Наука как процесс познания. Динамические и статистические закономерности в природе

Вопрос 1. Наука как процесс познания. Особенности научного познания. Содержание: Вопрос 1. Наука как процесс познания 1. Наука как процесс познания 2. Характерные черты науки 3. Методы научного познания Вопрос 2. Динамические и статистические закономерности в природе Используемая литература Наука как процесс познания.

Наука - это сфера человеческой деятельности, представ¬ляющая собой рациональный способ познания мира, в кото¬рой вырабатываются и теоретически систематизируются зна¬ния о действительности, основанные на эмпирической про¬верке и математическом доказательстве. Как многофункциональное явление наука представляет со¬бой: 1) отрасль культуры; 2) способ познания мира; 3) опреде¬ленную систему организованности (академии,

университеты, вузы, институты, лаборатории, научные общества и издания). Фундаментальными считаются естественные, гуманитар¬ные и математические науки, а прикладными являются тех¬нические, медицинские, сельскохозяйственные, социологи¬ческие и другие науки. Задачей фундаментальных наук является познание зако¬нов, управляющих взаимодействием базисных структур при¬роды. Фундаментальные научные исследования определяют перспективы развития науки.

Непосредственной целью прикладных наук является при¬менение результатов фундаментальных наук для решения не только познавательных, но и социально-практических проблем . Так, современный этап научно-технического про¬гресса связан с развитием авангардных исследований при¬кладных наук: микроэлектроники, робототехники, информатики, биотехнологии, генетики и др. Эти направления, со¬храняя свою прикладную направленность, приобретают фундаментальный характер.

Результатами научных исследований являются теории, за¬коны, модели, гипотезы, эмпирические обобщения. Все эти понятия, каждое из которых имеет свое определенное значе¬ние, можно объединить одним словом "концепции". Понятие "концепция" (определенный способ трактовки какого-либо пред¬мета, явления, процесса) происходит от латинского conceptio - понимание, система. Концепция, во-первых это система взглядов, то или иное понимание явлений, процессов.

Во-вто¬рых это единый определяющий замысел, ведущая мысль какого-либо произведения, научного труда и т. д. 2. Характерные черты науки. Не всякие знания могут быть научными. В человеческом сознании содержатся такие знания, которые не входят в систему науки и которые проявляются на уровне обыденного сознания. Чтобы знания стали научными, они должны обладать, по крайней мере, следующими специфическими признаками (чер¬тами): системностью, достоверностью, критичностью, общезна¬чимостью,

преемственностью, прогнозированностью, детерми¬нированностью, фрагментарностью, чувственностью, незавер¬шенностью, рациональностью, внеморальностью, абсолютностью и относительностью, обезличенностью, универсальностью. Рассмотрим некоторые из этих признаков: Системность. Знания должны носить системный характер на основе определенных теоретических положений и прин¬ципов. К числу важнейших задач системности относятся : 1) разработка средств представления исследуемых объектов

как систем; 2) построение обобщенных моделей системы; 3) исследование структуры теорий систем и различных систем¬ных концепций и разработок. В системном исследовании ана¬лизируемый объект рассматривается как определенное мно¬жество элементов, взаимосвязь которых обуславливает це¬лостное свойство этого множества. Достоверность. Знания должны быть достоверными, про¬веренными на практике, проходящими проверку по

оп¬ределенным правилам, а потому убедительными. Критичность. Возможность определить на основании кри¬тического рассмотрения рациональных моделей, историко-культурологические и естественно-научные знания на ос¬нове сопоставления различных типов научных теорий. При этом наука всегда готова поставить под сомнение и пересмот¬реть свои даже самые основополагающие результаты. Общезначимость. Все истинные знания рано или поздно становятся общепризнанными всеми учеными

и способству¬ют объединению всех людей. Следовательно, общезначимость является лишь одним из следствий истинности знания, а не критерием истины. Преемственность. Объективная необходимая связь между новыми и "старыми" знаниями в процессе изучения окружающего мира, при этом новые знания дополняют и обогащают "старые". Правильное понимание процессов преемственности имеет особое значение для анализа закономерностей развития

природы, общества, прогресса науки, техники, искусст¬ва, для борьбы как с некритическим отношением к достиже¬ниям прошлого, так и с нигилистским отрицанием его. Прогнозированность. Знания должны содержать в себе возможность предвидения грядущих событий в определен¬ной области действительности. В социальной сфере прогно¬зирование составляет одну из научных основ социального управления (целеполагания, предвидения, программирования, управленческих решений) .

