Реферат: Динамика естественнонаучного познания

ПЛАН

1. Методы, научного познания

2. Применение математических методов в естествознании

3. Внутренняя логика и динамика развития естествознания

4. Естественнонаучная картина мира

Методы, научного познания

Структура научного исследования, описанная выше, представляет собой в широком

смысле способ научного познания или научный ме­тод как таковой. Метод — это

совокупность действий, призванных помочь достижению желаемого результата.

Первым на значение ме­тода в Новое время указал французский математик и

философ Р. Де­карт в работе «Рассуждения о методе». Но еще ранее один из

основа­телей эмпирической науки Ф. Бэкон сравнил метод познания с цир­кулем.

Способности людей различны, и для того, чтобы всегда добиваться успеха,

требуется инструмент, который уравнивал бы шансы и давал возможность каждому

получить нужный результат. Таким инструментом и является научный метод.

А. Пуанкаре справедливо подчеркивал, что ученый должен уметь делать выбор

фактов. «Метод — это, собственно, и есть выбор фактов; и прежде всего,

следовательно, нужно озаботиться изобре­тением метода» (А. Пуанкаре. Цит.

соч.- С. 291). Метод не только уравнивает способности людей, но также делает

их деятельность единообразной, что является предпосылкой для получения

единооб­разных результатов всеми исследователями.

Современная наука держится на определенной методологии — совокупности

используемых методов и учении о методе — и обя­зана ей очень многим. В то же

время каждая наука имеет не только свой особый предмет исследования, но и

специфический метод, им­манентный предмету. Единство предмета и метода

познания обосно­вал немецкий философ Гегель.

Следует четко представлять различия между методологиями естественнонаучного и

гуманитарного познания, вытекающими из различия их предмета. В методологии

естественных наук обычно не учитывают индивидуальность предмета, поскольку

его становление произошло давно и находится вне внимания исследователя.

Замечают только вечное круговращение. В истории же наблюдают самое

становление предмета в его индивидуальной полноте. Отсюда специ­фичность

методологии исторического познания.

Вообще, методология социального познания отличается от мето­дологии

естественнонаучного познания из-за различий в самом пред­мете: 1) социальное

познание дает саморазрушающийся результат («знание законов биржи разрушает

эти законы», — говорил основатель кибернетики Н. Винер); 2) если в

естественнонаучном познании все еди­ничные факторы равнозначны, то в

социальном познании это не так. По­этому методология социального познания

должна не только обобщать факты, но иметь дело с индивидуальными фактами

большого значения. Именно из них проистекает и ими объясняется объективный

процесс.

«В гуманитарно-научном методе заключается постоянное вза­имодействие

переживания и понятия», — утверждал В. Дильтей в статье «Сущность философии».

Переживание столь важно в гумани­тарном познании именно потому, что сами

понятия и общие законо­мерности исторического процесса производны от

первоначального индивидуального переживания ситуации. Исходный пункт

гумани­тарного исследования индивидуален (у каждого человека свое бы­тие),

стало быть, метод тоже должен быть индивидуален, что не про­тиворечит,

конечно, целесообразности частичного пользования в гу­манитарном познании

приемами, выработанными другими учеными (метод как циркуль, в понимании Ф.

Бэкона). В последующих главах мы покажем, что в современной науке намечается

тенденция к сбли­жению естественнонаучной и гуманитарной методологии, но все

же различия, и принципиальные, пока остаются.

Научный метод как таковой подразделяется на методы, ис­пользуемые на каждом

уровне исследований. Выделяются таким об­разом эмпирические и теоретические

методы. К первым относятся:

1) наблюдение — целенаправленное восприятие явлений объектив­ной

действительности; 2) описание — фиксация средствами естест­венного или

искусственного языка сведений об объектах; 3) измере­ние — сравнение объектов

по каким-либо сходным свойствам или сторонам; 4) эксперимент — наблюдение в

специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстановить

ход явле­ния при повторении условий.

К научным методам теоретического уровня исследований сле­дует отнести: 1)

формализацию — построение абстрактно-матема­тических моделей, раскрывающих

сущность изучаемых процессов действительности; 2) аксиоматизацию — построение

теорий на осно­ве аксиом — утверждений, доказательства истинности которых не

требуется; 3) гипотетико-дедуктивный метод — создание системы дедуктивно

связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об

эмпирических фактах.

Другим способом деления будет разбивка на методы, применя­емые не только в

науке, но и в других отраслях человеческой дея­тельности; методы, применяемые

во всех областях науки; и методы, специфические для отдельных разделов науки.

Так мы получаем всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы.

