Методология научного исследования

Автор: Консультант по философии | 05 Окт 2010

Методология научного исследования
1. В начале остановимся на целях и задачах методологического анализа научного исследования. Для этого прежде всего нам необходимо понять, что представляет собой наука. Последняя может рассматриваться как совокупность дескриптивного (описательного и объясняющего) знания и прескриптивного (регламентирующего) знания. Примером дескриптивного знания являются предложения «2 + 2 = 4», «Все люди смертны», примером прескриптивного знания является предложение «Грибы растут под деревьями». Имея данное прескриптивное знание, мы организуем свою деятельность, т.е. ищем грибы в лесу под деревьями, а не в городе на асфальте.
2. Дескриптивное знание дает нам сведения о мире как результате его отражения в нашем сознании. К дескриптивному знанию относятся следующие его виды: обыденное знание, миф, научное знание, а также псевдознание, которое содержится в религии, астрологии, телепатии и т.д. Высшей формой дескриптивного знания является научная теория, содержащая внутри себя факты и законы природы и науки. В современной методологии науки принято различать законы природы и законы науки. Первые представляют собой те регулярности общего характера, которые действуют в самой материальной или идеальной природе и не зависят от нашей воли, наших намерений, от того, знаем мы их или нет. Про эти законы говорят, что они существуют объективно (т.е. объектно). Вторые же представляют собой предложения, в которых фиксируются и выражаются законы природы. Их существование субъективно и зависит от того, познан ли некоторый закон природы и зафиксирована ли информация о нем в виде предложения. Законы науки являются, таким образом, лингвистическими (языковыми) объектами.
Аналогична ситуация и с термином «факт». Различают факты природы и факты науки. Первые из них понимаются как некоторые положения дел (ситуации), имеющие место в мире. Каждое такое положение дел представляет собой либо единичный факт – наличие или отсутствие некоторого свойства у того или иного предмета, некоторого отношения между отдельными предметами, определенной функциональной зависимости между конкретными предметами, либо общий факт – наличие или отсутствие некоторого свойства у всех предметов той или иной конечной их совокупности, некоторого отношения между всеми конечными наборами n-ок предметов, определенной функциональной зависимости между всеми конкретными конечными наборами n-ок предметов. По наличию или отсутствию свойств, отношений, функциональных зависимостей все факты природы можно подразделить на положительные (наличие некоторого положения дел) и отрицательные (отсутствие соответствующего положения дел). Факты природы существуют объективно, т. е. независимо от нас. С другой сторо-ны, под фактом науки имеют в виду либо единичные предложения, в которых фиксируются единичные факты природы, либо общие предложения вида «Во всех рассмотренных случаях имеет место А», в которых в общем виде фиксируется информация о конечном числе проведенных наблюдений, измерений или экспериментов. Таким образом, факты науки, как и законы науки, это тоже лингвистические объекты.
3. Прескриптивное знание – это совокупность методов получения дескриптивного знания. При этом под методом я понимаю путь исследования (слово «метод» происходит от греч., совокупность приемов и операций по практическому и теоретическому освоению действительности, по построению и обоснованию знания, открытию и изобретению). Существует огромное количество различных методов. К ним относятся – общенаучные методы, т.е. методы, которые формулируются в логике, эмпирические методы, методы обработки эмпирических знаний, математические методы, методы построения научных теорий и их проверки и многие другие. Часто одни методы научного познания используются внутри других наук. Я имею ввиду, например, математизацию знания (использование математики в астрономия и физика, а также во многих других науках), его логизацию, т.е. формализацию различных содержательных теорий, построение формализованных теорий, построение даже формальных теорий, исчислений, проникновение методов физики в химию (физическая химия), проникно-вение методов физики и химии в биологию и медицину.
Разъясню, что имеется здесь в виду под теорией. В зависимости от степени проясненности (выявленности) дедуктивных связей между отдельными утверждениями (высказываниями) теории различают несколько их типов. К первому типу относятся содержательные теории. В их составе дедукция если и используется, то лишь для связи некоторых отдельных положений теории. При этом исходные утверждения (посылки) в рассуждениях представляют собой некоторые допущения. Посылки не обязаны быть (и не всегда бывают) истинными, а потому любое предложение, которое дедуцируется с их использованием, считается не истинным, а условно истинным: заключительное высказывание (заключение) истинно при условии, что посылки являются истинными. Примерами содержательных теорий являются школьная арифметика, теория эволюции Дарвина, различного рода исторические и лингвистические концепции и т.д.
Другой тип составляют формализованные теории. К их числу относятся теории, совокупность утверждений которых представляет собой дедуктивно организованную систему: каждое утверждение теории дедуктивно выводится из некоторых первоначально принятых исходных утверждений. Последние называются аксиомами, а сами теории носят название аксиоматизированных теорий. Примерами их являются: небесная механика Ньютона, теория относительности Эйнштейна, квантовая механика, геометрия Евклида. В отличие от геометрии Евклида, формализованной более 2 тысяч лет назад, арифметика вплоть до XX века развивалась как содержательная теория, и только на рубеже XIX–XX веков она была формализована итальянским математиком Пеано. Так как предполагается, что аксиомы представляют собой истинные высказывания о некоторой предметной области, все другие положения, дедуцируемые из них, тоже считаются истинными.
Формализованные теории – это уже хорошо организованные теории. Однако их недостатком является то обстоятельство, что в них специально не выделяются средства дедукции, а потому многие дедуктивные шаги осуществляются на интуитивном уровне, что приводит, во-первых, к пропуску значительного числа шагов в рассуждениях, а во-вторых, к недостаточно четкой фиксации всех аксиом, необходимых для получения других положений. Таковой, например, оказалась евклидова аксиоматизация геометрии. С этой точки зрения более совершенны формальные теории – теории, в которых оформляется (структурируется) не только само знание, но и средства его получения – логические законы и способы дедуктивных рассуждений. К таким теориям относятся очень многие математические теории – формальные теории множеств, формальная арифметика и др. Содержание формальных теорий часто фиксируется на специально созданном символическом языке, а все рассуждения в рамках этих теорий строятся как преобразования одних последовательностей символов в другие последовательности. Такого рода теории называются исчислениями. Среди последних особое место занимают логические исчисления. Их особенность состоит в том, что утверждениями указанных теорий являются логические законы.
4. Анализ различных методов, установление их роли в научном знании оформляется в особую область знания – методологию (учение о методе, учение о системе принципов и способов организации и построения теоретического знания и практической исследовательской деятельности).
5. Становление и развитие различных методов восходит к чисто практической деятельности, ее организации, методикам различного рода технологических процедур и математическим предписаниям. Уже на самом раннем уровне освоения человеком окружающего его мира возникли различные методы работы с камнем, деревом и костью, несколько позже возникают методы ткачества, гончарного дела, металлургии, скотоводства, земледелия, кузнечного дела, возникают методы счета, определения календаря, наблюдений за днями весеннего и осеннего равноденствия и т.д. По мере осуществления разделения труда, выделения все новых и новых видов производственной деятельности возникают и соответствующие методы осуществления этой деятельности, т.е. то, что принято называть термином технологии.
Нас, однако, будут интересовать не эти виды производственных методов, а именно научные методы. Правда, будучи вплетены в практическую экспериментальную деятельность внутри эмпирических наук, указанные производственные методы становятся научными методами, особенно в так называемых технических науках.
6. Ясно, что разработка научных методов могла возникнуть только в связи с возникновением особого вида деятельности – деятельности по получению знания (научного и псевдонаучного). Эта деятельность сосредотачивается в руках особых людей – первоначально жрецов и знахарей, а затем – философов, врачей, ученых, например, математиков. По мере развития знания об окружающем нас мире, по мере становления все новых и новых теорий устройства этого мира, возникает и потребность осмыслить, а как мы получаем знание об этом мире, т.е. возникает потребность в описании методологии познания. И в философских произведениях греческих философов мы действительно обнаруживаем достаточно точную фиксацию этих методологических приемов. Последние начинают даже специально подчеркивать эти приемы, обращать специальное на них внимание. Так, например, в элейской школе особо было обращено внимание на два приема – сведение к абсурду и доказательству от противного. Укажу эти два приема:
(А ? В) ? ((А ? ?В) ? ?А) – приведение к абсурду,
(?А ? В) ? ((?А ? ?В) ? А) – доказательство от противного,
где знаки «?» и «?» означают соответственно материальную импликацию, т.е. связку «если, то» и отрицание, т.е. логическую связку «неверно, что».
Эти два приема очень похожи друг на друга. Тем не менее, они различны и в интуиционизме, например, первый способ рассуждения принимается, а второй – нет. С помощью этих приемов Зенон Элейский доказывал свои утверждения о невозможности движения и невозможности множественности. Элейской философии принадлежит и еще одна заслуга в области методологии, но о ней мы скажем несколько позже. С другой стороны, нам хорошо известно по диалогам Платона, что Сократ широко использовал такой прием, как определение, а также так называемую майевтику, т.е. помощь собеседнику в формулировке мысли, рождении этой мысли в ходе диалога. С этой точки зрения его можно считать одним из родоначальников диалектики. Самому Платону мы обязаны таким методическим приемом как деление объема понятия, а также теорией знания как припоминания душой того, что она видела, когда находилась в мире идеальных сущностей.
