Закономерности и модели развития науки

Оглавление

Введение

Общие модели развития науки

Кумулятивная модель

Логический позитивизм

Фальсификационизм

Эпистемологический анархизм

Анализ взглядов Т.Куна на проблему революции в науке (теория парадигм)

Методология исследовательских программ И. Лакатоса

Заключение

Список литературы

Введение

Нет сомнений в том, что наука развивается, то есть необратимо качественно меняется со временем. Она наращивает свой объем, непрерывно разветвляется, усложняется и тому подобное. Развитие это оказывается неравномерным: с «равным» ритмом, причудливым переплетением медленного кропотливого накопления новых знаний, с «обвальным» эффектом внедрения в тело науки сумасшедших идей, перечеркивающих за непостижимо короткое время складывающиеся веками картины мира.[1] Фактическая история науки внешне выглядит достаточно дробно и хаотично. Но наука изменила бы самой себе, если бы в этом «броуновском движении» гипотез, открытий, теорий не попыталась бы отыскать некую упорядоченность, закономерный ход ее становления, то есть обнаружить скрытую логику развития научного знания.

Под закономерностями развития науки понимаются устойчивые тенденции, проступающие в ее развитии, или существенные связи, прослеживаемые между этапами, стадиями и фазами этого развития. Закономерности развития науки существуют в виде возможностей, потенций. В одних ситуациях более рельефно проступает одна закономерность, в других -- другая.

Важной закономерностью развития науки принято считать единство процессов дифференциации и интеграции научного знания.

Изобретение таких приборов как телескоп и микроскоп, гигантски расширило познавательные возможности человека и количество доступных изучению объектов природы. Поэтому рост научного знания сопровождался непрерывной дифференциацией, то есть дроблением на более мелкие разделы и подразделы.

Ныне интегративные процессы в естествознании, кажется, «пересиливают» процессы дифференциации. Интеграция естественно-научного знания стала, по-видимому, ведущей закономерностью его развития. Она может проявляться во многих формах:

- в организации исследований на стыке смежных научных дисциплин;

- в разработке научных методов, имеющих значение для многих наук и т.д.

Общие модели развития науки

До XX в. считалось, что наука развивается плавно, постепенно, эволюционно: год за годом накапливаются новые факты, делаются научные открытия, приумножаются теории, в результате чего люди узнают о природе все больше и больше. Рост научного знания, по этим представлениям, можно условно сравнить с постепенным подъемом уровня жидкости в сосуде.

В XX в. представление радикально изменилось: теперь считается, что в развитии науки есть не только эволюция, которая выражается в постепенности, плавности и последовательности, но и революции, т.е. кризисы, обвалы, скачки, перестройки. В настоящее время существует множество общих моделей развития науки: кумулятивная; логический позитивизм; фальсификационизм; эпистемологический анархизм и т.д. Наибольшую известность приобрели в XX в. модель американского ученого Томаса Куна (история науки как развитие через научные революции (теория парадигм)) и модель британского ученого Имре Лакатоса.

Кумулятивная модель

Долгое время господствующей моделью развития научного знания была кумулятивная. Объективной основой для возникновения кумулятивистской модели развития науки стал факт накопления знаний в процессе научной деятельности. Основные положения этой модели можно сформулировать следующим образом. Каждый последующий шаг в науке можно сделать, лишь опираясь на предыдущие достижения. При этом новое знание всегда совершеннее старого, оно более адекватно воспроизводит действительность, поэтому все предыдущее развитие науки можно рассматривать как предысторию. Значение имеют только те элементы научного знания, которые соответствуют современным научным теориям. Идеи и принципы, от которых современная наука отказалась, являются ошибочными и представляют собой заблуждения, уход в сторону от основного пути ее развития.

По мнению Г. Спенсера в процессе развития науки меняется лишь степень общности выдвигаемых концепций, которая зависит от широты обобщений, возрастающей по мере накопления опыта. По его мнению, прерывность в науке обусловлена, прежде всего, актами творчества, появлением нового знания, не похожего на старое, но которое надо каким-то образом вывести из старого, чтобы сохранить непрерывность развития. Появление принципиально нового знания, возникновение фундаментально новой теории в развитии науки характеризуются скорее философским, чем естественно-научным типом мышления. Спенсер выводил за пределы науки всякое философствование, что делало историю науки плавной, непрерывной, т.е. кумулятивной.

