Филосовская база и методология естествознания

Вернемся к последнему этапу гипотетико-дедуктивной модели процесса познания, завершаемому появлением теоретического закона. Здесь следует  особо отметить, что с признанием такого закона окончательная точка  в процессе познания не ставится. Дело в том, что по правилам той же логики из истинности следствия не следует  истинность основания (в нашем случае гипотезы).

По сути, здесь  в полной мере проявляется философский  принцип, провозглашающий относительный  характер положений, законов и теорий всех без исключения наук, изучающих  природу и общество. Мы можем говорить лишь о той или иной степени  достоверности теоретической гипотезы, поскольку, как бы велико ни было количество подтверждающих ее фактов, в принципе имеется отличная от нуля вероятность  того, что появятся новые твердо установленные факты, которые существенно  ограничат область применения принятой теории и потребуют разработки непротиворечивой обобщающей теории. История науки  знает тому немало примеров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Критерии  и нормы научности

Итак, теоретический  уровень познания позволяет получить наиболее общее, целостное представление  о связях и закономерностях, объективно действующих в определенной области реального мира. Эмпирическая же проверка обеспечивает достоверность установленного теоретического объяснения, т. е. возможность надежного прогнозирования поведения материальных систем. Однако нередки случаи, когда принятая теория, удовлетворяя критерию достоверности, что проявляется в правильном предсказании ранее не известных явлений, тем не менее, оказывается неадекватной природе. Это означает, что принятая теоретическая модель реального объекта неполно отражает его внутреннюю структуру и свойства. Со временем она оказывается не в состоянии непротиворечиво объяснить более широкий круг явлений. Возникает необходимость создания новой теоретической модели, которая отвечала бы критерию адекватности природе.

История естествознания знает немало примеров того, как  исчерпывался эвристический потенциал  казавшихся незыблемыми теорий именно по причине выявления на достигнутом  уровне развития их неадекватности природе  реальных явлений и процессов. Ярким  примером такого рода может служить  развитие представлений о природе  света: от концепии упругих продольных волн к представлению об поперечных электромагнитных волнах и далее – к концепции корпускулярно-волнового дуализма света.

Следует отметить, что при разработке современных  теорий вводятся понятия, которым соответствуют  недоступные непосредственному  наблюдению характеристики изучаемой  реальности. Это приводит к определенной независимости теоретического знания от его эмпирической основы. Поэтому  проблема обеспечения научности  знания, его соответствия критериям  и нормам научности приобретает  всё большее значение, особенно если принимать во внимание активизацию  всевозможных псевдонаучных идей и  направлений.

Что же касается научной  методологии, то она сформулировала ряд принципов для установления научности знания. Одного из них, получившего  название принципа верификации, мы уже касались: любое суждение имеет смысл, только если оно эмпирически проверяемо.

Принцип верификации  эффективно действует в сфере  естественных наук, причем нередко  на уровне косвенной верификации, когда  понятия, введенные теорией, нельзя наблюдать непосредственно. Так, например, в физике элементарных частиц широко используется понятие кварков – гипотетических частиц, из которых, согласно теории, состоят участвующие в сильном взаимодействии экспериментально наблюдаемые частицы – адроны. Обнаружить свободные кварки в экспериментах не удается, чему имеется ряд объяснений. Однако достоверно зафиксированы физические явления, предсказанные кварковой теорией, что является свидетельством ее косвенной верификации.

Однако более  надежное подтверждение концепций  и базирующихся на них теорий обеспечивает применение принципа фальсификации, который гласит: научным может быть только то знание, которое в принципе опровержимо. Формулируя этот принцип, крупный философ ХХ в. Карл Поппер отталкивался от существенного различия весомости фактов в процедурах подтверждения и опровержения научного знания. Действительно, повторение множества подтверждающих фактов не дает окончательной уверенности в истинности того или иного закона, но достаточно одного явно опровергающего факта, чтобы признать этот закон ошибочным. В качестве примера часто приводится закон всемирного тяготения: любое количество падающих яблок не станет непреложным подтверждением его истинности, но достаточно одного яблока, полетевшего прочь от Земли, чтобы он мог считаться опровергнутым. Именно поэтому каждая неудачная попытка фальсифицировать (опровергнуть) теорию дает новое подтверждение ее научности.

Последовательное  проведение в жизнь принципа фальсификации  лишает научное знание законченности, неизменности. Здесь принцип фальсификации  переходит в концепцию перманентной научной революции, согласно которой  предполагаемая опровержимость теорий со временем становится реальной, что приводит к их крушению, возникновению новых проблем, требующих объяснения, а в этом и состоит залог прогресса науки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Научные революции и становление научных  парадигм

Последние годы характеризуются  расширением функций науки: наряду с описанием и объяснением  объектов и явлений она стала  выполнять функцию производительной силы в том, конечно, смысле, что сегодня  научные исследования и разработки лежат в основе любого производства. Результаты научной деятельности в  виде научной информации являются своеобразной продукцией, непосредственно используемой в производстве материальных ценностей. Объем научной информации, производимой мировой наукой, постоянно возрастает. Как показывают количественные оценки, объем научной продукции возрастает по экспоненциальному закону, т. е. каждые 15 лет он увеличивается в е раз (где е = 2,72 – основание натурального логарифма).

Развиваясь в  среднем экспоненциально, наука, однако, время от времени резко меняет темпы накопления и систематизации знаний. Периоды плавного, кропотливого накопления сведений внезапно сменяются  лавинообразным возникновением принципиально  новых идей, гипотез и теорий, которые кардинальным образом изменяют, казалось бы, незыблемые представления  об окружающей реальности. Картина  мира переписывается заново.

Такова внутренняя логика развития научного знания, логика, сочетающая эволюционные и революционные  процессы. В рамках методологии обсуждаются  различные модели, отражающие подобную логику развития науки. Наибольшую популярность в среде ученых приобрела концепция развития американского философа Томаса Куна, который ввел в методологию науки понятие парадигмы, в переводе с греческого означающее: образец, пример.

По Т. Куну, парадигма  объединяет «...общепризнанные научные  достижения, которые в течение  определенного времени дают модель постановки проблем и их решений  научному сообществу». Таким образом, парадигма на длительный период времени  определяет научную картину мира, служит образцом, общепринятым стандартом подхода к решению научных  проблем, находит отражение в  учебниках, фундаментальной и популярной научной литературе и, наконец, ее основные положения овладевают массовым сознанием. В основе парадигмы лежит, как  правило, определенная теория, сама же парадигма как таковая теорией  не является, поскольку она не выполняет  функции объяснения, а задает общее  направление построения всевозможных теорий (в течение срока своего действия).

В истории естествознания заняли свое место парадигмы, базирующиеся на аристотелевой динамике, ньютоновской механике, максвелловской электромагнитной теории, эйнштейновской теории относительности. Развитие научного знания в рамках парадигмы стало называться нормальным; с появлением новой парадигмы связан экстраординарный этап приращения такого знания, знаменующий собой научную революцию.

Следует подчеркнуть, что возникновение новой парадигмы  логически необъяснимо, ведь она  никоим образом не вытекает из предыдущего  знания. Здесь мы имеем непредсказуемый  скачок, скорее, даже взлет познания, иррациональное событие, к тому же не являющееся однозначно детерминированным. Дело в том, что в критический  момент перехода от одного состояния  к другому существует несколько  возможных продолжений и реализация какого-то одного из них определяется стечением обстоятельств. Так выглядит логика эволюционного развития науки, в котором преемственность научного знания (принцип соответствия) демонстрирует  сочетание наследственности и изменчивости системы, а естественный отбор сохраняет  только адекватные природе гипотезы, способные развиваться во все  более общие теории, обладающие высокой информативностью. Высокий уровень энтропии, характерный для противоречивых, критических ситуаций, скачкообразно сменяется полностью упорядоченным состоянием системы знаний.

Отметим также, что  утверждение новой парадигмы  – событие вовсе не одномоментное. Оно происходит с преодолением активного  противодействия сторонников прежней  парадигмы, поэтому процесс оценки, критического анализа, осмысления и  принятия парадигмы происходит уже  на нормальном этапе развития науки.

Альтернативная  модель, выдвинутая английским философом Имре Лакатосом и базирующаяся на методологии научно-исследовательских программ, принципиально отличается от куновской положением о том, что выбор одной из конкурирующих программ должен производиться на рациональной основе. Исследовательская программа рассматривается не как основополагающая теория, а как последовательность трансформирующихся теорий, исходящих из единых принципов. Научная революция при таком подходе состоит в смене одной программы другой, конкурирующей, программой, превосходящей первую по эвристической силе. Следовательно, по И. Лакатосу, движущей силой развития науки выступает рациональная конкуренция программ, имеющих каждая свой потенциал позитивной эвристики.

Нетрудно убедиться, что, отличаясь друг от друга, две  эти наиболее авторитетные модели логики науки сходятся в главном –  в опоре на феномен научных революций.

При определении  смысла и содержания понятия «научная революция» во главу угла выносится  радикальная смена (переворот) всей иерархической структуры науки, всех ее элементов, а именно: способов интерпретации наблюдаемых фактов, закономерностей, теорий, наконец, всей научной картины мира, которая  в обобщенном виде сосредоточивает  все остальные элементы научного знания.

Одно, пусть даже крупнейшее, научное открытие не в  состоянии изменить научную картину  мира. Однако такое открытие способно стимулировать серию других открытий, которые в совокупности обеспечат  необходимые условия для такой  смены. Речь идет в первую очередь  об открытиях в таких фундаментальных  науках, как физика и космология. Совершенно очевидно, что смена научной  картины мира неизбежно влечет за собой такую же радикальную перестройку  самих методов исследования, а  также норм и критериев научности  знания.

Существует общепринятое мнение о том, что в истории  науки однозначно зафиксированы  три научные революции, т. е. три  случая кардинальной смены научной  картины мира.

Первая научная революция пришлась на VI–IV в. до н. э., когда собственно наука выделилась из всего массива знаний об окружающем мире, создав вполне определенные нормы и правила обеспечения научности знания и образцы его построения. Возникшая в результате этой революции так называемая античная научная картина мира, ядро которой составляла геоцентрическая система мировых сфер, стала определяющим фактором мировоззрения на последующие 20 веков.

Вторая научная революция произошла в ХVI–ХVIII вв. Ее отправным пунктом стал переход от геоцентрической к гелиоцентрической модели мира. Одновременно в науке произошли глубочайшие перемены, приведшие к становлению классического естествознания. Итогом этой революции стала механистическая научная картина мира на базе естествознания, вооруженного экспериментально-математическим методом. При этом сложился стереотип научного знания – представление о раз и навсегда установленной абсолютно истинной картине природы.

Однако уже на рубеже ХIХ и ХХ в. поистине «грянула» третья научная революция, сокрушившая претензии классической механики на исчерпывающее описание и объяснение всех явлений природы. По сути, квинтэссенция произошедшего переворота состояла в решительном отказе от выделения в модели мира какого бы то ни было «главного» центра. Все системы отсчета равноправны, следовательно, наши представления зависят от «привязки» к конкретной системе отсчета, а потому являются относительными, как и сама научная картина мира.

Новая естественно-научная картина мира стала результатом глубокого переосмысления таких фундаментальных исходных понятий, как пространство, время, непрерывность, причинность, приведшего к несоответствию новых представлений критериям так называемого здравого смысла.

Существенно изменились общие представления о мире: стало  очевидным, что абсолютно завершенная, истинная картина не будет создана  никогда, ибо знание относительно, а  абсолютная истина недостижима.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможности и границы научного метода

Очевидная тенденция  ускорения научного прогресса способна породить в массовом сознании иллюзию  безграничности ее возможностей. Между  тем, проникая в глубины мироздания, наука вынуждена преодолевать всё  более серьезные преграды. Собственно для того и совершенствуются научные  методы, чтобы подобные преграды преодолевать – когда «в лоб», а когда и  «в обход». Однако есть границы познания, которые носят фундаментальный  характер.

Существование одной  из таких границ обусловлено тем, что сами основания науки не имеют абсолютного характера и в принципе могут быть опровергнуты. Рациональный научный метод не может быть построен иначе, чем на бездоказательном введении наиболее общих первичных допущений – постулатов, аксиом, из которых затем выводятся (более или менее строго) все последующие положения и законы теории.

В свое время Ньютоном были решительно отвергнуты натурфилософские гипотезы о так называемых «скрытых качествах», введенных Аристотелем  и его последователями для  объяснения природных явлений, поскольку  эти гипотезы не допускали экспериментальной  проверки. Позднее Эйнштейн пересмотрел  введенные Ньютоном принципы абсолютности пространства и времени, обратимости  времени, всеобщего детерминизма, оказавшиеся  неадекватными действительности за пределами макромира.