Научное знание

Любое удовлетворительное решение проблемы должно заключаться в непротиворечивом совмещении двух утверждений: 1) признании качественного различия между эмпирическим и теоретическим знанием в науке и 2) признании взаимосвязи между ними, включая объяснение механизма этой взаимосвязи. Эмпирическое знание суть множество высказываний (не обязательно логически связанных между собой) об эмпирических объектах. Теоретическое знание суть множество высказываний (как правило организованных в логически взаимосвязанную систему) об идеальных объектах. Если источником содержания эмпирического знания является информация об объективной реальности, получаемая через наблюдения и экспериментирование с ней, то основой содержания теоретического знания является информация об идеальных объектах, являющихся продуктами конструктивной деятельности мышления.

Необходимо подчеркнуть, что после своего создания теоретический мир в целом (как и любой его элемент) приобретает объективный статус: он становится для сотворившего его сознания предметной данностью, с которой необходимо считаться и сверять свои последующие шаги; он имеет внутренний потенциал своего развития, свои более простые, более естественные и более сложные, более искусственные траектории движения и эволюции. Основными факторами сознания, контролирующими изменение содержания эмпирического знания, являются наблюдение и эксперимент. Основными же факторами сознания, контролирующими изменение содержания теоретического знания, являются интеллектуальная интуиция и логика. Контроль сознания за содержанием и определенностью теоретического знания является значительно более сильным, чем за содержанием и определенностью эмпирического знания. И это связано с тем, что содержание теоретического знания является имманентным продуктом самого сознания, тогда как содержание эмпирического знания лишь частично зависит от сознания, а частично -- от независимой от него (и являющейся всегда тайной для него) материальной реальности.

Таким образом, теоретическое и эмпирическое познание имеют совершенно различные онтологии: мир мысленных, идеальных конструктов («чистых сущностей») в первом случае и мир эмпирических предметов, принципиально наблюдаемых, во втором. Существовать в теоретическом мире -- значит быть определенной, непротиворечивой, предметной единицей мира рационального мышления. Существовать в эмпирическом мире -- значит иметь такое предметное содержание, которое принципиально наблюдаемо и многократно воспроизводимо. Из перечисленных выше качественных различий между содержанием эмпирического и теоретического знания следует, что между ними не существует логического моста, что одно непосредственно не выводимо из другого. Методологически неверным является утверждение, что научные теории выводятся из эмпирического опыта, являются логическими (индуктивными) обобщениями последнего. Научные теории не выводятся логически из эмпирического знания, а конструируются и надстраиваются над ним для выполнения определенных функций (понимание, объяснение, предсказание). Создаются же они благодаря творческой деятельности разума. Методологически неверным является также бытующее представление, что из научных теорий можно непосредственно вывести эмпирически проверяемые следствия. Из научных теорий могут быть логически выведены только теоретические же (как правило, частные и единичные) следствия, которые, правда, уже внелогическим путем могут быть идентифицированы с определенными эмпирическими высказываниями.

Теоретическое знание является сложной структурой, состоящей из утверждений разной степени общности. Наиболее общий уровень -- аксиомы, теоретические законы. Например, для классической механики это три закона Ньютона (инерции; взаимосвязи силы, массы и ускорения; равенства сил действия и противодействия). Механика Ньютона -- это теоретическое знание, описывающее законы движения такого идеального объекта, как материальная точка, осуществляющегося при полном отсутствии трения, в математическом пространстве с евклидовой метрикой. Вторым, менее общим уровнем научной теории являются частные теоретические законы, описывающие структуру, свойства и поведение идеальных объектов, сконструированных из исходных идеальных объектов. Для классической механики это, например, законы движения идеального маятника. Как показал в своих работах B. C. Степин, частные теоретические законы, строго говоря, не выводятся чисто логически (автоматически) из общих. Они получаются в ходе осмысления результатов мысленного эксперимента над идеальными объектами, сконструированными из элементов исходной, «общей теоретической схемы». Третий, наименее общий уровень развитой научной теории состоит из частных, единичных теоретических высказываний, утверждающих нечто о конкретных во времени и пространстве состояниях, свойствах, отношениях некоторых идеальных объектов. Например, таким утверждением в кинематике Ньютона может быть следующее: «Если к материальной точке К1 применить силу F 1 , то через время Т1 она будет находиться на расстоянии L 1 от места приложения к ней указанной силы». Единичные теоретические утверждения логически дедуктивно выводятся из частных и общих теоретических законов путем подстановки на место переменных, фигурирующих в законах, некоторых конкретных величин из области значений переменной.

