Проблема, гипотеза, теория

(продолжительность – 30 минут)

Обратимся теперь к основным формам научного познания, которые также классифицируются в зависимости от уровней познания, на которых они используются.

Как отмечалось ранее, к формам эмпирического познания относят факт (научный факт) и эмпирическое обобщение (эмпирический закон), а к формам теоретического познания: проблему, гипотезу, научный закон и научную теорию. Рассмотрим последовательно эти формы.

В самом широком смысле под фактом (от лат. factum– сделанное, совершившееся) в философии науки обычно понимают фиксацию какого-либо явления, свойства, процесса, события. Такая фиксация осуществляется обычно в языке, то есть в каких-то текстах (в частности, в древних летописях, в протоколах наблюдений и пр.), но не обязательно. Например, для фиксации (регистрации) фактов можно использовать фотопленку, кинопленку,DVD-диски в тех случаях, когда мы фиксируем факты в образно-наглядной (визуальной, аудиальной) форме.

А.Г. Спиркин определяет факт как явление, ставшее удостоверенным достоянием нашего сознания.

Различают, прежде всего, обыденные и научные факты, к последним предъявляются более строгие требования – они должны быть зафиксированы с соблюдением методологических требований, существующих в данной науке. Например, при регистрации астрономических событий необходимо не только вести протокол наблюдения, а всегда четко указывать время и место наблюдения, имя и фамилию наблюдателя, название прибора (телескопа), с помощью которого проводились наблюдения.

Таким образом, к фиксации научных фактов предъявляются требования точности, строгости, системности, объективности (интерсубъективности).

Внутри самой науки факты также неоднородны. В частности, радикально отличаются физические и исторические факты. Многие физические факты (преломление света на границе сред, падение кирпича из окна, лунные и солнечные затмения и пр.) отличаются воспроизводимостью, повторяемостью, однообразием, потому их легче и проще изучать и фиксировать. Тогда как исторические факты (Октябрьская революция, убийство президента Кеннеди, августовский путч 1991 и пр.) обычно характеризуются уникальностью и невоспроизводимостью, а нередко мы вообще не можем быть уверены в том, был тот или иной факт или не был в реальности (Троянская война, распятие и смерть Иисуса Христа, высадка американских астронавтов на Луну)

В совокупности научные факты образуют фактуальный базис научных теорий и дисциплин. С каждым годом фактуальный базисы наук расширяются, потому что факты, будучи установленными, остаются в науке навсегда.

Правда, зафиксировать событие или явление – еще пол-дела. Подлинно научным факт становится только после того, как получит объяснение или интерпретацию в рамках какой-либо теории или дисциплины. При этом объяснения и интерпретации фактов, в отличие от самих явлений и событий, могут быть ложными, и порой только в ходе длительного развития науки ложные интерпретации заменяются на истинные. Например, долгие годы, вплоть до начала 17 века, астрономы верили, что звезды прикреплены к хрустальной небесной сфере и вращаются вместе с ней. И только Джордано Бруно смог правильно интерпретировать видимое ежесуточное вращение звезд правильно, указав, что вращается не небесная сфера, а Земля вокруг своей оси.

Многие факты до сих пор не имеют общепринятых научных объяснений (например, неясно какое значение для выживания ночных мотыльков имеет их инстинктивное стремление к источнику света, ведь нередко они обжигают крылья или даже погибают в огне).

На основе фактов строится следующая форма научного познания – эмпирическое обобщение, называемая также иногда эмпирическим законом. Эмпирическое обобщение – это общий вывод на основе объединения множества сходных, родственных фактов.

Такое обобщение строится на основе индукции, то есть связано с переходом от частного к общему. Видным теоретиком и сторонником эмпирических обобщений был наш академик В.В. Вернадский¹, полагавший, что именно на основе эмпирических обобщений надлежит строить научное знание: до тех пор, пока не обнаружится хотя бы один факт, противоречащий полученному ранее эмпирическому обобщению (закону), последнее надлежит считать истинным.

