Теоретический уровень научного познания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Основные представления о теоретическом уровне научного познания

2. Формальные и содержательные теории в науке

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Высшей формой научного познания является - теория.

Потребность в новой теории и соответственно в нахождении ее исходных принципов порождается двумя различными ситуациями. Во-первых, это тот случай, когда накоплен обширный эмпирический материал в виде эмпирических фактов и законов и возникает необходимость найти внутреннее единство всего этого эмпирического многообразия. Но она является не только чисто гносеологической, но и практической, поскольку теоретическое обобщение эмпирического материала всегда открывает новые пути исследования и в том числе пути обнаружения новых эмпирических фактов.

Во-вторых, такая потребность порождается обнаружением ограниченности имеющейся теории, поскольку устанавливаются такие эмпирические факты, которые противоречат самим основам данной теории и потому не могут быть объяснены на ее основе. Правда, в этом случае нередко пытаются модернизировать теорию, вводя в нее новые исходные принципы, стремясь путем расширения базиса теории объяснить новые факты. Иногда это удается сделать. Однако в конце концов обнаруживаются такие факты, которые уже невозможно объяснить простым расширением исходного базиса теории, так как сам базис оказывается противоречивым вследствие включения в него дополнительного принципа.

Теориями, в отличие от гипотез, считают подтвержденные научными фактами или проверенные практикой определенные положения и заключения. Таким образом, в качестве теории выступает знание об объекте, то есть о тех или иных явлениях действительности. Это важная отличительная черта теории, но она не исчерпывает ее сущности. Теория - конкретное сущностное содержательное знание об объекте познания, которое может быть использовано в предметно-практической и познавательной деятельности.

1. Основные представления о теоретическом уровне научного познания

Теория в широком смысле слова - система достоверных представлений, идей, принципов, объясняющих какие-либо явления. В узком смысле слова теория - это высшая обоснованная, логически непротиворечивая система научного знания, дающая целостный взгляд на существенные свойства, закономерности, причинно-следственные связи, детерминанты, определяющие характер функционирования и развития определенной области реальности. Она выступает как форма синтетического знания, в границах которой отдельные понятия, гипотезы и законы теряют прежнюю автономность и становятся элементами целостной системы.

Теория характеризуется сложностью состава. Исследование предполагает анализ, обобщение, объяснение фактов, раскрытие освещающих их идей, принципов, законов и, наконец, построение теории.

Обычно считается, что поиск исходных принципов теории - это такая задача, которая решается исключительно интуитивно. Эта точка зрения берет свое начало в рационализме XVII века и в сущности сохраняется до наших дней. Однако исследования в философии и психологии научного творчества показывают, что существуют факторы, детерминирующие этот процесс и, следовательно, можно указать наличие определенных закономерностей в этом процессе. Но если есть закономерности, то можно сформулировать и такие правила, программы, которые хотя и не будут жестко детерминировать творческий процесс поиска исходных принципов теории, но все же укажут пути эффективного решения задачи.

Дело в том, что при интуитивном решении той или иной задачи человек использует ту информацию, которая им накоплена в опыте, общении и познании. Основной механизм интуитивного решения задач основан на поиске аналогий, ассоциаций. Поскольку при поиске основ новой теории происходит качественный скачок по отношению к развитию научного мышления в данной области, то новая теория в своих исходных принципах должна содержать нечто такое, чего принципиально не было в том исходном научном материале, который послужил исходным базисом постановки задачи. Но из этого следует, что исходные принципы надо искать не только и не столько в той ситуации, которая породила данную задачу, а в качественно иных сферах опыта и знаний. И здесь, естественно, главным механизмом становится поиск аналогий как в других науках, так и в обобщении повседневного опыта, включая также тот опыт, который дает литература и искусство. Но концентрированное обобщение аналогий и ассоциаций, которое охватывает все сферы человеческой практики и познания, содержится в системе философских категорий. Отсюда понятен тот интерес к философии, который обычно проявляют теоретики в период научных революций, когда требуется изменить сами основы парадигмального мышления в данной области научного познания. Система философских категорий, которую осознанно или неосознанно использует любой ученый, особенно тогда, когда задачу приходится решать интуитивно, без возможности применить те или иные правила, дает богатейший материал аналогий, из которого можно осуществить выбор. Принципиальное значение при этом имеет то обстоятельство, что возникает более широкая точка зрения, свободная от тех парадигмальных ограничений, которые мешают в поиске нового. Механизм поиска новых принципов усиливается так называемым творческим воображением. Суть его в том, что абстрактные аналогии, содержащиеся в категориальных структурах, воплощаются в наглядные образы, что упрощает и облегчает поиск новых принципов для построения теории.