Детерминированность. Факты эмпирического характера должны быть не только описаны, но и причинно-объяснены и обусловлены, т. е. раскрыты причины изучаемых объектов действительности. В действительности же принцип детерми¬низма как утверждение о существовании объективных закономерностей представляет собой только предпосылку науч¬ного предвидения (но не тождественен ему). Принцип детер¬минизма формулировался не только как утверждение о возможности предвидения, но и как

общий принцип, обосно¬вывающий практическую и познавательную деятельность, раскрывающий объективный характер последней. Фрагментарность. Наука изучает мир не в целом, а через различные фрагменты реальности и сама делится на отдель¬ные дисциплины. Чувственность. Научные результаты требуют эмпиричес¬кой проверки с использованием ощущения, восприятия, пред¬ставления и воображения. Незавершенность. Хотя научное знание безгранично ра¬стет, оно все-таки не может достичь

абсолютной истины. Рациональность. Наука получает знания на основе рацио¬нальных процедур и законов логики. Внеморальность. Научные истины нейтральны и общечеловечны в морально-этическом плане. Обезличенность. Ни индивидуальные особенности учено¬го, ни его национальность или место проживания никак не представлены в конечных результатах научного познания. Универсальность. Наука сообщает знания, истинные для всего окружающего мира.

Специфика научного исследования определяется тем, что для науки характерны свои особые методы и структура ис¬следований, язык, аппаратура . 1.3. Методы научного познания. Метод - это совокупность действий, призванных помочь достижению желаемого результата. Первым на значение ме¬тода в Новое время указал французский математик и философ Р. Де¬карт в работе «Рассуждения о методе». Но еще ранее один из основа¬телей эмпирической науки

Ф. Бэкон сравнил метод познания с цир¬кулем. Способности людей различны, и для того, чтобы всегда добиваться успеха, требуется инструмент, который уравнивал бы шансы и давал возможность каждому получить нужный результат. Таким инструментом и является научный метод. А. Пуанкаре справедливо подчеркивал, что ученый должен уметь делать выбор фактов. «Метод - это, собственно, и есть выбор фактов; и прежде всего, следовательно, нужно озаботиться изобре¬тением метода» .

Метод не только уравнивает способности людей, но также делает их деятельность единообразной, что является предпосылкой для получения единооб¬разных результатов всеми исследователями. Современная наука держится на определенной методологии - совокупности используемых методов и учении о методе - и обя¬зана ей очень многим. В то же время каждая наука имеет не только свой особый предмет исследования, но и специфический метод, им¬манентный предмету.

Единство предмета и метода познания обосно¬вал немецкий философ Гегель. Следует четко представлять различия между методологиями естественнонаучного и гуманитарного познания, вытекающими из различия их предмета. В методологии естественных наук обычно не учитывают индивидуальность предмета, поскольку его становление произошло давно и находится вне внимания исследователя. Замечают только вечное круговращение . В истории же наблюдают самое становление предмета в его индивидуальной

полноте. Отсюда специ¬фичность методологии исторического познания. Вообще, методология социального познания отличается от методологии естественнонаучного познания из-за различий в самом пред¬мете: 1) социальное познание дает саморазрушающийся результат («знание законов биржи разрушает эти законы» говорил основатель кибернетики Н. Винер); 2) если в естественнонаучном познании все еди¬ничные факторы равнозначны, то в социальном

познании это не так. По¬этому методология социального познания должна не только обобщать факты, но иметь дело с индивидуальными фактами большого значения. Именно из них проистекает и ими объясняется объективный процесс. «В гуманитарно-научном методе заключается постоянное вза¬имодействие переживания и понятия», — утверждал В. Дильтей в статье «Сущность философии». Переживание столь важно в гумани¬тарном познании именно потому, что сами понятия и общие законо¬мерности

исторического процесса производны от первоначального индивидуального переживания ситуации. Исходный пункт гумани¬тарного исследования индивидуален (у каждого человека свое бы¬тие), стало быть, метод тоже должен быть индивидуален, что не про¬тиворечит, конечно, целесообразности частичного пользования в гуманитарном познании приемами, выработанными другими учеными (метод как циркуль, в понимании Ф. Бэкона). В современной науке намечается тенденция к сбли¬жению естественнонаучной и гуманитарной