Справедливости ради следует отметить, что эмпирическое обобщение всегда строится по неполной индукции, а потому нередко, с открытием новых миров, оказывается ошибочным. Например, до открытия Австралии считалось, что млекопитающие не могут откладывать яйца, но в Австралии обнаружили странного зверька утконоса, который во всём похож на млекопитающих, но откладывает яйца наподобие птиц и пресмыкающихся. Также вплоть до начала 20-го века верили, что все живые организмы имеют клеточное строение, но когда открыли вирусы, то обнаружилось, что они обладают многими признаками живого (обмен веществом с внешней средой, размножение, наличие ДНК, агрессивность и адаптивность), но клеточного строения не имеют.

Поэтому, чтобы «усилить» значимость индуктивных обобщений учёные стремятся обосновать их не только фактами, но и логическими доводами, например, вывести эмпирические законы в качестве следствий из теоретических предпосылок или найти причину, детерминирующую наличие у объектов сходных признаков. Например, если Кеплер получил законы обращения планет чисто индуктивным путем – на основе обобщения астрономических наблюдений, то Ньютон смог вывести эти же законы из собственной теории всемирного тяготения в качестве частного случая.

 

 

Исходной формой теоретического познания является проблема ( от греч.problema– преграда, трудность, задача), под которой понимается вопрос или комплекс вопросов, решение которых представляет практический или теоретический интерес.

Считается, что именно с постановки проблемы начинается научное исследование, а некоторые методологи полагают, что постановка проблемы – уже пол-дела в ее решении.

Проблемы бывают самые разные. Прежде всего, надо отличать реальные проблемы от «псевдопроблем» -- вопросов, обладающих лишь кажущейся значимостью (например, проблема создания вечного двигателя, неразрешимость которой была доказана на основе открытия закона сохранения энергии).

Во-вторых, следует отличать практические и теоретические проблемы. Если первые решаются в материальной действительности и их решение способно принести заметный экономический эффект, то теоретические проблемы решаются в сфере чистой теории. Например, почти все проблемы математики являются теоретическими. К актуальным практическим проблемам можно отнести проблему получения управляемого термоядерного синтеза, создания экологически чистых стиральных порошков и топлива, упаковочных материалов, быстро разлагающихся в природе на нетоксичные составляющие, проблему захоронения ядерных отходов и многие другие.

Также проблемы различаются степенью глобальности и фундаментальности. К наиболее фундаментальным проблемам науки можно отнести проблему происхождения Вселенной, жизни и человека. Каждая из них имеет множество аспектов. Например, проблема происхождения жизни включает в себя вопросы: когда и где зародилась жизнь, что предшествовало зарождению жизни, какие условия способствовали появлению жизни, что из себя представляли первые живые существа и пр.

Решение любой научной проблемы включает выдвижение различных догадок, предположений, а чаще всего более или менее обоснованных гипотез, с помощью которых исследователь, как правило, пытается объяснить факты, не укладывающиеся в старые теории. Гипотезы возникают в неопределенных ситуациях, объяснение которых становится актуальным для науки. Кроме того, на уровне эмпирических знаний (а также на уровне их объяснения) нередко имеются противоречивые суждения. Для разрешения этих проблем требуется выдвижение гипотез.

Гипотеза (от греч. «основа, предположение») представляет собой научное предположение или допущение, истинность которого не доказана. Гипотеза – это также догадка или предсказание, выдвигаемое для устранения ситуации неопределенности в научном исследовании. Поэтому гипотеза есть не достоверное знание, а вероятное, истинность или ложность которого еще не установлены.

