Взаимосвязь эмпирического и теоретического уровней научного познания

          Случайное наблюдение способно  обнаружить необычные явления, которые  соответствуют новым характеристикам  уже открытых объектов либо  свойствам новых, еще не известных  объектов. В этом смысле оно  может служить началом научного  открытия. Но для этого оно  должно перерасти в систематические  наблюдения, осуществляемые в рамках  эксперимента или квазиэкспериментального исследования природы. Такой переход предполагает построение приборной ситуации и четкую фиксацию объекта, изменение состояний которого изучается в опыте. Таким образом, путь от случайной регистрации нового явления к выяснению основных условий его возникновения и его природы проходит через серию наблюдений, которые отчетливо предстают в качестве квазиэкспериментальной деятельности. Важно обратить внимание на следующее обстоятельство. Само осуществление систематических наблюдений предполагает использование теоретических знаний. Они применяются и при определении целей наблюдения, и при конструировании приборной ситуации.

         Теоретические  исследования 

         Структура  теоретического исследования. Перейдем  теперь к анализу теоретического  уровня познания. Здесь тоже можно  выделить (с определенной долей  условности) два подуровня. Первый  из них образует частные теоретические  модели и законы, которые выступают  в качестве теорий, относящихся  к достаточно ограниченной области  явлений. Второй - составляют развитые  научные теории, включающие частные  теоретические законы в качестве  следствий, выводимых из фундаментальных  законов теории. Примерами знаний  первого подуровня могут служить  теоретические модели и законы, характеризующие отдельные виды  механического движения: модель  и закон колебания маятника (законы  Гюйгенса), движения планет вокруг  Солнца (законы Кеплера), свободного  падения тел (законы Галилея) и  др. Они были получены до того, как была построена ньютоновская механика. Сама же эта теория, обобщившая все предшествующие ей теоретические знания об отдельных аспектах механического движения, выступает типичным примером развитых теорий, которые относятся ко второму подуровню теоретических знаний.

          Теоретические модели в структуре  теории 

         Своеобразной  клеточкой организации теоретических  знаний на каждом из его  подуровней является двухслойная  конструкция - теоретическая модель  и формулируемый относительно  нее теоретический закон. Рассмотрим  вначале, как устроены теоретические  модели. В качестве их элементов  выступают абстрактные объекты (теоретические  конструкты), которые находятся в  строго определенных связях и  отношениях друг с другом. Теоретические  законы непосредственно формулируются  относительно абстрактных объектов  теоретической модели. Они могут  быть применены для описания  реальных ситуаций опыта лишь  в том случае, если модель обоснована  в качестве выражения существенных  связей действительности, проявляющихся  в таких ситуациях. В развитых  в теоретическом отношении дисциплинах, применяющих количественные методы  исследования (таких, как физика), законы  теории формулируются на языке  математики. Признаки абстрактных объектов, образующих теоретическую модель, выражаются в форме физических величин, а отношения между этими признаками - в форме связей между величинами, входящими в уравнения. Применяемые в теории математические формализмы получают свою интерпретацию благодаря их связям с теоретическими моделями.

          Богатство связей и отношений, заложенное в теоретической модели, может быть выявлено посредством  движения в математическом аппарате  теории. Решая уравнения и анализируя  полученные результаты, исследователь  как бы развертывает содержание  теоретической модели и таким  способом получает все новые  и новые знания об исследуемой  реальности. Теоретические модели  не являются чем-то внешним  по отношению к теории. Они  входят в ее состав. В основании  развитой теории можно выделить  фундаментальную теоретическую  схему, которая построена из небольшого  набора базисных абстрактных  объектов, конструктивно независимых  друг от друга, и относительно  которой формулируются фундаментальные  теоретические законы. Когда эти  частные теоретические схемы  включены в состав теории, они  подчинены фундаментальной, но по  отношению друг к другу могут  иметь независимый статус. Образующие  их абстрактные объекты специфичны. Они могут быть сконструированы  на основе абстрактных объектов  фундаментальной теоретической  схемы и выступать как их  своеобразная модификация. Итак, строение  развитой естественно-научной теории можно изобразить как сложную, иерархически организованную систему теоретических схем и законов, где теоретические схемы образуют своеобразный внутренний скелет теории. Чтобы применить к опыту фундаментальные законы развитой теории, из них нужно получить следствия, сопоставимые с результатами опыта.

         Основания  науки 

         Можно  выделить, по меньшей мере три главных компонента оснований научной деятельности: идеалы и нормы исследования, научную картину мира и философские основания науки. Каждый из них, в свою очередь, внутренне структурирован. Охарактеризуем каждый из указанных компонентов и проследим, каковы их связи между собой и возникающими на их основе эмпирическими и теоретическими знаниями.

