Структуры и методы естественнонаучного познания

Проверочные эксперименты ставятся таким образом, чтобы не столько подтвердить, сколько опровергнуть данную гипотезу. "Итак, если установлено  какое-нибудь правило, то прежде всего  мы должны исследовать те случаи, в  которых это правило имеет  больше всего шансов оказаться неверным" (А. Пуанкаре. Цит. соч.- С. 291). Эксперимент, который направлен на опровержение данной гипотезы, носит название решающего  эксперимента. Именно он наиболее важен  для принятия или отклонения гипотезы, так как одного его достаточно для признания гипотезы ложной.

Вопрос об объективном  статусе научного закона до сих пор  является одним из наиболее дискуссионных  в методологии естествознания. Еще  Аристотель (благодаря философскому разделению явления и сущности) выдвинул положение, что наука изучает  роды сущего. В современном понимании  это и есть то, что называют законом  природы. Существуют естественные законы, или законы природы, и нормативные  законы, или нормы, запреты и заповеди, т. е. правила, которые требуют определенного  образа поведения. Нормативный закон  может быть хорошим или плохим, но не "истинным" или "ложным". Если этот закон имеет значение, то он может быть нарушен, а если его невозможно нарушить, то он поверхностен и не имеет смысла. В противоположность  нормативным, естественные законы описывают  неизменные регулярности, которые либо есть, либо нет. Их свойствами являются периодичность и всеобщность  какого-либо класса явлений, т. е. необходимость  их возникновения при определенных, точно формулируемых условиях.

Закон природы, по Пуанкаре, - наилучшее выражение гармонии мира. "Закон есть одно из самых недавних завоеваний человеческого ума; существуют еще народы, которые живут среди  непрерывного чуда и которые не удивляются этому. Напротив, мы должны были бы удивляться закономерности природы. Люди просят своих  богов доказать их существование  чудесами; но вечное чудо в том, что  чудеса не совершаются беспрестанно. Потому-то мир и божественен, что  он полон гармонии. Если бы он управлялся произволом, то что доказывало бы нам, что он не управляется случаем? Этим завоеванием закона мы обязаны астрономии, и оно-то и создает величие  этой науки, еще большее, чем материальное величие изучаемых ею предметов" (А. Пуанкаре. Цит. соч.- С. 157).

Итак, естествознание изучает мир с целью творения законов его функционирования, как  продуктов человеческой деятельности, отражающих периодически повторяющиеся  факты действительности.

О практическом значении познания законов природы Пуанкаре пишет так: "Завоевания промышленности, обогащение стольких практических людей, никогда не увидели бы света, если бы существовали только люди практики!.. Необходимо, следовательно, чтобы кто-то думал за тех, кто не любит думать; а так как последних чрезвычайно  много, то необходимо, чтобы каждая из наших мыслей приносила пользу столь часто, сколь это возможно, и именно поэтому всякий закон  будет тем более ценным, чем  более он будет общим" (Там же.-С. 289).

Совокупность нескольких законов, относящихся к одной  области познания, называется теорией. В случае, если теория в целом  не получает убедительного эмпирического  подтверждения, она может быть дополнена новыми гипотезами, которых, однако, не должно быть слишком много, так как это подрывает доверие к теории.

Подтвержденная на практике теория считается истинной вплоть до того момента, когда будет  предложена новая теория, лучше объясняющая  известные эмпирические факты, а  также новые эмпирические факты, которые стали известны уже после  принятия данной теории и оказались  противоречащими ей.

Итак, наука строится из наблюдений, экспериментов, гипотез, теорий и аргументации. Наука в  содержательном плане - это совокупность эмпирических обобщений и теорий, подтверждаемых наблюдением и экспериментом. Причем творческий процесс создания -теорий и аргументации в их поддержку  играет в науке не меньшую роль, чем наблюдение и эксперимент.