Но при разработке новой теории существенное значение имеет и поиск в сфере уже существующих научных теорий. В них также можно нередко найти весьма существенные аналогии. На этом пути возникло одно из направлений системных исследований.

Естественным приемом в теоретическом мышлении всегда было стремление заимствовать общие принципы при объяснении новых явлений из тех фундаментальных теорий, которые считались парадигмами теоретического мышления вообще. На этом пути возник так называемый редукционизм, то есть стремление свести новую область явлений к законам уже изученной области. Исторически первой формой редукционизма был механицизм, который доминировал вплоть до начала XX века, но крушение механицизма в физике поставило под вопрос редукционизм вообще. Однако аналогии между закономерностями в качественно различных областях объективной реальности действительно существуют, и их использование возможно и эффективно. Естественно возникает вопрос, как это сделать, избежав в то же время редукционизма. Эта задача была поставлена и по-своему решена в общей теории систем Берталланфи. Он показал, что, используя математические модели, можно на основании аналогий переносить модели эффективные при описании одних процессов на качественно иные. В основе этого принципа лежит тот факт, что математические структуры отображают не одну какую-то качественно определенную систему объектов, а множество систем, взятых с точностью до изоморфизма. Поэтому, если мы берем математическое описание броуновского движения и применяем этот метод для описания движения простейших организмов в жидкости, то никакого редукционизма здесь нет. Мы просто используем модели, построенные в одной области, для описания того же самого аспекта поведения в другой.

В этом отношении математические структуры дают богатый материал для аналогий. Те же экстремальные принципы, имея одну и ту же математическую форму, равным образом применяются в существенно различных предметных областях при их теоретическом описании.

Существует два уровня использования результатов, полученных при изучении одних предметных областей, для построения теории других.

Первый связан с применением системного подхода Берталланфи. Суть его в том, что на разных уровнях организации как бы повторяются в иной форме одни и те же структуры организации. Можно полагать, что это является следствием того, что в процессе становления этих форм приходилось решать одни и те же задачи. Примером таких аналогий служит принцип обратной связи. Не вызывает сомнения, что живые организмы, машины и социальные системы качественно различны, тем не менее управление в них осуществляется на основе одного и того же принципа обратной связи. Онтологической основой единства теоретического описания этого принципа служит аналогия, которая действительно существует в этих трех вариантах управления. Если рассматривать лишь математическую форму, то эту аналогию можно продолжить, поскольку математическое описание принципа Ля Шателье-Брауна по своей математической форме вполне аналогично описанию принципа управления с обратной связью в машинах, живых организмах и социальных системах.

Поскольку аналогии в известном смысле остаются формальными и их использование связано с применением математических моделей и соответствующих методов, то возникает вопрос о возможности содержательного использования одной теории при построении другой, что составляет второй уровень использования результатов научного познания для построения теорий. Этот путь ближе к тому редукционизму, который широко использовался в XIX веке и который в какой-то мере сохраняется в современном научном познании. Суть его в том, что закономерности, действующие в одной предметной области, продолжают действовать и тогда, когда эта область как бы включается в другую. Например, химия несомненно развивалась как самостоятельная наука. Однако развитие атомной физики привело к тому, что возникла возможность вывести многие закономерности химических реакций из фундаментальных законов взаимодействия элементарных частиц. Успехи в этом направлении развития химии привели даже к мысли о том, что химия не может рассматриваться как самостоятельная наука, а ее законы - это специфическая форма проявления физических законов. Однако попытка рассматривать все химические процессы как проявление законов физики приводит к столь сложной форме, что многие задачи становятся технически неразрешимыми.

Из того факта, что все формы доступного нам в научном познании объективного мира в конечном счете состоят из частиц и полей, подчиняющихся физическим законам, вовсе не следует, что и сами эти более сложные формы бытия могут рассматриваться как проявления этих законов. Дело в том, что количественный рост усложнения ведет к качественным переходам. Между усложненными формами возникают свои специфические взаимодействия, а, следовательно, и специфические законы. Поэтому движение от простого к сложному не равно выведению сложного из простого. Знание низших форм или уже познанных форм реальности может использоваться для объяснения других форм реальности, в которых они присутствуют лишь постольку, поскольку они сохраняют там свою специфику. Так, кровоток в сосудах живого организма можно частично рассчитать из предположения, что движение крови как жидкости в сосудах должно быть ламинарным и не может быть турбулентным. Используя вариационные принципы, Рашевский рассчитал оптимальные сечения сосудов при этих условиях, что совпало с фактическими измерениями. Однако даже в этом случае хорошие результаты можно получить только для крупных сосудов, например, аорты, кровоток в мелких сосудах и капиллярах не может быть описан методами гидродинамики.

Точно так же механика может быть использована для описания функционирования скелета человека и высших животных. Однако это описание будет далеко не полным.

Таким образом, когда Б. Рассел утверждал, что все законы жизни, как и социальные законы, могут быть сведены к законам квантовой механики, он одну форму редукцционизма заменял другой. Полвека развития науки, которые прошли со времени написания его книги о человеческом познании, показали несостоятельность этой точки зрения, и в то же время несомненно, что использование аналогий законов качественно различных форм бытия и знание законов тех форм бытия, которые как бы включены в более сложные - это необходимый аспект научного познания.

Но для того чтобы в полной мере использовать аналогии законов качественно различных форм бытия и сами законы для познания качественно иных форм бытия, принципиальное значение имеет возможность представить в обозримой форме научное познание в целом на том или ином этапе его развития.

Очевидно, что для успешного развития научного познания необходима такая форма интеграции научного знания, которая, с одной стороны, давала бы целостную картину научного знания, а с другой, выявляла бы специфику каждой отдельной науки. Очевидно, что совокупность результатов частных наук не дает еще такой картины, поскольку ни одна частная наука не стремится выявить свое специфическое место в системе наук и свои связи с другими науками. Да это и невозможно сделать, используя специфические методы данной науки. Поэтому такая интеграция научного знания возможна лишь как философский синтез этого знания. В результате такого синтеза мы получаем научную картину мира, которая служит базисом построения новых теорий благодаря тому, что она позволяет находить исходные принципы новых теорий из уже имеющегося научного знания.

Существуют две главные формы синтеза частнонаучного знания. Первая состоит в том, что исследуются различные формы проявления того или иного фундаментального свойства, например, пространства и времени. Каждая наука вносит свой вклад в понимание этих универсальных форм бытия. Если раньше основной интерес в этом отношении составляли физические теории, то теперь биологические и социальные теории также вносят свой вклад в понимание этого круга проблем. То же можно сказать о понимании детерминации на разных уровнях бытия, о законах функционирования и развития и т.д. На этом пути создается такая картина мира, которая выявляет разнообразные формы проявления одних и тех же универсальных свойств бытия.

Вторая форма синтеза заключается в том, что учитывается качественное своеобразие тех аспектов бытия, которые исследуются в той или иной науке. При этом устанавливаются связи между такими различными науками. В этом случае все научное познание предстает в виде качественного многообразия, связанного в некоторую целостность. Естественно, что при этом осуществляется укрупнение тех блоков, совокупность которых образует целостную систему научного знания. Эта научная картина мира, как результат философского синтеза, должна соответствовать по крайней мере трем требованиям. Во-первых, сохранять качественное многообразие, выявляемое различными частными науками. Во-вторых, научное знание должно быть представлено в ней как целостная система. В-третьих, картина должна рассматриваться в ее эволюции.

Сопоставляя историю науки и историю философии, можно утверждать, что философия всегда опережала частные науки и формулировала те идеи, которые лишь позднее, часто с запозданием на сотни и тысячи лет, становились фундаментальными для частнонаучного познания. Достаточно упомянуть идею отбора как принцип формообразования и организации, который был разработан античными мыслителями, затем реализован сначала в дарвиновском учении биологической эволюции, которую не случайно называют селектогенезом, то есть учением об эволюции на основе отбора. В той об щей форме, в какой эта идея была развита античными мыслителями, она стала основой синергетики.

Атомизм как основная идея физики и химии также был вначале лишь философской концепцией. Основные идеи функционирования вычислительной техники были сформулированы Лейбницем задолго до их реализации в частнонаучном познании. Этот список можно было бы продолжить, но главное состоит в том, что философия, осуществляя синтез всего имеющегося мыслительного материала, была способна качественно предвосхищать развитие частнонаучного знания.

Между тем со второй половины XIX века в философии наблюдается ярко выраженный крен в сторону теории познания и методологии. При этом происходит отказ от системного обобщения частнонаучных данных, их философского синтеза. Не случайно поэтому многие ученые, стремясь решать свои проблемы, были вынуждены в той или иной форме заняться философским синтезом частнонаучных знаний. Таковы, например, книги Д. Бома, Л. Бриллюэна, посвященные обобщению характера детерминации в частнонаучном познании. Н. Винер в книгах «Кибернетика» и особенно «Кибернетика и общество» показывает, что само возникновение кибернетики явилось результатом обсуждения философско-методологических проблем научного познания. При этом сам Н. Винер стремится рассматривать фундаментальные понятия кибернетики, такие как информация, в широком философском контексте, выявить методологическое значение именно такой постановки проблемы.