Любая гипотеза должна быть обязательно обоснована либо достигнутым знанием данной науки, либо новыми фактами (неопределенное знание для обоснования гипотезы не используется). Она должна обладать свойством объяснения всех фактов, которые относятся к данной области знания, систематизации их, а также фактов за пределами данной области, предсказывать появление новых фактов (например, квантовая гипотеза М. Планка, выдвинутая в начале XX в., привела к созданию квантовой механики, квантовой электродинамики и др. теорий). При этом гипотеза не должна противоречить уже имеющимся фактам.

Гипотеза должна быть либо подтверждена, либо опровергнута. Для этого она должна обладать свойствами фальсифицируемости и верифицируемости. Фальсификация -- процедура, устанавливающая ложность гипотезы в результате экспериментальной или теоретической проверки. Требование фальсифицируемости гипотез означает, что предметом науки может быть только принципиально опровергаемое знание. Неопровержимое знание (например, истины религии) к науке отношения не имеет. При этом сами по себе результаты эксперимента опровергнуть гипотезу не могут. Для этого нужна альтернативная гипотеза или теория, обеспечивающая дальнейшее развитие знаний². В противном случае отказа от первой гипотезы не происходит. Верификация -- процесс установления истинности гипотезы или теории в результате их эмпирической проверки. Возможна также косвенная верифицируемость, основанная на логических выводах из прямо верифицированных фактов.

Наибольшую эвристическую ценность представляет собой подтверждение такими фактами и экспериментальными законами, о существовании которых невозможно было предположить до выдвижения гипотезы. Так, например, предложенная А. Эйнштейном в 1905 году квантовая гипотеза спустя почти десятилетие была подтверждена экспериментами Милликена. Другой пример – подтверждение гипотезы реликтового излучения, выдвинутой Г. Гаммовым в 1946 почти через двадцать лет наблюдениями Пензиаса.

При определенных условиях выдвинутая гипотеза может перейти в теорию, в основе которой лежат законы. Теория является самой высшей, наиболее совершенной и сложноустроенной формой научного познания.

Закон, как мы знаем из лекций по диалектике, это существенная, необходимая повторяющаяся связь между явлениями. Главные черты закона – это его необходимость и объективность. Законы, допускающие исключения, это плохие законы, т.е. просто закономерности, некие тенденции. Эти законы носят описательный характер, они не могут объяснить, почему планеты вращаются именно так, почему объем газа обратно пропорционален давлению и прямо пропорционален температуре. Такое объяснение достигается с помощью теоретических законов, которые раскрывают глубокие внутренние связи процессов, механизм их протекания, вводят ненаблюдаемые объекты (силу тяготения, молекулы и атомы).

В методологии науки различают эмпирические и теоретические законы. Первые выражают связи между чувственно наблюдаемыми свойствами вещей и явлений. К таким законам можно отнести законы Кеплера, описывающие обращение планет, законы Бойля – Мариотта, Гей – Люссака и Шарля, которые выражают функциональную связь между давлением, объемом и температурой так называемых идеальных газов.

С точки зрения точности предсказаний различают статистические и динамические законы. В динамических законах абстрагируются от множества второстепенных и случайных факторов, а потому их предсказания имеют достоверный характер. Однако в большинстве физических, биологических и социальных процессов приходится иметь дело со взаимодействием множества случайных факторов, совокупный результат которых вскрывает определенную тенденцию, выражаемую статистическим законом. Предсказания таких законов имеют лишь вероятностный характер, обусловленный действием множества случайностей.

Наконец, наиболее сложной и развитой формой научного познания является теория, которая строится на основе фундаментальных законах определенной области действительности.

В методологии науки термин «теория» (от греч. theoria — рассмотрение, исследование) понимается в двух основных смыслах: широком и узком. В широком значении теория – это комплекс взглядов (идей, представлений), направленных на истолкование какого-либо явления (или группы сходных явлений). В этом смысле практически каждый человек имеет собственные теории, многие из которых относятся к сфере житейской психологии. С их помощью человек может упорядочивать свои представления о добре, справедливости, взаимоотношениях полов, любви, смысле жизни, посмертном существовании и т.п. В узком, специальном значении под теорией понимается высшая форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях определённой области действительности ³. Для научной теории характерны системная стройность, логическая зависимость одних её элементов от других, выводимость её содержания по определённым логико-методологическим правилам из некоторой совокупности утверждений и понятий, образующих исходный базис теории.

