Понятие науки. Наука как познавательная деятельность, как социальный институт, как особая сфера культуры

Способом выражения  эмпирического и теоретического знания является язык науки. Методология научного познания исследует язык лишь в той мере, в какой он является средством выражения, фиксации, переработки, передачи и хранения научных знаний, научной информации. С методологической точки зрения язык рассматривается как знаковая система, а его элементы - как знаки особого рода, под которыми понимаются материальные чувственно воспринимаемые предметы, выступающие в процессе познания и общения как представители других предметов и используемые для получения, хранения, преобразования и передачи информации об объектах. Язык, используемый в научном познании, определяется как искусственный, который базируется на естественном, житейском языке. Искусственный отличается от житейского специальных терминами, специальными правилами образования сложных языковых выражений. Потребность в точном и адекватном языке удовлетворялась в ходе развития некоторых наук путем создания определенной терминологии, научной номенклатуры (химия и др.). В ряде наук, в первую очередь в математике и логике, создание точных и адекватных языков привело к возникновению специальных формализованных языков. В таких языках не только заданы исходные символы (алфавит языка), но четко и явно сформулированы правила построения осмысленных выражений, правила преобразования одних выражений (формул) в другие.

Логика  науки – совокупность правил логической организации научного знания, применяемых в той или иной научной теориях, а также множество соответствующих правил вывода и определений. Важнейшими логическими методами построения научных теорий является дедукция.

29. Взаимодействие оснований  науки и опыта как начальный  этап становления новой дисциплины. Обратное воздействие эмпирических фактов на основания науки

Подход к научному исследованию как к исторически развивающемуся процессу означает, что сама структура  научного знания и процедуры его  формирования должны рассматриваться  как исторически изменяющиеся. Опираясь на представления о структуре науки, можно проследить, как в ходе ее эволюции возникают новые связи и отношения между ее компонентами, связи, меняющие стратегию научного поиска. Выделяются основные ситуации, характеризующие процесс развития науки: взаимодействие картины мира и опытных фактов, формирование первичных теоретических схем и законов, становление развитой теории.

Взаимодействие оснований науки  и опыта реализуется: 1) на этапе становления новой научной дисциплины, 2) в теоретически развитых дисциплинах при эмпирическом обнаружении и исследовании принципиально новых явлений, которые не вписываются в уже имеющиеся теории.

Зарождение научной дисциплины вначале проходит стадию накопления эмпирического материала об исследуемых объектах. В этих условиях эмпирическое исследование целенаправлено сложившимися идеалами науки и формирующейся картиной исследуемой реальности. Последняя образует тот специфический слой теоретических представлений, который обеспечивает постановку задач эмпирического исследования, видение ситуаций наблюдения и эксперимента и интерпретацию их результатов. Различают: додисциплинарную науку XVII века, дисциплинарно организованную XIX - первая половина XX в., современная наука с ее усиливающимися междисциплинарными связями. Первая наука, сформировавшая целостную картину мира, опирающуюся на результаты экспериментальных исследований, - физика, которая в начале содержала множество натурфилософских наслоений, однако она целенаправляла процесс эмпирического исследования.

Характерный пример взаимодействия картины мира и опыта в эпоху становления естествознания - эксперименты В.Гильберта, в которых исследовались особенности электричества и магнетизма. Он был одним из первых, противопоставивший мировоззренческим установкам средневековой науки новый идеал - экспериментальное изучение природы. Хотя он критиковал концепцию четырех элементах (земли, воды, воздуха и огня) как основе всех других тел, он использовал представления о металлах как сгущениях земли и об электризуемых телах как о сгущениях воды. Выдвинул ряд гипотез о электрических и магнитных явлений, которые не выходили за рамки натурфилософских построений, но послужили импульсом к постановке экспериментов, обнаруживших реальные факты (огонь проводник, земля – шаровой магнит).

Целенаправляя наблюдения и эксперименты, картина мира всегда испытывает их обратное воздействие. Можно констатировать, что новые факты, полученные В. Гильбертом в процессе эмпирического исследования процессов электричества и магнетизма, генерировали ряд достаточно существенных изменений в первоначально принятой картине мира (с представлениями о Земле как большом магните говорит о планетах как о магнитных телах, которые удерживаются на орбитах силами магнитного притяжения). Ранее силу рассматривали как результат соприкосновения тел. Новая трактовка силы - преддверие будущей механической картины мира, где передача сил на расстоянии трактуется как источник изменений в состоянии движения тел.

