Средства и методы научного познания

9.2. ФИЛОСОФИЯ НАУКИ

Что такое наука?

Наука — это деятельность человека по выработке, систематизации и проверке знаний. Научным является не всякое знание, а лишь хорошо проверенное и обоснованное.  
Наука зародилась в древности, гении Аристотеля, Архимеда, Евклида тому свидетельство. Но длительное время научное знание находилось в зачаточном состоянии, к тому же даже в этом состоянии оно было доступно немногим. Ситуация изменилась в XVI-XVII вв. Именно в Новое время наука становится широко распространенным явлением, появляется много образованных людей. Становление и развитие индустриального общества без науки невозможно.  
Научное знание не отменяет обыденное знание, нужны оба. Знание становится научным тогда, когда оно достигает некоторого, достаточно высокого уровня развития, порога научности.  
В науке различают два уровня исследований — эмпирический и теоретический. Эмпирическое исследование направлено непосредственно на изучаемый объект и реализуется посредством наблюдения и эксперимента. Теоретическое исследование концентрируется вокруг универсальных законов и гипотез.

Эмпирический уровень научного познания

Наука начинается с непосредственных наблюдений отдельных событий, фактов, которые фиксируются высказываниями. Эмпирическими высказываниями являются, например, следующие суждения: «Этот камень падает к земле», «Вода в этой кастрюле при нагревании закипела», «Наша кошка родила пятерых котят». А вот выражение «Все тела, выпущенные из рук, падают на землю» уже не является эмпирическим, поскольку невозможно проверить в эксперименте поведение всех тел.  
Для ученого очень важно обнаружить некоторую регулярность, ибо обнаруженная регулярность позволяет объяснять и предсказывать явления. Например, врач-онколог обнаружил, что курящие чаще заболевают раком легких, чем некурящие. Отсюда он делает вывод: тот, кто курит, рискует заболеть раком легкого. Заядлому курильщику он посоветует меньше курить или вообще перестать курить. При анализе эмпирических фактов надо учитывать все обстоятельства. Древние греки, веря своим глазам, считали, что тяжелые тела падают на землю с большей скоростью, чем легкие.  
В XVII веке Галилей установил, что ускорение свободного падения тел на землю (g=9,8м/с2) не зависит от их массы. Греки не знали, что воздушная среда искажает картину падения тел существеннейшим образом. Знания о явлениях уточняются благодаря измерениям, различного рода подсчетам. Одно дело знать явление только качественно, другое — иметь количественные сведения. Без количественных данных невозможно построить, например, сколько-нибудь сложное техническое устройство.  
Основа эмпирического исследования — эксперимент (от лат.экспериментум — проба, опыт). Эксперимент и есть испытание изучаемых явлений в контролируемых и управляемых условиях. Экспериментатор стремится выделить изучаемое явление в чистом виде, побочные обстоятельства должны быть устранены. Недопустимо, например, и ясно почему, проводить химические эксперименты в грязных халатах. Упомянутое выше падение тел сначала изучают в безвоздушной среде, положим в трубе, из которой выкачан воздух, а затем уже в воздушной среде, регулируя давление воздуха. При этом должно учитываться значение каждой составляющей эксперимента. В этой связи особое значение имеют приборы. 
Длительное время считалось, что особенности приборов не влияют на изучаемые явления. Например, каким бы термометром не измеряли температуру атмосферы, водным или ртутным, получаем один и тот же результат. Однако эксперименты с элементарными частицами показали, что поведение последних зависит от типа прибора. В итоге это сказывается на результатах эксперимента. Тем более неодинаково реагируют на условия эксперимента участвующие в нем животные и люди. Все это означает, что приходится широко варьировать условия эксперимента, использовать различные приборные возможности.  
Среди методов эмпирического познания часто называют наблюдение. Имеется в виду наблюдение не как этап любого эксперимента, а самостоятельный способ изучения явлений. Так, астроном наблюдает за звездами, у него отсутствует возможность затащить их в лабораторию. Соответственно наблюдение широко распространено в биологических и социальных науках. Интерпретация наблюдаемых состояний в принципе не отличается от понимания результатов экспериментов. Наблюдение можно считать своеобразным экспериментом.  
Интересной возможностью развития метода экспериментирования является так называемое модельное экспериментирование. В этом случае экспериментируют не с оригиналом, а с его моделью, образцом, похожим на оригинал. Оригинал ведет себя не так чисто, образцово, как модель. Модель может иметь физическую, математическую, биологическую или иную природу. Важно, чтобы манипуляции с нею давали возможность переносить получаемые сведения на оригинал. В наши дни широко используется компьютерное моделирование.  
Модельное экспериментирование особенно уместно там, где изучаемый объект недоступен прямому эксперименту. Так, гидростроители не станут возводить плотину через бурную реку для того, чтобы с нею поэкспериментировать. Прежде чем возвести плотину, они произведут модельный эксперимент в родном институте (с «маленькой» плотиной и «маленькой» рекой).  
Важнейшим экспериментальным методом является измерение, позволяющее получить количественные данные. Измерение А и В предполагает: 1) установление качественной одинаковости А и В; 2) введение единицы измерения (секунда, метр, килограмм, рубль, балл); 3) сопоставление А и В с показанием прибора, который обладает той же качественной характеристикой, что А и В; 4) считывание показаний прибора. В случае измерения физических, химических, технических характеристик приборы являются вполне конкретным устройством. В случае же измерения социальных процессов дело обстоит сложнее. Мы это видели на примере измерения ценностей. Показателен в этом отношении товарно-денежный механизм. Товарам приписывают цены в денежных единицах (рубль, доллар, франк), но нет прибора, который бы позволял измерить цену товара. Цена товара определяется на рынке, в процессе экономической интерпретации. Без теории эксперимент слеп.

