Модели построения научных теорий

Одной из распространенных в прошлом схем была эмпирико-индуктивная модель, созданная Ф.Бэконом.

Согласно ей, построение теории сводится к постепенному и осторожному обобщению с помощью правил индукции твердо установленных эмпирических фактов, пока не будут найдены такие общие законы и гипотезы, которые будут способны объяснить весь известный фактический материал.

Однако такого рода модель в свете современных представлений оказывается совершенно несостоятельной. Рассел в свое время так выразил свое недоверие к индуктивной модели научного познания. Он говорил, что верить в индуктивные обобщения — это значит уподобляться курице, которая на каждый зов хозяйки выбегает ей навстречу в надежде на то, что ее покормят зерном. Однако рано или поздно дело оканчивается тем, что хозяйка сворачивает ей шею.

Но если говорить всерьез, то против универсальности индуктивных обобщений и их трактовки как фундамента для всего научного познания могут быть выдвинуты прежде всего следующие аргументы:

1) индукция не может приводить к универсальным суждениям, в которых выражаются закономерности. Конечно, в опыте можно зафиксировать какую-либо повторяемость. Однако никакой опыт не может гарантировать, что она сохранится за пределами непосредственно наблюдаемого;

2) индуктивные обобщения находятся на уровне непосредственно-эмпирических обобщений, и они не могут осуществить скачок от эмпирии к теории;

3) любые эмпирические исследования предполагают наличие определенных теоретических установок, без которых они просто неосуществимы. Дело в том, что никакого чистого опыта, т.е. такого опыта, который не определялся бы какими-то теоретическими представлениями, не существует. Без определенной теоретической установки не может возникнуть даже идеи эксперимента. Кроме того, нужно избрать объект, определенную задачу, иметь некоторый интерес, точку зрения, проблему;

4) известно, что в истории науки целый ряд фундаментальных теоретических результатов был получен без непосредственного обращения к эмпирическому материалу. В качестве классического примера здесь следует привести создание общей и специальной теории относительности.

Противоположная модель научного познания - дедуктивная, разработанная Р. Декартом и И.Ньютоном, оказывается также не выдерживающей критики. Ньютон разработал «метод принципов»: его суть заключается в том, что из нескольких принципов или гипотез объясняются все эмпирически найденные факты и законы. Декарт, кроме того, указывал на интуитивность и очевидность теоретического знания.

Конечно, в современном теоретическом мышлении огромна роль дедукции. Несомненно и то, что в каком-то смысле интуитивно ученый усматривает основные принципы теории. Однако:

1)эти принципы далеки от декартовской очевидности. Так, не являются очевидными геометрия Лобачевского, квантовая механика, теория относительности, современная космологическая теория Большого взрыва;

2)Модель Р.Декарта не отражает роли эмпирических исследований в научном познании.

Несмотря на принципиальные различия, которые присущи рассмотренным моделям научного познания, у них имеются общие недостатки:

1) они предполагают, что в науке не может содержаться вероятностное знание. Но подавляющее большинство современных научных теорий являются вероятностно-статистическими. Их значимость настолько велика, что сегодня говорят о вероятностной картине мира. Квантовая механика, генетика, теория эволюции, теория информации являются классическими образцами такого рода теорий;

2) оба мыслителя исходят из того, что наука не может содержать в себе гипотетического знания. Г. Лейбниц в отличие от Ф. Бэкона и Р. Декарта считал необходимым обратить особое внимание на гипотетическое, вероятное знание.

В первой половине ХХ века сложилась гипотетико-дедуктивная модель теории

(К. Поппер). Согласно этой модели, научное познание происходит следующим образом:

• Ученый выдвигает гипотетическое обобщение, из него дедуктивно выводятся различного рода следствия, которые затем сопоставляются с эмпирическими данными.
• Те гипотезы, которые противоречат опытным данным, отбрасываются, а подтвержденные утверждаются в качестве научного знания.
• Эмпирическое содержание любого обобщения и определяет его подлинный смысл.
• Теоретическое утверждение, чтобы быть научным, обязательно должно иметь возможность соотноситься с опытом и подтверждаться им.

Согласно этой теории, теоретические законы невозможно вывести путем индуктивного обобщения наблюдаемых фактов. Наоборот, из теоретических законов можно дедуцировать эмпирические законы, но сами теоретические законы получаются путем догадки. Считается, что в дело тут вступает творческое воображение ученого — на некоторое время он должен оторваться от фактичности и попытаться выдвинуть некоторое умозрительное предположение — теоретическую гипотезу.