Среди всеобщих можно выделить такие методы, как:

1) анализ — расчленение целостного предмета на составные части (стороны,

признаки, свойства или отношения) с целью их все­стороннего изучения;

2) синтез — соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое;

3) абстрагирование — отвлечение от ряда несущественных для данного

исследования свойств и отношений изучаемого явле­ния с одновременным

выделением интересующих нас свойств и от­ношений;

4) обобщение — прием мышления, в результате которого уста­навливаются общие

свойства и признаки объектов;

5) индукция — метод исследования и способ рассуждения, в котором общий вывод

строится на основе частных посылок;

6) дедукция — способ рассуждения, посредством которого из общих посылок

с необходимостью следует заключение частного ха­рактера;

7) аналогия — прием познания, при котором на основе сходст­ва объектов в

одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках;

8) моделирование — изучение объекта (оригинала) путем создания и исследования

его копии (модели), замещающей оригинал с определенных сторон, интересующих

исследователя;

9) классификация — разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в

соответствии с каким-либо важным для ис­следователя признаком (особенно часто

используется в описатель­ных науках — многих разделах биологии, геологии,

географии, кри­сталлографии и т. п.).

Большое значение в современной науке приобрели статисти­ческие методы,

позволяющие определять средние значения, харак­теризующие всю совокупность

изучаемых предметов. «Применяя статистический метод, мы не можем предсказать

поведение отдель­ного индивидуума совокупности. Мы можем только предсказать

ве­роятность того, что он будет вести себя некоторым определенным об­разом...

Статистические законы можно применять только к большим совокупностям, но не к

отдельным индивидуумам, образующим эти совокупности» (А. Эйнштейн, Л.

Инфельд. Эволюция физики.- М., 1965.-С.231).

Характерной особенностью современного естествознания яв­ляется также то, что

методы исследования все в большей степени влияют на его результат (так

называемая «проблема прибора» в квантовой механике).

Применение математических методов в естествознании

После триумфа классической механики Ньютона химия в лице Ла­вуазье,

положившего начало систематическому применению весов, встала на

количественный путь, а вслед за ней и другие естествен­ные науки. «Таково

первое основание, по которому физик не может обойтись без математики; она

дает ему единственный язык, на кото­ром он в состоянии изъясняться (А.

Пуанкаре. Цит. соч.- С. 220).

Дифференциальное и интегральное исчисление хорошо под­ходит для описания

изменения скоростей движений, а вероятност­ные методы — для необратимости и

создания нового. Все можно опи­сать количественно, и тем не менее остается

проблемой отношение математики к реальности. По мнению одних методологов,

чистая ма­тематика и логика используют доказательства, но не дают нам

ника­кой информации о мире (почему А. Пуанкаре и считал, что законы природы

конвенциальны), а только разрабатывают средства его опи­сания. Однако, еще

Аристотель писал, что число есть промежуточ­ное между частным предметом и

идеей, а Галилей полагал, что Кни­га Природы написана языком математики.

Не имея непосредственного отношения к реальности, матема­тика не только

описывает эту реальность, но и позволяет, как в урав­нениях Максвелла, делать

новые интересные и неожиданные выво­ды о реальности из теории, которая

представлена в математической форме. Как же объяснить непостижимую истинность

математики и ее пригодность для естествознания? Может все дело в том, что

«ме­ханизм математического творчества, например, не отличается су­щественно

от механизма какого бы то ни было иного творчества» (А. Пуанкаре. Цит. соч.-

С. 285)? Или более пригодны более сложные, системные объяснения?

По мнению некоторых методологов, законы природы не сво­дятся к написанным на

бумаге математическим соотношениям. Их надо понимать как любой вид

организованности идеальных прообра­зов вещей, или пси-функций. Есть три вида

организованности: про­стейший — числовые соотношения; более сложный — ритмика

1-го порядка, изучаемая математической теорией групп; самый сложный — ритмика

2-го порядка — «слово». Два первых вида организованно­сти наполняют Вселенную

мерой и гармонией, третий — смыслом. В рамках этого объяснения математика

занимает свое особое место в познании.

Так или иначе, подобные методологические разработки тесно связаны с

дискуссиями по основаниям математики и перспективам ее развития, сводящимися

к следующим основным темам: 1) как мате­матика соотносится с миром и дает

возможность познавать его; 2) ка­кой способ познания преобладает в математике

— дискурсивный или интуитивный; 3) как устанавливаются математические истины

— пу­тем конвенции, как полагал Пуанкаре, или с помощью более объек­тивных

критериев.

Внутренняя логика и динамика развития естествознания

Развитие науки определяется внешними и внутренними факторами. К первым

относится влияние государства, экономических, культур­ных, национальных

параметров, ценностных установок ученых. Вторые определяют и определяются

внутренней логикой и динами­кой развития науки. Не всегда первые можно четко

отделить от вто­рых, и тем не менее данное разделение полезно.

Внутренняя динамика развития науки имеет свои особенности на каждом из

уровней исследования. Эмпирическому уровню при­сущ кумулятивный характер,

поскольку даже отрицательный ре­зультат наблюдения или эксперимента вносит

свой вклад в накопле­ние знаний. Теоретический уровень отличается более

скачкообраз­ным характером, так как каждая новая теория представляет собой

качественное преобразование системы знания. Новая теория, при­шедшая на смену

старой, не отрицает ее полностью (хотя в истории науки имели место случаи,

когда приходилось отказываться от лож­ных концепций теплорода, электрической

жидкости и т. п.), но чаще ограничивает сферу ее применимости, что позволяет

говорить о пре­емственности в развитии теоретического знания.