Схематично структуру  научного познания можно представить  следующим образом:

Эмпирический факт -" научный факт -" наблюдение -" реальный эксперимент -" модельный  эксперимент -" мысленный эксперимент -> фиксация результатов эмпирического  уровня исследований -" эмпирическое обобщение -" использование имеющегося теоретического знания -" образ -" формулирование гипотезы -" проверка ее на опыте -" формулирование новых  понятий -" введение терминов и знаков -" определение их значения -" выведение  закона -" создание теории -" проверка ее на опыте -" приятие в случае необходимости дополнительных гипотез.

Итак, чудес не бывает, если не в самой природе, то по крайней  мере в формулировании законов ее развития, и от падения яблока на голову Ньютона до открытия им закона всемирного тяготения - дистанция огромного  размера, даже если в голове самого Ньютона она может быть пройдена мгновенно.  

Соотношение эмпирического  и теоретического уровней исследования  

Эмпирический и  теоретический уровни знания различаются  по предмету (во втором случае он может  иметь свойства, которых нет у  эмпирического объекта), средствам (во втором случае это мыслительный эксперимент, метод моделирования, аксиоматический метод и т. д.) и результатам исследования (в  первом случае эмпирическое обобщение, во втором - гипотеза и теория).

Различие между  эмпирическим и теоретическим уровнями исследований не совпадает с различием  между чувственным и рациональным познанием, хотя эмпирический уровень  преимущественно чувствен, а теоретический  преимущественно рационален. Эмпирический уровень в науке не только чувственен, но и рационален потому, что используются приборы, сконструированные на основе какой-либо теории. Теоретический уровень  в науке не совпадает с рациональным, поскольку понятие рационального  шире и существует не только научная  рациональность, но и рациональность иных типов. Теоретическое отличается от рационального также тем, что  в состав теоретического уровня входят представления (наглядные образы), которые  являются формами чувственного' восприятия.

Процесс научного поиска даже на теоретическом уровне не является строго рациональным. Непосредственно  перед стадией научного открытия важно воображение, создание образов, а на самой стадии открытия - интуиция. Поэтому открытие нельзя логически  вывести, как теорему в математике. О значении интуиции в науке хорошо свидетельствуют слова выдающегося математика Гаусса:

"Вот мой результат,  но я пока не знаю, как получить  его". Результат интуитивен, но  нет аргументации в его защиту. Интуиция присутствует в науке  (так называемое "чувство объекта"), но она ничего не значит  в смысле обоснования результатов.  Нужны еще объективные рациональные  методы, которые все люди могут  оценить. 

Логика действует  на стадии так называемой "нормальной науки" в рамках определенной парадигмы  для обоснования выдвинутой гипотезы или теории. Однако следует помнить, имея в виду значение логики, что  рассуждения в естествознании не являются доказательствами, а только выводами. Вывод свидетельствует  об истинности рассуждения, если посылки  верны, но не говорит об истинности посылок. Определение также сдвигает проблему значения к определяющим терминам, истинность которых гарантирует  опыт.

Несмотря на методологическую ценность выделения эмпирического  и теоретического, разделить эти  два уровня в целостном процессе познания полностью невозможно, что  показали неудачные попытки в  рамках неопозитивизма. Вопросу соотношения  эмпирического и теоретического уровней исследования посвящено  следующее замечание А. Эйнштейна: "Но с принципиальной точки зрения желание строить теорию только на наблюдаемых величинах совершенно нелепо. Потому что в действительности все ведь обстоит как раз наоборот. Только теория решает, что именно можно  наблюдать. Видите ли, наблюдение, вообще говоря, есть очень сложная система. Подлежащий наблюдению процесс вызывает определенные изменения в нашей  измерительной аппаратуре. Как следствие, в этой аппаратуре развертываются дальнейшие процессы, которые в конце концов косвенным путем воздействуют на чувственное восприятие и на фиксацию результата в нашем сознании" (В. Гейзенберг. Цит. соч.- С. 191-192). Сложное  переплетение эмпирического и теоретического уровней познания особенно характерно для наиболее продвинутых областей экспериментальной и теоретической  физики.  

Список литературы

1. Пуанкаре А. О  науке. М., 1983.

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

3. Кун Т. Структура  научных революций. М., 1975.

4. Лоренц К. Агрессия. М., 1994.

5. Селье Г. От  мечты к открытию. М., 1987.