Такие представители позитивизма, как К. Поппер, Р. Карнап преувеличивали роль гипотезы в научном познании. Так, К. Поппер, опираясь на принцип фальсификации, сделал вывод, что «все теории – гипотезы, все они могут быть отвергнуты». На это же указывал и представитель неопозитивизма Р. Карнап: никакими эмпирическими данными, невозможно установить окончательную истинность теории. Сколько бы раз ни испытывался какой-либо закон, не существует гарантий, что не появятся новые наблюдения, которые будут ему противоречить. «Никогда нельзя достигнуть полной верификации закона».

Итак, теоретические построения науки по своей сути могут быть лишь гипотетическими, полагают позитивисты. Они не в силах стать истинными, а могут претендовать лишь на правдоподобие. «Наука похожа на детективный рассказ, — писал Ф. Франк. — Все факты подтверждают определенную гипотезу, но правильной оказывается в конце концов совершенно другая гипотеза».

Разумеется, эти взгляды ошибочны, т.к. они делают невозможным поиск тех исходных посылок и понятий, которые образуют концептуальное ядро теории. Исправить их ошибку, удалось И. Лакатосу в его теории научно-исследовательских программ.

Слабость гипотетико-дедуктивной модели заключается в том, что в ней:

1) преувеличивается роль формальной логики, которая действительно формальна, т.к. она не зависит от конкретного содержания теории, поэтому ее нельзя применять автоматически;

2) она описывает формальную структуру теорий, но игнорирует генезис гипотез и законов, в то время как в процессе научного исследования наиболее трудная задача и состоит в открытии и формулировании новых гипотез, которые служат основой для всех дальнейших выводов. Эта модель может играть в этом процессе лишь вспомогательную роль, поскольку с ее помощью не выдвигаются новые гипотезы, а только проверяются вытекающие из них следствия.

Классификация методов научного познания:

По степени общности и широте применения выделяют методы:

1) философские (диалектика и метафизика);

2) общенаучные подходы и методы исследования, имеющие промежуточный характер между философией и фундаментальными положениями специальных наук (системный, синергетический и ряд других). В структуре общенаучных методов выделяют три уровня:

· методы эмпирического исследования (наблюдение, эксперимент, сравнение, описание, измерение);

· методы теоретического познания (формализация, идеализация, аксиоматический метод, гипотетико-дедуктивный метод, метод восхождения от абстрактного к конкретному);

· общелогические методы и приемы исследования (анализ и синтез, абстрагирование, индукция и дедукция, аналогия, моделирование, системный подход, структурно-функциональный, вероятностно - статистический подходы и др.).

3) частнонаучные методы, характерные для отдельных наук, соответствующих форме движения материи, – механики, физики, химии, биологии, социально-гуманитарных наук;

4) дисциплинарные методы, применяемые в той или иной научной дисциплине, входящей в какую-нибудь отрасль науки:

5) методы междисциплинарного исследования, применяемые в комплексных научных программах или на стыках наук.

Э мпирический и теоретический уровни органически связаны между собой:

1) теоретический уровень существует не сам по себе, а опирается на данные эмпирического уровня;

2) но существенно и то, что и эмпирическое знание оказывается несвободным от теоретических представлений, оно обязательно погружено в определенный теоретический контекст: совокупность эмпирических данных является определенным знанием о действительности лишь тогда, когда эти данные истолковываются с позиций определенных теоретических представлений.

3) следует отметить, что между ними не существует логического моста. Научные теории не выводятся логически и з эмпирического знания, а конструируются и надстраиваются над ним для выполнения определенных функций (понимание, объяснение, предсказание). Создаются же они благодаря творческой деятельности разума.

4) методологически неверным является также представление, что из научных теорий можно непосредственно вывести эмпирически проверяемые следствия. Из научных теорий могут быть логически выведены только теоретические же (как правило, частные и единичные) следствия, которые уже внелогическим путем могут быть идентифицированы с определенными эмпирическими высказываниями.

Все это говорит о том, что теоретическое знание является сложной структурой, состоящей из утверждений разной степени общности. Оно содержит:

- аксиомы, теоретические законы (например, для классической механики это три закона Ньютона (инерции; взаимосвязи силы, массы и ускорения; равенства сил действия и противодействия);

- частные теоретические законы, описывающие структуру, свойства и поведение идеальных объектов, сконструированных из исходных идеальных объектов. Для классической механики это, например, законы движения идеального маятника. Как показал в своих работах B.C. Степин, частные теоретические законы, строго говоря, не выводятся чисто логически (автоматически) из общих. Они получаются в ходе осмысления результатов мысленного эксперимента над идеальными объектами;

- единичные теоретические высказывания, утверждающие нечто о конкретных пространственно-временных состояниях, свойствах, отношениях объектов.

Важно подчеркнуть, чтос эмпирическими данными могут сравниваться не общие и частные теоретические законы, а только их единичные следствия после их эмпирической интерпретации и идентификации (отождествления) с соответствующими эмпирическими высказываниями, которые, в свою очередь, сопоставляются с определенным набором чувственных данных.

5) любая эмпирическая интерпретация некоторой теории всегда неполна по отношению к собственному содержанию последней, т.к. всегда имеется возможность предложить новую интерпретацию любой теории, расширив тем самым сферу ее применимости. Любое, сколь угодно большое число интерпретаций теории не способно полностью исчерпать ее содержание. Это говорит о принципиальной несводимости теории к эмпирии, о самодостаточности теории и ее относительной независимости от эмпирического мира.

6) опытной проверке подлежит не теория сама по себе, а теория вместе с ее эмпирической интерпретацией.

В заключение сравним эмпирический и теоретический уровни научного познания.

 

Таблица 2 – Уровни научного познания

Уровень Критерии	Эмпирический уровень	Теоретический уровень
Объект исследования	эмпирический объект	теоретический идеальный объект
Способ взаимодействия с объектом	непосредственное	опосредованное
Средства исследования	приборы для наблюдения и реального эксперимента	теоретические термины
Методы исследования	реальное наблюдение, реальный эксперимент, эмпирическое описание, индукция	идеализация, аксиоматический метод, гипотетико- дедуктивный метод, мысленный эксперимент, дедукция
Уровень отражения реальности	изучение явлений и зависимости между ними	проникновение в сущность явлений
Функции исследования	обобщение и описание действительности	объяснение и предсказание
Цель и результат исследования	установление эмпирических зависимостей	формулирование теоретических законов

 

Этапы развития науки

В развитии науки выделяют три основных этапа: классический, неклассический, постнеклассический.

Классический

Классическая картина мира явилась результатом первой научной революции, которая произошла в XVII веке. Ее суть заключалась в возникновении экспериментального естествознания. Она основана на достижениях Галилея и Ньютона. Естествознание ХVП - ХVШ столетий опиралось на идеи механицизма. Разум, с помощью которого осуществляется познание, трактовался как со стороны наблюдающий и исследующий их, не детерминированный никакими предпосылками, кроме свойств и характеристик изучаемых объектов.

Эти объекты рассматривались преимущественно в качестве малых систем (механических устройств), д ля которых характерно, что свойства целого полностью определяются состоянием и свойствами его частей. Прошлое определяет настоящее также изначально, как и настоящее определяет будущее. Все состояния мира от бесконечно отдаленного былого до весьма далекого грядущего могут быть просчитаны и предсказаны.

Через все классическое естествознание, начиная с XVII в. проходит идея, согласно которой объективность и предметность научного знания достигается только тогда, когда из описания и объяснения исключается все, что относится к субъекту и процедурам его познавательной деятельности.

Эти процедуры принимались как раз навсегда данные и неизменные. Идеалом было построение абсолютно истинной картины природы. Главное внимание уделялось поиску очевидных, наглядных, " вытекающих из опыта" онтологических принципов, на базе которых можно строить теории, объясняющие и предсказывающие опытные факты.

Радикальные перемены в этой целостной и относительно устойчивой системе оснований естествознания произошли в конце XVIII - первой половине XIX в. Их можно расценить как вторую глобальную научную революцию, определившую переход к новому состоянию естествознания - дисциплинарно организованной науке. В это время механическая картина мира утрачивает статус общенаучной. В биологии, химии и других областях знания формируются специфические картины реальности, нередуцируемые к механической. В биологии и геологии возникают идеалы эволюционного объяснения. Возникают политэкономия и социология.

2) неклассическая картина мира, пришедшая на смену классической, родилась под влиянием первых теорий термодинамики, оспаривающих универсальность законов классической механики. Переход к неклассическому мышлению был осуществлен в период революции в естествознании на рубеже XIX — XX вв., в том числе и под влиянием теории относительности. Этот переход можно считать третьей научной революцией. В эту эпоху происходят революционные перемены в различных областях знания: в физике (открытие делимости атома, становление релятивистской и квантовой теории), в космологии (концепция нестационарной Вселенной), в химии (квантовая химия), в биологии (становление генетики). Возникает кибернетика и теория систем, сыгравшие важнейшую роль в развитии современной научной картины мира.