Важно подчеркнуть, что с эмпирическим знанием могут сравниваться не общие и частные теоретические законы, а только их единичные следствия после их эмпирической интерпретации и идентификации (отождествления) с соответствующими эмпирическим высказываниями. Последние же, как отмечалось выше, идентифицируются в свою очередь с определенным набором чувственных данных.

Только таким, весьма сложным путем (через массу «посредников») опыт и теория вообще могут быть сравнены на предмет соответствия друг другу. Идентификация же теоретических и эмпирических терминов и соответствующих им идеальных и эмпирических объектов осуществляется с помощью идентификационных предложений, в которых утверждается определенное тождество значений конкретных терминов эмпирического и теоретического языка. Такие предложения называются также «интерпретационными», «правилами соответствия» или «редукционными предложениями» (Р. Карнап). Некоторые примеры интерпретационных предложений: «материальные точки суть планеты Солнечной системы» (небесная механика), «евклидова прямая суть луч света» (оптика), «разбегание галактик суть эффект Доплера» (астрономия) и т. д., и т. п.

Какова природа интерпретационных предложений? Как показал Рудольф Карнап, несмотря на то, что общий вид этих высказываний имеет логическую форму «А есть В», они отнюдь не являются суждениями, а суть определения. А любые определения -- это условные соглашения о значении терминов, и к ним не применима характеристика истинности и ложности. Они могут быть лишь эффективными или неэффективными, удобными или неудобными, полезными или бесполезными. Одним словом, интерпретативные предложения имеют инструментальный характер, их задача -- быть связующим звеном («мостом») между теорией и эмпирией. Хотя интерпретативные предложения конвенциональны, они отнюдь не произвольны, поскольку всегда являются элементами некоторой конкретной языковой системы, термины которой взаимосвязаны и ограничивают возможные значения друг друга.

Очевидно, что любая эмпирическая интерпретация некоторой теории всегда неполна по отношению к собственному содержанию последней, так как всегда имеется возможность предложить новую интерпретацию любой теории, расширив тем самым сферу ее применимости. Вся история математики, теоретического естествознания и социальных теорий даст многочисленные тому подтверждения. Любое, сколь угодно большое число интерпретаций теории не способно полностью исчерпать се содержание. Это говорит о принципиальной несводимости теории к эмпирии, о самодостаточности теоретического мира и его относительной независимости от эмпирического мира.

Важно подчеркнуть особый статус интерпретативных предложений, которые не являются ни чисто теоретическими, ни чисто эмпирическими высказываниями, а чем-то промежуточным между ними. Они включают в свой состав как эмпирические, так и теоретические термины. Интерпретативное знание являет собой пример когнитивного образования кентаврового типа, выступая относительно самостоятельным звеном в пространстве научного знания. Не имея собственной онтологии, интерпретативное знание является лишь инструментальным посредником между теорией и эмпирией. Его самостоятельность и особая роль в структуре научного знания была по-настоящему осознана лишь в XX в. Этому способствовал, с одной стороны, рост абстрактности теоретического знания, сопровождавшийся неизбежной потерей его наглядности. С другой -- расширение и пролиферация сферы эмпирической применимости научных теорий. научный знание закон теория эмпирический

Теория проверяется на опыте всегда не сама по себе, а только вместе с присоединенной к ней эмпирической интерпретацией, а потому ни согласие этой системы с данными опыта, ни противоречие с ними не способно однозначно ни подтвердить, ни опровергнуть теорию саму по себе. Но проблема истинности теории не может быть решена только путем ее сопоставления с опытом. Ее решение требует дополнительных средств и, в частности, привлечения более общих -- метатеоретических предпосылок и оснований научного познания.

Физические законы - это абсолютно все законы природы. Законы физики - это те законы физического мира, которые уже открыты и стали достоянием физики. А если говорить о конкретной физике, то этих законов становится намного меньше.