методологии, но все же различия, и принципиальные, пока остаются. Научный метод как таковой подразделяется на методы, ис¬пользуемые на каждом уровне исследований. Выделяются таким об¬разом эмпирические и теоретические методы. К первым относятся : 1) наблюдение - целенаправленное восприятие явлений объектив¬ной действительности; 2) описание - фиксаций средствами естест¬венного или искусственного языка сведений об объектах;

3) измере¬ние - сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам; 4) эксперимент - наблюдение в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстановить ход явле¬ния при повторении условий. К научным методам теоретического уровня исследований сле¬дует отнести: 1) формализацию - построение абстрактно-матема¬тических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности; 2) аксиоматизацию - построение теорий на осно¬ве аксиом - утверждений, доказательства

истинности которых не требуется; 3) гипотетико-дедуктивный метод - создание системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах. Другим способом деления будет разбивка на методы, применя¬емые не только в науке, но и в других отраслях человеческой дея¬тельности; методы, применяемые во всех областях науки; и методы, специфические для отдельных разделов науки. Так мы получаем всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы.

Среди всеобщих можно выделить такие методы, как: 1) анализ - расчленение целостного предмета на составные части (стороны, признаки, свойства или отношения) с целью их все¬стороннего изучения; 2) синтез - соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое; 3) абстрагирование - отвлечение от ряда несущественных для данного исследования свойств и отношений изучаемого явле¬ния с одновременным выделением интересующих нас свойств и от¬ношений;

4) обобщение - прием мышления, в результате которого уста¬навливаются общие свойства и признаки объектов; 5) индукция - метод исследования и способ рассуждения, в котором общий вывод строится на основе частных посылок; 6) дедукция - способ рассуждения, посредством которого из общих посылок с необходимостью следует заключение частного ха¬рактера; 7) аналогия - прием познания, при котором на основе сходст¬ва объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках;

8) моделирование - изучение объекта (оригинала) путем со¬здания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал с определенных сторон, интересующих исследователя; 9) классификация - разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для ис¬следователя признаком (особенно часто используется в описатель¬ных науках - многих разделах биологии, геологии, географии, кри¬сталлографии и т. п.) .

Большое значение в современной науке приобрели статистические методы, позволяющие определять средние значения, харак¬теризующие всю совокупность изучаемых предметов. «Применяя статистический метод, мы не можем предсказать поведение отдель¬ного индивидуума совокупности. Мы можем только предсказать ве¬роятность того, что он будет вести себя некоторым определенным об¬разом». Статистические законы можно применять только к большим совокупностям, но не к отдельным индивидуумам,

образующим эти совокупности» . Наука обязана сделать все, что в, ее силах, для про¬верки и рациональной интерпретации паранормальных явлений и внести таким образом свой вклад в информированность и образован¬ность широких кругов населения, в «окультуривание» массового со¬знания. Конечно, ученые не могут «выдворять» из сферы научного познания те или иные аномальные объекты . В истории науки множе¬ство примеров радикальных качественных сдвигов в способах позна¬ния при попытках

осмысления и объяснения именно аномальных явлений. Ученый всегда должен быть открыт новым нетрадицион¬ным, нестандартным поворотам мысли и объектам познания. Но он обязан оставаться при этом на платформе рационально-доказатель¬ного, обоснованного знания, научного (эмпирического и теоретичес¬кого) исследования аномалий. В мире еще много непознанного. Многие явления природы и самого человека, его биологической и духовный

составляющих пока не получили убедительного научного объяснения и потому носят загадочный, таинственный характер. Так, не исследованы в доста¬точной мере физические и оптические явления в атмосфере, законы макроэволюции, общественного развития, энергетика человеческо¬го организма, возможности и пороги ощущений и восприятий, сфера эмоциональных переживаний личности, формы общения, коммуни¬кации, глубинные архетипические структуры духовности и многое другое. Но наука не может сразу и немедленно решить все проблемы познания,

немедленно объяснить все непонятное и загадочное. Наука - это не волшебный ключик, которым в одно мгновение можно раскрыть все тайны и загадки природы. Научное познание - это историческая деятельность, которая развивается по мере совершенствования не только целей, но и средств познания. Многие явления научно не объяснены и остаются загадочными не потому, что они в принципе непознаваемы, а потому, что пока не сформировались средства и методы, способы их

