Эксперимент и теория в научном познании

14

Введение

Все люди от природы стремятся к познанию. Все, что простирается перед нами и происходит в нас, познается посредством наших чувственных впечатлений и размышления, опыта и теории. Ощущения, восприятия, представление и мышление, степень их адекватности тому, что познается, отграничение истинного знания от иллюзорного, правды от заблуждения и лжи - все это с древнейших времен тщательно исследовалось в контексте разных проблем философии, но прежде всего такого ее раздела, как теория познания.

Теория познания и «общая метафизика», рассматривающая проблемы бытия и сознания образуют основу всей философии. На них уже зиждутся более специальные разделы, посвященные вопросам социальной философии, эстетики, этики и т.п. Теория познания есть общая теория, уясняющая саму природу познавательной деятельности человека, в какой бы области науки, искусства или житейской практики оно ни осуществлялось. Теория познания развивалась вместе со всей философией на протяжении всей ее всемирной истории. Нельзя назвать ни одного мыслителя, чтобы он с тем или иным успехом и оригинальностью не разрабатывал проблем познания.

Человечество всегда стремилось к приобретению новых знаний. Овладение тайнами бытия есть выражение высших устремлений творческой активности разума, составляющего гордость человека и человечества. За тысячелетия своего развития оно прошло длительный и тернистый путь познания от примитивного и ограниченного ко все более глубокому и всестороннему проникновению в сущность окружающего мира.

1. Эмпирический и теоретический уровни научного познания

Каждый акт познавательного процесса включает в себя в той или иной степени как наглядно-чувственные, эмпирические, так и абстрактные, теоретические элементы. Каждый акт живого созерцания пронизан мыслью, опосредован понятиями, категориями. Воспринимая какой-либо объект, мы сразу же относим его к определенной категории вещей, процессов.

Исторически путь естественнонаучного познания окружающего мира начинался с живого созерцания - чувственного восприятия фактов на основе практики. От живого созерцания человек переходит к абстрактному мышлению, а от него - снова к практике, в которой он реализует свои мысли, выверяет их истинность. Современный естествоиспытатель, мышление которого аккумулировало в определенной степени человеческий опыт и выработанные человечеством категории и законы, не приступает к исследованию с живого созерцания. Любое естественнонаучное исследование нуждается с самого начала в руководящих идеях. Они служат своего рода направляющей силой, без них естествоиспытатель обрекает себя на блуждание в потемках, не может поставить правильно ни одного эксперимента. Вместе с тем теоретическая мысль, даже безупречная по своей логической строгости, не может сама по себе вскрыть закономерности материального мира. Для своего эффективного движения она должна постоянно получать стимулы, толчки, факты из окружающей действительности через наблюдения, эксперименты, т.е. посредством эмпирического познания.

Эмпирическое и теоретическое познание - это единый процесс, характерный для любого естественнонаучного исследования на любой его стадии. 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 Кезин В. А. Идеал научного знания. - М., 1993. С. 77..

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.

Необходимо отметить, что не только теоретическое, но и эмпирическое знание связано с определенными философскими представлениями. На эмпирическом уровне знания существует определенная совокупность общих представлений о мире (о причинности, устойчивости событий и т.д.). Эти представления воспринимаются как очевидные и не выступают предметом специальных исследований. Тем не менее, они существуют, и рано или поздно меняются и на эмпирическом уровне.

Эмпирический и теоретический уровни научного знания органически связаны между собой. Теоретический уровень существует не сам по себе, а опирается на данные эмпирического уровня. Но существенно то, что и эмпирическое знание неотрывно от теоретических представлений; оно обязательно погружено в определенный теоретический контекст.

Осознание этого в методологии науки обострило вопрос о том, как же эмпирическое знание может быть критерием истинности теории?

Дело в том, что, несмотря на теоретическую нагруженность, эмпирический уровень является более устойчивым, более прочным, чем теоретический. Это происходит потому, что эмпирический уровень знания погружается в такие теоретические представления, которые являются непроблематизируемыми. Эмпирией проверяется более высокий уровень теоретических построений, чем тот, что содержится в ней самой. Если бы было иначе, то получался бы логический круг, и тогда эмпирия ничего не проверяла бы в теории. Поскольку эмпирией проверяются теории другого уровня, постольку эксперимент выступает как критерий истинности теории.