Теоретический вровень научного исследования

Теория — это совокупность обобщенных положений. Обобщения фиксируются в терминах, суждениях и умозаключениях. Обобщения имеют дело со многими фактами, с учетом этого говорят о законах. Закон — это связь между фактами и их обобщениями. Главные законы называются принципами. В эмпирическом законе приводятся только факты. Например, «согласно опросам населения, каждый третий из опрошенных недоволен правительством. Было опрошено 1500 человек». Теоретический закон имеет дело только с обобщениями, понятиями. «Согласно закону Бойля—Мариотта, при неизменной температуре произведение давления газа на его объем является неизменяемой величиной, константой: PV= const; T= const». В указанном законе речь идет по крайней мере о пяти понятиях, а именно: газ, давление газа, объем газа, температура газа, константа.  
Строго говоря, эмпирические и теоретические законы не имеют смысла один без другого, они взаимонагружены. В нашем примере с опросом населения фактически тоже не обошлось без понятий, в частности использовалось понятие «быть недовольным правительством». Всякое рассмотрение фактов содержит научный смысл, ибо они интерпретируются, т.е. подводятся под понятия и теоретические законы. Факты вроде бы сами «лезут в глаза». А как достигается человеком теоретический уровень исследования?  
В теории подмечается общее. В простейшем случае это выглядит так. Допустим, проводятся эксперименты с жидкостями. В процессе их устанавливается, что при нагревании жидкости расширяются. На основании этого ученый делает вывод: «Видимо, жидкости при нагревании расширяются». Слово «видимо», как выясняется, здесь весьма уместно, ибо вода при нормальном давлении при нагревании от 0 до 4 °С не расширяется, а сжимается («аномалия воды»). Чтобы объяснить аномалию воды, придется учесть строение молекулы воды, состоящей из одного атома кислорода и двух атомов водорода, написать не только формулу Н2О, но и сложное математическое уравнение движения электронов атома воды и решить его. Прямо из эксперимента нельзя получить математические уравнения с дифференциалами и интегралами. Они являются обобщениями. 
Формой выделения общего являются также идеализации. Так, понятие идеального газа фиксирует одинаковость газов. Во многих случаях тела можно, считать материальными точками. Это значит, что все они одинаковы и именно поэтому используется идеализация материальной точки.  
Итак, в целом ход научного исследования можно представить следующим образом: 1) факты фиксируются; 2) факты определенным образом интерпретируются; 3) интерпретация приводит к выработке понятий, законов, идеализации; 4) законы предполагаются гипотезами; 5) из гипотез с помощью правил дедукции, т.е. двигаясь от общего к частному, выводят следствия; 6) следствия сопоставляются с фактами; 7) если следствия теории согласуются с фактами, то признается действенность теории, в противном случае она ставится под сомнение.