Научные законы включают в себя законы науки, а законы науки включают в себя законы конкретной науки. Метод определяется предметом изучения. В гуманитарных науках - это герменевтика.

ЗАКОН - существенная, необходимая, устойчивая, повторяющаяся связь (отношение) между явлениями. Категория закона выражает в своем содержании тот, не зависящий от нашего сознания, факт, что предметы и явления окружающего мира функционируют и развиваются в соответствии с присущими им существенными, необходимыми, повторяющимися, устойчивыми отношениями (связями). Важнейшие черты закона - необходимость, всеобщность, повторяемость и инвариантность. Традиционно принято полагать, что существуют различные типы законов. В макромире принято различать три типа законов: закон - тенденция, закон однозначной детерминации, имеющий место главным образом в технике, и статистический закон - закон больших чисел. В микромире действуют вероятностные законы, обусловленные корпускулярно-волновым (частицы обладают еще свойствами волн) дуализмом микрообъектов. В философских системах Древнего Востока и Греции под законом понимался объективный порядок, внутренне присущий миру естественный путь развития всех вещей. Из средневековых мыслителей первым обращается к термину «закон природы» Фома Аквинский. Понятие закон в его учении тождественно понятию диктата, предписания, веления божественного разума. Религиозная трактовка законов в учении Фомы Аквинского долгое время служила препятствием для использования в рамках естествознания самого термина «закон». Леонардо да Винчи, Галилей, Кеплер и другие ученые предпочитали ему такие выражения как «аксиома», «правило», «разумное основание» и т.д. Однако уже в эпоху Возрождения Бруно использует понятие «закон природы» для пантеистического выражения идеи всеобщей естественной необходимости. В науке и философии Нового времени понятие «закон природы» подвергается коренному переосмыслению. Под законом природы начинают понимать общие, устойчивые и повторяющиеся, а также внутренне необходимые связи и отношения самих вещей и явлений природы. Начало широкому употреблению понятия «закон природы» в философии и науке Нового времени было положено Декартом. Согласно Декарту, важнейшими атрибутами закона являются неизменность и вечность. Гоббс делает понятие закона важнейшим элементом своей социологической концепции. Согласно Гоббсу, человек как часть природы подчинен всеобщему закону природы - стремлению к самосохранению. На путях осуществления в обществе данного закона встречаются различные препятствия, которые преодолеваются только благодаря разуму человека, открывающему определенные правила общежития, которые Гоббс и называет естественными законами. Спиноза полагал, что законы природы - это такие «решения» и «постановления» Бога, в соответствии с которыми определено прежде всего его собственное существование, что в них выражена абсолютная необходимость. В учениях французских просветителей и философов-материалистов 17-18 вв. утверждается, что «законы... есть результат необходимых отношений, вытекающих из природы вещей» (Гольбах). Понятие закона у Канта является средством выражения необходимых отношений между элементами познавательной деятельности субъекта. Чаще всего Кант использовал понятие закона для выражения отношения субординации между общим и единичным, между категориями и явлениями в процессе их взаимодействия при формировании знания. По Канту, законы науки являются высшей формой рассудочного знания. Гегель увязывает законы с устойчивыми, необходимыми существенными особенностями развития абсолютной идеи, формулируя основные законы диалектики.