Логический позитивизм

Определяя то, в чем невозможно усомниться, и что, следовательно, может являться предметом объективного исследования, Эрнст Мах в начале ХХ века отметил следующее: «Внешний мир никогда не дан человеку сам по себе, а всегда только через посредство субъективных форм чувственности и деятельности».[1 (Высказывания выдающихся ученых).] Это означает, что только наши непосредственные ощущения, только то, что воздействует на органы чувств, и надлежит учитывать при изучении мира. Ответить можно только на вопрос «как?» Оказывается то или иное воздействие (тело падает, Солнце светит) не имеет права на существование, ответ на него всегда будет домыслом. Мы можем только регистрировать и описывать происходящее. «Цель...исследования, - пишет далее Мах, - установить зависимость чувственных переживаний друг от друга, теория же является лишь средством для достижения этой цели, инструментом экономии мышления».

Критерием демаркации является верифицируемость, т.е. возможность подтвердить истинность предложения непосредственным наблюдением. Если наблюдение подтверждает предложение, то это предложение (в частности, теория) научно, и мы имеем позитивное знание. Это, между прочим, означает, что утверждение, сделанное Витгенштейном о том, что «структура предложения совпадает со структурой опыта»[1] предполагает теоретическое исследование, основанное на логике. Однако ценно, позитивно будет только то, что будет непосредственно наблюдаться. Поэтому соответствующее философское течение называется логическим позитивизмом. Следует отметить, что позиция логического позитивизма неуязвима, поскольку результаты любого опыта мы воспринимаем чувственно, а связываем их между собой логически. Поэтому она кажется правильной и сохраняет привлекательность и в наше время.

Единственным недостатком критерия демаркации является то, что все законы науки отсекаются. Действительно, если утверждается, что все тела при нагревании расширяются, то для того, чтобы это утверждение приобрело статус научного, надо испробовать все тела. Методом науки в логическом позитивизме является индукция, т.е. отдельные наблюдаемые факты обобщаются в виде предложения. Дедуктивной же составляющей, т.е. предсказанию на основе теории, в научности отказывается. Логический позитивизм носит сугубо эмпирический характер.

Фальсификационизм

Внешний мир существует и за теми эмпирическими пределами, который установили для себя позитивисты, но мы никогда не можем быть уверены, что постигли его истинную суть, сколько бы подтверждающих опытов ни было произведено. Вдруг мы еще просто не выполнили опыт, который опровергнет наши представления? (В общем, та же логика, что и в требовании перебора всех тел при нагревании. Но она тоже неуязвима.). Зато, если такой опыт найдется, мы будем точно знать, что данная теория неверна. И отбросим ее как ложную. Таким образом, нельзя выделить истину, но можно к ней приблизиться, отбрасывая ложь.

Это и есть цель и задача науки - отбросить ложь, метод науки есть метод проб и ошибок, а критерием демаркации в отношении теории является ее фальсифицируемость, т.е., чтобы теория была научной, она должна предусматривать такой опыт, результат которого мог бы ее опровергнуть. Любопытно мнение Поппера: «Опровержение теории часто рассматривается как неудача ученого или созданной им научной теории. Но это - индуктивистский предрассудок. Опровержение - не только успех того, кто опроверг, но и того, кто создал теорию и предложил тем самым опровергающий эксперимент». Показал, стало быть, как не надо представлять себе устройство мира. По Попперу выходит, что ученый только и должен стремиться опровергнуть существующую теорию. Недостатком является, конечно, метод проб и ошибок, который признается единственно научным. Ограниченность его, пожалуй, очевидна.

Эпистемологический анархизм

Пол Фейерабенд делает утверждение, что поскольку безраздельное господство парадигмы обедняет науку, а главное - подавляет личность, универсализм должен быть вообще отброшен. Во главу угла следует поставить теорию как таковую. Никакую теорию нельзя опровергнуть с помощью фактов, утверждает он.[3] Всегда возможны ошибки, неточности, для корректировки теории возможно введение дополнительных гипотез. Теорию можно опровергнуть только с помощью новой теории. Фейерабенд сопоставляет с фактами альтернативные и изначально равноправные теории. Главенства не признается ни за какой из них.