Методы научного познания

Метод научного познания — это те приемы и операции, которые используются в науке, а именно: наблюдение, эксперимент, измерение, моделирование, различного рода сравнения, классификации, рассуждения по аналогии, выдвижение гипотез, использование теорий, анализ (разложение на части) и синтез (воспроизведение целого), индукция (восхождение в мысли от частного к общему) и дедукция (движение мысли от общего к частному). 
• Рассмотрим более детально три основных теоретических метода. При аксиоматическом методе научная теория строится в виде аксиом и правил вывода, позволяющих путем дедукции получить теоремы данной теории. Аксиома — это положение, принимаемое без логического доказательства и не могущее быть опровергнуто на основе эмпирических фактов. В рамках евклидовой геометрии через две точки на плоскости можно провести одну и только одну прямую линию (действительно ли дело обстоит именно таким образом, проверить нельзя). Аксиомы не должны противоречить друг другу. Аксиоматический метод широко используется в логике и математике. Он напрочь исключает какие-либо противоречия. Но как показал К. Гёдель, непротиворечивость теории, построенной на аксиомах, нельзя доказать в этой теории. Значит принцип непротиворечивости рассуждений имеет более широкий, чем сугубо логико-математический, характер. Непротиворечивость — принцип всякого теоретического знания, и его правомерность определяется сопоставлением теории с практикой.  
• В науках, обладающих не только теоретическим, но и экспериментальным уровнем исследования, идеальным является гипотетико-дедуктивный метод. На место аксиом ставятся гипотезы. Гипотеза, по определению, есть знание, которое может быть опровергнуто сопоставлением с экспериментальными фактами. Гипотетико-дедуктивный метод используется широко в физике, электротехнике, радиотехнике, экономических науках. Как правило, гипотетико-дедуктивный метод требует хорошей математической подготовки.  
• Если гипотетико-дедуктивный метод оказывается неприемлемым, то приходится обращаться к другим методам, назовем их описательными. Описание изучаемых явлений может быть словесным, графическим, схематическим. Теперь мысль исследователя намного чаще, чем при гипотетико-дедуктивном методе, вынуждена обращаться непосредственно к данным эксперимента, ей реже удается обнаружить закономерные связи. Описательные методы широко используются в биологии, медицине, психологии, социологии. Если описательные методы доводятся до уровня гипотетико-дедуктивного метода, то это всегда триумф. Возможно, однако, что для некоторых особенно сложных явлений описательный метод является наиболее подходящим; сами явления таковы, что они не подчиняются жестким требованиям гипотетико-дедуктивного метода.

идеалы науки.этика ученого

Занятия наукой вырабатывают определенное ценностное отношение к миру. Превыше всего в науке ценится истина и все, что к ней ведет, различного рода эмпирические и теоретические методы. Истина — это главная ценность ученого, но далеко не единственная. В сообществе ученых высоко ценятся непротиворечивость суждений, теоретическое и экспериментальное обоснование достоверности знания, а также критическое отношение к догмам и всякого рода авторитетам, честность, порядочность, мужество в отстаивании своих воззрений.  
Итак, наука как область человеческой деятельности глубоко насыщена ценностными измерениями. Она не является ценностно-нейтральной. 
Более спорным считается вопрос об этическом содержании науки. Все согласны с тем, что ученый не может быть выключен из этических отношений, в частности отношений со своими коллегами, учениками. В научном сообществе считается недопустимым «списывать» чужие результаты, выдавая их за свои (это называется плагиатом).  
В то же время есть немало ученых, которые считают, что их дело исчерпывается добыванием истины. Мы, мол, ученые, а не этики. На это им возражают в том смысле, что ученые должны соизмерять свою активность с состоянием общества. Недопустимо, ссылаясь на свою научную специализацию, передавать в руки тех, в ком течет кровь холодного злодея, средства массового уничтожения, манипулирования сознанием людей, бесконтрольного вмешательства в их дела. В этой связи обычно указывают на ядерное, биологическое и химическое оружие, на данные по манипуляции с генами животных и людей, на внесение в банки данных компьютеров чуть ли не исчерпывающих сведений о каждом члене общества.  
В последние годы все большее число ученых склоняется к тому, что науку неправильно считать ведомством всего лишь по добыче истины, ее следует включать, подчеркивали Н. Бор и В. Гейзенберг, в широкие общественные взаимосвязи. А это означает, что ученые берут на себя ответственность, если не полностью, то по крайней мере в существенной степени, за свои творения. Они становятся этиками. Ибо ответственность — это этическая конструкция. Прежде чем создать что-либо, могущее угрожать безопасности людей, следует сто раз подумать, сверить свое мнение с другими. А приняв решение, не следует уходить от ответственности.  
Подлинный ученый не стоит в стороне от этических, равно как и эстетических, ценностей. Он всецело принимает их достоинства. Для ученого истина — это знак добра (и красоты).

Обзор: Философия и наука

Взаимоотношения философии и науки имеют длительную историю. В античности и средневековье их почти не различали. Наука была развита по сравнению с теперешним ее состоянием весьма слабо. Еще только вырабатывались, в том числе и в философии, принципы всестороннего как теоретического, так и экспериментального обоснования знания.  
В Новое время, главным образом благодаря работам Декарта и Гегеля, было введено представление об универсальной науке, каковой и считали философию; остальные науки выступали как части философии. Это спокойное согласие философии и науки продолжалось недолго. С одной стороны, в самой философской среде возникло движение против признания философии наукой, поскольку, как считали некоторые (Шопенгауэр, Ницше), она жизненней всякой науки, она есть искусство. С другой стороны, чувствовалось давление наук на философию. В рамках неопозитивизма (XX век) философия уже не считалась наукой, ибо у нее нет самостоятельной экспериментальной базы и она не занимается истиной.  
В наши дни каждое из двух утверждений — «философия — это наука» и «философия не является наукой» — имеет своих сторонников. Однако, как нам представляется, противостояние сторонников и противников признания философии наукой в настоящее время отнюдь не обязательно. И вот почему.  
Во-первых, выяснено, что в науке содержатся философские положения. Правомерность этих положений определяется среди прочего и экспериментами. Вместе, например, с математикой философские положения также подвергаются проверке. Так, физическими экспериментами подтверждается не только физика, но и математика, и философия, которая в ней содержится. Во-вторых, философия только навредила бы себе, если бы она признала неприемлемыми требования обоснования достоверности философского знания. В философию нельзя допускать необоснованное знание — так считает большинство философов. Но это означает, что ценности науки являются вместе с тем и ценностями философии.  
В-третьих, надо признать, что научный характер философии ни в коей мере не противоречит ее богатому эстетическому и этическому потенциалу. В науке, например математике или физике, тоже присутствуют эстетические и этические ценности, но не в таком ярком виде, как в философии.  
Философия имеет научное содержание, поэтому она является наукой. Но наряду с научным философия обладает также эстетическим и этическим содержанием. 
Из четырех главных современных философских движений — аналитизма, феноменологии, герменевтики и постмодернизма — наиболее продуктивно философией науки занимается аналитизм. Феноменологи разрабатывают общую теорию познания, ее влияние на современную науку пока еще не очень значительно. Что касается герменевтики и постмодернизма, то их влияние сказывается сколько-нибудь существенно только в области гуманитарных наук. Будущее этого влияния остается пока неясным.

Религия и наука

В «Фаусте» Гёте происходит разговор между ученым Фаустом и его подругой Гретхен. Гретхен: «А теперь скажи, как ты относишься к религии?». Фауст, не без смущения и вроде бы от чего-то защищаясь: «Не хочу никого лишать его чувства и его Церкви». Чистая и наивная Гретхен верит в Христа. Фауст же ведет себя уклончиво. Разговор между Гретхен и Фаустом — это своеобразная картина сложных взаимоотношений религии и науки. В данном случае мы говорим не о тех людях, которые просто-напросто не сведущи либо в религии, либо в науке. Для таких людей взаимоотношений религии и науки не существует, они признают что-то одно. Намного сложнее приходится тем, кто понимает достоинства как религии, так и науки. Можно ли их согласовать друг с другом, религию и науку,— вот в чем вопрос.  
В античности и средневековье на этот вопрос, как правило, отвечали утвердительно: «Конечно, можно и следует». Аристотель пришел к представлению о боге-первопричине. Средневековые мыслители везде видели проявление Божественного Разума, в чем их убеждала каждая новая открытая закономерность. Такой же позиции придерживались великие естествоиспытатели Нового времени — Кеплер, Ньютон, Лейбниц, Мопертюи. Постепенно, однако, ситуация стала меняться, все чаще ученые стали подчеркивать, что наука может обойтись без гипотезы Бога. В современном учебнике, например по физике, вы не встретите рассуждений о Боге. Основание — существование Бога нельзя подтвердить фактами.  
В науке очень трепетно относятся к достоверности знания. Знание достоверно, если вы его хорошо обосновываете логическим путем и соответствующими экспериментами. Приведем на этот счет характерный пример. Современные физики считают, что элементарные частицы состоят из кварков, частиц, которые невозможно «оттащить» друг от друга, ибо силы их взаимного притяжения с увеличением расстояния между ними резко нарастают. Выходит, что кварк нельзя подобно электрону или позитрону «вытащить на белый свет» и провести над ним эксперименты. Тем не менее большинство физиков верят в существование кварков. Они рассуждают так: допустим, что кварки существуют, в таком случае в экспериментах должно быть это и это. Эксперименты дают как раз те результаты, которое были предсказаны. Значит, нет оснований отрицать существование кварков.  
В случае же с религией экспериментальные методы бессильны в вопросе подтверждения или опровержения существования Бога. Бог, по определению, дан в его откровениях и чудесах. Экспериментально это нельзя не подтвердить, не опровергнуть. Поэтому неопозитивисты и аналитики не считают религию наукой. Но они и не собираются ее осмеивать, так как сознают, что религия — это культурный феномен, отказ от нее если не всегда, то, по крайней мере, в очень многих случаях равносилен забвению духовности. «Какими были бы наши чувства, если бы мы ничего не слышали о Христе?» — вопрошал Витгенштейн. Но что же в таком случае есть вера в Бога? В ответе на этот вопрос ученые, как правило, стремятся избежать всякой мистики. Вера в Бога — это чувство, считают многие аналитики, вера в Бога — это универсальная мысль о добре, полагают, между прочим вслед за Кантом, другие.  
Итак, вера в Бога есть некоторая ценность, правомерность которой подтверждается не физическими экспериментами, а практикой жизни. Религия выступает некоторой устремленностью человеческого сознания, которое в отличие от искателей полезных ископаемых не вгрызается в толщу земли, а строит лестницу в небо. Нет никаких научных оснований препятствовать этому строительству. Отсюда родилась защищаемая многими учеными формула, согласно которой религия и наука не отрицают, а взаимодополняют друг друга. Нет необходимости противопоставлять науку религии или же возвышать одну над другой.  
Положение о дополнительности религии и науки не каждому по нраву — часто отдают приоритет либо религии, либо науке. Если эта приоритетность выражается в резкой форме, то дело доходит до противостояния. Вопрос в том, насколько высоко ценят религию и науку. В этой связи показательны следующие стихотворные строчки Гёте (перевод ваш): Наукой, искусством владея, Религию скупо оценят. Науку, искусство не зная, Религию искренне любят.  
Что касается современной, новейшей философии, то она чаще, чем когда бы то ни было ранее, отдает приоритет науке. Религиозное содержание философии уменьшается. Вместе в тем широко распространены варианты христианской философии. В России культивируется православная философия, на Западе — неокатолическая и неопротестантская.