И.Пригожин рассматривает возникновение синергетики, правда, не употребляя этот термин, в контексте философской постановки проблемы перехода от хаоса к порядку. А затем стремится даже дать синергетическую трактовку целого комплекса наук от теории элементарных частиц до космологии, полагая, что синергетика может служить их универсальным базисом.

Таким образом, существует целый комплекс исследований, которые способствуют нахождению исходных принципов для построения новых научных теорий, и в то же время не существует системы более или менее нормализованных правил, обеспечивающих такой переход.

2. Формальные и содержательные теории в науке

теория наука познание модель

Существует два главных метода построения научной теории. Теории, построенные этими двумя методами, различаются как по процессу построения, так и по отношению к своим предметным областям.

Исторически первой теорией, которая по праву может так называться, была геометрия Евклида. Теории такого типа получили название формальных теорий. Правда, сама евклидова геометрия не была до конца нормализована. Это впоследствии сделал лишь Д. Гильберт. Но принципы, на которых строилась геометрия Евклида, в основе своей соответствуют тем принципам, которые используются для построения современных формальных теорий. Именно они лучше всего разработаны в методологии построения научной теории. Поэтому даже там, где речь идет о содержательных теориях, в методологии их построения стремятся использовать те результаты, которые получены в теории построения формальных теорий. Следовательно, имеет смысл сначала рассмотреть методологические основы построения формальных теорий и лишь затем перейти к теориям содержательным.

Исходным пунктом для построения формальных теорий является построение той предметной области, на которой могут быть интерпретированы теоремы этой теории. Она представляет собой совокупность идеализированных объектов. Согласно теореме Гильберта -Бернайса, теоремы формальной теории не могут быть непосредственно интерпретированы на опытных фактах. Для этого необходимо осуществить идеализацию эмпирического материала, в результате чего он превращается в систему идеализированных объектов. Однако далеко не всегда построение формальной теории начинается с построения системы идеализированных объектов. В процессе теоретического мышления иногда разрабатываются такие теоретические модели, для которых за более или менее длительный период не удается построить предметную область в виде системы идеализированных объектов.

Но если такая система найдена, то, как правило, оказывается, что существуют и другие системы идеализированных объектов, на которых также можно интерпретировать теоремы той же самой теории. Поэтому говорят, что всякая формальная теория отображает бесконечное множество систем объектов, взятых с точностью до изоморфизма.

Классическая формализованная теория строится на основе некоторой совокупности утверждений, аксиом или постулатов. Для античных мыслителей, да и для философов XVII - XVIII веков, различие между аксиомами и постулатами имело принципиальный характер. Ведь аксиома - это истинное утверждение, которое в силу самоочевидности не нуждается в доказательстве, в то время как постулат - это лишь предположение, которое, следовательно, нуждается в доказательстве. Лишь дальнейшее развитие методологии построения формальных теорий показало, что между аксиомами и постулатами нет принципиальной разницы.

Очевидность сама по себе не является доказательством истинности тех или иных утверждений и, следовательно, аксиомы тоже следует считать постулатами, то есть специфика аксиом состоит не в том, что они не нуждаются в доказательстве, а в том, что по отношению к построению данной теории они принимаются в качестве исходных и поэтому не доказываются. Их истинность лишь предполагается. Однако было бы неверным полагать, что аксиомы или постулаты теории так и остаются не доказанными. Доказательство их истинности происходит опосредованно, через установление истинности тех теорем, которые доказываются на их основании. Так, Евклид использовал в своей геометрии семь аксиом и пять постулатов, то есть двенадцать утверждений, принятых им без доказательств. Однако он вывел из них и доказал более четырехсот шестидесяти теорем. Применение этих теорем на практике показало их истинность, а следовательно, и истинность тех утверждений, из которых они все были выведены.

Точно так же в теории относительности принимается постоянство скорости света в вакууме и утверждается, что это максимально возможная скорость распространения энергии. В качестве второго постулата утверждается, что все законы физики инвариантны в инерциальных системах, то есть, что никаким физическим экспериментом невозможно установить, находясь внутри данной системы, движется она или покоится, если ее движение равномерно и прямолинейно. Все другие утверждения специальной теории относительности выводятся из этих постулатов и проверяются в эксперименте. Например, замедление времени с увеличением скорости, увеличение массы движущегося тела и т.д.

Для математических теорий область интерпретации их теорем не всегда можно построить. Поэтому нередко проходят десятилетия, прежде чем удается построить область интерпретации для уже созданной формальной теории.