7. Но подлинно первым методологом, методологом в современном смысле этого слова был, несомненно, Аристотель. В этом отношении особо выделяются две его работы «Метафизика» и «Аналитика». В первой из них он подробнейшим образом разбирает предшествующие ему концепции, дает их критику с пояснением, в силу каких причин его не удовлетворяют те или иные положения предшествующих философов. Тем самым, он выступает и как первый историк науки. Он подробнейшим образом объясняет самую разнообразную философскую терминологию, проводит тончайшие различия в употреблении терминов. Это делает его и первым представителем того мощного современного философского течения, которое известно как аналитическая философия. Иначе говоря, Аристотель и есть первый аналитический философ. В трактате «Аналитики» Аристотель не просто строит самую первую логическую теорию – силлогистику – как аксиоматическую теорию, но и внимательнейшим образом изучает процедуру дедукции как одного из важнейших компонентов методологии. Более того, он исследует вопрос о том, что представляет собой аксиоматический метод познания, каковы особенности этого метода, что представляют собой аксиомы теории и теоремы. Но не только дедуктивный способ познания интересует Аристотеля. Он одним из первых обратил внимание и на такой важный метод познания как индукция и разработал целую концепцию полной индукции. В этой же работе он осуществил анализ такой познавательной процедуры, каковой является определение и ввел одно из важнейших различий, подразделив их на реальные и номинальные определения. Согласно Аристотелю, к реальным определениям относятся те и только те определения, которые определяют существующие объекты, а к числу номинальных те определения, которые вводят в рассмотрение несуществующие объекты, например, определяют такой термин как «козлоолень». Так как никаких козлооленей нет, то, по Аристотелю, в этом случае определяется не объект, а термин. Вообще, наследие Аристотеля в области методологии широко и разнообразно. К числу недостатков его методологии можно, пожалуй отнести, только то, что его методология относится только к рациональной сфере познания и не затрагивает эмпирические методы.
8. Период средневековья ничего нового не привнес в методологию, если не считать схоластику за особый метод познания. Но схоластика была тесным образом связана с теологией, с обоснованием догматов веры, а вовсе не исследованием природы. Создатель схоластики Ансельм Кентерберийский, например, поставил перед собой задачу обоснования догматов христианского вероучения, опираясь на чисто философские соображения, без обращения к положениям Священного писания. В основном ученые и философы средневековья пользовались наследием Аристотеля, да и из него многое было не оценено ими по достоинству. Философы средневековья почему-то в своих работах совершенно не пользовались аксиоматическим методом, разработанным Аристотелем. И если бы не геометрия Евклида, которая была построена на основе аристотелевских наработок по вопросу, что есть аксиоматическая система, то средневековье вообще забыло бы об этом познавательном приеме. Был, например, полностью забыт такой прием Аристотеля, как использование переменных. Даже математики вплоть до работ Ф. Виета (XVI в.) не использовали переменных, а ведь Аристотель применял их уже в IV в. до н.э.
9. Возрождение интереса к вопросам научной методологии отмечается только в новое время. Это было связано с постепенным становлением экспериментальной (опытной) науки. Именно в это время и возникает методология как особая сфера знания. Провозвестником новой методологии, связанной с эмпирическим познанием стал Роджер Бэкон (XIII в.). Уже в это время он призывал к опытному познанию природы, отрицал ссылки на авторитет священного писания и Аристотеля. Сам он разрабатывал вопросы оптики, механики и астрономии. Познание, по Р. Бэкону, должно было состоять в увеличение власти человека над природой. С этой целью необходимо было прислушиваться к ее голосу, использовать эксперимент и математику. Другим крупным представителем новых веяний стал английский философ Ф. Бэкон. Его неприятие схоластики, основанной на воззрениях схоластически препарированного Аристотеля было настолько серьезным, что он даже издал одно из своих программных произведений под названием «Новый органон», тем самым противопоставляя свои взгляды взглядам Аристотеля. Впервые в этой работе Бэкон строит методологию индуктивного познания. При этом (и это необходимо специально отметить), если у Аристотеля полная индукция строилась на основе силлогистики, то у Ф. Бэкона индукция становится в подлинном смысле эмпирическим методом познания.
Другим крупным представителем эмпиризма стал Дж. Локк, который собственно и сформулировал основные постулаты данной методологической позиции. Согласно Локку, все содержания нашего познания восходит к внешнему опыту, т.е. ощущениям, и внутреннему опыту, т.е. рефлексии. В основе опыта лежат простые идеи, которые мы получаем через восприятие различных качеств предметов. При этом все качества делятся Локком на первичные (протяженность, движение, фигура, плотность тел), с которыми идеи сходны, и вторичные (цвет, запах, звук), которые реально предметам не присущи. В силу этого обстоятельства нам полностью не известна сущность предметов. Значение разума состоит в том, что мы исходные первичные идеи рационально обрабатываем: соединяем их, сравниваем, абстрагируем и т.д. Тем самым порождаются более сложные идеи. Основное кредо этой позиции выражается двумя положениями: 1) познание начинается с чистого листа (tabula rasa), т.е. мы рождаемся не имея никакого предварительного знания о мире, и 2) в мышлении нет ничего, чего ранее не было бы в ощущениях.
В новое время в силу того, что Аристотель систематически используется как непререкаемый авторитет в схоластике, постепенно формируется резко отрицательное отношение к наследию Аристотеля. П. Рамус, даже затевает диспут, в котором отстаивает тезис: «все, что сказал Аристотель, ложно». Тем самым из методологии вместе с теологической водой был выплеснут и ребенок – логика. Исследования ученых концентрируются теперь не на логике, а на методологии научного познания. Логизированный рационализм схоластики был загнан в тупик.
10. Новый взлет рационализма и рациональной методологии связан с именами Рене Декарта и Готфрида Лейбница.
Согласно Декарту, в основе познания лежит принцип очевидности. Исходные идеи являются врожденными и доставляются нам интеллектуальной интуицией. Правильность этих идей проверяется с помощью естественного света разума. Таким образом, основой знания являются исходные истины (аксиомы), которые мыслятся отчетливо и ясно, т.е. они являются самоочевидными и усматриваются разумом интуитивно. Из них посредством дедукции получается новое знание. Основные принципы методологии Декарта сводятся к следующему: 1) познание должно всегда начинаться с наиболее простых и самоочевидных истин, 2) чтобы достичь эти истины необходимо предварительно произвести аналитическую работу, т.е. силой разума осуществить членение наших представлений до элементарных идей, которые сами по себе являются отчетливыми и ясными, 3) после этого необходимо приступить к синтетической работе, т.е. путем дедукции начать получать более сложные высказывания как следствия из простых идей.
Другим ярким представителем рационалистической методологии, как я сказал выше, был Г. Лейбниц. Согласно Лейбницу, мы обладаем априорными принципами бытия. К ним относятся: 1) принцип непротиворечивости всякого возможного бытия; этот принцип идет от Аристотеля, 2) приоритет возможного перед действительным; согласно этому принципу наш мир есть лишь один из возможных, а именно самый наилучший, 3) принцип достаточного основания для утверждения того или иного факта; этот принцип был Лейбницем сформулирован впервые, 4) принцип единообразия законов природы, 5) принцип непрерывности бытия; этот принцип является следствием построенных Лейбницем дифференциального и интегрального исчислений, 6) принцип тождества неразличимого (Лейбниц обратил внимание на различие опавших листьев в саду). Лейбниц принимает положение Локка о том, что «нет ничего в разуме, чего прежде не было бы в чувствах», но с одной существенной поправкой: «кроме самого разума». Отмечу, что Лейбниц настолько гениален, что описать кратко все, что он сде-лал в области методологии не представляется возможным, а поэтому я умолкаю.
11. Ограниченность чистого эмпиризма и рационализма особенно остро была отмечена И. Кантом. Последний специально обращает внимание на то, что с эмпирических позиций нельзя обосновать всеобщий и необходимый характер законов логики, математики и теоретического естествознания. В самом деле, опыт всегда ограничен и касается лишь конечного числа проверочных процедур. Спрашивается, откуда же тогда берется всеобщность законов логики, математики и теоретической физики (у И. Канта имелись в виду законы механики Ньютона)? Аналогична ситуация и с необходимым характером утверждений этих наук. Опыт не дает нам знания необходимого. Те регулярности, которые мы исследуем, не содержат как некоторого опытного начала необходимости, а тем не менее законы указанных наук именно не-обходимы. По Канту всеобщий и необходимый характер математики создается созерцанием пространства и времени, которые не зависят от опыта. Пространство и время даны нам якобы как априорные (до опытные) формы чувственности. Аналогично всеобщий и необходимый характер законов логики есть результат действия априорных форм рассудка (откуда, правда, берется этот априоризм остается не совсем ясным). В теоретическом же естествознании осуществляется синтез чувственного созерцания с категориями рассудка. Последний (рассудок) и вкладывает необходимость и всеобщность в природу.
С другой стороны, И. Кант критикует и рационализм за его неумеренное самомнение в области познания. Особенно ярко это проявилось в критике так называемой «рациональной космологии», где Кант формулирует три антиномии, которые с одинаковым успехом обосновываются разумом: 1) мир конечен (тезис) и мир не имеет пределов, т.е. бесконечен (антитезис), 2) существуют неделимые частицы, например, атомы (тезис) и неделимых частиц нет, а деление материи может продолжаться неограниченно (антитезис), 3) все процессы в природе причинно обусловлены (тезис) и существует свобода воли (антитезис). Таким образом, по Канту, разум по самой своей природе антиномичен и диалектичен, а потому мы в своем по-знании должны учитывать эту диалектику познания.