познания. Однако можно быть уверенным в одном - все, что не познано сегодня, рано или поздно будет исследовано и объяснено в будущем, когда для этого сложатся соответствующие средства, способы позна¬ния. Основания этой уверенности - в истории естествознания, исто¬рии цивилизации, которые убедительно демонстрируют мощь и торжество человеческого мышления, научно-рационалистического (а не мистико-иррационалистического) отношения к миру . Вопрос 2. Динамические и статистические закономерности в природе (детерминизм процессов

природы). Детерминизм в современной науке определяется как учение о всеобщей, закономерной связи явлений и процесс окружающего мира. Наличие таких связей является доказательством материального единства мира и существования мире общих закономерностей. Очень часто детерминизм отождествляется с причинностью, но такой взгляд нельзя считать правильным хотя бы потому, что причинность выступает как одна из форм проявления детерминизма. Законы, с которыми имеет дело классическая механика, имеют универсальный характер,

т. е. они относятся ко без исключения изучаемым объектам природы. Отличительная особенность такого рода законов состоит в том, что предсказания, полученные на их основе, имеют достоверный и однозначный характер. Наиболее ярко они проявились после того, как на основе закона всемирного тяготения, изложенного И. Ньютоном в 1671 г. в "Математических началах натуральной философии", и законов механики возникла небесная механика.

На основе законов небесной механики были вычислены отклонения в движении Урана, вызванные возмущаю¬щим влиянием неизвестной тогда планеты. Определив вели¬чину возмущения, независимо друг от друга по законам ме¬ханики положение неизвестной планеты рассчитали Д. Адамс и У. Леверье. Всего на угловом расстоянии в 1° от рассчитанного ими положения И. Галле обнаружил планету Нептун. Открытие Нептуна блестяще подтвердило справед¬ливость законов небесной

механики и наличие в природе од¬нозначных причинных связей . Это позволило французскому механику П. Лапласу сказать: дайте мне начальные условия и я, с помощью законов механики, предскажу дальнейшее развитие событий. Это вошло в историю как лапласовый, или механистический детерминизм, который допускает од¬нозначные причинные связи в явлениях природы. Наряду с ними в науке с середины

XIX в. стали все шире применяться законы другого типа. Их предсказания не явля¬ются однозначными, а только вероятностными. Вероятност¬ными они называются потому, что заключения, основанные на них, не следуют логически из имеющейся информации, а потому не являются достоверными и однозначными. Инфор¬мация при этом носит статистический характер, законы, вы¬ражающие эти процессы, называются статистическими

за¬конами, и этот термин получил в науке большое распространение. В классической науке статистические законы не призна¬вали подлинными законами, так как ученые в прошлом пред¬полагали, что за ними должны стоять такие же универсаль¬ные законы, как закон всемирного тяготения Ньютона, который считался образцом детерминистического закона, поскольку он обеспечивает точные и достоверные предска¬зания приливов и отливов, солнечных и лунных затмений и других явлений природы.

Статистические же законы при¬знавались в качестве удобных вспомогательных средств исследования, дающих возможность представить в компактной и удобной форме всю имеющуюся информацию о каком-либо предмете исследования. Подлинными законами считались именно детерминистические законы, обеспечивающие точ¬ные и достоверные предсказания. Эта терминология сохра¬нилась до настоящего времени, когда статистические, или вероятностные, законы квалифицируются как индетерминистические, с чем вряд ли можно согласиться.

Отношение к статистическим законам принципиально изменилось после открытия законов квантовой механики, предсказания которых имеют существенно вероятностный характер. Таким образом, исторически детерминизм выступает в двух следующих формах : 1) лапласовый, или механистический, детерминизм, в ос¬нове которого лежат универсальные законы классической физики; 2) вероятностный детерминизм, опирающийся на статис¬тические законы и законы квантовой физики.

В динамических теориях явления природы подчиняются однозначным (динамическим) закономерностям, а статистические теории основаны на объяснении процессов вероятностными (статистическими) закономерностями. К динамическим теориям относятся классическая механика (создана в XVII-XVIII вв.), механика сплошных сред, т. е. гидродинамика (XVIII в.), теория упругости (начало XIX в.), классическая термодинамика (XIX в.), электродинамика (XIX в.), специальная и общая теория относительности

(начало ХХ в). К статистическим теориям относятся статистическая механика (вто¬рая половина XIX в.), микроскопическая электродинамика ¬(начало ХХ в.), квантовая механика (первая треть ХХ в.) ¬Таким образом, XIX столетие получается столетием динамических теорий; ХХ столетие - столетием статистичес¬ких теорий. Значит, динамические теории соответствовали первому

этапу в процессе познания природы человеком, тог¬да как на следующем этапе главную роль стали играть ста¬тистические теории. В современной концепции детерминизма органически сочетаются необходимость и случайность. Признание самостоятельности статистических, или вероятностных, законов, ото¬бражающих существование случайных событий в мире, до¬полняет прежнюю картину строго детерминистического мира. В результате в новой современной картине мира необходи¬мость и случайность выступают как взаимосвязанные

и до¬полняющие друг друга аспекты объяснения окружающего мира. Рассматривая проблему соотношения между динамичес¬кими и статистическими закономерностями, современная на¬ука исходит из концепции примата статистических законо¬мерностей . Не только динамические, но и статистические законы выражают объективные причинно-следственные связи. Более того, именно статистические закономерности явля¬ются фундаментальными, более глубокими по сравнению

с динамическими закономерностями, они ярче выражают ука¬занные связи. Современную концепцию детерминизма можно сформу¬лировать следующим образом: динамические законы пред¬ставляют собой первый, низший этап в процессе познания окружающего мира; статистические же законы более совершенно отображают объективные связи в природе: они являются следующим, более высоким этапом познания. В качестве примера динамических законов можно назвать закон

Ома, выражающий зависимость сопротивления от его состава, площади поперечного сечения и длины. Этот закон охватывает множество различных проводников и действует в каждом отдельном проводнике, входящем в это множество. Статистический характер имеет, например, взаимосвязь изменений давления газа и его объема при постоянной темпе¬ратуре, выявленная Бойлем и Мариоттом. Данная закономер¬ность имеет место лишь в массе хаотически перемещающих¬ся молекул, составляющих

тот или иной объем газа. Статисти¬ческими являются законы квантовой механики, касающиеся движения микрочастиц; они не в состоянии определить дви¬жение каждой отдельной частицы, но определяют движе¬ние группы, того или иного множества. В отличие от динамических законов, статистические за¬коны не позволяют точно предсказать наступление или ненаступление того или иного конкретного явления, направ¬ление и характер изменения тех или иных его характеристик. На основе статистических закономерностей можно определить лишь степень

вероятности возникновения или изменения соответствующего явления. Динамические теории не противостоят статистическим, а включаются в рамки пос¬ледних как предельный случай. Это хорошо видно на приме¬ре классической механики; которую можно рассматривать как предельный случай квантовой механики . Таким образом, согласно современной научной концеп¬ции, можно говорить о всеобщности, универсальности веро¬ятностного подхода.

Это означает, в частности, что деление фундаментальных теорий на динамические и статистичес¬кие является, строго говоря, условным. Фактически все фундаментальные теории должны рассматриваться как ста¬тистические. Например, классическую механику с полным основанием следует считать статистической теорией, так как лежащий в ее основе принцип наименьшего действия имеет вероятностную природу, потому что, согласно принципу минимума энергии, состояние с наименьшей энергией оказыва¬ется наиболее вероятным.

Методологические вопросы современной физики органи¬чески связаны с вопросами материалистической диалектики. Развитие современной физики основано на диалектике необходимого и случайного, сохранения и изменения, единич¬ного и общего и т. д. Современная физика пришла к выводу о фундаментальности вероятностных закономерностей. Наука рассматривает два основных типа причинно-следственных связей и соответственно два типа закономерностей - дина¬мические и статистические. Изучение истории возникновения фундаментальных физических теорий позволяет

сделать вывод, что динамические теории соответствовали первому этапу в процессе познания природы человеком, тогда как на следующем этапе главную роль стали играть статистические теории. Наиболее ярко сочетание этих концепций детерми¬низма в познании природных явлений проявилось при изуче¬нии термодинамических процессов и явлений . Используемая литература: 1. Горелов А.А Концепции современного естествознания. –

М : Центр, 2001. – 208 с. 2. Гусейханов М.К Раджабов О.Р Концепции современного естествознания: Учебник. – 2-е изд. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К’»,2005. – 692 с. 3. Найдыш В.М Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие. – М.: Гардарики, 2000. – 476 с.