          Идеалы и нормы исследовательской  деятельности 

         Как  и всякая деятельность, научное  познание регулируется определенными  идеалами и нормативами, в которых  выражены представления о целях  научной деятельности и способах  их достижения. Среди идеалов  и норм науки могут быть  выявлены: а) собственно познавательные  установки, которые регулируют процесс  воспроизведения объекта в различных  формах научного знания; б) социальные нормативы, которые фиксируют роль науки и ее ценность для общественной жизни на определенном этапе исторического развития, управляют процессом коммуникации исследователей, отношениями научных сообществ и учреждений друг с другом и с обществом в целом и т.д.. Эти два аспекта идеалов и норм науки соответствуют двум аспектам ее функционирования: как познавательной деятельности и как социального института. Познавательные идеалы науки имеют достаточно сложную организацию. В их системе можно выделить следующие основные формы: 1) идеалы и нормы объяснения и описания, 2) доказательности и обоснованности знания, 3) построения и организации знаний. В совокупности они образуют своеобразную схему метода исследовательской деятельности, обеспечивающую освоение объектов определенного типа. На разных этапах своего исторического развития наука создает разные типы таких схем метода, представленных системой идеалов и норм исследования. Сравнивая их, можно выделить как общие, инвариантные, так и особенные черты в содержании познавательных идеалов и норм. Первый уровень представлен признаками, которые отличают науку от других форм познания (обыденного, стихийно-эмпирического познания, искусства, религиозно-мифологического освоения мира и т.п.).

          Второй уровень содержания идеалов  и норм исследования представлен  исторически изменчивыми установками, которые характеризуют стиль  мышления, доминирующий в науке  на определенном историческом  этапе ее развития. Становление  естествознания в конце XVI - начале XVII в. утвердило новые идеалы и  нормы обоснованности знания. В  соответствии с новыми ценностными  ориентациями и мировоззренческими  установками главная цель познания  определялась как изучение и  раскрытие природных свойств  и связей предметов, обнаружение  естественных причин и законов  природы. Отсюда в качестве главного  требования обоснованности знания  о природе было сформулировано  требование его экспериментальной  проверки. Эксперимент стал рассматриваться  как важнейший критерий истинности  знания. Можно показать, далее, что  уже после становления теоретического  естествознания в XVII в. его идеалы  и нормы претерпевали существенную  перестройку. Наконец, в содержании  идеалов и норм научного исследования  можно выделить третий уровень, в котором установки второго  уровня конкретизируются применительно  к специфике предметной области  каждой науки (математики, физики, биологии, социальных наук и т.п.). Историческая  изменчивость идеалов и норм, необходимость вырабатывать новые  регулятивы исследования порождает  потребность в их осмыслении  и рациональной экспликации. Результатом  такой рефлексии над нормативными  структурами и идеалами науки  выступают методологические принципы, в системе которых описываются  идеалы и нормы исследования.

          Научная картина мира 

         Второй  блок оснований науки составляет  научная картина мира. В развитии  современных научных дисциплин  особую роль играют обобщенные  схемы образы предмета исследования, посредством которых фиксируются  основные системные характеристики  изучаемой реальности. Эти образы  часто именуют специальными картинами  мира. Термин "мир" применяется  здесь в специфическом смысле  – как обозначение некоторой  сферы действительности, изучаемой  в данной науке. Обобщенная характеристика  предмета исследования вводится  в картине реальности посредством  представлений: 1) о фундаментальных  объектах, из которых полагаются  построенными все другие объекты, изучаемые соответствующей наукой; 2) о типологии изучаемых объектов; 3) об общих закономерностях их  взаимодействия; 4) о пространственно-временной  структуре реальности. Все эти  представления могут быть описаны  в системе онтологических принципов, посредством которых эксплицируется  картина исследуемой реальности  и которые выступают как основание  научных теорий соответствующей  дисциплины. Картина реальности  обеспечивает систематизацию знаний  в рамках соответствующей науки. С ней связаны различные типы  теорий научной дисциплины (фундаментальные  и частные), а также опытные  факты, на которые опираются и  с которыми должны быть согласованы  принципы картины реальности. Одновременно  она функционирует в качестве  исследовательской программы, которая  целенаправляет постановку задач как эмпирического, так и теоретического поиска и выбор средств их решения.

         Связь  картины мира с ситуациями  реального опыта особенно отчетливо  проявляется тогда, когда наука  начинает изучать объекты, для  которых еще не создано теории  и которые исследуются эмпирическими  методами. Кроме непосредственной  связи с опытом картина мира  имеет с ним опосредованные  связи через основания теорий, которые образуют теоретические  схемы и сформулированные относительно  них законы. Картину мира можно  рассматривать в качестве некоторой теоретической модели исследуемой реальности. Но это особая модель, отличная от моделей, лежащих в основании конкретных теорий. Нужно учитывать, что новые картины реальности вначале выдвигаются как гипотезы. Гипотетическая картина проходит этап обоснования и может весьма длительное время сосуществовать рядом с прежней картиной реальности. Чаще всего она утверждается не только в результате продолжительной проверки опытом ее принципов, но и благодаря тому, что эти принципы служат базой для новых фундаментальных теорий. Вхождение новых представлений о мире, выработанных в той или иной отрасли знания, в общенаучную картину мира не исключает, а предполагает конкуренцию различных представлений об исследуемой реальности. Формирование картин исследуемой реальности в каждой отрасли науки всегда протекает не только как процесс внутри научного характера, но и как взаимодействие науки с другими областями культуры. Вместе с тем, поскольку картина реальности должна выразить главные сущностные характеристики исследуемой предметной области, постольку она складывается и развивается под непосредственным воздействием фактов и специальных теоретических моделей науки, объясняющих факты. Благодаря этому в ней постоянно возникают новые элементы содержания, которые могут потребовать даже коренного пересмотра ранее принятых онтологических принципов.

         Развитая  наука дает множество свидетельств  именно таких, преимущественно внутри  научных, импульсов эволюции картины  мира. Представления об античастицах, нестационарной вселенной и т.п. выступили результатом совершенно  неожиданных интерпретаций математических  выводов физических теорий и  затем включались в качестве  фундаментальных представлений  в научную картину мира.

          Философские основания науки 

         Рассмотрим  теперь третий блок оснований  науки. Включение научного знания  в культуру предполагает его  философское обоснование. Оно осуществляется  посредством философских идей  и принципов, которые обосновывают  онтологические постулаты науки, а также ее идеалы и нормы. Как правило, в фундаментальных  областях исследования развитая  наука имеет дело с объектами, еще не освоенными ни в производстве, ни в обыденном опыте (иногда  практическое освоение таких  объектов осуществляется даже  не в ту историческую эпоху, в которую они были открыты). Для обыденного здравого смысла  эти объекты могут быть непривычными  и непонятными. Знания о них  и методы получения таких знаний  могут существенно не совпадать  с нормативами и представлениями  о мире обыденного познания  соответствующей исторической эпохи. Поэтому научные картины мира (схема объекта), а также идеалы  и нормативные структуры науки (схема метода) не только в период  их формирования, но и в последующие  периоды перестройки нуждаются  в своеобразной стыковке с  господствующим мировоззрением  той или иной исторической  эпохи, с категориями ее культуры. Такую «стыковку» обеспечивают  философские основания науки. Философские  основания науки не следует  отождествлять с общим массивом  философского знания. Из большого  поля философской проблематики  и вариантов ее решений, возникающих  в культуре каждой исторической  эпохи, наука использует в качестве  обосновывающих структур лишь  некоторые идеи и принципы. Формирование  и трансформация философских  оснований науки требует не  только философской, но и специальной  научной эрудиции исследователя (понимания им особенностей предмета  соответствующей науки, ее традиций, ее образцов деятельности и  т.п.)

         В  процессе научного познания имеет  место не только единство эмпирии  и теории, но и взаимосвязь, взаимодействие  последней с практикой. Говоря  о механизме этого взаимодействия, К. Поппер справедливо указывает  на недопустимость разрушения  единства теории и практики  или (как это делает мистицизм) ее замены созданием мифов. Он  подчеркивает, что практика - не враг  теоретического знания, а «наиболее  значимый стимул к нему». Хотя  определенная доля равнодушия  к ней, отмечает Поппер, возможна  и приличествует ученому, существует  множество примеров, которые показывают, что для него подобное равнодушие  не всегда плодотворно[6].

         Опыт, эксперимент, наблюдение суть составляющие  эмпирического уровня познания  как результата непосредственного  контакта с живой природой, где  исследователь имеет дело с  реальным объектом. Абстракции, идеальные  объекты, концепции, гипотетико-дедуктивные  модели, формулы и принципы —  необходимые компоненты теоретического  уровня. Мыслить движение идей  и наблюдать различные эмпирические  факты — занятия, отличающиеся  друг от друга. Казалось бы, задача  ученого-теоретика — создать  теорию или сформулировать идею  на основе «материи мысли», эмпирик  же привязан к данным опыта  и может позволить себе лишь  обобщение и классификацию. Известно, однако, что между теоретическим и эмпирическим связи достаточно сложные и разно-направленные. Одного противопоставления того, что теории не имеют действительных денотатов (представителей) в реальности, как это можно зафиксировать по отношению к эмпирическому уровню (в наблюдении и эксперименте), мало для понимания сущности теоретического. Данные наблюдения также опосредованы теоретическими представлениями — как говорится, всякая эмпирия нагружена теорией.

         Изменения  в теоретическом аппарате могут  совершаться и без непосредственной  стимуляции со стороны эмпирии. Более того, теории могут стимулировать  эмпирические исследования, подсказывать  им, где искать, что наблюдать  и фиксировать. Это, в свою очередь, показывает, что не всегда эмпирический  уровень исследования обладает  безусловной первичностью, иначе  говоря, первичность и базисность эмпирического не является необходимым и обязательным признаком развития научного знания. Эмпирическое исследование призвано обеспечить выход научно-теоретического к реальной сфере живого созерцания. Теоретическое отвечает за применение аппарата абстракций и категориальных средств для ассимиляции внешнего по отношению к нему материала «живого созерцания», к деятельности, лежащей вне сферы развития понятийных мыслительных средств.