Фейерабенд подчеркивает, что не существует абсолютного языка наблюдений, автономного по отношению к различным теориям, он определяется соглашением, подразумеваемым той или иной теорией. Таким образом, у сменяющих друг друга теорий нет общего эмпирического языка, и терминология эксперимента привязана к теории, а не к самому опыту. Тогда является ли наука, и в том числе «нормальная» наука, рациональной деятельностью? Нет, она просто миф, и ее развитие представляет собой создание все новых альтернатив.

Ясного критерия демаркации не выдвигается, за исключением требования логической непротиворечивости. Подтверждающие факты не обязательны. Само понятие истины упраздняется, и отражение истины целью науки не является. В рассмотрение включен субъект научной деятельности - ученый, научная школа, сообщество. Таким образом, в рамках эпистемологического анархизма личность человека обретает ценность и в ранее «запретных для ее влияния» естественных науках.

Подведем итоги. Ученые от Галилея до Эйнштейна полагали, что высшая цель науки - поиск истинного устройства мира. Сторонники логического позитивизма отказались признать за внешним миром какую-либо непосредственно не воспринимаемую сущность и сосредоточились на вполне конкретных его проявлениях.

Истина потеряла в возвышенности, а подтвердить ее можно было подходящим наблюдением. Сторонники фальсификационизма хоть и водворили истину на принадлежавшее ей место во внешнем мире, но отказались и «смотреть в ее сторону», увлекшись истреблением ее фальшивых образов. О какой же истине может идти речь, если правила решения то и дело меняются?

Анархисты же (эпистемологические) вообще объявили истину вредной, так как она порабощает человека. Все эти подходы полезно иметь в виду при рассмотрении той или иной концепции современного естествознания.

Анализ взглядов Т.Куна на проблему революции в науке (теория парадигм)

В начале 60-х годов XX в. американский ученый Т. Кун выдвинул концепцию, описав ее в своей книге «Структура научных революций», вышедшая в 1962 году. Одним из ее основных понятий была научная парадигма - совокупность научных достижений, в первую очередь теорий, признаваемых всем научным сообществом в определенный период времени. Примерами такого рода парадигм являются геоцентрическая система мира Птолемея, кислородная теория Лавуазье, теория эволюции Дарвина, теория атома Бора и т.п. Использование понятия парадигмы означает вовлечение исторического подхода в обсуждение того, что считать научной концепцией. Истине теперь вообще отказывается в существовании, поскольку время идет, и парадигмы меняются. Как это происходит, и обсуждается в книге Куна. Принятая в данное время парадигма очерчивает круг проблем, имеющих смысл и решение. Все, что не попадает в этот круг, не заслуживает рассмотрения. Кроме того, парадигма устанавливает допустимые методы решения этих проблем. Таким образом, на каждом историческом этапе существует так называемая «нормальная» наука, та, что действует в рамках парадигмы.

Парадигма (от греч. paradeigma -- пример, образец) -- строго научная теория, господствующая в течение определенного исторического периода в научном обществе. Это модель постановки проблем, методов их исследования и решения.

Динамика науки была представлена Куном следующим образом: Старая парадигма - нормальная стадия развития науки - революция в науке - новая парадигма.

В «Структуре научных революций» Кун взглянул на развитие науки как на смену в первую очередь «психологических парадигм», взглядов на научную проблему, порождающих новые гипотезы и теории. Концепция в целом не дала ответа на многие вопросы, но она решительно порвала с рядом старых традиций и по-новому осветила назревшие проблемы в анализе науки. Смелость и новаторство работы, которую саму по себе можно назвать «сдвигом парадигмы», обусловили её популярность и породили многочисленные споры.

По определению Томаса Куна, данному в «Структуре научных революций», научная революция -- эпистемологическая смена парадигмы.[4]

«Под парадигмами я подразумеваю признанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают модель постановки проблем и их решений научному сообществу» (Т. Кун) [4]

Согласно Куну, научная революция происходит тогда, когда учёные обнаруживают аномалии, которые невозможно объяснить при помощи универсально принятой парадигмы, в рамках которой до этого момента происходил научный прогресс. С точки зрения Куна, парадигму следует рассматривать не просто в качестве текущей теории, но в качестве целого мировоззрения, в котором она существует вместе со всеми выводами, совершаемыми благодаря ей.