Теории выступают методологическим единицами, своего рода «клеточками», научного знания: в них представлены все уровни научного познания вместе с методологическими процедурами по получению и обоснованию знания. Научная теория включает, объединяет в себе все другие формы научного познания: её основной «строительный материал» -- понятия, они связываются между собой суждениями, из них по правилам логики делаются умозаключения; в основе любой теории лежит одна или несколько гипотез (идей), которые являются ответом на значимую проблему (или комплекс проблем). Если бы конкретная наука состояла только из одной теории, то она, тем не менее, обладала бы всеми основными свойствами науки. Например, геометрия долгие века отождествлялась с теорией Евклида и считалась при этом «образцовой» наукой в смысле точности и строгости. Одним словом, теория – это наука в миниатюре. Таким образом, теория – это целостная, логически упорядоченная система знаний об объекте.

По вопросу о структуре теорий наиболее известна позиция В.С. Швырёва, согласно которому научная теория включает в себя следующие основные компоненты:

1. исходнуюэмпирическую основу, которая включает множество зафиксированных в данной области знания фактов, достигнутых в ходе экспериментов и требующих теоретического объяснения;

2. исходную теоретическую основу -- множество первичных допущений, постулатов, аксиом, общих законов, в совокупности описывающих идеализированный объект теории;

3. логику теории – множество допустимых в рамках теории правил логического вывода и доказательства;

4. совокупность выведенных в теории утверждений с их доказательствами, составляющую основной массив теоретического знания⁴.

Центральную роль в формировании теории, по мнению Швырёва, играет лежащий в её основе идеализированный объект – теоретическая модель существенных связей реальности, представленных с помощью определённых гипотетических допущений и идеализаций⁵. В классической механике таким объектом выступает система материальных точек, в молекулярно-кинетической теории – множество замкнутых в определённом объёме хаотически соударяющихся молекул, представляемых в виде абсолютно упругих материальных точек.

Вопрос о функциях теории – это, по существу, вопрос о предназначении теории, о её роли как в науке, так и в культуре в целом. Отметим только наиболее важные, основные функции научной теории.

1. Отражательная. Идеализированный объект теории является своего рода упрощённой, схематизированной копией реальных объектов, поэтому теория отображает действительность, но не во всей полноте, а только в наиболее существенных моментах. Прежде всего, теория отражает основные свойства объектов, важнейшие связи и взаимоотношения между объектами, закономерности их существования, функционирования и развития.

2.Описательная функция производна от отражательной, выступает её частным аналогом и выражается в фиксации теорией свойств и качеств объектов, связей и отношений между ними. Главное в научном описании – точность, строгость, однозначность. Важнейшим средством описания служит язык: как естественный, так и научный, последний создаётся как раз для увеличения точности и строгости при фиксации свойств и качеств объектов.

3.Объяснительная также производна от отражательной функции. Объяснение уже предполагает поиск законосообразных связей, выяснение причин появления и протекания тех или иных феноменов. Иными словами, объяснить – значит, во-первых, подвести единичное явление под общий закон и, во-вторых, найти причину, породившее это явление.

4. Прогностическая функция проистекает из объяснительной: зная законы мира, мы можем экстраполировать их на будущие события и, соответственно, предвидеть их ход.

5. Ограничительная (запрещающая) функция коренится в принципе фальсифицируемости, согласно которому теория не должна быть всеядной, способной объяснить любые, в первую очередь, ранее неизвестные, явления из своей предметной области, напротив, «хорошая» теория должна запрещать те или иные события.