Формальные математические теории делятся на два типа: аксиоматические и генетические или конструктивные. Аксиоматические теории характеризуются тем, что, во-первых, все аксиомы задаются изначально. Более того, система аксиом должна быть полной, то есть в ней можно сформулировать и показать любую теорему, относящуюся к данной предметной области. Во-вторых, для аксиоматической теории либо уже задана ее предметная область в виде совокупности идеализированных моделей, либо такая область может быть задана и даже с необходимостью должна быть построена со временем, как это было, например, с геометрией Н. Лобачевского.

В противоположность этому при генетическом или конструктивном методе предметная область строится в процессе формулировки и доказательства теорем. Причем сам процесс конструирования имеет принципиальное значение. Имеют смысл лишь те утверждения, которые могут быть построены конечным числом операций. Г. Вейль, философски обобщая эту ситуацию, утверждал, что здесь как бы повторяется то движение мысли, которое в философии происходило в античности. Парменид и элеаты настаивали на принципе бытия, то есть существования, а Гераклит - на принципе становления. Аксиоматические теории - это теории существования, а генетические или конструктивные - становления.

Важно подчеркнуть, что, как правило, основные теоремы, которые доказываются в аксиоматических теориях, можно доказать и в генетических. Однако есть и такие теоремы существования, которые принципиально не признаются сторонниками конструктивной математики.

Относительно системы аксиом или постулатов аксиоматической теории устанавливается три главных требования. Во-первых, система аксиом должна быть непротиворечивой, то есть, если в ней выводится некоторое утверждение «А», то в ней не должно выводиться отрицание этого утверждения, то есть «не А». Во-вторых, система должна быть полной, то есть все теоремы данной теории должны в ней выводиться, доказываться. В-третьих, аксиомы должны быть независимым, то есть любую из них можно заменить на альтернативное утверждение и при этом непротиворечивость системы сохранится. Так, Н. Лобачевский заменил утверждение о том, что через точку вне прямой можно провести лишь одну прямую, параллельную данной, на утверждение, что через такую точку можно провести сколько угодно прямых, параллельных данной, и получил тем самым так называемую геометрию отрицательной кривизны. Риман заменил ту же аксиому на утверждение, что через точку вне прямой нельзя провести ни одной прямой, параллельной данной, и получил при этом геометрию положительной кривизны.

По отношению к формальным теориям были доказаны две важнейшие теоремы Геделя. Во-первых, всякая конечная система аксиом неполна, то есть всегда существуют такие теоремы данной теории, которые в этой системе аксиом не могут быть ни доказаны, ни опровергнуты. Но из этого следует, что по крайней мере либо данное утверждение, либо его отрицание истинно. Таким образом, не всякое истинное утверждение может быть получено в конечной системе аксиом. Чтобы вывести такое недоказуемое в данной системе аксиом утверждение, необходимо расширить систему аксиом. Но тогда в ней возникают не выводимые утверждения. Таким образом, процесс устремляется к бесконечности и, следовательно, теряет смысл.

Во-вторых, относительно непротиворечивости системы аксиом также доказывается теорема, согласно которой невозможно установить непротиворечивость системы аксиом средствами этой системы или теории, на ней построенной. Следовательно, приходится строить область интерпретации, используя другую теорию, для которой уже установлена ее непротиворечивость. Обычно для этого используют, если речь идет о геометрии, евклидову геометрию, просто потому, что ее непротиворечивость проверена громадной практикой применения. Говоря об этом в общей форме, можно утверждать: для интерпретации теории с целью выявить непротиворечивость, в конечном счете берут такую теорию, истинность которой проверена многообразным применением на практике, что подтверждает ее истинность.

Теоремы Геделя имеют большое значение для понимания теоретического уровня научного мышления. До доказательства этих теорем многие ученые и философы полагали, что теоретическими методами самими по себе можно доказать истинность той или иной теории. Между тем из этих теорем следует, что, оставаясь только в рамках теории, нельзя доказать даже непротиворечивость выведенных в теории утверждений, а это минимальное условие истинности. Следовательно, теория имеет смысл лишь благодаря сопоставлению с эмпирическими фактами. Такое сопоставление может быть как прямым, так и опосредованным, то есть через использование данной теории в другой теории. Например, проверка истинности римановской геометрии была осуществлена построением космологической модели на основе общей теории относительности, которая использует римановскую геометрию.

В отличие от формальных теорий, которые как бы замкнуты в себе и в процессе своего построения используют лишь ту информацию, которая задана системой аксиом и правилами выведения теорем, содержательные теории строятся исходя из результатов наблюдения и эксперимента. Предметная область должна постоянно использоваться для коррекции теоретического построения. Поэтому сопоставление с предметной областью происходит непрерывно в процессе построения теории, и если это требуется по ходу построения, могут вводиться в теорию новые принципы. Таким образом, содержательные теории являются как бы открытыми по отношению к предметной области. Правда, такая ситуация, с одной стороны, упрощает процесс построения теории, а с другой, создает опасность искусственного приближения теории к предметной области. Дело н том, что любую совокупность фактов можно отобразить теоретическим построением. Однако может оказаться., что следующий факт из той же предметной области выявит несостоятельность всего теоретического построения. Поэтому введение нового принципа в теоретическое построение оправдано лишь тогда, когда оно позволяет объяснить не один, а целую серию существенно различных фактов.