При анализе структуры научного знания важно выяснить, какие теории входят в состав современной науки. А именно, входят ли в состав, например, современной физики такие теории, которые генетически связаны с современными концепциями, но созданы в прошлом? Так, механические явления сейчас описываются на базе квантовой механики. Входит ли в структуру современного физического знания классическая механика? Такие вопросы очень важны при анализе концепций современного естествознания.

Ответить на них можно исходя из представлений о том, что научная теория дает нам определенный срез действительности, но ни одна система абстракции не может охватить всего богатства действительности. Разные системы абстракции рассекают действительность в разных плоскостях. Это относится и к теориям, которые генетически связаны с современными концепциями, но созданы в прошлом. В истории науки наблюдается тенденция свести все естественнонаучное знание к единой теории, редуцировать к небольшому числу исходных фундаментальных принципов. В современной методологии науки осознана принципиальная нереализуемость такого сведения. Она связана с тем, что любая научная теория принципиально ограничена в своем интенсивном и экстенсивном развитии. Научная теория - это система определенных абстракций, при помощи которых раскрывается субординация существенных и несущественных в определенном отношении свойств действительности. В науке обязательно должны содержаться различные системы абстракций, которые не только нередуцируемы друг к другу, но рассекают действительность в разных плоскостях. Одна теория не может охватить все многообразие способов познания, стилей мышления, существующих в современной науке.

При характеристике перехода от эмпирических данных к теории важно подчеркнуть, что чистый опыт, т.е. такой, который не определялся бы теоретическими представлениями, вообще не существует. По этому поводу К. Поппер писал так: «Представление о том, что наука развивается от наблюдения к теории все еще широко распространено. Однако вера в то, что мы можем начать научные исследования не имея чего-то похожего на теорию, является абсурдной…. Наблюдение всегда носит избирательный характер. Нужно избрать объект, определенную задачу, иметь некоторый интерес, точку зрения, проблему…» Поппер, К. Логика и рост научного знания. -- М.: Прогресс, 1983. С. 140..

Роль теории в развитии научного знания ярко проявляется в том, что фундаментальные теоретические результаты могут быть получены без непосредственного обращения к эмпирии.

Классический пример построения фундаментальной теории без непосредственного обращения к эмпирии - это создание Эйнштейном общей теории относительности. Частная теория относительности тоже была создана в результате рассмотрения теоретической проблемы.

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» Поппер, К. Логика и рост научного знания. -- М.: Прогресс, 1983. С. 142..

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. 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.

2. Неразрывная связь теоретического и эмпирического познания

Эмпирическое познание имеет дело с фактами и их описанием. При теоретическом анализе эмпирического материала логической обработке подвергается вся совокупность эмпирических данных, полученных различными путями и зафиксированных в различных источниках информации.

В процессе теоретического мышления познание идет от фактов и их «описания к интерпретации, объяснению их. Первым и необходимым условием объяснения фактов является их понимание, т.е. осмысление фактов в системе понятий данной науки Стенин B.C. Теоретическое знание. - М., 2003. -Гл.4. С. 14..

Понять явление - значит выяснить те особенности, благодаря которым оно играет определенную роль в составе целого, раскрыть способ его возникновения.

Таким образом, эмпирическое познание констатирует, как происходит событие. Теоретическое познание отвечает на вопрос, почему оно проистекает именно таким образом. Эмпирическое познание ограничивается описанием, фиксацией результатов наблюдения и эксперимента с помощью соответствующих средств записи информации, таблиц, схем, графиков, количественных показателей и т.п. Описание фиксирует и организует факты, дает их качественную и количественную характеристику, вводит факты в систему выработанных в данной науке понятий, категорий, подготавливает фактический материал для объяснения.

Теоретическое познание - это, прежде всего объяснение причины явлений. Это предполагает выяснение внутренних противоречий вещей, предсказание вероятного и необходимого наступления событий и тенденции их развития. Например, предсказание Д.К. Максвеллом электромагнитных волн, Д. Менделеевым (1834-1907) - новых химических элементов. Из релятивистской теории движения электрона, предложенной Полем Дираком (1902-1984), вытекало предвидение существования нового объекта - позитрона. Конечно, речь идет не о единичном объекте, а о множестве одноименных объектов с вполне определенными свойствами. Тот или иной закон может быть предсказан на основании существующей теории. Однако есть и другой, в определенном смысле противоположный путь предвидения закона - вывод его из эмпирических данных. Так рождается эмпирический закон. Теоретически предсказанный закон подтверждается эмпирически, а эмпирический закон, как правило, обосновывается теоретически Стенин B.C. Теоретическое знание. - М., 2003. -Гл.4. С. 15..

Существуют интуитивные предвидения, для которых основания не представляются явно. Такие предвидения характерны для исследователей - крупных специалистов в своей области, и для них существенную роль играет подсознательная деятельность мозга.

3. Научный закон - высшая форма теоретического знания

Необходимое условие естественнонаучного исследования состоит в установлении фактов. Эмпирическое познание поставляет науке факты, фиксируя при этом устойчивые связи, закономерности окружающего нас мира. Констатируя тот или иной факт, мы фиксируем существование определенного объекта. При этом, правда, остается обычно еще неизвестным, что он представляет по существу. Простая констатация факта держит наше познание на уровне бытия.

Вопрос о том, существует ли реально тот или иной объект - исключительно важный вопрос научного познания. На вопрос о бытии чего-либо естествоиспытатель обычно отвечает или «да», или «может быть», или «весьма вероятно». Констатация бытия объекта - первая, очень низкая ступень познания. Факты приобретают силу научного основания для построения той или иной теории в том случае, если они не только достоверно устанавливаются, разумно отбираются, но и рассматриваются в их научной связи. Однако постижение действительности невозможно без построения теорий. Даже эмпирическое исследование действительности не может начаться без определенной теоретической направленности. Вот как писал по этому поводу И.П. Павлов (1849-1936): «…во всякий момент требуется известное общее представление о предмете, для того чтобы было на что цеплять факты, для того чтобы было с чем двигаться вперед, для того чтобы было что предполагать для будущих изысканий. Такое предположение является необходимостью в научном деле» Павлов И.П. Полное собрание сочинений, 2 изд., т. 1-6, М.,1951-1952. С. 145..

Без теоретического осмысления невозможно целостное восприятие действительности, в рамках которого многообразные факты укладывались бы в некоторую единую систему. Сведение задач науки к сбору фактического материала означало бы полное непонимание истинного характера науки. Сущность научного познания окружающего мира заключается не только в описании и объяснении многообразных фактов и закономерностей, выявленных в процессе эмпирических исследований исходя из установленных законов и принципов, а в выявлении определенного порядка мироздания и повторяемости явлений. Таким образом, повторяющиеся факты в процессе познания приводят к появлению определенных закономерностей, то есть научных законов.

Понятие научного закона сформировалось на поздней стадии развития человеческого общества, в период становления науки как системы знания.

Закон - есть существенный, устойчивый, регулярный и необходимый тип связи между явлениями, взятый в своей обобщенной форме и скорректированный относительно типологически классифицированных условий своего проявления. Будучи по своей форме продуктами человеческих знаний, по своему внутреннему содержанию законы выражают объективные процессы действительности. Познание законов и есть основная задача науки.

Понятие закона находится в тесной связи с детерминизмом, но не тождественно ему. Если детерменизм говорит о всеобщей обусловленности явлений, то понятие закона выражает качественную устойчивость повторяющихся связей, рассматривая их не с точки зрения констатации и причинного понимания, но с точки зрения их объективной необходимости и качественной регулярноси. Закон выступает мерой устойчивости детерминации, кроме того он является мерой предсказуемости связи. Поэтому закон как выражение действия объективной необходимости может рассматриваться в качестве особого вида детерминации: как детерминация будущим в отличии от причинной детерминации прошлым и системной детерминации настоящим.