Вопрос о смене научных концепций является одним из наибо­лее злободневных в

современной методологии науки. В первой по­ловине XX в. основной структурной

единицей исследования при­знавалась теория, и вопрос о ее смене ставился в

зависимость от ее верификации (эмпирического подтверждения) или фальсификации

(эмпирического опровержения). Главной методологической пробле­мой считалась

проблема сведения теоретического уровня исследо­ваний к эмпирическому, что, в

конечном счете, оказалось невоз­можным.

В начале 60-х годов XX в. американский ученый Т. Кун выдвинул концепцию, в

соответствии с которой теория до тех пор остается приня­той научным

сообществом, пока не подвергается сомнению основная па­радигма (установка,

образ) научного исследования в данной области. Динамика науки была

представлена Куном следующим образом:

Старая парадигма –» нормальная стадия развития науки –»

революция в науке –» новая парадигма,

Парадигмальная концепция развития научного знания затем была конкретизирована

с помощью понятия «исследовательской программы» как структурной единицы более

высокого порядка, чем отдельная теория. В рамках исследовательской программы

и обсуж­дается вопрос об истинности научных теорий.

Еще более высокой структурной единицей является естест­веннонаучная картина

мира, которая объединяет в себе наиболее су­щественные естественнонаучные

представления эпохи.

Естественнонаучная картина мира

«Первый шаг — создание из обыденной жизни картины мира —;

дело чистой науки», — писал выдающийся физик XX в. М. Планк. Исторически

первой естественнонаучной картиной мира нового времени была механистическая

картина, которая напоминала часы: любое событие однозначно определяется

начальными условиями, задаваемыми (по крайней мере, в принципе) абсолютно

точно, а в таком мире нет места случайности. В нем возможен «демон Ла­пласа»

— существо, способное охватить всю совокупность данных о состоянии Вселенной

в любой момент времени, могло бы не толь­ко точно предсказать будущее, но и

до мельчайших подробностей восстановить прошлое. Представление о Вселенной

как о гигант­ской заводной игрушке преобладало в XVII — XVIII в. в. Оно

име­ло религиозную основу, поскольку сама наука вышла из недр хри­стианства.

Бог как рациональное существо создал мир в основе своей ра­циональный, и

человек как рациональное существо, созданное Богом по своему образу и

подобию, способен познать мир. Такова основа ве­ры классической науки в себя

и людей в науку. Отринув религию, че­ловек эпохи Возрождения продолжал

мыслить религиозно. Механи­стическая картина мира предполагала Бога как

часовщика и строи­теля Вселенной.

Механистическая картина мира основывалась на следующих

принципах: 1) связь теории с практикой; 2) использование математи­ки; 3)

эксперимент реальный и мысленный; 4) критический анализ и проверка данных; 5)

главный вопрос: как, а не почему; 6) нет «стрелы времени» (регулярность,

детерминированность и обратимость тра­екторий).

Но XIX в. пришел к парадоксальному выводу: «Если бы мир был гигантской

машиной, — провозгласила термодинамика, — то та­кая машина неизбежно должна

была бы остановиться, т. к. запас полезной энергии рано или поздно был бы

исчерпан». Затем пришел

Дарвин со своей теорией эволюции и произошел сдвиг интереса от физики в

сторону биологии.

Главный результат современного естествознания, по Гейзенбергу, в том, что оно

разрушило неподвижную систему понятий XIX в. и усилило интерес к античной

предшественнице науки — фило­софской рациональности Аристотеля. «Одним из

главных источни­ков аристотелевского мышления явилось наблюдение

эмбриональ­ного развития — высокоорганизованного процесса, в котором

взаи­мосвязанные, хотя и внешне независимые события происходят, как бы

подчиняясь единому глобальному плану. Подобно развивающе­муся зародышу, вся

аристотелевская природа построена на конеч­ных причинах. Цель всякого

изменения, если оно сообразно природе вещей, состоит в том, чтобы реализовать в

каждом организме идеал его рациональной сущности. В этой сущности, которая в

применении к живому есть в одно и то же время его окончательная, формальная и

действующая причина, — ключ к пониманию природы» (И. Приго-жин, И. Стенгерс.

Порядок из хаоса.- С. 83-84). «Рождение современ­ной науки — столкновение между

последователями Аристотеля и'

Галилея — есть столкновение между двумя формами рационально­сти» (Там же.-С.

84).

Итак, можно выделить три картины мира: сущностную пред-научную,

механистическую, эволюционную. В современной естест­веннонаучной картине мира

имеет место саморазвитие. В этой кар­тине присутствует человек и его мысль.

Она эволюционна и необра­тима. В ней естественнонаучное знание неразрывно

связано с гуманитарным.

Список литературы

1. Пуанкаре А. О науке. М., 1983.

2. Поппер К. Логика и рост научного знания. М., 1983.

3. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М., 1989.

4. Пригожий И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986.