Полученные из наблюдения факты  могут не только видоизменять сложившуюся  картину мира, но и привести к противоречиям в ней, потребовав ее перестройки. Пройдя длительный этап развития, картина мира очищается от натурфилософских наслоений и превращается в специальную картину мира, конструкты которой вводятся по признакам, имеющим опытное обоснование. В истории науки такую эволюцию осуществила физика. Важнейшую роль в построении механической картины мира сыграли: принцип материального единства мира, исключающий схоластическое разделение на земной и небесный мир, принцип причинности и закономерности природных процессов, принципы экспериментального обоснования знания и установка на соединение экспериментального исследования природы с описанием ее законов на языке математики. Обеспечив построение механической картины, эти принципы превратились в ее философское обоснование.

После возникновения механической картины мира процесс формирования специальных картин мира протекает  уже в новых условиях. Специальные  картины мира, возникавшие в других областях естествознания, испытывали воздействие физической картины  мира как лидера естествознания и, в свою очередь, оказывали на физику активное обратное воздействие. В самой же физике построение каждой новой картины мира происходило не путем выдвижения натурфилософских схем с их последующей адаптацией к опыту, а путем преобразования уже сложившихся физических картин мира, конструкты которых активно использовались в последующем теоретическом синтезе (изучение квазаров – для подтверждения выдвинутых гипотез экспериментально обнаружены новые факты, которые объясняются в рамках уже созданной научной картины).

30. Формирование первичных  теоретических моделей и законов.  Роль аналогий и процедура  обоснования теоретических знаний. Взаимосвязь логики открытия и логики обоснования

Теоретические модели отражают строение, свойства и поведение реальных объектов, позволяют представить объекты и процессы, недоступные для восприятия (модель атома, Вселенной).

И. Лакатос отмечал, процесс их формирования опирается на программы: 1)Евклидова (можно дедуцировать из конечного множества тривиальных истинных высказываний, теория наверху, интуиция), 2)эмпиристская (строится на основе базовых положений, имеющих общеизвестный эмпирический характер, теория внизу, интуиция), 3) индуктивистская (возникла в рамках усилий соорудить канал, посредством которого истина течет вверх от базисных положений, и, таким образом, установить дополнительный логический принцип ретрансляции истины). Все 3 исходят из организации знания как дедуктивной системы.

В. С. Степина: «главная особенность теоретических схем в том, что они не являются результатом чисто дедуктивного обобщения опыта». В развитой науке теоретические схемы вначале строятся как гипотетические модели с использованием ранее сформулированных абстрактных объектов. На ранних стадиях научного исследования конструкты теоретических моделей создаются путем непосредственной схематизации опыта. Но затем они используются для построения новых теоретических моделей, и этот способ начинает доминировать. Опыт используется, когда наука сталкивается с объектами, для теории которых еще не выработано достаточных средств. На его основе постепенно формируются необходимые идеализации как средства для построения первых теоретических моделей в новой области исследования (начало теории электричества).

В качестве теоретических конструктов выступают абстрактные объекты (идеальный газ, абсолютное черное тело, точка). В реальности не существует изолированных систем, поэтому вся классическая механика, ориентированная на закрытые системы, построена с помощью теоретических конструктов. Конструктивное видоизменение наблюдаемых условий, выдвижение идеализаций, созидание иной научной предметности, не встречающейся в готовом виде, интегративное перекрещивание принципов на «стыке наук», ранее казавшихся не связанными друг с другом, - таковы особенности логики формирования первичным теоретических моделей.

Закон науки отражает объективно существующие взаимодействия в природе. Направленны на отражение природной закономерности, формулируются с использованием искусственных языков своей дисциплины. Выделяют «статистические», основанные на вероятностных гипотезах, и «динамические» законы, т.е. в форме универсальных условий. Они есть обобщения, которые изменчивы и подвержены опровержению, вызывают проблему о природе законов. Кеплер и Коперник понимали законы как гипотезы. Кант: законы не извлекаются из природы, а предписываются ей. А. Пуанкаре: законы геометрии не являются утверждениями о реальном мире, а представляют собой произвольные соглашения, как употреблять такие термины, как «прямая линия» и «точка». Мах: законы отвечают психической потребности упорядочить физические ощущения.

Формирование  законов предполагает, что обоснованная эмпирически гипотетическая модель имеет возможность для превращения в схему, которая вводится вначале как гипотетическая конструкция, затем адаптируется к определенной совокупности экспериментов и в этом процессе обосновывается как обобщение опыта. Далее ее применения к многообразию вещей (качественное расширение). После - этап количественного математического оформления и фаза появления закона. Модель - схема - качественные / количественные расширения - метаматизация - формулировка закона. Научные исследования в различных областях стремятся не просто обобщить события в мире опыта, но и выявить регулярности, установить общие законы.