12. Здесь мы подошли к очень важному разделу – диалектике научного познания. Отмеченная Кантом диалектичность познавательного процесса была особо подчеркнута в работах Г. Гегеля. Я не буду останавливаться на концепции Гегеля. Я хочу лишь со всей определенностью подчеркнуть значение диалектики. Последняя, хотя и не является совокупностью каких-то специфических методов, с помощью которых мы получаем новое знание, играет огромную роль в познавательном процессе как дисциплина, описывающая некоторые установки, с которыми мы должны считаться в процессе познания. Я рассматриваю диалектику как некоторый набор принципов, которые предупреждают нас о различных опасностях, которые мы можем встретить на многотрудном пути познания, а также учат нас не бояться этих трудностей – по поговорке «предупрежден, значит вооружен». Действительно, такой принципы диалектики как «восхождение от абстрактного к конкретному» есть не что иное как указание на общий путь любого познания, которое начинается с весьма бедного (абстрактного) знания и постепенно наполняется все более полным (конкретным) содержанием. На этом пути мы будем постоянно взаимодействовать с диалектическими категориями «сущность» и «явление», будем прояснять как через явление (чувственность) будет постепенно проявляться сущность этого явления (теоретическое знание). Диалектический принцип «перехода количественных изменений в качественные» предупреждает нас – не бойся, если ты встретился с данным случаем, так бывает постоянно. Законы действующие в одних условиях перестают действовать в других, в мире существуют скачки – фазовые переходы. Аналогична роль и принципа «отрицания отрицания». Этот принцип тоже предупреждает нас, что отвергнутое когда-то мнение может вновь возродится на некоторой новой основе. Такие случай в науке известны. Принцип «единства и борьбы противоположностей» тоже носит предупредительный характер и подчеркивает очень важный момент познавательного процесса. В самом деле, если мы посмотрим на историю развития любой науки, то прежде всего отметим единство и борьбу различных учений, концепций, взглядов. Это обычная история.
13. Мы рождаемся не имея ни малейшего знания о мире. Единственное, что нам дано – это некоторые инстинкты, например, сосательный, и некоторые встроенные в нас программы (алгоритмы) поведения. Но нам присуща от рождения одна важная способность – умение различать и отождествлять. Действительно, с первых дней своей жизни человек с помощью органов чувств, действий с предметами, а по мере овладения языком и с помощью мышления, начинает осваивать (познавать) окружающий и свой собственный внутренний мир. В основе познавательного процесса лежит фундаментальная способность, свойственная всем людям, – умение видеть сходство и различие, присущие предметам, явлениям, событиям, процессам того мира, в котором он живет. Эта способность позволяет отождествлять сходные (подобные) предметы и тем самым собирать их в классы, т. е. обобщать; она же позволяет замечать различия в предметах и тем самым отделять их друг от друга, т. е. структурировать мир. Структурирование действительности позволяет нам ориентироваться в мире, делает наши поступки целесообразными. Во многом этот процесс идет стихийно, неосознанно, без использования каких-либо специально созданных познавательных приемов и инструментов. Его результатом является так называемый обыденный опыт, который всегда незавершен, разрознен, эмпиричен, описателен, а порой ошибочен и неверен.
В отличие от обыденного, научный опыт является результатом активной деятельности человека. В этом случае человек не просто видит, но и всматривается, не просто слышит, но и вслушивается, в то, что говорит природа, т. е. производит исследование интересующих его объектов. Это вслушивание и всматривание ведется с помощью использования таких познавательных приемов, как научное наблюдение, эксперимент и измерение. Применению данных эмпирических приемов обычно предшествует некоторая рациональная работа, связанная с выдвижением различного рода гипотез и их дальнейшего обоснования или опровержения методами научного наблюдения, эксперимента или измерения. Иначе говоря, научное познание, как правило, связано с процессом вопрошания природы, т. е. с умением вполне осознано задавать природе вопросы и понимать ее ответы.
14. Познание – это всегда получение некоторой информации о том, как устроен мир, как он структурирован. Вообще, познается всегда структура. Уже Аристотелем было осознано, что любое качество предмета (его содержательная, качественная определенность) есть не что иное как его форма. Эта мысль нашла свое дальнейшее развитие в учении Гегеля о соотношении формы и содержания, о переходе количественных изменений в качественные. Независимо от того, как сам Аристотель трактовал понятие формы, с современной точки зрения все это означает, что качество (содержание объекта) и его структура (форма) есть в буквальном смысле слова одно и то же, или, говоря несколько иначе, – две стороны одной и той же медали. Нет структуры (формы) без наличия некоторого качества (признака) и нет некоторого качества (признака) без соответствующей структуры (формы). Современная практика научного познания подтверждает эту мысль на каждом шагу.
Что, например, означает тот факт, что стол, за которым в настоящее время пишется данный текст, обладает коричневым цветом? Это означает, что поверхность стола обладает такой микроструктурой, которая поглощает все лучи из видимой части спектра, кроме лучей определенной длины волны. Таким образом коричневый цвет данного стола это и есть его структура. Единственное различие между цветом и соответствующей микроструктурой заключается в том, что цвет нам дан непосредственно как психический образ, явление, в то время как структура объекта дана нам при этом скрытно, как подоснова этого явления, как его сущность – структура проявляет себя в качестве коричневого цвета. Познать же сущность данного явления, познать причину, в силу которой предмет является коричневым, – это и значит познать ту структуру, которая прячется за явлением.
Аналогично обстоит дело и в других случаях. Так, сущностью такого явления как теплота является движение молекул, образующих данное тело, т.е. некая динамическая структура. Точно также сущностью процесса человеческого мышления является функционирование некоторой высокоорганизованной материальной структуры. Сходным образом, свойства, которые присущи компьютеру, определяются формой данного объекта, а также взаимосогласованностью с функционированием программного обеспечения, т.е. его статической и динамической структурой. Вообще, в области инженерии каждый конструктор прекрасно знает, что функции, которые выполняются той или иной машиной, прибором, просто некоторой обиходной вещью зависят полностью от структуры этого предмета. Так, нож режет только потому, что его лезвие заострено. Если оно затупилось, стало округлым, то нож перестает выполнять свою функцию. Чтобы эта функция восстановилась необходимо заточить нож, т.е. придать его лезвию определенную структуру.
Особенно наглядно единство формы и содержания (структуры и признака, количества и качества) проявляется на микроуровне. Здесь простое изменение количества нуклонов в атомном ядре, т.е. изменение структуры ядра, приводит к появлению нового химического элемента. Потеря атомом некоторого электрона из электронной оболочки приводит к появлению новых качеств у атома. Различная комбинация кварков и антикварков проявляет себя в виде различия элементарных частиц и т.д. и т.п.
В данном случае, говоря об информации, я имею в виду так называемую объективную информацию, т.е. информацию, существующую в мире независимо от того, существует человек и, вообще, познающие субъекты, или не существуют. Если информация – это структура, а весь мир структурирован, то это означает, что мы буквально «купаемся» в «море» информации.
15. Далее, в логике и философии под признаком (качеством, содержанием) понимают все то, в чем предметы сходны друг с другом и в чем они отличаются друг от друга. Учитывая указанную выше связь формы и содержания, количества и качества, процесс познания можно понимать как процесс установления, с одной стороны, какие предметы существуют в мире, т.е. в выяснении структурной организации мира, а с другой, – какими признаками эти предметы обладают, т.е. в установлении структурной организации самих предметов, наполняющих мир. С этой точки зрения познание мира или некоторого предмета это и есть познание их динамических и статических структур. Иначе говоря, познание всегда состоит в познании сущности явлений, т.е. в познании соответствующих структур. Отсюда вытекает непреходящее значение в познании математики и логики, как наук, которые специально занимаются исследованием различных динамических и статических структур мышления и бытия.
16. Познавательный процесс это процесс и практический, так как он во многом осуществляется за счет оперирования познаваемыми объектами, и теоретический, так как состоит в построении теоретических моделей окружающего нас мира. С теоретической точки зрения этот процесс является информационным. Последнее означает, что объективно существующая информация переводится в план субъективной информации нашего мышления – в различные психические образы, представления, мысли, теории. Нас не интересует сейчас вопрос о том, что представляет собой эта субъективная информация, существующая как некоторая идеальное образование. Нас сейчас больше интересует вопрос о том, что представляет собой объективно существующая информация.
С точки зрения современной семантической теории информации, объективно существующая информация есть не что иное как объективно существующие качества (признаки) предметов, т.е., говоря иначе, объективно сущая информация – это есть, опять-таки, структура. Действительно, если мы вводим в некоторый универсум рассуждения, хотя бы один признак, скажем признак А, выделяя тем самым в этом универсуме предметы, обладающие этим признаком, т.е. структурируя его, то тем самым уже получаем 1 бит информации в двоичной кодировке, так как все предметы универсума разделяются на два подкласса – обладающие данным признаком А и не обладающие этим признаком ?А.

Если мы вводим в универсум два независимых друг от друга признаков – А и В, то тем самым наш универсум структурируется на четыре подкласса А?В, ?А?В, А??В и ?А??В, и мы уже имеем дело с 2 битами информации, и т.д.

Итак, познавая мир, и устанавливая наличие в нем каких-либо объектов, мы структурируем его и тем самым устанавливаем наличие объективной информации.
17. После этих замечаний перейду к рассмотрению различных познавательных приемов. Начну с рациональных методов познания. Очень важной процедурой рационального познания является абстрагирование. В науке выделяют различные методы абстрагирования. Одной из таких форм является обобщающая абстракция. Она состоит в отбрасывании всех признаков, по которым предметы различаются, и сохранении тех признаков, которые являются для них общими. Этот вид абстракции позволяет нам выделять определенные классы предметов и отличать их друг от друга. Другим видом абстракции является изолирующая абстракция. Она состоит в выделении у предметов какого либо класса некоторого свойства и превращения этого свойства за счет процедуры гипостазирования в самостоятельный предмет мысли. Например, выделяя у класса белых предметов, свойство «быть белым» и гипостазируя это свойство, т.е. превращая данное свойство в предмет мысли, мы получаем новый объект «белизна». Такие объекты называются абстрактными объектами. К их числу принадлежат, например, числа. Другими видами абстракций являются абстракции актуальной и потенциальной бесконечностей. Эти абстракции играют большую роль в математике при рассмотрении бесконечных множеств. Например, множество натуральных чисел является бесконечным. Но эту бесконечность можно понимать либо в потенциальном смысле, либо актуальном. В потенциальном смысле множество натуральных чисел бесконечно в том смысле, что построение этого ряда никогда не заканчивается и к уже построенным числам мы можем присоединять все новые и новые числа. В актуальном же смысле этот ряд считается данным всеми своими элементами, т.е. он рассматривается как якобы уже построенный. Еще одной важной абстракцией является абстракция потенциальной осуществимости. Она играет большую роль в теории алгоритмов и вычислительных процессов. Если, например, нам задана некоторая процедура, которая осуществляет поиск объекта с заданными свойствами в бесконечном множестве, то мы считаем, что этот объект достижим, если у нас имеется лишь чисто теоретическая потенциальная возможность его достигнуть, т.е. мы в этом случае отвлекаемся от практической возможности осуществить этот процесс. Мы отвлекаемся от того, что для осуществления этого процесса не хватит бумаги и чернил, что это вычисление потребует невероятного количества времени и т.д.
Еще одним важным приемом рационального познания является процедура идеализации. Этот прием состоит в том, что мы создаем некоторый чисто теоретический объект за счет отвлечения от некоторых свойств, которые обязательно присуще реальным объектам и начинаем их рассматривать как объекты, которые лишены этих свойств, или, наоборот, наделяем реальные предметы такими абсолютными (предельными) характеристиками, которые им заведомо не присущи. Таковыми являются инерциальные системы отсчета (здесь мы наделяем некоторый предмет признаком абсолютной изолированности от действия на него каких-либо реальных сил), материальная точка (лишаем предмет свойства иметь размеры), абсолютно упругое тело, идеальный газ и т.д. Такого сорта теоретические объекты принято в науке называть идеальными объектами. С этой точки зрения объекты геометрии являются как раз иде-альными.
18. Одним из наиважнейших приемов рационального познания является аксиоматизация. Самая первая дошедшая до нас аксиоматическая система была построена Парменидом – главой элейской философской школы. Это была теория бытия, единственной аксиомой которой было утверждение
Бытие есть, небытия нет.
Данная аксиома представляет собой логически истинное утверждение – конъюнкцию двух логически истинных положений. Одно из них говорит: «То, что есть, есть», а второе утверждает: «То, чего нет, нет», т.е. это два частных случая закона тождества. Из указанной аксиомы методом от противного выводится ряд теорем. Рассмотрим некоторые из них:
1. Бытие едино (т.е. существует только одно бытие однородное и цельное).
Допустим, что существует не одно бытие, а их несколько, например, два. Тогда они отделялись бы друг от друга небытием, которое в этом случае должно было бы существовать. Однако, согласно аксиоме, небытия нет. Итак, мы получили противоречие, из чего вытекает, что наше допущение о существовании более чем одного бытия неверно, и, следовательно, бытие едино.
2. Бытие не ограничено.
Действительно, допустим, что бытие имеет границу. Тогда она ограничивалась бы небытием, которое опять-таки в этом случае должно было бы существовать. Но небытия нет, а потому наше предположение неверно, и, следовательно, бытие не имеет границ.
3. Бытие неподвижно.
Допустим противоположное, т.е. что бытие движется. Тогда она может двигаться только там, где существует небытие и туда, где есть небытие. Но небытия, согласно принятой аксиоме, нет, а потому данное предположение неверно, и, следовательно, бытие неподвижно.
4. Бытие не имеет начала и конца во времени, не возникает и не исчезает.
Действительно, допустив противоположное, мы вынуждены будем признать существование небытия, которое предшествует существованию или воспоследует после существования бытия. Это ведет нас к противоречию, в силу чего мы вынуждены признать, что бытие не имело начала и не будет иметь конца своего существования.
19. Разворачивание аксиоматической теории, т.е. получение все новых и новых теорем осуществляется на основе принципов дедуктивных рассуждений. Что же представляет собой рассуждение и какие рассуждения относятся к числу дедуктивных? Рассуждением называется процедура обоснования некоторого высказывания путем пошагового выведения его из других высказываний. Простейшим видом рассуждения является умозаключение, которое понимается как непосредственный переход от одного или нескольких высказываний А1, А2,…, Аn к некоторому высказыванию В. Умозаключения называются также правилами вывода. При этом высказывания А1, А2,…, Аn, из которых делается вывод, называются посылками вывода, а высказывание В, которое выводится из посылок, называется заключением вывода. В логике умозаключение принято формулировать следующим образом:
А1, А2,…, Аn
В,
где над чертой записываются посылки, под чертой – заключение, а сама черта выражает разрешение осуществить акт выведения заключения из посылок. Теперь я могу пояснить и что называется дедуктивным рассуждением. К числу дедуктивных относятся те рассуждения, в которых между высказываниями, принятыми в качестве исходных (посылок), и заключением существует отношение логического следования.
Логическое следование является чрезвычайно важным отношением. Считается, что между посылками А1, А2,…, Аn и заключением В только тогда имеет место отношение логического следования, когда всегда при одновременной истинности посылок заключение тоже является истинным. Это означает, что применяя в аксиоматике дедуктивные умозаключения (правила вывода) мы всегда гарантированы, что из истинных посылок мы сможем получать только истинный заключения. Существует большое количество различных правил вывода, но я их приводить не буду.
20. Другим видом рассуждений являются правдоподобные рассуждения. Довольно часто мы встречаемся со следующей ситуацией: полученные тем или иным способом сведения A1,…, Аn используются не для осуществления дедуктивного вывода высказывания В из посылок A1,…, Аn, а применяются как некая «подсказка», «намек», «подводящий», «наводящий» нас на мысль о возможности принятия высказывания В. Рассуждение в этом случае строится по следующей схеме: если информация, содержащаяся в посылках A1,…, Аn, верна, то правдоподобно было бы считать, что имеет место и В. Переход от посылок к заключению носит здесь не достоверный (как при дедукции), а лишь правдоподобный (проблематичный) характер. Посылки лишь подтверждают В, делают истинность В более достоверной. Именно такого рода рассуждения и считаются правдоподобными.
К числу правдоподобных рассуждений относятся обобщающая и исключающая индукции, а также аналогия.
Под обобщающей индукцией (наведением) понимают такие рассуждения, в которых переходят от знания о некоторых отдельных предметах какого-либо класса к знанию обо всех предметах этого класса, т.е. переходят от единичных утверждений к общим. Различают несколько видов индукции. Во первых, это полные индукции, которые бывают как эмпирическими, так и математическими. Не буду приводить правила вывода, умозаключающего по полной эмпирической индукции. Приведу лишь два правила полной математической индукции. Они выглядит следующим образом:
Q(0) & ?m(Q(m) ? Q(m’)) ? ?xQ(x) – математическая индукция,
?n(?m(m ? n ? Q(m)) ? Q(n)) ? ?xQ(x) – трансфинитная индукция.
С помощью первого умозаключения можно работать в множествах, которые организованы по типу натурального ряда чисел, а второе позволяют работать в множествах, который организованы более сложным образом.
Среди эмпирических индукций выделяют также популярную и научную индукции, а также статистическую и нестатистическую.
Под исключающей индукцией понимается умозаключение, посредством которого устанавливается причина наступления события q путем исключения из предшествующих q обстоятельств тех из них, которые не могут быть причиной наступления события q. Фактически, исключающая индукция – это метод установления причинных зависимостей. Имеется несколько видов исключающей индукции, которые известны, как метод сходства, метод различия, объединенный метод сходства и различия и, наиболее мощный метод установления причинных связей, метод сопутствующих изменений.
Еще одним видом правдоподобных рассуждений является аналогия (греч. – «подобие»). Рассуждение по аналогии состоит в том, что на основе сходства двух предметов (систем предметов) ? и ? по каким-то характеристикам, а также на основе того, что ? присущ некоторый признак, заключают о присущности этого признака и ?. Возможности такого перехода как раз и способствует установление подобия между ? и ?.
21. Исключительно большое значение имеют процедуры определения терминов, т.е. процедуры формирования понятий, а также такие методы рационального познания как деление и классификация. Все эти методы описываются в курсах логики и я не буду на них останавливаться. Обращу лишь ваше внимание на особый метод познания – моделирование.
Этот познавательный прием широко используется в науке и имеет существенное значение в гносеологии, т.е. теории познания. Как известно, субъективный идеализм, отрицая возможность адекватного познания окружающего нас мира, обращает внимание на то, что все первичные сведения о мире мы получаем с помощью органов чувств. При этом отмечается, что у нас нет никаких данных, которые бы указывали на то, что ощущения одного человека совпадают с ощущениями другого человека. Например, если я вижу некоторый коричневый предмет, то где гарантия, задают они вопрос, что ваше чувство коричневого совпадает с ощущение другого человека, который, хотя и привык называть свое восприятие цвета этого предмета термином «коричневый», однако с точки зрения вашего ощущения – это был бы вовсе не коричневый цвет, а например, зеленый. Как же возможно в этом случае, задают они вопрос, правильно, т.е. адекватно познавать действительность? Наши ощущения есть не более чем иероглифы, говорит Гельмгольц, т.е. нечто такое, что совершенно не похоже на окружающий нас мир.
Я согласен с точкой зрения Гельмгольца, что наши ощущения есть просто иероглифы. Более того, я согласен даже с тем, что эти иероглифы у разных людей разные, но я не согласен с тем, что это создает принципиальные препятствия к адекватному познанию мира. В самом деле, если познание, как говорилось об этом выше, всегда состоит в познании структуры, то мы имеем возможность хотя бы и разными иероглифами изобразить одну и ту же структуру. Иначе говоря эти структуры, изображенные разными способами, могут быть, как говорят в математике, изоморфны, т.е. подобны друг другу. Приведу некоторый пример, взятый из работы Ю. А. Гастева, который показывает, в чем состоит идея изоморфизма.

На данном рисунке представлены три объекта. Легко видеть, что они различны. Первый объект – это некое механическое устройство, состоящее из двух приборов, которые показывают величины u и v, вала I и О, соединенных механической пружиной S, маховика М, который опущен в сосуд с жидкостью F. Второй объект – это электрическая цепь, содержащая тоже два прибора V и Р, показывающие значения х и у, а также индуктивность L, сопротивление R и конденсатор С. Как видим, это совершенно различные объекты, или, как бы сказал Гельмгольц, разные иероглифы. Однако можно всегда подобрать значения L, R и С таким образом, что показания u и v будут всегда совпадать с показаниями х и у соответственно. А это как раз и говорит о том, что первый и второй объекты изоморфны, т.е. второй объект адекватно отображает первый, как и наоборот.
Первый и второй объект – это все же материальные объекты, хотя и различной природы. Особый интерес представляет третий объект, который является чисто лингвистическим объектом, а именно математическим. В этом уравнении «вход» задается параметром w, а «выход» параметром z. И опять-таки, мы всегда можем подобрать значения а, b и с таким образом, что всякий раз, когда показания х прибора V совпадут со значением параметра w, показание у прибора Р совпадет с параметром у, т.е. данное математическое уравнение будет адекватно описывать как первый, так и второй объекты.
Итак, адекватное познание мира возможно. Иначе было бы просто непонятно, как это с помощью языка мы способны описывать окружающую нас действительность. Вообще, любые наши теории есть модели этой действительности.
22. Здесь мы подошли к важной теме – теоретическому познанию. Поэтому необходимо рассмотреть, а что представляют собою теории и какими они бывают. Научный опыт, несомненно, содержит весьма ценные сведения о мире. Однако сам по себе он дает нам лишь мозаичное представление об устройстве этого мира и является исходным материалом для дальнейшей интеллектуальной его обработки. Чтобы получить целостную научную картину мира, необходимо связать разрозненные данные наблюдений, экспериментов и измерений в некоторую стройную и целостную систему знания, в которой истинность одних утверждений будет зависеть от истинности других, в которой степень обобщения опыта настолько высока, что мы далеко выходим за пределы чувственных (эмпирических) данных.
Такая работа выполняется нашим интеллектом и результатом ее является построение теории как самой высшей формы фиксации наших знаний о мире. Именно при построении этой формы знания в полном объеме используется вся (без исключения) совокупность логических процедур: вводятся понятия, определяются термины, формулируются высказывания разных типов, осуществляется дедукция и индукция, строятся аналогии и модели, осуществляются формализации и интерпретации и т. д. Рассмотрение каждого из этих логических приемов в отдельности необходимо для того, чтобы можно было корректно созидать теоретическое знание, где все они комплексно применяются.
Термин теория происходит от греческого слова ?????? – рассмотрение, исследование – и в современном своем употреблении может быть задан следующим определением: теория – это система знания, посредством которой описывается, объясняется, систематизируется или предсказывается наличие или отсутствие в некоторой предметной области тех или иных фактов.
Введенное понятие является содержательным понятием теории и оказывается непригодным для целей логического их анализа. Поэтому в науке формулируется формальное понятие теории, с которым удобно теоретически и практически работать. При этом предварительно фиксируется язык, на котором формулируется теория, и относительно этого языка определяется понятие выводимости. В качестве языка L теории Т берется обычно та или иная разновидность языка логики предикатов, содержащего словарь логических и нелогических терминов. В словарь логических терминам входят знаки логических констант, словарь же нелогических терминов состоит из списка индивидных, предикатных и, если таковые имеются, функциональных констант. Понятие выводимости в этом случае определяется средствами исчисления предикатов.
Итак, пусть Т будет множеством предложений, сформулированных на языке L, пусть А будет предложением языка L. Тогда:
Теория(Т) ?Df А(Т ? А ? А ? Т),
т. е. множество предложений Т считается теорией при условии, что каждое предложение входит в него тогда и только тогда, когда оно выводимо из данной совокупности. Более кратко это выражается следующей словесной формулой: теория – это множество предложений, замкнутое относительно отношения выводимости. Данное формальное понятие, хотя и является весьма абстрактным и общим, позволяет успешно решать целый комплекс проблем, возникающих при метатеоретическом исследовании теорий.
Если во множестве предложений Т существует собственное индуктивно (часто говорят, рекурсивно) заданное подмножество ? такое, что
А(? ? А ? А ? Т),
то говорят, что теория Т аксиоматизируема. В качестве аксиом в этом случае выступают предложения, входящие во множество ?. Если множество ? конечно, то говорят, что теория Т конечно аксиоматизируема.
23. Теории подразделяются на научные и ненаучные (антинаучные). Целью построения научной теории является достижение истинного знания о мире. Поэтому в этих теориях действуют чрезвычайно жесткие процедуры установления и проверки истинности фактуальных и теоретических положений, входящих в их состав. Целью построения ненаучных теорий (астрология, алхимия, хиромантия и др.) являться все, что угодно, но только не достижение истины. Дальнейшее изложение будет касаться только научных теорий.
Важное членение класса теорий состоит в том, что среди них выделяют, с одной стороны, логико-математические теорий, а с другой – теории эмпирические, к числу которых относятся теории разнообразных эмпирических наук: физики, химии, биологии, геологии, истории, социологии, психологии и т. д.
Объектом исследования в первых теориях являются не реальные предметы эмпирически данного нам мира, а объекты абстрактной (идеальной) природы. В силу этого здесь не применяются эмпирические методы познания – наблюдение, эксперимент, измерение. Теоретическое знание возникает в этих теориях за счет особой работы интеллекта, способного создавать, конструировать абстрактные и идеальные объекты. Логические и математические теории выполняют в научном познании инструментальную роль, т. е. входят в состав других теорий в качестве средств, позволяющих осуществлять индуктивные и дедуктивные процедуры вывода. Логические теории входят в состав любой другой теорию – будет ли она дедуктивной или эмпирической. Математические теории входят в состав математизированных теорий. Таковыми являются, например, физические теории, в которых математика выступает как средство теоретической работы физика.
В противоположность логико-математическим теориям, предметами исследования в теориях эмпирических являются не абстрактные, а реальные объекты эмпирического мира, т. е. основной целью построения таких теорий всегда является изучение некоторого фрагмента реальности. Поэтому проверка наличия у этих эмпирически данных нам предметов определенных свойств, отношений или функциональных зависимостей осуществляется здесь эмпирическими методами – процедурами наблюдения, эксперимента или измерения. И тем не менее даже в случае эмпирических наук, а также технических и прикладных наук научные теории всегда прежде всего описывают поведение абстрактных и идеальных объектов. А их применимость к реальным эмпирическим предметом определяется тем обстоятельством, что аб-страктные и идеальные предметы могут выступать и выступают как более или менее точные теоретические копии реальных предметов.
Итак, абстрактные и идеальные объекты той или иной теории являются теоретическими копиями (моделями) реальных предметов. Поэтому часто говорят, что в теории для описания неких реальных предметов и процессов была использована модель абсолютно твердого тела, сплошной среды, идеального упругого тела, идеальной жидкости, вязкой жидкости, идеального газа, пластического тела, гармонического осциллятора и т.д. Это следует понимать в том смысле, что некоторый реальный эмпирический предмет был рассмотрен в теории с точностью до принятых в этой теории соответствующих абстракций и идеализаций. Так, например, небесная механика Ньютона исходно описывает динамическое поведения материальной точки под действием гравитации, а ее применимость к анализу движения небесных тел определяется тем обстоятельством, насколько точно материальная точка моделирует реальное небесное тело. Экономическая теория Маркса исходно описывает поведение такого абстрактного объекта, как стоимость, а ее применимость к реальным процессам экономики определяется насколько точно этот объект моделирует такую реальную сущность, каковой является цена товара.
24. Перейду теперь к рассмотрению эмпирических методов научного познания. Эти методы используются при нашем общении с природой. К числу эмпирических методов относятся наблюдение, измерение и эксперимент.
Начнем с научного наблюдения. Последнее представляет собой отслеживание в естественных условиях существования предметов каких-либо их свойств или отношений между ними, каких либо особенностей их поведения, которые проявляются тоже в естественных условиях. Исследователь при этом старается никак не воздействовать на предметы, он их лишь наблюдает. Научное наблюдение всегда осуществляется целенаправленно и обусловленность системой уже имеющегося наличного знания, ученый заранее знает, что именно он хочет проверить методом наблюдения, т.е. определяет параметры, наличие или отсутствие которых следует установить актами наблюдения. При этом сами акты наблюдения протоколируются (далее эти протоколы используются при их рациональной обработке, например, статистической). Тем самым формируется фактуальный базис науки. Достаточно часто в ходе наблюдения применяются научные приборы, которые призваны усилить возможности наших органов чувств (микроскоп, телескоп, рентгеновский аппарат, синхрофазотрон и т. д.). Хорошим примером использования методологии наблюдения является астрономия. Здесь мы принципиально никак не можем вмешаться в протекание тех или иных событий в силу того, что космические процессы нам недоступны. Поэтому мы вынуждены только наблюдать и наблюдать.
В отличие от простого наблюдения, эксперимент (опыт, т.е. пытка природы) – это такой эмпирический метод познания, когда человек активно вторгается в естественный ход исследуемого процесса, задает условия его проведения, устанавливает определенные параметры и их величины, следит за их стабильностью или меняет их по своему усмотрению. Такое вторжение в естественный процесс осуществляется с помощью специальных пыточных приспособлений и может иметь разную степень – от незначительной корректировки условий опыта до полного его проведения в искусственных условиях. В последнем случае создаются специальные экспериментальные установки, состоящие из исследовательских и измерительных приборов.
Итак, при проведении эксперимента исследователь активно вмешивается в ход процесса, старается осуществить его в различных условиях. Главное достоинство эксперимента состоит в том, что здесь возможно контролировать каждый фактор, влияющий на поведение объекта. Для этого эксперименты часто осуществляют в специально созданных искусственных условиях (на специальных установках), когда исследуемый объект изолируется от различных побочных воздействий. Так, И. П. Павлов, чтобы исключить побочные воздействия, осуществлял свои опыты по выработке у животных условных рефлексов в специально построенном здании, которое было оборудовано звуконепроницаемыми комнатами. Эксперимент обязательно должен обладает свойством интерсубъективности, т.е. воспроизводимости своих результатов.
Как же проверяется это свойство интерсубъективности? Дело заключается в том, что отдельно взятый эксперимент может давать некоторую систематическую ошибку, например, за счет того, что искусственная установка, на которой проводится эксперимент, может «фонить», т.е. выделять некоторые газы, которые мы не учитываем в ходе эксперимента. Чтобы избавиться от таких нежелательных эффектов обычно осуществляется в разных лабораториях перепроверка эксперимента. Так как эта перепроверка осуществляется в разных лабораториях с использованием различных установок, то получение одинаковых результатов в этих экспериментах исключает факт побочных эффектов. Хорошим примером подобной ситуации являются эксперименты отечественных ученых по установлению наличия массы покоя у нейтрино. Долго считалось, что нейтрино является безмассовой частицей. Наши ученые провели эксперименты, которые показали, что нейтрино обладает очень и очень небольшой массой покоя. Эти эксперименты были немедленно повторены в разных лабораториях мира. Первоначальные результаты перепроверки показали, что их результаты не подтвердились. Однако дальнейшие перепроверки показали, что результат, полученный отечественными учеными, правилен. Этот пример показывает, что в науке тщательной проверке должны подвергаться не только теоретические положения, но и экспериментальные данные.
Эксперимент в обязательном порядке включает в себя и наблюдение, которое не всегда непосредственно ведется за исследуемым предметом – во многих случаях впрямую следят за показаниями приборов, а тем самым уже опосредовано и за поведением самого объекта.
Еще одним эмпирическим методом познания является измерение. Последнее применяется в том случае, когда исследуемому предмету присущи количественные характеристики. Их называют величинами и выражаются они посредством некоторого числа с размерностью (например, 11 см, 25 сек, 56 км/cек2, 23 ом, 98°С, 74 г/см2 и т. д.). Применение процедуры измерения предполагает, что у нас в наличии имеются специальные измерительные инструменты соответствующим образом проградуированные, а это, в свою очередь, предполагает наличие некоторых единиц измерения и наличие шкалы измерения (линейной, логарифмической или какой-либо иной).
25. Среди наблюдений и экспериментов можно выделить следующие их виды. Во-первых, качественные. С их помощью просто устанавливается наличие или отсутствие некоторых явлений. Во-вторых, количественные, в которых не просто устанавливается наличие некоторого явления, но и величины некоторых параметров. Иначе говоря, в этом случае эксперимент сочетается с процедурами измерения, что позволяет далее использовать математические методы, например, статистическую обработку результатов эксперимента. В-третьих, наблюдение и эксперименты бывают прямыми, когда мы непосредственно наблюдаем некоторое явление (а в случае количественного наблюдения и эксперимента и непосредственно получаем количественные характеристики) и косвенными. В последнем случае мы наблюдаем и при возможности измеряем не то явление, которое нас интересует, а некоторое иное, а затем, используя теоретические сведения, из этих данных выводим наличие интересующего нас явления и с помощью математики устанавливаем его количественные характеристики.
26. Какова же структура научного эксперимента и наблюдения? Прежде всего отмечу, что перед проведением любого эксперимента и любого наблюдения исследователь ставит перед собой определенную цель – что он хочет узнать в ходе эксперимента или наблюдения, а также ставит перед собой определенные задачи – как надо в этом случае действовать. Предварительно осуществляется подготовка будущей экспериментальной деятельности, строится идеальная схема эксперимента или наблюдения, определяется тот математический аппарат, который будет использоваться при описании, протоколировании результатов и обработке экспериментальных данных. В частности, определяется та математическая теория, которая будет использоваться при теоретической интерпретации полученных результатов. На этом математическом аппарате проигрывается весь будущий сценарий эксперимента. Определяются различные технологические и материаловедческие характеристики той реальной установки, на которой будет осуществляться эксперимент, определяются ее параметры, конструктивные особенности. Только после этого приступают к реальному (натурному) созданию экспериментальной установки, а также, возможно, и к созданию инструментов наблюдения и измерения.
Из этого описания видна та большая роль, которая отводится теоретическому знанию в подготовке, проведении и интерпретации результатов эксперимента и наблюдения. И в этой связи укажу на большую роль, которая отводится так называемому мысленному эксперименту в ходе подготовке к натурному эксперименту. Я имею в виду систему мысленных процедур, которая предварительно выполняется над идеализированными объектами. Сущность метода мысленного эксперимента состоит в создании теоретических схем, теоретических моделей, которые имитируют либо некоторый реального эксперимента, либо даже такой эксперимент, который практически осуществлен не может быть. В последнем случае мысленный эксперимент применяется для установления согласованности основных принципов теории. Приведу в качестве примера мысленный эксперимент последнего характера.
В свое время при построении термодинамики и рассмотрения вопроса об увеличении энтропии системы, т.е. ее перехода от состояния порядка к состоянию хаоса и невозможности обратного процесса, т.е. перехода от состояния хаоса к состоянию порядка, Максвелл придумал следующий эксперимент, который был назван дьявол Максвелла. Берется сосуд, разделенный некоторой щелью на два отсека – левый и правый. В левом находится горячий воздух, а в правом холодный. Щель открывается и через некоторое время температура в обоих отсеках уравнивается, тем самым состояние хаоса увеличивается. Спрашивается, можно ли вернуть систему в первоначальное состояние?. Да, можно, если у щели будет находиться дьявол Максвелла и отслеживать скорости подлетающих к щели молекул воздуха. Если слева подлетает высокоэнергичная молекула, то дьявол закрывает щель, чтобы не пропустить ее в правый отсек, а если подлетает медленная молекула, то дьявол открывает щель. И наоборот, если справа к щели подлетает молекула высокоэнергичная, то щель открывается, чтобы ее пропустить в левый отсек, а перед слабоэнергичной щель закрывается. Ясно, что данный эксперимент является лишь теоретически мысленным. Реально его осуществить невозможно.
27. Рассмотрим теперь методологическую сторону процесса развития научного знания. Последняя видится как решение некоторых познавательных проблем (от греч. – преграда, трудность). В ходе накопления научного знания перед нами постоянно возникают некоторые вопросы – что является причиной того или иного явления, почему возникла не состыковка теоретического знания с эмпирическими данными, как решить ту или иную задачу и т.д. При этом, как правило решение одной проблемы сразу же порождает целый комплекс новых проблем. Со стороны гносеологического взгляда, проблемы выступают как точки роста знания. От реальных проблем следует отличать псевдопроблемы, например, софизмы («Перестал ли ты бить своего отца», «Рогатый» и др.). Решение проблемы всегда продвигает наше знание вперед. Однако имеются и такие проблемы, решение которых состоит в обосновании, что они не разрешимы. Так, например, Гёдель показал, что формальная арифметика является принципиально неполной системой, а А. Тарский доказал неопределимость понятия истины для предложений некоторой системы средствами самой этой системы. Как мы знаем, большое значение имеет доказательство невозможности создания вечного двигателя и т.д.
28. Обычно для решения некоторой проблемы выдвигается гипотеза. При этом под гипотезой понимается некоторое утверждение, истинность которого заранее не определена и которое в дальнейшем ученый пытается обосновать. В гносеологии гипотеза выступает и как метод построения и развития научного знания.
Имея дело с окружающей действительностью человек всегда стремится понять и объяснить, почему мир устроен именно таким, а не иным образом. С этой целью он выдвигает различного рода предположения о том, как устроен отдельно взятый предмет и мир в целом, допускает существование различных сил, действующих в мире, наличие закономерных связей между явлениями, высказывает соображения о механизмах взаимодействия между предметами. Все эти предположения, допущения и соображения носят первоначально проблематический (вероятностный) характер и могут в конце концов оказаться как обоснованными, так и опровергнутыми.
Однако не всякое предположение может быть названо научной гипотезой. К числу последних относятся лишь такие предположения, которые удовлетворяют ряду условий. Во-первых, предположение не должно вступать в противоречие с установленными и неоднократно проверенными научными фактами. Во-вторых, научная гипотеза не должна выходить за рамки естественных причин. Несоблюдение этого условия, допущение, скажем, божественной воли или демонических сил, лишает гипотезу статуса научного предположения. Последнее объясняется тем, что вводя такого рода допущения, мы сделали бы бессмысленным само научное исследование, и оно, еще не начавшись, должно уже было бы считаться завершенным. В-третьих, при формулировке научных гипотез надо стараться не вводить без весьма веских оснований таких допущений, которые вступали бы в противоречие с твердо установленными теоретическими положениями.
Кроме того, каждая хорошо организованная научная гипотеза должна обладать еще некоторыми особенностями. Прежде всего это касается степени ее развитости. Первоначально гипотеза рождается как простая догадка. Далее эта догадка уточняется, детализируется, наполняется более богатым содержанием. В частности, если гипотеза допускает математическое описание, то желательно довести ее до такой степени, чтобы она не только объясняла явления, но и предсказывала их количественные характеристики. Кроме этого, достаточно часто указывают, что всякая хорошо организованная гипотеза должна допускать свою проверку на истинность. Наконец, добротное научное предположение не должно «обрастать» гипотезами ad hoc (гипотезами для данного случая).
29. Широкое использование гипотез оформляется в науке в особый познавательный прием, называемый гипотетико-дедуктивным методом. Метод представляет из себя сложный процесс формирования и проверки гипотез, распадающийся на несколько этапов: (1) На основе эмпирических наблюдений выделяется некоторый процесс или событие и относительно этого процесса или события устанавливается наличие некоторых наблюдаемых фактов p1, p2,…, pn. (2) Пользуясь предшествующим опытом и имеющимся уже заранее знанием Г, а также установленными фактами p1, p2,…, pn, для объяснения этих фактов выдвигают гипотезу h. Переход от Г и p1, p2,…, pn к гипотезе h представляет собой правдоподобное следование Г, p1, p2,…, pn ? h, причем считается, что это следование имеет место, только если из Г и h можно дедуцировать каждый из наблюдаемых фактов p1, p2,…, pn, т. е. имеет место Г, h ? pi (здесь очевидным образом используется понятие правдоподобного следования как обратной дедукции). Если данное условие не выполнено, т. е. из Г и h не выводимы pi, то гипотеза h является неверной уже при своей формулировке и должна быть отброшена. (3) Из Г и h дедуктивно выводятся следствия фактуального характера r1, r2,…, rk, утверждающие наличие новых фактов, отличных от уже наблюдавшихся фактов p1, p2,…, pn, известных до формулировки ги-потезы. Итак, на данном этапе осуществляется дедукция вида Г, h ? rl. (4) На последнем этапе каждое следствие r1, r2,…, rk, фактуального характера подвергается эмпирической проверке. Если каждое из следствий r1, r2,…, rk, согласуется с опытом, то гипотеза h считается подтвержденной (верифицированной). Если же хотя бы одно из следствий r1, r2,…, rk, не согласуется с опытом, то гипотеза считается фальсифицированной.
Приведу соответствующий пример. Наблюдая за поведением пчел, ученые заметили, что насекомые на некоторых цветках полностью завершали сбор нектара (p1), в то время как на другие цветки они садились лишь на мгновение и тут же взлетали (p2). Так как никакой гипотезы по поводу этого различия в поведении пчел сделано не было, то наблюдения были продолжены над отдельно взятыми пчелами. В результате выяснилось, что пчела полностью завершала сбор, если она посещала цветок впервые (p3). Если же подлетала к цветку, который недавно посетила, то ее поведение менялось и она, присев на него, мгновенно улетала (p4). Тем самым уже на уровне простого наблюдения фактов была установлена причинная зависимость поведения пчел (p1, p2) от числа посещений цветка (p3, p4). Для объяснения этой причинной зависимости и была выдвинута гипотеза h. Используя знание о том, что многие животные помечают посещаемые ими места различного рода пахучими веществами (Г), ученые предположили, что пчелы при первой посадке на цветок тоже помечают его специальным пахучим химическим веществом – феромоном. Эта гипотеза позволила объяснить, в чем заключалась причина различия в поведении насекомых, так как из Г и h можно было сделать два следующих вывода: Г, h ? p3 ? p1 и Г, h ? p4 ? p2. Кроме того, гипотеза h позволила представить поведение пчел как целесообразное с биологической точки зрения. Действительно, феромон служил для пчелы знаком, что посещаемый ею цветок является уже истощенным объектом. Тем самым энергозатраты пчелы снижались, и повышалась эф-фективность ее работы. Но гипотезу надо было подтвердить. Ее можно было бы доказать, если бы исследователям удалось выделить феромон и проделать с ним соответствующие опыты. Однако они применили иной прием обоснования гипотезы – проверили те следствия, которые вытекали из нее. Так как вещество было пахучим, то естественно было считать, что снижение пахучести феромона должно было как-то повлиять на поведение пчел (r). С этой целью над пчелами были проведены опыты по наблюдению их поведения в условиях действия вытяжного вентилятора. Оказалось, что в обычных условиях пчела на сбор нектара с цветка тратила вполне определенное время. В случае же, когда был включен вентилятор и тем самым феромонный сигнал значительно ослабевал, пчела затрачивала на сбор нектара большее количество времени. Этот опыт согласуется с выдвинутой гипотезой и тем самым ее подтверждает, хотя и не обосновывает полностью.
30. В заключении остановлюсь на понятие истины. Прежде всего, что я хотел бы зафиксировать, – это важность общегносеологической теории отражения для понимания самой важной (классической) концепции истинности. Для логика (а я являюсь логиком) это является абсолютно бесспорным положением. В логике даже существует специальная теория моделей, которая как раз и призвана осуществлять связь языка с миром на основании отражательных процедур.
Приступлю теперь к изложению различных концепций истинности.
1) Наиболее важным и существенным для науки является классическое (корреспондентное) понятие истинности, восходящее к Аристотелю, согласно которому «сказать, что существующее не существует или что не существующее существует, значит высказать ложь, сказать же, что существующее существует, а несуществующее не существует, значит высказать истину». Иначе говоря, здесь истинность понимается как соответствие наших утверждений положению дел в мире. В современной логике эта концепция была уточнена А. Тарским. Последний ввел основополагающий постулат этой концепции посредством следующего метаязыкового выражения:
«р» истинно ? р.
В данной эквивалентности слева стоит метаязыковое утверждение об истинности предложения р, где «р» – это метаязыковое имя предложения р языка-объекта, а справа стоит само предложение р, выражающее некоторое положение дел в мире. Эквивалентность же (?) как раз и утверждает наличие адекватности между предложением «р» и положением в мире р. Примером такого рода утверждения будет: «Снег бел» истинно ? Снег бел.
Но почему именно данное классическое (корреспондентное) понятие истины является наиболее важным для науки? Дело заключается в том, что целью любого научного познания является установление того, как реально устроен мир, а также предметы, наполняющие этот мир. С этой точки зрения, именно данное понятие истины как раз и соотносит наше знание с тем, что имеет место в мире.
2) Часто классической (корреспондентной) концепции противопоставляют другие концепции истинности. Одной из них является концепция когерентной истины, согласно которой предложение считается истинным, если она входит в состав непротиворечивой теории, т.е. если оно выводимо из аксиом такой теории. Здесь истинность понимается как взаимная согласованность утверждений, их взаимная непротиворечивость.