Можно выделить, по меньшей мере, три аспекта парадигмы:

* Парадигма -- это наиболее общая картина рационального устройства природы, мировоззрение;

* Парадигма -- это дисциплинарная матрица, характеризующая совокупность убеждений, ценностей, технических средств и т. д., которые объединяют специалистов в данное научное сообщество;

* Парадигма -- это общепризнанный образец, шаблон для решения задач-головоломок. (Позднее, в связи с тем, что это понятие парадигмы вызвало толкование, неадекватное тому, какое ему придавал Кун, он заменил его термином «дисциплинарная матрица» и тем самым ещё более отдалил это понятие по содержанию от понятия теории и теснее связал его с механической работой ученого в соответствии с определенными правилами.)

Конфликт парадигм, возникающий в периоды научных революций, -- это, прежде всего, конфликт разных систем ценностей, разных способов решения задач-головоломок, разных способов измерения и наблюдения явлений, разных практик, а не только разных картин мира.

Куновская модель научного изменения отличается от модели неопозитивистов в том, что акцентирует значительное внимание на индивидуальности учёных, а не на абстрагировании науки в чисто логическую или философскую деятельность.

Кун предлагал оптическую иллюзию «заяц--утка» в качестве примера того, как смена парадигмы может вынудить рассматривать одну и ту же информацию совершенно иным образом.

Когда накапливается достаточно данных о значимых аномалиях, противоречащих текущей парадигме, согласно теории научных революций, научная дисциплина переживает кризис. В течение этого кризиса испытываются новые идеи, которые, возможно, до этого не принимались во внимание или даже были отметены. В конце концов, формируется новая парадигма, которая приобретает собственных сторонников, и начинается интеллектуальная «битва» между сторонниками новой парадигмы и сторонниками старой.

«Увеличение конкурирующих вариантов, готовность опробовать что-либо ещё, выражение явного недовольства, обращение за помощью к философии и обсуждение фундаментальных положений -- все это симптомы перехода от нормального исследования к экстраординарному» (Т. Кун) [4]

Примером из физики начала XX века может служить переход от максвелловского электромагнетического мировоззрения к эйнштейновскому релятивистскому мировоззрению, который не произошёл ни мгновенно, ни тихо, а вместо этого произошёл вместе с серией горячих дискуссий с приведением эмпирических данных. В итоге, теория Эйнштейна была признана более общей.

Когда научная дисциплина меняет одну парадигму на другую, по терминологии Куна, это называется «научной революцией» или «сдвигом парадигмы».

«Решение отказаться от парадигмы всегда одновременно есть решение принять другую парадигму, а приговор, приводящий к такому решению, включает как сопоставление обеих парадигм с природой, так и сравнение парадигм друг с другом» (Т. Кун) [4]

Есть ряд классических примеров для теории Куна о смене парадигм в науке. Наиболее распространённая критика Куна со стороны историков науки, однако, состоит в утверждении, что наблюдение чистой смены парадигм можно рассматривать только на весьма абстрактном срезе истории любого теоретического изменения. Согласно данным критическим замечаниям, если взглянуть на всё в деталях, становится очень трудно определить момент смены парадигм, если не исследовать лишь педагогические материалы (такие, как учебники, изучая которые Кун и разрабатывал свою теорию). Следующие события попадают под определение кунновской смены парадигм:

* Объединение классической физики Ньютоном в связанное механистическое мировоззрение.

* Замена максвелловского электромагнетического мировоззрения эйнштейновским релятивистским мировоззрением.

* Развитие квантовой физики, переопределившей классическую механику.

* Развитие теории Дарвина об эволюции путём естественного отбора, отбросившей креационизм с позиций главенствующего научного объяснения разнообразия жизни на Земле.

* Принятие теории тектонических плит в качестве объяснения крупномасштабных геологических изменений.

Методология исследовательских программ И. Лакатоса

Концепция научно-исследовательских программ, предложенная И. Лакатосом, возникла как попытка установления таких механизмов и структур в динамике науки, которые адекватно описывали бы и период "нормальной науки", и механизм смены парадигм в науке.

Он вслед за Карлом Поппером, развил принцип фальсификации до степени, названной утончённым фальсификационизмом. Теория Лакатоса направлена на изучение движущих факторов развития науки, она продолжает и вместе с тем оспаривает методологическую концепцию К. Поппера, полемизирует с теорией Томаса Куна.