Однако не все формулировки закона имеют причинную форму. В подавляющем большинстве следствия закона формулируются в виде какой-либо функциональной зависимости или классификации соотношения, т.е. в конечном счете, закон по форме тяготеет к системной корреляции, а не генетической причинности. Однако это не значит, что причинность отсутствует в тех связях, отражением которых являются коррелятивные формулировки законов. Налицо противоречие: с одной стороны, содержание категории закона формировалось в единстве с принципом причинности, а с другой - формулирование законов всегда осуществляется в виде различного рода функциональных соответствий без всякого причинного обоснования. Это породило многочисленные споры о сущности категории закона.

В силу того, что мир есть самоуправляющая система, законы в ней являются ее внутренним самопроявлением.

С точки зрения сферы действия законы делятся на общие, универсальные (закон сохранения энергии) и частные, действующие лишь в ограниченной области (закон общего развития). По своему внутреннему содержанию законы делятся на законы строения (в основном законы, выражающие необходимые коррелятивные связи в системах), законы функционирования (причинная и системная детерминация) и законы развития (область причинной детерминации). В силу диалектики необходимости и случайности законы развития выступают как тенденции, которые прокладывают себе путь сквозь хаос случайностей Кезин В. А. Идеал научного знания. - М., 1993. С. 79..

По форме своего проявления законы делятся на динамические и статистические. Так любой брошенный камень вернется на землю в силу динамического закона, а количество очков на брошенных костях непредсказуемо, действует статистическая закономерность. Необходимо различать тенденции и статистическую вероятность: тенденция отражает путь проявления однозначных динамических законов, а статистическая закономерность предполагают альтернативную вероятность конкретного события. Обычно в случае динамического, хотя бы и в форме тенденции, проявления говорят о законе, а в случае статистического проявления - о закономерности. Однако и то и другое является различными выражениями необходимости. Но закономерность в отличии от закона отражает не жестко детерминированный характер объективной необходимости, а лишь ту или иную степень вероятности ее проявления. Строение организма подчиняется законам, однако обладает и массой индивидуальных качеств, которые с точки зрения общего закона есть случайности, через которые и проявляется закон. Закон как необходимость в конкретном, действуя опосредовано через случайное, выступает для этого конкретного как закономерность

Заключение

Сущность научного познания заключается в понимании действительности в ее прошлом, настоящем и будущем, в достоверном обобщении фактов, в том, что за случайным оно находит необходимое, закономерное, за единичным - общее, и на этой основе осуществляет предвидение различных явлений, а затем и констатация научного факта.

Структура научного познания включает в себя эмпирический и теоретический уровни.

Представители эмпиризма главным источником познания признают органы чувств человека, рассматривая рациональные способности лишь как средство для обработки чувственных данных. Нет ничего разумнее, чего бы не было в чувствах. Пределы творческой активности ума ограничены тем материалом, который уже дан изначально. Важнейшим структурным элементом в эмпирической модели познания выступает опыт. Опыт основан на восприятиях, образах, полученных в результате деятельности органов чувств.

Роль теории в развитии научного знания ярко проявляется в том, что фундаментальные теоретические результаты могут быть получены без непосредственного обращения к эмпирии. Теория строится с направленностью на объяснение объективной реальности, но описывает непосредственно идеальные объекты, которые в отличие от реальных объектов характеризуются не бесконечным, а вполне определенным числом свойств. Эмпирический и теоретический уровни научного знания органически связаны между собой.

Список литературы

1. Канке В.А. Философия. Исторический и систематический курс. - М., 2007. -Гл. 2. 1,2.5.

2. Кезин В.А. Идеал научного знания. - М., 1993.

3. Павлов И.П. Полное собрание сочинений, 2 изд., т. 1-6, М., 1951-1952;

4. Поппер, К. Логика и рост научного знания. - М.: Прогресс, 1983.

5. Стенин B.C. Теоретическое знание. - М., 2003. - Гл. 4.