Именно такое понятие истинности используется в геометрии. Действительно, например, в геометрии Евклида непосредственно описываются свойства и устанавливаются отношения, справедливые для геометрических фигур, которые являются объектами идеальными. А потому, скажем, теорема этой геометрии, гласящая, что «Сумма внутренних углов треугольника равна 2d» вовсе не относится к реальным геометрическим телам, скажем, к треугольникам, нарисованным мелом на доске, выпиленным из дерева или отлитым в металле, а потому истинность этого утверждения нельзя проверить, соотнося его с материальным миром. Любая попытка такого соотнесения, например, за счет измерения с помощью транспортира углов, нарисованного на доске треугольника, закончится неудачей, так как, во-первых, любое измерение будет давать определенную погрешность – ведь всякий материальный прибор измеряет ту или иную величину с некоторой степенью точности, а во-вторых, такая процедура и бесполезна, так как утверждения геометрии относятся не к материальным предметам, а к идеальным, а у нас нет идеальных измерительных приборов.
Когерентное понятие истины является важным понятием, но у него есть один существенный недостаток. Он состоит в том, что мы можем, взяв ложные утверждения о мире, построить внутренне непротиворечивую систему. Хорошим примером такой теории является небесная механика Птолемея, несоответствие которой действительности было установлено только через тысячу лет. Приведу еще один пример. В свое время Р. Декарт построил теорию соударения биллиардных шаров. А на замечание других ученых, что его теория не соответствует фактам, отвечал: «Тем хуже для фактов».
Конечно же когерентная концепция истинности должна обязательно проверяться тем или иным способом на корреспондентную истинность. Правда чаще всего в этом случае проверяется не истинность отдельно взятых положений теории, а вся теория в целом. Такой проверкой правильности эвклидовой геометрии является ее широкое использование при построении различных технических устройств – самолетов, машин, мостов, гидросооружений и т.д.
3) Еще одной часто упоминаемой концепцией истинности является концепция конвенциональной истины, согласно которой все наше знание есть не что иное, как результат принятых нами соглашений, конвенций об употреблении терминов. В самом деле, почему, например, 2 + 2 = 4, а не 5, или какому-то другому числу? Почему из конъюнкции предложений р & q логически следует предложение р? Ясно, что это связано с принятие конвенций об употреблении знаков + и &. Если мы примем другие конвенции относительно этих знаков, то тогда может быть 2 + 2 будет равно 5. Но это говорит лишь о том, что наши конвенции относятся не к самим операциям, которые нас интересуют, а к языку, т.е. к способу обозначения этих операций. Если нас интересует операция сложения такая, что складывая 2 и 2 мы бы получали число 4, то мы могли бы для этой операции ввести какой-то другой знак, а не знак «+». Но мы по конвенции выбрали именно этот знак. Еще раз подчеркну, что, фактически, не само наше знание является конвенциональным, но лишь способы представления этого знания с помощью языка.
4) Другое дело концепция прагматической истины. Согласно последней предложение считается истинным, если оно ведет к успеху в нашей практической деятельности. Например, предложение «Грибы растут под деревьями» является прагматически истинным, поскольку позволяет успешно осуществлять поиск грибов, так как мы, в соответствии с утверждением предложения, должны и будем искать грибы в лесу под деревьями.
31. Но как устанавливается истинность того или иного предложения? В зависимости от целого ряда обстоятельств мы можем выделять и действительно выделяем различные виды истинности предложений. Так, например, в том случае, когда мы соотносим предложение не с реальным (материальным) миром, а с абстрактной моделью, мы говорим об истинностью в модели. В том же случае, когда решается вопрос об истинности теоретических положений относительно самой реальности, то говорят о материальной истинности. Вопрос о материальной истинности часто бывает осложнен целым рядом обстоятельств. Так, согласно классической концепции истинности, мы должны соотнести наше предложение с миром. Но что делать в том случае, если мира, к которому отсылает нас предложение, нет? Например, мы вы-сказываем утверждение о том, что когда-то было в прошлом или когда-то будет в будущем. Первый мир уже не существует, а второго еще нет. Можем ли мы в этом случае говорить об истинности. Да, классическая концепция истинности позволяет это делать. Рассмотрим предложение «Древние карфагеняне знали теорему Пифагора». Истинно оно или нет, мы не можем точно сказать, так как у нас нет сведений ни о том, что они знали ее, ни о том, что они ее не знали. Тем не менее, когда-то существовал мир, в котором жили карфагеняне, и в этом мире было некоторое положение дел. Поэтому, хотя мы и не можем точно сказать, какое это было положение дел, наше предложение Объективно (независимо) от нашего незнание все же является либо истинным, либо ложным. Такое понимание истинности называется истинностью в себе. Но иногда мы трактуем истинность предложения несколько иначе. Мы говорим, что предложение считается истинным, если у нас есть средства установить эту истинность, и ложным, если у нас имеются средства установить его ложность. Такое понимание истинности называется конструктивным. С этой точки зрения, рассмотренное предложение не является ни истинным, ни ложным.
В эмпирических теориях, как говорилось выше, имеются предложения, фиксирующие факты природы, состояние дел в объективном мире. Для установления истинности такого сорта предложений используются эмпирические методы познания – наблюдение, эксперимент или измерение. Про предложения, истинность которых установлена этим способом, говорят как об эмпирически истинных. Но в составе эмпирических теорий содержаться и законы науки, которые являются теоретическими (номологическими) положениями относительно изучаемой действительности. О какой истинности в этом случае может идти речь? Здесь имеется одно важное обстоятельство, которое заставляет нас говорить не просто об истинности номологических предложений, а об их относительной истинности. Такая релятивность понятия материальной истинности предложений научных теорий определяется следующим. Проверяя теорию на ее материальную истинность, т.е. устанавливая ее адекватность некоторому фрагменту реальности, мы всегда имеем дело не со всем этим фрагментом, а лишь с той его частью, которая дана нам практически. Но практика с течением времени изменяется: в неё входят новые объекты, что существенно расширяет эмпирически данную нам часть этого фрагмента. Поэтому некоторая теория может быть истинной относительно одной практики (известного в определенное время фрагмента реальности) и оказаться ложной относительно другой. Другой релятивный момент, который необходимо учитывать при оценке на материальную истинность теоретического знания, касается процедур измерения. Дело заключается в том, что мы часто рассматриваем некоторую теорию как истинную с точностью до показаний приборов. Так, например, в механиках Ньютона и Эйнштейна применяются различные законы сложения скоростей – преобразования Галилея и Лоренца, а потому, вычисляя скорость одного тела относительно другого, мы всегда будем получать математически разные результаты. Однако в случае движения тел с малыми скоростями это расхождение в вычисленных величинах может оказаться столь незначительным, что его нельзя будет зафиксировать ни одним прибором. Кроме того, в практическом нашем обиходе мы часто встречается со случаями, когда нам и не нужны бывают очень точные результаты измерения, а потому определенными погрешностями теории мы можем пренебречь.
С другой стороны, истинность многих предложений математики и логики напрямую связана с принятыми соглашениями об употреблении терминов. Эти конвенции играют операциональную роль и позволяют устанавливать истинность предложений априорно (не обращаясь к эмпирическому опыту). Для логики высказываний, например, такой процедурой является построение таблиц истинности, а для первопорядковой логики – процедура построения аналитических таблиц. Ясно, что в этом случае мы совместно с корреспондентной используем и конвенциональную концепцию истинности. Предложения, истинность которых устанавливается таким способом, называются аналитически истинными.
Если при установлении истинности предложения «р» мы отвлекаемся от мнений, желаний, намерений субъекта исследования, то говорят, что данное предложение является объективно (т.е. объектно) истинным. Это самый важный вид истинности и любая наука стремиться обосновать, что ее утверждения являются объективно истинными. Если методы, применявшиеся для установления истинности предложения, были жестко фиксированы и могут быть использованы другими людьми для перепроверки результатов, то говорят об интерсубъективной истинности предложений. Если же эти методы таковы, что в них как неустранимый элемент присутствуют те или иные субъективные особенности человека, его мнения и желания, то про такие предложения говорят, что они являются субъективно истинными (“человек есть мера всех вещей” – Протагор). Последнее понятие играет большую роль при установлении истинности так называемых оценочных высказываний этики и эстетики.
Рекомендуемая основная литература:
1. Бочаров В. А., Маркин В. И. Основы логики. М., ФОРУМ – ИНРА-М, 2005
2. Никифоров А. Л. Философия науки: история и методология. М.: Дом интеллектуальной книги, 1998 г.
3. Философия и методология науки. Учебник для вузов. (Колл. авторов), Под ред.
Купцова В. И. М.: Аспект-Пресс, 1996 г.
Дополнительная литература:
1. Бэкон Ф. Новый органон // Бэкон Ф. Соч. В 2 т. М., 1978. Т.2.
2. Декарт Р. Рассуждение о методе. // Декарт Р. Соч. В 2 т.М., 1989.
3. Лакатос И. Доказательства и опровержения. М., 1967.
4. Меркулов И. П. Гипотетико-дедуктивная модель и развитие научного знания. М., 1980.
5. Современная философия науки. Хрестоматия. Составитель А. А. Печенкин. М., 1996 г.
6. Теория и метод. М., 1987.
7. Штофф В. А. Проблемы методологии научного познания. М., 1978.
Список вопросов к экзамену
1. Научная теория как форма научного знания Виды теорий.
2. Наблюдение и эксперимент как методы научного исследования.
3. Рациональные и эмпирические методы научного познания.
4. Гипотетико-дедуктивный метод.
5. Понятие истины и виды истины

Темы: Aспирантура, Лекции | Ваш отзыв »

1 звезда2 звезд3 звезд4 звезд5 звезд (1 голосов, средний: 5,00 из 5)
Загрузка...

Отзывы

« | | »