Вслед за К. Поппером И. Лакатос полагает, что основой теории научной рациональности (или методологической концепции) должен стать принцип критицизма. Этот принцип является универсальным принципом всякой научной деятельности; однако, при обращении к реальной истории науки становится ясно, что «рациональный критицизм» не должен сводиться к фанатическому требованию беспощадной фальсификации. Непредвзятое рассмотрение исторических перипетий научных идей и теорий сразу же сталкивается с тем фактом, что «догматический фальсификационизм» есть такая же утопия, как формалистические мечты о «евклидовой» рациональной науке. «Контрпримеры» и «аномалии» отнюдь не всегда побуждают ученых расправляться со своими теориями; рациональное поведение исследователя заключает в себе целый ряд стратегий, общий смысл которых - идти вперед, не цепенея от отдельных неудач, если это движение обещает все новые эмпирические успехи и обещания сбываются. И. Лакатос очень остро ощутил существующий разрыв между «теоретической рациональностью» как ее понимает «критический рационализм» и практической рациональностью развивающейся науки и признал необходимость реформирования «критического рационализма» [3 (стр. 127-134)]. Результатом усилий по решению этой задачи стала выработанная И. Лакатосом методологическая концепция «утонченного фальсификационизма» или методология научно-исследовательских программ. Эта теория получила выражение в его работе «Фальсификация и методология научных исследовательских программ», перевод фрагмента которой приведен в [5]. Согласно Лакатосу, в науке образуются не просто цепочки сменяющих одна другую теорий, но и научные исследовательские программы, т.е. совокупности теоретических построений определенной структуры. «У всех исследовательских программ есть «твердое ядро», «защитный пояс», «негативная эвристика», «позитивная эвристика». Защитный пояс должен выдержать главный удар со стороны проверок; защищая таким образом окостеневшее ядро, он должен приспосабливаться, переделываться или даже полностью заменяться, если этого требуют интересы обороны» [5 (стр.135-154)]. Лакатос учитывает не только борьбу опровержимых и конкурирующих теорий, составляющих «защитный пояс», но и борьбу между исследовательскими программами. Поэтому развитие науки Лакатос представляет не как чередование отдельных научных теорий, а как «историю рождения, жизни и гибели исследовательских программ». Однако и методология исследовательских программ Лакатоса не может объяснить, почему происходит смена программ. Лакатос признает, что объяснения логики и методологии здесь бессильны, но, в отличие от Куна, он верит, что логически можно «соизмерить» содержание программ, сравнивать их между собой и поэтому можно дать ученому вполне рациональный ориентир для того, чтобы выбрать - отказываться или нет от одной программы в пользу другой. По мнению Лакатоса смена и падение устоявшихся взглядов, то есть научные революции, должны объясняться не «психологией толпы», как считает Кун. Для описания того, как соизмерить или сравнить две конкурирующие программы, Лакатос вводит представление о сдвиге проблем. Исследовательская программа считается прогрессирующей тогда, когда ее теоретический рост предвосхищает ее эмпирический рост, то есть когда она с некоторым успехом может предсказывать новые факты («прогрессивный сдвиг проблемы»). Программа регрессирует, если ее теоретический рост отстает от ее эмпирического роста, то есть когда она дает только запоздалые объяснения либо случайных открытий, либо фактов, предвосхищаемых и открываемых конкурирующей программой. Если исследовательская программа прогрессивно объясняет больше, нежели конкурирующая, то она вытесняет ее и эта конкурирующая программа может быть устранена. Лакатос считает, что, безусловно, следует сохранять «жесткое ядро» научно-исследовательской программы, пока происходит «прогрессивный сдвиг» проблем.[6] Но даже в случае «регрессивного сдвига» не следует торопиться с отказом от программы. Дело в том, что в принципе существует возможность найти внутренние источники развития для стагнирующей программы, благодаря которым она начнет неожиданно развиваться, даже опережая ту программу, которая до недавних пор одерживала над нею верх. «Нет ничего такого, что можно было бы назвать решающими экспериментами, по крайней мере, если понимать под ними такие эксперименты, которые способны немедленно опрокидывать исследовательскую программу. Сгоряча ученый может утверждать, что его эксперимент разгромил программу... Но если ученый из «побежденного» лагеря несколько лет спустя предлагает научное объяснение якобы «решающего эксперимента» в рамках якобы разгромленной программы (или в соответствие с ней), почетный титул может быть снят и «решающий эксперимент» может превратиться из поражения программы в ее новую победу» [5(стр.150-154)].

По Лакатосу, главным источником развития науки выступает конкуренция исследовательских программ, каждая из которых тоже имеет внутреннюю стратегию развития. Этот "двойной счет" развития науки и обуславливает картину непрерывного роста научного знания.

Таким образом из рассмотрения вышеизложенной концепции «исследовательских программ» Лакатоса видно, что научные революции, как он их понимает, не играют слишком уж существенной роли еще и потому, что в науке почти никогда не бывает периодов безраздельного господства какой-либо одной «программы», а сосуществуют и соперничают различные программы, теории и идеи. Одни из них на некоторое время становятся доминирующими, другие оттесняются на задний план, третьи - перерабатываются и реконструируются. Поэтому если революции и происходят, то это не слишком уж «сотрясает основы» науки: многие ученые продолжают заниматься своим делом, даже не обратив особого внимания на совершившийся переворот. Великое и малое, эпохальный сдвиг или незначительное изменение - все эти оценки совершаются лишь ретроспективно при методологической, «метанаучной» рефлексии. По мнению Лакатоса, история науки является «пробным камнем» любой логико-методологической концепции, ее решительным и бескомпромиссным судьей.

Заключение

Итак, с точки зрения Куна развитие науки представляет собой последовательную смену научных парадигм, которая происходит, главным образом, иррационально; а согласно Лакатосу - смену научно-исследовательских программ, происходящую рационально. Причем и по Куну, и по Лакатосу эта смена находит свое выражение в научных революциях, которые, таким образом, играют главную роль в развитии науки, представляют собой некие узловые, этапные моменты ее истории. Понятно, что между научными революциями или научно-исследовательской программы происходит спокойное, безкризисное развитие науки - научная эволюция.

Лакатос в отличие от Куна не считает, что возникшая в ходе революции научно-исследовательская программа является завершенной и вполне оформившейся. Положительная эвристика программы определяет проблемы, подлежащие решению, а также предсказывает аномалии и превращает их в подтверждающие примеры. Развитие, совершенствование программы в послереволюционный период - необходимое условие научного прогресса. Поэтому, говорит Лакатос, деятельность ученого в межреволюционные периоды носит творческий характер. Даже в ходе доказательства, обоснования знания, полученного в ходе последней более или менее значительной революции, это знание трансформируется.

Еще одно отличие этих концепций заключается в следующем. По Куну, все новые и новые подтверждения парадигмы, получающиеся в ходе решения очередных задач-головоломок, укрепляют безусловную веру в парадигму - веру, на которой держится вся нормальная деятельность членов научного сообщества. Лакатос утверждает, что процедура доказательства истинности первоначального варианта исследовательской программы приводит не к вере в нее, а к сомнению, порождает потребность перестроить, усовершенствовать, сделать явными скрытые в ней возможности, т.е. революционная научно-исследовательская деятельность не является прямой противоположностью деятельности ученого в межреволюционные периоды. Поскольку в ходе революции создается лишь первоначальный проект новой научно-исследовательской программы, то работа по ее окончательному формированию продолжается весь послереволюционный период.

Но как бы не отличались концепции друг от друга, все они так или иначе вынуждены опираться на некие узловые, этапные моменты истории науки, которые принято называть революциями.

Список литературы

1. Хорошавина С.Г. Курс лекций «Концепции современного естествознания». Ростов-на-Дону,2000г.

2. Лавриненко В.Н. и Ратников В.П. Концепции современного естествознания. Москва,2004г. (гл. 3)

3. Порус В.Н. Рыцарь Ration (Вопросы философии).1995г.

4. Кун Т. Структура научных революций. Москва,1975.

5. Лакатос Н. Фальсификация и методология научно-исследовательских программ. Москва,1995г.

6. Лакатос Н. Современная философия науки. Москва,1996г.

7. Лакатос Н. История науки и ее рациональнее реконструкции. Структура и развитие науки. Москва, 1978г.