ТЕОРИЯ (греч. teoria - рассмотрение, исследование) - (1) - в широком смысле: развернутое учение; комплекс взглядов, представлений, идей, связанных с попытками объяснения или интерпретации определенной предметной области (проблемного поля); (2) - в более строгом и специальном смысле, форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях некоторой области действительности. По своей структуре естественнонаучная теория представляет собой систему законов определенной науки. Эта система строится таким образом, что некоторые из законов, носящие наиболее общий характер, составляют ее основу, другие же подчиняются основным или выводятся из них по логическим правилам. Классическая механика, например, может быть представлена как система, в фундаменте которой находится закон сохранения импульса («Вектор импульса изолированной системы тел с течением времени не изменяется»), тогда как др. законы, в т.ч. хорошо известные законы Ньютона, являются его следствиями. Известны случаи, когда теория или отдельные ее фрагменты отвергались не в силу противоречия с фактическим материалом, а по причинам мировоззренческого или философского характера. Так случилось с известными физиками Махом, Оствальдом и др., не принявшими атомной теории. Теория, будучи ядром научного знания, выполняет ряд познавательных функций, важнейшие среди которых описательная, объяснительная и предсказательная. Описательная функция состоит в том, что сведения об итогах наблюдений и экспериментов излагаются на языке данной теории, и, таким образом, происходит их первичная интерпретационная обработка. Описание является предварительным условием объяснения события, явления, процесса. При объяснении из состава теории выбираются некоторые законы, которым подчиняется объясняемый факт и которые позволяют осмыслить его в системе теоретического знания. Предсказательная функция теории связана с ее способностью к дальним и точным прогнозам, к опережению наличной практической деятельности людей. Сфера истинности теории устанавливается и уточняется в процессе ее практического применения. За пределами этой сферы теория теряет свои познавательные функции.

Структура эмпирического и теоретического знания

При всей близости содержания чувственного и эмпирического знания благодаря различию их онтологии и качественному различию форм их существования (в одном случае -- множество чувственных образов, в другом -- множество эмпирических высказываний, между ними не может иметь место отношение логической выводимости одного из другого. Это означает, что эмпирическое знание неверно понимать как логическое обобщение данных наблюдения и эксперимента. Между ними существует другой тип отношения: логическое моделирование (репрезентация) чувственно данных в некотором языке. Эмпирическое знание всегда является определенной понятийно-дискурсной моделью чувственного знания.

Необходимо отметить, что само эмпирическое знание имеет довольно сложную структуру, состоящую из четырех уровней. Первичным, простейшим уровнем эмпирического знания являются единичные эмпирические высказывания (с квантором существования или без), так называемые «протокольные предложения». Их содержанием является дискурсная фиксация результатов единичных наблюдений; при составлении таких протоколов фиксируется точное время и место наблюдения.

Как известно, наука -- это в высшей степени целенаправленная и организованная когнитивная деятельность. Наблюдения и эксперименты осуществляются в ней отнюдь не случайно, бессистемно, а в подавляющем большинстве случаев вполне целенаправленно: для подтверждения или опровержения какой-то идеи, гипотезы. Поэтому говорить о «чистых», незаинтересованных, немотивированных, неангажированных какой-либо «теорией» наблюдениях и, соответственно, протоколах наблюдения в развитой науке не приходится. Для современной философии науки -- это очевидное положение. Вторым, более высоким уровнем эмпирического знания являются факты. Научные факты представляют собой индуктивные обобщения протоколов, это -- обязательно общие утверждения статистического или универсального характера. Они утверждают отсутствие или наличие некоторых событий, свойств, отношений в исследуемой предметной области и их интенсивность (количественную определенность). Их символическими представлениями являются графики, диаграммы, таблицы, классификации, математические модели.

Третьим, еще более высоким уровнем эмпирического знания являются эмпирические законы различных видов (функциональные, причинные, структурные, динамические, статистические и т. д.). Научные законы -- это особый вид отношений между событиями, состояниями или свойствами, для которых характерно временное или пространственное постоянство (мерность). Так же как и факты, законы имеют характер общих (универсальных или статистических) высказываний с квантором общности. («Все тела при нагревании расширяются», «Все металлы -- электропроводным, «Все планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам» и т. д., и т. п.). Научные эмпирические законы (как и факты) являются общими гипотезами, полученными путем различных процедур: индукции через перечисление, элиминативной индукции, индукции как обратной дедукции, подтверждающей индукции. Индуктивное восхождение от частного к общему, как правило, является в целом неоднозначной процедурой и способно дать в заключении только предположительное, вероятностное знание. Поэтому эмпирическое знание по своей природе является в принципе гипотетическим. В отношении естественных наук эту особенность четко зафиксировал в свое время Ф. Энгельс: «Формой развития естествознания, поскольку оно мыслит, является гипотеза».

Наконец, самым общим, четвертым уровнем существования эмпирического научного знания являются феноменологические теории. Они представляют собой логически организованное множество соответствующих эмпирических законов и фактов (феноменологическая термодинамика, небесная механика Кеплера и др.). Являясь высшей формой логической организации эмпирического знания, феноменологические теории, тем не менее, и по характеру своего происхождения, и по возможностям обоснования остаются гипотетическим, предположительным знанием. И это связано с тем, что индукция, т. е. обоснование общего знания с помощью частного (данных наблюдения и эксперимента) не имеет доказательной логической силы, а в лучшем случае -- только подтверждающую.

Различия между уровнями внутри эмпирического знания являются скорее количественными, чем качественными, так как отличаются лишь степенью общности представления одного и того же содержания (знания о чувственно наблюдаемом). Отличие же эмпирического знания от теоретического является уже качественным, то есть предполагающим их отнесенность к существенно разным по происхождению и свойствам объектам (онтологиям). Можно сказать, что различие между эмпирическим и теоретическим знанием является даже более глубоким, чем различие между чувственным и эмпирическим знанием.

Теоретическое знание есть результат деятельности не рассудка, а такой конструктивной части сознания как разум. Как справедливо подчеркивает B . C . Швырев, деятельность разума направлена не во вне сознания, не на его контакт с внешним бытием, а внутрь сознания, на имманентное развертывание своего собственного содержания. Сущность деятельности разума может быть определена как свободное когнитивное творчество, самодостаточное в себе и для себя. Наряду с интеллектуальной интуицией основной логической операцией теоретического мышления является идеализация, целью и результатом которой является создание (конструирование) особого типа предметов -- так называемых «идеальных объектов». Мир (множество) такого рода объектов и образует собственную онтологическую основу (базис) теоретического научного знания в отличие от эмпирического знания.

Научная теория -- это логически организованное множество высказываний о некотором классе идеальных объектов, их свойствах и отношениях. Эта мысль была в свое время подробно и убедительно раскрыта в книге Б.С. Грязнова, Б.С. Дынина, Е.Н. Никитина «Теория и ее объект». Геометрическая точка, линия, плоскость и т. д. -- в математике; инерция, абсолютное пространство и время, абсолютно упругая, несжимаемая жидкость, математический маятник, абсолют но черное тело и т. д. -- в физике; страты общества, общественно-экономическая формация, цивилизация и др. -- в социологии; логическое мышление, логическое доказательство и т. д. -- в логике и т. д.

Как создаются идеальные объекты в науке и чем они отличаются от абстрактных эмпирических объектов? Обычно идеализация трактуется только как предельный переход от фиксируемых в опыте свойств эмпирических объектов к крайним логически возможным значениям их интенсивности (0 или 1) (геометрическая точка -- нуль -- размерность пространственного измерения эмпирических объектов по мере уменьшения их размера, линия -- бесконечный непрерывный континуум последовательности (соседства) геометрических точек, абсолютное черное тело -- объект, способный полностью (100%) поглощать падающую на него световую энергию и т.д.). Что характерно для таких предельных переходов при создании идеальных объектов? Три существенных момента. Первый: исходным пунктом движения мысли является эмпирический объект, его определенные свойства и отношения. Второй: само мысленное движение заключается в количественном усилении степени интенсивности «наблюдаемого» свойства до максимально возможного предельного значения. Третий, самый главный момент: в результате такого, казалось бы, чисто количественного изменения, мышление создает качественно новый (чисто мысленный) объект, который обладает свойствами, которые уже принципиально не могут быть наблюдаемы (безразмерность точек, абсолютная прямизна и однородность прямой линии, актуально бесконечные множества, капиталистическая или рабовладельческая общественно-экономическая формация в чистом виде, Сознание и Бытие философии и т. д., и т. п.).

Наряду с операцией предельного перехода, в науке существует другой способ конструирования идеальных, чисто мысленных объектов -- введение их по определению. Этот способ конструирования идеальных объектов получил распространение в основном в математике, частично -- в теоретической (математической) физике, да и то на довольно поздних этапах их развития (введение иррациональных и комплексных чисел при решении алгебраических уравнений, разного рода объектов в топологии, функциональном анализе, математической логике, теоретической лингвистике, физике элементарных частиц и т. д.). Особенно интенсивно данный способ введения идеальных объектов и, соответственно, развития теоретического знания стал применяться после принятия научным сообществом неевклидовых геометрий в качестве полноценных математических теорий. Освобожденная от необходимости обоснования эмпирического происхождения своих объектов математика совершила колоссальный рывок в своем развитии за последние сто пятьдесят лет. Когда современную математику определяют как науку «об абстрактных структурах» (Н. Бурбаки) или «о возможных мирах», то имеют в виду именно то, что ее предметом являются идеализированные объекты, вводимые математическим мышлением по определению.

Говоря о методах теоретического научного познания, необходимо, наряду с идеализацией, иметь в виду также мысленный эксперимент, математическую гипотезу, теоретическое моделирование, аксиоматический и генетическо-конструктивный метод логической организации теоретического знания и построения научных теорий, метод формализации и др.

Для любого теоретического конструкта, начиная от отдельной идеализации («чистой сущности») и кончая конкретной теорией (логически организованной системы «чистых сущностей»), имеется два способа обоснования их объективного характера. А. Эйнштейн назвал их «внешним» и «внутренним» оправданием научной теории. Внешнее оправдание продуктов разума состоит в требовании их практической полезности, в частности, возможности их эмпирического применения. Это, так сказать, прагматическая оценка их ценности и одновременно вместе с тем своеобразное ограничение абсолютной свободы разума. Данное требование особо акцентировано и разработано в философских концепциях эмпиризма и прагматизма. Другим способом оправдания идеальных объектов является их способность быть средством внутреннего совершенствования, логической гармонизации и роста теоретического мира, эффективного решения имеющихся теоретических проблем и постановки новых. Так, введение Л. Больцманом представления об идеальном газе как о хаотически движущейся совокупности независимых атомов, представляющих собой абсолютно упругие шарики, позволило не только достаточно легко объяснить с единых позиций все основные законы феноменологической термодинамики, но и предложить статистическую трактовку ее второго начала -- закона непрерывного роста энтропии в замкнутых термодинамических системах. Введение создателем теории множеств Г. Кантором понятия «актуально бесконечных множеств» позволило построить весьма общую математическую теорию, с позиций которой удалось проинтерпретировать основные понятия всех главных разделов математики (арифметики, алгебры, анализа и др.).

Зачем вводятся в науку идеальные объекты? Насколько они необходимы для ее успешного функционирования и развития? Нельзя ли обойтись в науке только эмпирическим знанием, которое более всего и используется непосредственно на практике? В свое времени в весьма четкой форме эти вопросы поста вил известный австрийский историк науки и философ Э. Мах. Он считал, что главной целью научных теорий является их способность экономно репрезентировать всю имеющуюся эмпирическую информацию об определенной предметной области. Способ реализации данной цели, согласно Маху, заключается в построении таких логических моделей эмпирии, когда из относительно небольшого числа допущений выводилось бы максимально большое число эмпирических и проверяемых следствий. Введение идеальных объектов и является той платой, которую мышлению приходится заплатить за эффективное выполнение указанной выше цели. Как справедливо полагал Мах, это вызвано тем, что в самой объективной действительности никаких формально-логических взаимосвязей между ее законами, свойствами и отношениями не существует. Логические отношения могут иметь место только в сфере сознания, мышления между понятиями и суждениями. Логические модели действительности с необходимостью требуют определенного ее упрощения, схематизации, идеализации, введения целого ряда понятий, которые имеют не объектно-содержательный, а чисто инструментальный характер. Их основное предназначение -- способствовать созданию целостных, логических организованных теоретических систем. Главным же достоинством последних по Маху является то, что представленная в них в снятом виде эмпирическая информация защищена от потерь, удобно хранится, транслируется в культуре, является достаточно обозримой и хорошо усваивается в процессе обучения.

Сформулированному Махом инструменталистскому взгляду на природу идеальных объектов и научных теорий противостоит в философии науки эссенциалистская интерпретация. Согласно последней, идеальные объекты и научные теории также описывают мир, но сущностный, тогда как эмпирическое знание имеет дело с миром явлений. Как эссенциалистская, так и инструменталистическая интерпретации теоретического знания имеют достаточное число сторонников и в философии науки, и среди крупных ученых. Поднятая в них проблема онтологического статуса теоретического знания столь же значима, сколь и далека от своего консенсуального решения.