Нередко используется так называемый мысленный эксперимент в процессе построения содержательных теорий, например, теории относительности, квантовой механики, в теории информации и т.д. К мысленному эксперименту прибегают тогда, когда стремятся выяснить, как будут действовать установленные закономерности в предельных случаях. Именно предельная ситуация, построенная при помощи идеализации, позволяет непосредственно обнаружить и рассчитать закономерную связь изучаемых явлений. Например, если мы хотим выяснить связь между энергией и информацией, можно рассмотреть одномолекулярный двигатель, то есть такой двигатель, в котором вместо газа движется одна единственная молекула. При этом нетрудно рассчитать как ее энергетические характеристики, так и связанную с ней информацию. Очевидно, что в реальном эксперименте такую ситуацию воспроизвести невозможно. Между тем в мысленном эксперименте это не только воспроизводится, но и дает возможность количественно рассчитать связь информации и энергии. К такому же мысленному эксперименту относится и «демон» Максвелла. В этом случае показывается, что никаким способом невозможно создать процесс возрастания неэнтропии в изолированной системе. Мысленный эксперимент позволяет объединить логический процесс с чувственными образами и тем самым рассмотреть общую закономерность как бы в единичной форме, отбросив все случайные внешние факторы. Мысленный эксперимент, объединяя логический процесс с образной формой, создает предпосылку к переходу от теории к эмпирической проверке. Но тем самым мы переходим к третьей стадии теоретического познания. Задача этой стадии - перебросить мостик от теории к эмпирическим фактам. Как отмечалось выше, согласно теореме Гильберта - Бернайса теоретическое построение невозможно интерпретировать непосредственно на эмпирическом материале. Поэтому необходимы такие построения, которые, с одной стороны, воплощали бы в себе установленные в теории законы, а с другой, отражали бы эмпирически установленные факты. Хорошей иллюстрацией построения модели, которая связывает теорию с эмпирическими фактами, является использование ньютоновской механики для построения моделей движения спутника вокруг центрального тела под действием закона инерции и сил тяготения. Мысль, что тела, обладающие массой, взаимно притягиваются, высказывалась и до Ньютона, например, его современником Гуком. Однако открытие закона всемирного тяготения справедливо приписывается Ньютону, поскольку он сумел, используя этот закон и закон инерции, открытый Галилеем, показать, что спутник должен вращаться вокруг центрального тела по эллипсу, а само это тело должно находиться в фокусе эллипса. Между тем как раз этот факт и был установлен Кеплером на основании громадного материала наблюдений за вращением планет вокруг Солнца. До этого, вслед за Коперником, считалось, что планеты вращаются вокруг Солнца по окружностям. Обобщив множество наблюдений, Кеплер вывел свои законы движения планет вокруг Солнца чисто эмпирическим путем. Ньютон показал, что те же законы можно вывести из законов механики на основе закона всемирного тяготения.

Для того чтобы проверить истинность утверждения теории относительности, что время действительно замедляется с увеличением скорости движения тела, была построена модель распада элементарных частиц. Эксперимент, в котором изучался распад частиц при их движении с большой скоростью, показал, что время распада увеличивается в соответствии с формулами теории относительности, что и означает замедление времени с увеличением скорости.

Таким образом, построение научных теорий начинается с того толчка, который возникает либо вследствие обнаружения таких фактов, которые уже не укладываются в ранее существовавшие теории, либо вследствие того, что само эмпирическое знание уже недостаточно для понимания и использования результатов научного знания к данной предметной области.

Особый класс содержательных теорий образуют те из них, которые стремятся рассмотреть свой предмет с точки зрения его генезиса, то есть возникновения и развития. При этом можно выделить два уровня таких теорий. К первому относятся те, которые в сущности ограничиваются лишь эмпирическими методами. Классическим примером является традиционная историческая наука. Объектом ее изучения является общество в его временном существовании. Однако общество - - это достаточно сложный организм, и поэтому его изучение требует выделения различных подсистем, изучение каждой из которых предполагает использование специфических методов. Несомненно, что в исторической науке используются и теоретические модели. Однако основу образуют эмпирические исследования. Сами теоретические модели создаются не как элементы теоретического уровня научного исследования, а как концепции, претендующие на непосредственное обобщение эмпирических фактов с попыткой выявить эмпирические законы. Например, этнология включается в систему исторических наук, и в последние годы были сделаны попытки теоретических обобщений. Однако они настолько прочно связаны с эмпирическими фактами, что могут рассматриваться лишь как способ выявления эмпирических закономерностей.