Роль аналогий. Перенос абстрактных объектов из одной области знания в другую, которым пользуется современное теоретическое знание, использует в качестве своего основания метод аналогий, которые указывают на отношения сходства между вещами. Выделяют аналогии: 1)неравенства (разные предметы имеют одно имя: тело небесное, тело земное); 2)пропорциональности (здоровье физическое / умственное); 3)атрибуции (одинаковые отношения по-разному приписываются объекту: здоровый образ жизни / здоровый организм / здоровое общество). Т.о., умозаключение по аналогии позволяет уподоблять новое единичное явление другому известному. Аналогия с определенной долей вероятности позволяет расширять имеющиеся знания путем включения в их сферу новых предметных областей. Всегда актуален вопрос о достоверности аналогии. Они признаны неотъемлемым средством научного и философского умопостижения. Различают аналогии предметов и аналогии отношений, а также строгую аналогию (обеспечивает необходимую связь переносимого признака с признаком сходства) и нестрогую (носит проблемный характер). Отличие от дедукции в аналогии имеет место уподобление единичных объектов, а не подведение отдельного случая под общее положение (аналогия селективной работы в скотоводстве / теории естественного отбора Дарвина).

В сфере техники при создании сходных с изобретением объектов одни группы знаний и принципов сводятся к другим. Большое значение имеет  процедура схематизации, замещающая реальный инженерный объект идеализированным представлением (моделью). Необходимое условие - математизация. Принято различать изобретение (создание оригинального) и усовершенствование (преобразование существующего). Порой в изобретении видны попытка имитации природы, аналогия между искусственным и природным.

Если роль аналогии необходимо доказывать, то процедура обоснования всегда признавалась как значимый компонент научного исследования. Обоснование всегда сталкивалась с контрпримерами. Тип обоснования может исходить из аналитических (расчленяющих) процедур или обобщающих.

Аналитика позволяет прояснить детали, выявить весь потенциал содержания, присутствующий в исходной основе. Основные существенные стороны и закономерности изучаемого явления полагаются заданными. Исследовательская работа осуществляется в рамках уже очерченной области, поставленной задачи и направлена на анализ ее внутреннего потенциала. Аналитическая форма обоснования связана с дедукцией и с понятием «логического следования». Пример: нахождение новых химических элементов.

Синтетические процедуры обоснования ведут не просто к доказанным обобщениям, но высвечивают принципиально новое содержание, которое не содержалось в разрозненных элементах. Пример: выяснение отношений между «теоретическими терминами» и «терминами наблюдения» (электрон и сам термин). Гемпель показывает, что при сведении значения теоретических терминов к значению совокупности терминов наблюдения, теоретические понятия оказываются излишними. Они оказываются излишними и если при введении и обосновании теоретических терминов полагаться на интуицию, поэтому понятия различны.

Процедура обоснования предполагает: а) эмпирическую проверку предложений, говорящих об определенных условиях; б) эмпирическую проверку универсальных гипотез, на которых основывается объяснение; в) исследование того, является ли объяснение логически убедительным.

Можно говорить о структурном равенстве  процедур обоснования и предсказания. Предсказание состоит в утверждении  о некотором будущем событии, даны исходные условия, а следствия  еще не наступили. В обосновании ход рассуждения построен таким образом, как будто событие уже свершилось, т.е. используется весь потенциал ретроспективного анализа. Иногда обоснования формулируются столь полно, что могут проявить свой предсказательный характер.

Логика  научного открытия - разработка безотказно работающих правил творчества — задача неосуществимая, невозможно дать рациональные обоснования спонтанному творческому процессу. Большое место отводится смелым догадкам, интуиции, переключению «образцов», аналоговому моделированию. Эвристика сопровождает процесс открытия. Она воспринимается как сюрпризная сфера поиска и находок в условиях неопределенности. Эвристические методы и модели предлагают использование нетривиальных сценариев, средств и методов, им противостоят формально-логические приемы. Логика открытий принципиально не поддается формализации. Редукция, заимствование методов, интеграция приемов гуманитарных и технических наук, выбор практического внедрения тех или иных научных разработок, сам решающий эксперимент явно или неявно основываются на эвристических допущениях. И хоть эвристика как раздел методологии еще не получила официального признания, она оценивается как стратегия поиска эффективных решений, как мера творческого риска.