На неклассическом этапе развития науки возникает более гибкая схема детерминации, нежели в линейном процессе, и учитывается новый фактор — роль случая. Также возникает новое понимание пространства и времени, причинности, случайности и необходимости.

Это связано с тем, что изменились представления об изучаемых объектах: это уже не малые объекты, а сложные саморегулирующиеся системы. В отличие от малых систем такие объекты характеризуются многоуровневой организацией, наличием относительно автономных подсистем, массовым стохастическим взаимодействием их элементов, существованием управляющего уровня и обратных связей, обеспечивающих целостность системы. Появились представления о природе как сложной динамической системе, тому способствовало открытие специфики законов микро-, макро- и мега-мира в физике и космологии, интенсивное исследование механизмов наследственности в тесной связи с изучением надорганизменных уровней организации жизни, обнаружение кибернетикой общих законов управления и обратной связи.

Все эти радикальные сдвиги в представлениях о мире и процедурах его исследования сопровождались формированием новых философских оснований науки.

Идея исторической изменчивости научного знания, относительной истинности вырабатываемых в науке онтологических принципов соединялась с новыми представлениями об активности субъекта познания. Он рассматривался уже не как дистанцированный от изучаемого мира, а как находящийся внутри него, детерминированный им. Возникает понимание того обстоятельства, что ответы природы на наши вопросы определяются не только устройством самой природы, но и способом нашей постановки вопросов, который зависит от исторического развития средств и методов познавательной деятельности. На этой основе вырастало новое понимание категорий истины, объективности, факта, теории, объяснения и т.п.

Появляются идеи несводимости состояний целого к сумме состояний его частей. Важную роль при описании динамики системы начинают играть категории случайности, возможного и действительного. Причинность уже не сводится только к ее лапласовской формулировке - возникает понятие «вероятностной причинности». Развитие системы мыслится направленно, но ее состояние в каждый момент времени не детерминировано.

3) В последнюю треть нашего столетия происходит четвертая научная революция, возникает постнеклассическая наука. Наряду с дисциплинарными исследованиями появляются междисциплинарные. Если классическая наука была направлена на все более сужающийся изолированный фрагмент исследования, то современную науку отличают комплексные исследовательские программы, где наряду с познавательными целями все большую роль начинают играть экономические и социально-политические цели.

Объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием. Взаимодействие человека с ними происходит таким образом, что само человеческое действие не является чем-то внешним, а включается в систему, видоизменяя каждый раз поле ее возможных состояний. Поэтому человек уже имеет дело не с жесткими предметами и свойствами, а со своеобразными созвездиями возможностей. Перед ним в процессе деятельности каждый раз возникает проблема выбора некоторой линии развития из множества возможных путей эволюции системы. Причем сам этот выбор необратим и чаще всего не может быть однозначно просчитан. Поэтому строится сценарий в озможных линий развития системы в точках бифуркации. Соответственно меняется и стратегия экспериментального исследования – чаще всего применяется метод вычислительного эксперимента на ЭВМ.

Специфика объекта познания предполагает включение аксиологических факторов в состав объясняющих положений. Научное познание начинает рассматриваться в контексте социальных условий и социальных последствий. Гуманистические ориентиры становятся исходными в определении стратегий научного поиска.

Возникновение нового этапа науки не следует понимать в упрощенном смысле. Неклассическая наука вовсе не уничтожила классическую рациональность, а только ограничила сферу ее действия.

Таблица 3 - Этапы развития науки

Критерии Этап	Классический	Неклассический	Постнеклассический
Время возникновения	XVII век	Конец XIX – начало ХХ века	70-е годы ХХ века
Объект	Простой, механический	Сложная динамическая система	Сложная открытая самоорганизующаяся система
Субъект	Не учитывается все то, что относится к субъекту и его познавательным процедурам	Учитываются познавательные процедуры (теоретические характеристики объекта даются через ссылки на характер приборов, на взаимодействия между ними и объектами)	Социальные ценности и цели, гуманистические ориентиры
Тип детерминации	Жестко однозначный	Вероятностный	Синергетический
Гносеологический идеал	Абсолютная истина (объективность, обусловленная правилами индукции)	Относительная истина	Аксиологические факторы
Тип научного исследования	Дисциплинарный	Междисциплинарные взаимодействия	Комплексные исследовательские программы
Графический образ	Прогрессивно направленное линейное развитие	Синусоида	Ветвящееся дерево

В современной науке выделяют 3 типа научных революций:

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться: