Методы научного познания

В науке различают эмпирический и теоретический уровень исследования. Эмпирическое исследование направлено непосредственно на изучаемый объект и реализуется посредством наблюдений и эксперимента. Теоретическое исследование концентрируется вокруг обобщающих идей, законов, гипотез и принципов. Данные как эмпирического, так и теоретического исследования фиксируются в виде высказываний, содержащих эмпирические и теоретические термины. Разница между ними состоит в том, что истинность высказываний, содержащих эмпирические термины, можно проверить экспериментально, а истинность высказываний, содержащих теоретические термины, проверить невозможно. Для примера рассмотрим эмпирическое высказывание: «Сопротивление данною проводника при нагревании от 5 до 10°С увеличивается» и теоретическое высказывание: «Сопротивление проводников при нагревании от 5 до 10°С увеличивается». Чтобы проверить второе высказывание требуется произвести бесконечное число опытов, что в принципе невозможно.

Взаимонагруженностъ эмпирических и теоретических данных является важной особенностью научного исследования. Абсолютным образом разделить эмпирические и теоретические факты невозможно. В приведенном выше высказывании с эмпирическим термином использовались теоретические понятия температуры и числа. Производя измерение сопротивления, мы понимаем происходящее только потому, что обладаем теоретическими познаниями В то же время теоретические знания без экспериментальных данных не имеют научной силы, становясь лишь беспочвенными умозрениями.

Рассмотрим основные способы эмпирического исследования. Важнейшей составляющей эмпирического исследования является эксперимент. Слово «эксперимент» происходит от латинского exрerement, что означает «проба», «опыт». Эксперимент представляет собой испытание изучаемых явлений в контролируемых и управляемых условиях. Эксперименту присущи три составляющие: экспериментатор, изучаемое явление и приборы. Под приборами в данном случае подразумеваются детекторы, фиксирующие данные эксперимент, которые испытывают непосредственное влияние изучаемых явлений.

В ходе проведения эксперимента изучаемое явление ставится в условия, при которых оно реагирует на приборы-детекторы (в качестве таковых могут выступать также и органы чувств самого экспериментатора), причем реакция зависит от состояния и характеристик прибора. Следовательно, в процессе эксперимента нельзя получить сведения об изучаемом явлении в изоляции от других процессов и объектов. Таким образом, средства наблюдения участвуют в формировании экспериментальных данных.

Данные эксперимента должны быть определенным образом доведены до чувственных рецепторов человека. Как правило, это осуществляется с помощью шкалы прибора, с которой считываются показания. Таким образом, в эксперименте оказывается задействованным чувственное познание.

Другим важным методом эмпирического познания является наблюдение. Здесь имеется в виду не наблюдение как этап любого эксперимента, а наблюдение как способ изучения различных явлений (например, наблюдение астрономических, социальных биологических и других процессов). Различие между экспериментом и наблюдением состоит в том, что в ходе эксперимента его условиями управляют, а при наблюдении процессы предоставлены естественному ходу событий. Иногда наблюдение противопоставляют эксперименту, однако, на мой взгляд, эго неверно. Наблюдение скорее является своеобразным случаем эксперимента. С теоретических позиций между экспериментом и наблюдением нет никакой структурной разницы составляющими и наблюдения, и эксперимента являются изучаемое явление, прибор, и экспериментатор (или наблюдатель)

Интересным развитием экспериментальных методов является модельное экспериментирование. В это случае эксперимент ставится не над оригиналом, а над ею моделью некоей другой сущностью. похожей на оригинал Модель может иметь различную природу. Главным является то. чтобы манипуляции с нею давали возможность транслировать полученные сведения на оригинал Эго возможно лишь в том случае, когда свойства модели действительно соответствуют свойствам оригинала. Однако полное совпадение свойств модели и оригинала недостижимо, поскольку модель не есть оригинал. Норберт Винер шутил по этому поводу, что лучшей моделью кошки будет другая кошка, однако предпочтительнее, чтобы это была та же самая кошка. На модели невозможно получить столь же полные знания, как при экспериментировании с оригиналом, однако, если изучаемый объект недоступен немодельному эксперименту, можно довольствоваться и частичным успехом. Особый интерес представляет математическое моделирование, позволяющее относительно быстро <прокрутить> различные варианты развития изучаемых процессов. Этот метод получил распространение сравнительно недавно благодаря развитию вычислительной техники. С точки прения теории познания математическое моделирование интересно тем, что находится на стыке эмпирическою и теоретического методов.

Рассмотрим теперь теоретический уровень исследования. Теория представляет собой систему понятий законов и принципов, позволяющая описать и объяснить некоторую группу явлений и наметить программу действий по их преобразованию. Следовательно, теоретическое познание осуществляется с помощью различных понятий, законов и принципов. Факты и теории не противостоят друг другу, а образуют единое целое. Разница между ними состоит в том, что факты выражают нечто единичное, а теория имеет дело с общим. В фактах и теориях можно выделить три уровня: событийный, психологический и лингвистический. Эти уровни единства можно представить следующим образом.

Лингвистический уровень: к теории относятся универсальные высказывания, к фактам единичные высказывания.

Психологический уровень: мысли (т)и чувства (ф).

Событийный уровень - общее единичных событий (т) и единичные события (ф)

Теория, как правило, строится таким образом, что описывает не окружающую действительность, а идеальные объекты, такие как материальная точка, идеальный газ, абсолютно черное тело и т.д. Такой научный концепт называется идеализацией. Идеализация представляет собой мысленно сконструированное понятие о таких объектах, процессах и явлениях, которые вроде бы не существуют, но имеют образы или прообразы. Например, прообразом материальной точки может служить маленькое тело. Идеальные объекты, в отличие от реальных, характеризуются не бесконечным, а вполне определенным числом свойств. Например, свойствами материальной точки является масса и возможность находиться в пространстве и времени.

Вполне резонно возникает вопрос: почему идеализированное воспроизведение изучаемого явления столь эффективно? Ведь идеализации получают, вроде бы огрубляя действительность, однако это позволяет получить точное теоретическое знание. Эффективность идеализации, как и других научных абстракций, состоит в выражении общего, присущего классу референтов (объектам, причинам, явлениям). Идеализация состоятельна только тогда, когда попадает внутрь приемлемого интервала абстракций. До известных пределов, что-то можно считать точкой, а дальше - нет. При одних условиях токами считают планеты, при других условиях точками нельзя считать даже элементарные частицы. Таким образом, идеализация является формой выделения общего. Она не огрубляет действительность, а позволяет выделить ее скрытые стороны, которые обнаруживаются не иначе как в процессе научного исследования. Например, понятие материальной точки фиксирует не гипотетически малые тела, а тот факт, что существует класс объектов, которые ведут себя одинаково при самых различных условиях.

Кроме того, в теории задаются взаимоотношения между идеальными объектами, описываемые законами. Из первичных идеальных объектов также можно конструировать производные объекты. В итоге теория, описывающая свойства идеальных объектов, взаимоотношения между ними и свойства конструкций, образованных из первичных идеальных объектов, способна описать все многообразие данных, с которым ученый сталкивается на эмпирическом уровне.

Рассмотрим основные методы, с помощью которых реализуется теоретическое знание. Такими методами являются: аксиоматический, конструктивистский, гипотетико-индуктивный и прагматический.

При использовании аксиоматического метода научная теория строится в виде системы аксиом (положений, принимаемых без логического доказательства) и правил вывода, позволяющих путем логической дедукции получить утверждения данной теории (теоремы). Аксиомы не должны противоречить друг другу, желательно также, чтобы они не зависели друг от друга. Данный метод с наибольшим успехом используется в математике. Аксиоматическое построение теории выглядит весьма привлекательно, однако связано с некоторыми трудностями. Например, в достаточно богатой своими средствами аксиоматической системе всегда находятся утверждения, которые не выводятся из аксиом. Для их доказательства необходимо ввести новые аксиомы и т.д. Кроме того, строгие требования аксиоматического метода не всегда выполнимы.

Конструктивистский метод, наряду с аксиоматическим, используется в математических науках и информатике. В этом методе развертывание теории начинается не с аксиом, а с понятий, правомерность использования которых считается интуитивно оправданной. Кроме того, задаются правила построения новых теоретических конструкций. Научными считаются лишь те конструкции, которые действительно удалось построить. Этот метод считается лучшим средством против появления логических противоречий: концепт сконструирован, следовательно, сам путь его построения непротиворечив.

В естествознании широко применяется гипотетико-дедуктивный метод. Основу этого метода составляют гипотезы обобщающей силы, из которых выводится все остальное знание. Пока гипотеза не отвергнута, она выступает в качестве научного закона. Гипотезы, в отличие от аксиом, нуждаются в экспериментальном подтверждении.

В технических и гуманитарных науках широко применяется прагматический метод, суть которого составляет логика т.н. практического вывода. Например, субъект Л хочет осуществить A, при этом он считает, что не сможет осуществить A, если не осуществит С. Следовательно, А принимается за совершение С. Логические построения при этом выглядят так: А-> Р-> С. При конструктивистском же методе построения имели бы следующий вид: А-> С-> Р. В отличие от гипотетико-дедуктивного вывода, при котором информация о факте подводится под закон, при практическом выводе информация о средстве с должна соответствовать поставленной цели Р, которая согласуется с некоторыми ценностями.

Кроме рассмотренных методов существуют еще т.н. описательные методы. К ним обращаются, если рассмотренные выше методы оказываются неприемлемы. Описание изучаемых явлений может быть словесным, графическим, схематическим, формально-символическим. Описательные методы часто являются той стадией научных исследований, которая ведет к достижению идеалов более развитых научных методов. Часто такой метод является наиболее адекватным, поскольку современная наука часто имеет дело с такими явлениями, которые не подчиняются слишком жестким требованиям.

Роль экспериментальных исследований в научном познании, на мой взгляд, очень велика, поскольку они служат основой эмпирического познания мира, которое, как уже было сказано, является основой теоретического познания. Однако пренебрегать теоретическими методами познания тоже неправильно. С моей точки зрения теоретические и эмпирические методы познания являются равноценными методами, с помощью которых можно составить объективную картину мира.