Геология в ряде своих направлений также стала широко использовать исторический метод. Характерной формой исторического метода в естественных науках стал актуализм. Особенность его состоит в том, что при изучении некоторой совокупности явлений, процессов предполагается, что на протяжении всего процесса возникновения и развития законы, действующие в этой области, остаются неизменными. Этот же метод широко применялся в космогонии и космологии. Так, знаменитая теория формирования Солнечной системы Канта - Лапласа была типичной попыткой решить проблему методом актуализма, поскольку предполагалось, что на протяжении всей истории формирования Солнечной системы решающее значение имели лишь законы механики, которые оставались неизменными весь этот период.

Аналогично этому в космологии, в теории Большого взрыва весь процесс становления доступной нам части Вселенной рассматривается при предположении, что законы физики, действовавшие на протяжении двадцати миллиардов лет, оставались неизменными. От этого предположения отказались лишь тогда, когда попытались построить модель эволюции самого Большого взрыва.

На основании принципа актуализма в течение длительного периода изучались эволюционные процессы в биологии. Предполагалось, что механизмы отбора, наследственности и изменчивости равным образом действовали на всех стадиях биологической эволюции.

Не вызывает сомнения, что с помощью принципа актуализма удалось получить множество ценных результатов. Сама идея универсальности эволюции была признана благодаря широкому использованию этого принципа. До сравнительно недавнего времени в естествознании не применялся никакой другой принцип для построения теории эволюции. И каждый раз создание той или иной теории с помощью принципа актуализма становилось настоящей революцией в этой области. Это можно сказать равным образом о космогонии, о геологии, о том перевороте в астрономии, который произошел с признанием космологической модели Большого взрыва, биологии.

И все же, несмотря на громадные успехи в открытии множества фактов благодаря исследованиям с применением этого принципа, в конце нашего века можно сказать, что этот метод имеет и существенную ограниченность.

У нас нет никаких оснований утверждать, что законы в любой области познания, открытые наукой, являются вечными и неизменными. Но если законы изменяются, а мы используем идеализацию абсолютной неизменности законов, то такая идеализация должна обязательно проявиться в результатах познавательной деятельности, поскольку она обязательно вносит огрубление в результаты научного познания, и эти огрубления рано или поздно проявятся. Так, согласно модели Канта - Лапласа, весь процесс формирования Солнечной системы занял примерно восемнадцать миллионов лет. Между тем применение того же метода к вычислению времени формирования темных пород показывает, что некоторые из них существуют по крайней мере более трех миллиардов лет. Но в самой истории Земли актуализм как метод приводит к явным неточностям. Эти несообразности обычно используют противники самого принципа эволюции природных явлений. Например, если учесть количество солей, которые несут с собой реки в Мировой океан, то концентрация соли в нем должна быть на несколько порядков выше. Из этого противники эволюции делают вывод, что эволюция Земли не могла происходить на протяжении сотен миллионов лет.

Эти противоречия, постоянно возникающие везде, где применяется принцип актуализма, заставили начать его пересмотр. Мысль, что законы изменяются при изменении соответствующей предметной области, впервые подробно в рамках философии была развита Гегелем. В научном познании она впервые была использована К. Марксом в «Капитале». Во второй половине нашего века проблема эволюции законов была поставлена в биологии. И, наконец, в виде теоретической модели эта идея была реализована в теории Суперсилы. Благодаря принципу развития оказалось возможным рассмотреть процесс возникновения, разделения основных физических законов из единой Суперсилы.

Для того чтобы применить принцип развития к познанию той или иной области так, чтобы это развитие включало в себя и процесс становления законов соответствующей области, необходимо применить принцип единства исторического и логического, то есть построить логическую модель развивающейся системы. Именно этот принцип реализован, в частности, в математических моделях Суперсилы.

Принцип единства исторического и логического может быть эффективно применен лишь тогда, когда изучаемый процесс уже привел к возникновению той качественной определенности изучаемых объектов, история которых должна быть отображена в логической модели их развития. Но при этом возникает противоречие: с одной стороны, для того чтобы проследить историю возникновения и развития объекта, надо начинать с того, с чего начиналось это развитие, а с другой стороны, заведомо известно, что тогда действовали иные законы. Следовательно, знание тех законов, которые действуют в условиях развитого объекта или развитой системы, которую нам предстоит изучить и понять, не могут служить основанием для изучения исходных законов, которые были существенно иными.

Разрешение этого противоречия возможно. Оно основано на том, что нас интересует не весь процесс развития, а лишь тот аспект, который стал основным в тот момент, когда мы начинаем исследование. Исходным является наиболее простое и наиболее универсальное отношение в исследуемой области. Однако его универсальность должна быть непосредственно связана именно с данной предметной областью. Выявление такого универсального и одновременно специфического отношения для данной предметной области и является исходным принципом построения такой системы.

Рассматривая принцип единства исторического и логического, надо иметь в виду, что логическое отображение развития не может точно соответствовать реальному процессу развития, то есть действительной истории изучаемой области. Логическая модель выявляет только необходимые связи, и история в такой модели представлена в исправленном виде, то есть такой, какой она должна быть в силу действия лишь внутренних факторов и специфических для нее законов. Такая модель может быть как формальной, так и содержательной, то есть она может быть построена как без взаимодействия с объектом в процессе развертывания своего содержания, так и при постоянной коррекции, если существует возможность сопоставлять полученные результаты с установленными фактами, относящимися к соответствующей предметной области.

Такая возможность существует хотя бы уже потому, что аналогичные объекты могут находиться на разных стадиях своего развития, и тогда получаемые в теории результаты можно последовательно сопоставлять с теми объектами, которые находятся на соответствующей стадии развития.

В этом отношении весьма своеобразно дело обстоит в астрономии. Благодаря тому, что скорость света в вакууме есть величина постоянная, мы видим звезды на самых различных этапах их эволюции. Наиболее удаленные от нас Галактики мы можем наблюдать благодаря вынесенному в космос телескопу такими, какими они были десять или даже одиннадцать миллиардов лет назад.

Поскольку наша Вселенная относительно изолирована и астрономическая эволюция разворачивается в такой среде, которая близка к вакууму, то формальная логическая модель ее истории настолько хорошо соответствует ходу действительной истории нашей Вселенной, что выводы из этой модели можно и сегодня наблюдать и обнаруживать в эксперименте. Так, реликтовое излучение с температурой три градуса Кельвина хорошо соответствует теоретической модели эволюции. Получено и более точное подтверждение истинности этой модели. Оно состоит в том, что, согласно модели, существует неравномерное распределение фотонного газа в пространстве, и эти неравномерности обнаружены при космических наблюдениях.

Таким образом, если полагать, что на уровне теории современные космологические модели образуют как бы передний край физики, а сама физика в плане уровня разработки теоретических моделей является наиболее развитой естественной наукой, то можно сделать вывод, что современное естествознание все шире и глубже начинает использовать принцип единства исторического и логического, то есть реализовывать в своей методологии теорию развития.

Заключение

Обобщим выводы по работе. Теоретический уровень научного познания характеризуется преобладанием рационального момента - понятий, теорий, законов и других форм и «мыслительных операций». Отсутствие непосредственного практического взаимодействия с объектами обуславливает ту особенность, что объект может изучаться только опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном.

На данном уровне происходит раскрытие наиболее глубоких существенных сторон, связей, закономерностей, присущих изучаемым объектам, явлениям путем обработки данных эмпирического знания. Эта обработка осуществляется с помощью систем абстракций «высшего порядка» - таких как понятия, умозаключения, законы, категории, принципы и др. Результатами теоретического познания становятся гипотезы, теории, законы.

Теоретическое знание является сложной структурой, состоящей из утверждений разной степени общности.

1. Наиболее общий уровень - аксиомы, теоретические законы. Например, для классической механики это три закона Ньютона (инерции; взаимосвязи силы, массы и ускорения; равенства сил действия и противодействия).

2. Вторым, менее общим уровнем научной теории являются частные теоретические законы, описывающие структуру, свойства и поведение идеальных объектов, сконструированных из исходных идеальных объектов. Для классической механики это, например, законы движения идеального маятника.

3. Третий, наименее общий уровень развитой научной теории состоит из частных, единичных теоретических высказываний о свойствах, отношениях некоторых идеальных объектов.

Список использованной литературы

1. Бессонов Б.Н. История и философия науки: учебное пособие. - М .: Юрайт, 2010 - 394 с.

2. Введение в историю и философию науки. М.: Академический Проект, 2005 -407 с.

3. Войтов, А.Г. История и философия науки: учебное пособие для аспирантов - М.: Дашков и К, 2007 - 691 с.

4. Джегутанов, Б.К. и др. История и философия науки. - СПб.: Питер, 2006 -368 с.

5. Зеленов, Л.А. История и философия науки. СПб.: 2008 - 471 с.

6. Хрусталев Ю.М. История и философия науки. - Ростов н/Д: Феникс, 2009. - 476 с.

Размещено на Allbest.ru