6.Систематизирующая функция детерминирована стремлением человека к упорядочению мира, а также свойствами нашего мышления, спонтанно стремящегося к порядку⁶. Теории выступают важным средством систематизации, конденсации информации просто в силу имманентной им организации, логической взаимосвязи (выводимости) одних элементов с другими. Простейшей формой систематизации являются процессы классификации.

7. Эвристическая функция акцентирует роль теории как «мощнейшего средства решения фундаментальных задач познания действительности»⁷. Иными словами, теория не только отвечает на вопросы, но также ставит новые проблемы, открывает новые области исследования, которые затем старается исследовать в процессе своего развития.

8. Практическая функция олицетворяется известным афоризмом немецкого физика 19-го века Роберта Кирхгофа: «Нет ничего практичнее, чем хорошая теория». Действительно, теории мы строим не только для удовлетворения любознательности, но, прежде всего, для понимания окружающего мира. В понятном, упорядоченном мире мы не просто чувствуем себя в большей безопасности, но и можем в нём успешно действовать. Таким образом, теории выступают средством решения личных и общественных проблем, повышают эффективность нашей деятельности.

Виды теорий выделяются на основании их структуры, определяемой, в свою очередь, методами построения теоретического знания. Существуют три основных, «классических» типа теорий: аксиоматические (дедуктивные), индуктивные и гипотетико-дедуктивные. Каждому из них соответствует своя «построительная база» в лице трёх аналогичных методов.

Аксиоматические теории, утвердившиеся в науке ещё с античности, олицетворяют точность и строгость научного знания. Сегодня они наиболее распространены в математике, формальной логике и некоторых разделах физики. Классический пример такой теории – геометрия Евклида, долгие века считавшаяся образцом научной строгости. В составе обычной аксиоматической теории выделяют три компонента: аксиомы (постулаты), теоремы (выведенное знание), правила вывода (доказательства).

Если аксиоматические теории релевантны математическому и формально-логическому знанию, то гипотетико-дедуктивные теории специфичны для естественных наук. Создателем гипотетико-дедуктивного метода считается Г. Галилей, который заложил также основы экспериментального естествознания⁸.

Суть метода состоит в выдвижении смелых предположений (гипотез), истинностное значение которых неопределённо. Затем из гипотез дедуктивно выводятся следствия до тех пор, пока мы не придём к таким утверждениям, которые можно сопоставить с опытом. Если эмпирическая проверка удостоверяет их адекватность, тогда правомерен вывод о правильности исходных гипотез.

Индуктивные теории в чистом виде в науке, по-видимому, отсутствуют, поскольку не дают логически обоснованного, аподиктического знания. Поэтому скорее следует говорить об индуктивном методе, который также характерен, прежде всего, для естествознания, поскольку позволяет перейти от опытных фактов сначала к эмпирическим, а затем и теоретическим обобщениям. Иными словами, если дедуктивные теории строятся «сверху вниз» (от аксиом и гипотез к фактам, от абстрактного к конкретному), то индуктивные – «снизу вверх» (от единичных явлений к универсальным выводам).

ВЫВОДЫ по 2 вопросу:

1. Основными формами эмпирического познания являются научный факт и эмпирическое обобщение. Первый представляет собой фиксацию каких-либо событий или явлений по правилам научного метода. Эмпирическое обобщение – это вывод, на основе объединения множества сходных, родственных фактов.

2. К важнейшим формам теоретического познания относят проблему, гипотезу, закон и теорию.

3. Проблема – это вопрос или комплекс вопросов, имеющих актуальное научное значение. Для решения проблем формулируются гипотезы – научные допущения, истинность которых не доказана. Если гипотеза получает подтверждение, то она может стать научным законом – существенной, необходимой, повторяющейся связью между явлениями.

4. Наконец, законы составляют фундамент научной теории. Теория – высшая форма организации научного знания, система согласованных концепций, понятий, законов, дающих целостное представление о закономерностях и существенных связях определенной области действительности – объекта данной теории.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: