативные теории, исследовательские программы. Главным источником развития науки является не взаимодействие теории и эмпирических данных, а конкуренция теорий, исследовательских программ в деле лучшего описания и объяснения наблюдаемых явлений, предсказания новых фактов. Лакатос отметил, что можно "рационально придерживаться регрессирующей программы до тех пор, пока ее не обгонит конкурирующая программа и даже после этого"

. Всегда существует надежда на временность неудач. Однако представители регрессирующих теорий, программ неминуемо будут сталкиваться со все возрастающими социальными, психологическими и экономическими проблемами. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по гуманитарным специальностям.

– М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. 2. Концепция современного естествознания: Под ред. профессора С.И. Самыгина. Изд. третье. Ростов н/Д: "Феникс", 2001 – 576 с. 3. Алексеев В.П. Становление человечества. М 1984. Бор Н. Атомная физика и человеческое познание. М 1961 Борн М. Эйнштейновская теория относительности.

М 1964. 4. Вайнберг С. Первые три минуты. Современный взгляд на происхождение Вселенной. М 1981. 5. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с начала 19 века до середины 20 века. М 1979. 6. Кемпфер Ф. Путь в современную физику. М 1972. 7. Мэрион Дж.Б. Физика и физический мир. М 1975 8. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. Учебное пособие.

М 1999. 9. Николис Г Пригожин И. Познание сложного. М 1990. 10. Пригожин И. От существующего к возникающему. М 1985. 11. Степин В.С. Философская антропология и философия науки. М 1992. 12. Фейнберг Е.Л. Две культуры. Интуиция и логика в искусстве и науке. М 1992.