Принципы научного познания действительности

1. Введение

Каждого человека, начиная  с самого раннего возраста, отличает любопытство – естественное стремление познавать окружающий мир. «Любопытство сродно человеку и просвещенному, и  дикому»,- утверждал выдающийся русский  историк и писатель Н. М. Карамзин (1766-1826). С возрастом неосознанное любопытство постепенно перерастает  в осознанное желание познавать  законы, которые управляют природой, научиться применять их в своей  трудовой деятельности, предвидя возможные  ее последствия. Законы природы и  способ их применения отражают концентрированный  опыт человека. Опираясь на него, человек  способен защитить себя от ошибок и  ему легче достичь желаемых целей.

Современные средства естествознания дают возможность исследовать многие сложнейшие процессы на уровне атомных  ядер, атомов, молекул, клеток, а затем  и синтезировать ранее несуществующие в природе вещества с необычными свойствами, а из них производить  новые материалы для различных  машин, устройств, изделий и т.п. Кроме  того, благодаря таким исследованиям  выращиваются высокоурожайные культурные растения, разрабатываются высокоэффективные  средства лечения болезней и т.д.

Но знания не приходят сами по себе. Многие века сотни ученых усердно работали, чтобы достигнуть сегодняшнего уровня знаний.  Но параллельно с научным познанием существовало так называемое антинаучное познание мира. Понятие "истинное" не эквивалентно понятию "научное". Важной проблемой является определение научности знания и отграничения его от других видов знания. Для этого существует совокупность критериев научности, используя которые можно отличить научное знание от ненаучного. Так, современные физики не обсуждают возможность построения вечного двигателя, а астрономы не относятся всерьез к работам по астрологии. Вместе с тем в теоретических журналах публикуется множество статей, где представлены научные гипотезы - предположительное суждение о связи явлений.

Методология науки для  целей отграничения научного знания от ненаучного использует несколько  принципов. Наиболее часто говорят  о трех из них - рациональности, верификации  и фальсификации. Принцип рациональности является основным средством обоснованности знания; он как бы ориентирует исследователя  на определенные нормы и идеалы научности, а также эталоны знаний.

Согласно принципу верификации, некое понятие или суждение имеет  значение, если оно сводимо к непосредственному  опыту или высказыванию о нем, т.е. эмпирически проверяемо. Различают  непосредственную верификацию, когда  происходит прямая проверка утверждений, формулирующих данные наблюдения и  эксперимента, и косвенную верификацию, когда устанавливаются логические отношения между косвенно верифицируемыми  утверждениями. Использование принципа верификации дает возможность разделить  научное и ненаучное знания, но он плохо справляется с поставленной перед ним задачей, если некоторая  система представлений построена  таким образом, что практически  любой наблюдаемый факт можно  объяснить в его пользу (религия, идеология, астрология и т.д.).

Принцип фальсификации предложил  известный методолог науки XX в. К. Поппер; суть этого принципа в том, что критерием научного статуса  теории является ее фальсифицируемость, или опровержимость, т.е. знание приобретает  уровень научного только в том  случае, если оно в принципе опровержимо. По представлениям Поппера, эксперименты, направленные на попытку опровергнуть некую теорию, наиболее эффективно подтверждают ее истинность и научность. Так, если все известные вам вороны имеют темный окрас, то направьте, следуя этому принципу, свои поиски не на отыскание  еще одной темной вороны, а поищите  среди них белую ворону.

Важность принципа фальсификации  обусловлена следующим. Несложно получить подтверждения, или верификации, почти  для каждой теории, если искать только подтверждения. По мнению Поппера, каждая "хорошая" научная теория является некоторым запрещением - она "запрещает" появление определенных событий. Чем  больше теория запрещает, тем она  лучше. Теория, не опровержимая никаким  мыслимым событием, является ненаучной; можно сказать, что неопровержимость представляет собой не достоинство  теории, а ее порок. Каждая настоящая  проверка теории является попыткой ее фальсифицировать (опровергнуть).

Зачастую ненаучное знание пытаются выдать за научное и представляют в наукообразной форме. Сегодня  распространено мнение о том, что  современная наука консервативна  и ограниченна, поскольку не признает так называемые нетрадиционные, паранаучные  концепции - астрологию, парапсихологию, уфологию и т.д. Эти концепции  появились не в наше время, а сотни  и тысячи лет назад, однако до сих  пор соответствующие исследования не считаются научными, так как  не дали достоверных, научно установленных  фактов. А наука не может наделить статусом научности те исследования, которые не являются обоснованными.

Таким образом, мы опять возвращаемся к наличию определенных критериев  естественно-научного познания. Рассмотрим их подробнее.

2. Принципы научного  познания действительности

В основе естественно-научного познания окружающего мира лежит  сложная творческая работа, включающая сочетающиеся сознательные и подсознательные  элементы. О важной роли подсознательных  элементов говорили многие выдающиеся ученые. В частности, А. Эйнштейн подчеркивал: «Нет ясного логического пути к научной истине, ее надо угадать некоторым интуитивным скачком мышления». Особенности и специфика сознательных и подсознательных элементов придают индивидуальный характер решению разными учеными даже одной и той же естественно-научной проблемы. «И хотя представители различных школ считают свой стиль единственно правильным, разные направления дополняют и стимулируют друг друга; истина же не зависит от того, каким способом к ней приближаться», — так считал советский физик-теоретик академик А. Б. Мигдал (1911—1991).

Несмотря на индивидуальность и специфику решения научных  задач, все же можно назвать вполне определенные правила научного познания:

• ничего не принимать за истинное, что не представляется ясным и отчетливым;
• трудные вопросы делить на столько частей, сколько нужно для их разрешения;
• начинать исследование с самых простых и удобных для познания вещей и восходить постепенно к познанию трудных и сложных;
• останавливаться на всех подробностях, на все обращать

Эти правила впервые сформулировал  Рене Декарт, французский философ, математик, физик и физиолог. Они составляют сущность метода Декарта, в одинаковой мере применимого как для естественно-научного, так и для гуманитарного познания.

Естественно-научные знания играют важную и определяющую роль в процессе познания. Так, английский физик Дж. К. Максвелл утверждал: «Что касается материальных наук, то они кажутся мне прямой дорогой к любой научной истине... Сумма знаний берет значительную долю своей ценности от идей, полученных путем проведения аналогий с материальными науками...»

Достоверность научных знаний. В процессе развития естествознания всегда возникал и возникает вопрос: в какой мере можно доверять научным результатам, т.е. вопрос о достоверности научных результатов и качестве работы ученого. Приходится констатировать, что научная продукция на своем пути к истине переполнена ошибочными результатами.

Вне зависимости от их характера  и природы ошибочные результаты не только сдерживают поступательный процесс познания, но и могут в ряде случаев привести к авариям, катастрофам и трагическим последствиям.

Например, относительно недавно  американский космический аппарат для исследования Марса потерпел аварию. Причина ее в том, что компьютерные программы для управления тормозными двигателями и для расчета траектории составлялись с учетом разных единиц измерения тяги.

Иногда результаты исследований оказываются ошибочными не в том объективном смысле, что некоторые утверждения и представления со временем дополняются, уточняются и уступают место новым и что все естественно-научные экспериментальные результаты сопровождаются вполне определенной абсолютной ошибкой, а в гораздо более простом смысле, когда ошибочные формулы, неверные доказательства, несоответствие фундаментальным законам естествознания и т.п. приводят к неправильным результатам.

Для проверки качества научной  продукции проводится ее контроль: экспертиза, рецензирование и оппонирование. Каждый из них направлен на определение достоверности научных результатов. Приведем некоторые цифры, характеризующие эффективность контроля предлагаемых патентуемых материалов. В результате экспертизы 208 975 заявок на изобретения, поданных в Национальный совет изобретений США, выявлено, что всего лишь 8615 (около 4%) из них не противоречило здравому смыслу, а реализовано только 106 (менее 0,05%) заявок. Поистине, как у поэта: «...изводит единого слова ради тысячи тонн словесной руды». До недавнего времени в отечественных академических и центральных отраслевых журналах после рецензирования публиковалась примерно одна из пяти представленных к публикации работ. Добросовестное оппонирование позволяет существенно сократить поток несостоятельных кандидатских и докторских диссертаций.

Вместе с тем следует  признать, что экспертиза, рецензирование и оппонирование далеки от совершенства. Можно привести не один пример, когда великие научные идеи отвергались как противоречащие общепринятым взглядам, — это и квантовая гипотеза Макса Планка (1858—1947), и постулаты Нильса Бора (1885—1962) и др. Обобщая свой опыт участия в научной дискуссии и оценивая мнения многих оппонентов, Макс Планк писал: «Великая научная идея редко внедряется путем постепенного убеждения и обращения своих противников, редко бывает, что Саул становится Павлом. В действительности дело происходит так, что оппоненты постепенно вымирают, а растущее поколение с самого начала осваивается с новой идеей...» Научной полемики сознательно избегал Чарлз Дарвин. Об этом на склоне своих лет он писал: «Я очень рад, что избегал полемики, этим я обязан Лейелю... [своему учителю] он убедительно советовал мне никогда не ввязываться в полемику, так как от нее не выходит никакого прока, а только тратится время и портится настроение». Однако дискуссию по существу нельзя полностью исключать как средство постижения истины. Вспомним известное изречение: в споре рождается истина.

3. Истина — предмет познания

Часто встречающееся утверждение: главная цель естествознания - установление законов природы, открытие скрытых  истин - явно или неявно предполагает, что истина где-то уже есть и существует в готовом виде, ее надо только найти, отыскать как некое сокровище. Великий  философ древности Демокрит еще  в V в. до н. э. говорил: "Истина скрыта в глубине (лежит на дне морском)". Что же означает открыть естественно-научную истину в современном понимании? Это – во-первых, установить причинно-следственную связь явлений и свойств объектов природы, во-вторых, подтвердить экспериментом, опытом истинность полученных теоретических утверждений и, в-третьих, определить относительность естественно-научной истины.

Одна из задач естествознания – объяснить явления, процессы и  свойства объектов природы. Слово «объяснить»  в большинстве случаев означает «понять». Что обычно подразумевает  человек, говоря, например: «Я понимаю  свойство данного объекта?» Как  правило это означает: «Я знаю, чем  обусловлено данное свойство, в чем  его сущность и к чему оно приведет». Так образуется причинно-следственная связь: причина – объект – следствие. Установление и количественное описание такой связи служат основой научной теории, характеризующейся четкой логической структурой и состоящей из набора принципов или аксиом и теорем со всеми возможными выводами. По такой схеме строится любая математическая теория. При этом, конечно, предполагается создание специального научного языка, терминологии, системы научных понятий, имеющих однозначный смысл и связанных между собой строгими законами логики. Так достигается математическая истина.

Истинный естествоиспытатель не должен ограничиваться теоретическими утверждениями или выдвинутыми  гипотезами для объяснения наблюдаемых  явлений или свойств. Он должен подтвердить  их экспериментом, опытом, он должен связать их с «действительным ходом вещей». Только так естествоиспытатель может приблизиться к естественно-научной истине, которая, как теперь понятно, принципиально отличается от математической истины.

После проведения эксперимента, опыта наступает завершающая  стадия естественно-научного познания, на которой устанавливаются границы  истинности полученных экспериментальных  результатов или границы применимости законов, теорий или отдельных научных  утверждений. Результат любого эксперимента, как бы он тщательно не проводился, нельзя считать абсолютно точным. Неточность экспериментальных результатов  обусловливается двумя факторами: объективным и субъективным. Один из существенных объективных факторов – динамизм окружающего нас мира: вспомним мудрые слова Гераклита  – «Все течет, все изменяется; в  одну и ту же реку нельзя войти дважды». Другой объективный фактор связан с  несовершенством технических средств  эксперимента. Эксперимент проводит человек, органы чувств и интеллектуальные способности которого далеки от совершенства: errare humanum est – ошибаться свойственно человеку (известное латинское выражение) – это и есть субъективный фактор неточности естественнонаучных результатов.

Выдающийся естествоиспытатель академик В.И. Вернадский (1863–1945) с уверенностью утверждал: «В основе естествознания лежат  только научные эмпирические факты  и научные эмпирические обобщения». Напомним: эмпирический подход основан  на эксперименте и опыте как определяющих источниках естественно-научного познания. Вместе с тем В.И. Вернадский указывал и на ограниченность эмпирических знаний...

Теоретические утверждения  без эксперимента носят гипотетический характер. Только при подтверждении  экспериментом из них рождается  истинная естественно-научная теория. Научная теория и эксперимент, или, в обобщенном представлении, наука  и практика – вот два кита, на которых держится ветвистое древо  познания. «Влюбленный в практику без науки словно кормчий, ступающий на корабль без руля или компаса; он никогда не уверен, куда плывет... Наука – полководец, а практика – солдат», – так сказал гениальный Леонардо да Винчи.

Подводя итог, сформируем три основных положения теории естественно-научного познания:

1. в основе  естественно-научного познания лежит  причинно-следственная связь;