Проблема включения новых теоретических представлений в науку

Проблемное отношение к научному знанию – это характерное свойство, присущее исходному этапу любой научно-познавательной деятельности. Именно проблемное отношение к знанию отличает науку от других видов творческой активности. Широкий круг научных проблем связан с необходимостью проверки тех или иных интуитивных догадок, нелогических предположений, вероятностных гипотез и предшествующих знаний, постоянно актуализирующихся в любой системе наук и время от времени нарушающих ее стабильность, целостность, устойчивость.

Каким же образом научная проблема соотносится с системой состоявшегося, общепринятого научного знания? В ходе решения научных проблем каждый последующий шаг исследования связан с тем, чтобы проверить догадку, обосновать предположение или подтвердить гипотезу. Раз это так, то поставленная проблема решена. Если же нет, то проблема ставится иначе, а то и вовсе ставится другая проблема.

По своей сути, человек – это проблемное существо. Именно проблематичность открывает перед человеком «врата» в мир истинных знаний. Внутренняя тайна любой проблемы, в том числе и научной проблемы, – это столкновение двух внутренних начал человека – его воли и опыта. Столкновение воли и опыта порождает проблему и проблемное отношение человека к миру.

Воля в ее расширительном понимании включает в себя совокупность желаний, потребностей, целей, стремлений и действий, которые направляют и организуют самореализацию человека в мире. В этом смысле воля для человека – это его имманентный сигнал о том, что он «еще не есть» и ему надлежит приложить усилия к тому, чтобы «быть». Обретение человеком своей проективности посредством воли – это лишь первый шаг на его пути к проблеме. Опыт же, как совокупность сформировавшихся норм, образцов, умений и способностей, сигнализирует человеку о том, что он уже состоялся и что он уже «есть». Тем самым, воля сигнализирует человеку о его пребывании в форме незнания, а опыт – о его пребывании в форме знания (по крайней мере – донаучного знания). В результате такого взаимодействия проблема конституируется как целостность прямого и обратного взаимоперехода от незнания к знанию и от знания – к незнанию. Это делает проблему неким компромиссом, складывающимся между человеком и миром, тем компромиссом, которым открывается дальнейшая возможность именно научного познания.

Понятие «научная проблема» и феномен проблемной ситуации в науке. Одним из наиболее динамично интегрированных феноменов науки является феномен проблемной ситуации, в котором соединяются знание и незнание, цель и средство, возможность и действительность, случайность и необходимость познания. Проблемная ситуация включает в себя, кроме самой проблемы, также и условия, при которых она возникает. Проблема (от греч. problema — преграда, трудность, задача) — целостный комплекс вопросов, возникающий в ходе познания нового неизведанного явления.

Обычно проблема связана с той конкретной ситуацией, в которой она возникает, но дальнейшее осмысление проблемы может выходить за пределы данной первичной ситуации и получать более широкий концептуально-теоретический или практический контекст. Поэтому, дальнейшее изменение проблемной ситуации, порою, само может вести к правильному своевременному решению проблемы.

Проблема представляет собой неустойчивое и неоформленное знание, состоящее из двух основных моментов или этапов движения к устойчивости и оформленности — постановку и решение. Правильное выведение проблемного знания из предшествующих фактов и обобщений, умение верно поставить проблему — необходимая предпосылка ее успешного решения. В ходе формирования сложных проблем, правильная адекватная постановка часто более существенна, чем дальнейшее определение путей решения, которые могут больше не требовать творческих усилий для теоретического или экспериментально-практического разрешения проблемы.

Современную науку все чаще беспокоит возможность преждевременного, опережающего, теоретического решения проблем, выходящее за рамки той ситуации, в которой они возникают, особенно если речь заходит о глобальных проблемах, требующих интеграции усилий в различных отраслях наук.

В широком смысле проблемная ситуация — это всякая ситуация, теоретическая или практическая, в которой нет соответствующего данным обстоятельствам решения, и которая заставляет задуматься над возможными подходами к правильной постановке проблемы, и адекватными им методами ее решения. Из многочисленных факторов, оказывающих влияние на способ постановки проблемы, особое значение имеют характер мышления той эпохи, в которую формируется проблема, и уровень знания о тех объектах, которых касается возникшая проблема.

Проблемные ситуации являются необходимым этапом развития научного познания. Они явно фиксируют противоречие между старым и новым знанием, когда старое знание не может развиваться на своем прежнем основании, а нуждается в его детализации или замене. Проблемные ситуации указывают на недостаточность и ограниченность прежней стратегии научного исследования; они возникают тогда, когда рождается сомнение, неуверенность, неудовлетворенность наличием знания. Выход из проблемной ситуации может быть при рациональном осмыслении форм организации теоретического знания. Проблемные ситуации возникают, когда трудно установить специфику согласованного функционирования теории с эмпирическим базисом.

Проблемные ситуации могут возникать в науке и практике по разным причинам, обусловленным как потребностями науки, так и потребностями практики. Внутри науки – это может быть следствием противоречия в отдельной теории, или между разными теориями, а также в результате противоречия теоретического положения с фактическим наблюдением. Для потребностей практики требуется особое прикладное сочетание общих принципов с уникальными, специфическими методиками решения конкретных проблемных ситуаций. Постановка новых практических вопросов под новым углом зрения, развитие новых возможностей, связанных с необычными областями действительности (микро-, нано-уровень) всегда требуют специфической конкретизации и творческого воображения.

Роль проблемы и проблемной ситуации в развитии науки. Какова роль проблемной ситуации в развитии науке? Наглядный ответ на этот вопрос можно рассмотреть на примерах творческой деятельности крупных мыслителей и ученых. Так, В.Гейзенберг, например, считал, что в общей структуре любой проблемной ситуации необходимо учитывать определенную систему понятий, систему методов, систему задач и целей исследования, характер и условия решаемых проблем, а также роль доминирующих научных школ и традиции. Согласно К. Попперу, наука вообще начинает не с наблюдений, а именно с проблем. Развитие науки – это и есть переход от одних проблем к другим — от простых к более сложным. Проблемы возникают, по его мнению, либо как следствие противоречия в отдельной теории, либо при столкновении двух различных теорий, либо в результате столкновения теории с данными наблюдения.

Проблемная ситуация может возникать в результате эпизодического или системно-повторяющегося рассогласования в структуре научного знания. Эпизодическое рассогласование обычно порождает в проблемной ситуации познания лишь одну проблему, а системное рассогласование вызывает комплекс взаимосвязанных проблем, требующих такого же комплексного решения. С появлением элементов нового знания возникают иные границы, требующие устранения неполноты и ограниченности, исходящих от старого знания. В зависимости от того, какие элементы знания приходят к рассогласованию, выделяются проблемные ситуации различного уровня:

— расхождение теорий с некоторыми экспериментальными данными,

— рассогласование теорий, применяемых к одной предметной области,

— столкновение парадигм, исследовательских программ.

При столкновении парадигм, исследовательских программ, стилей мышления возникают так называемые концептуальные проблемы, которые в свою очередь, можно разделить на три вида:

— несовпадение онтологических схем (научных картин мира), лежащих в основе конкурирующих теорий;

— противоречие между теорией и методологическими установками научного сообщества;

— противоречие между теорией и мировоззрением, считающееся для теории более серьезным испытанием, чем эмпирические аномалии. Так, механику Ньютона не отвергали за неточное предсказание движения планет, но многие, в частности Г. Лейбниц и X. Гюйгенс, не соглашались с ее философскими основаниями, противоречащими господствующему мировоззрению. Указанные типы и виды предстают как фундаментальные проблемные ситуации, которые могут играть существенную роль в развитии науки.

Таким образом, каждой исторической эпохе свойственны свои характерные формы выражения проблем и проблемных ситуаций. В древней науке проблемы формулировались на фактографическом уровне и ставились в форме адекватности способов описания полученных знаний (Напр., у Евклида, - между двумя точками можно провести только одну прямую линию). Средневековая схоластическая наука в решении поставленных ею проблем постоянно апеллировала к религиозной вере, к божественному предопределению. В проверенной и устоявшейся теории современной науки проблемные ситуации осознаются иначе, чем в теории, которая только складывается и не имеет еще твердых оснований. Это значит, что у зрелой теории всегда более широкий горизонт видения проблемных ситуаций, более детализированный взгляд, более обоснованное понимание. Кроме того, в логике и методологии современной науки сложился широкий арсенал различных возможностей, в которых формулируются типичные схемы и проверенные способы актуализации проблемных ситуаций и решения научных проблем.

Проблемная ситуация как состояние научного знания. Проблемная ситуация как объективное состояние научного знания фиксируется в системе высказываний — тем самым формулируется проблема, в которой противоречия и неполнота, неявно содержащиеся в ситуации, принимают явную и определенную форму. Сформулировав проблему, исследователь, по сути, выбрал путь, по которому будет идти поиск ее решения. Именно поэтому выявление объективно существующей проблемной ситуации и постановку проблемы большинство ученых считают началом исследовательского поиска. Вместе с тем сам вопрос о «начале» исследования не бесспорен, так как в науке известна и другая ситуация, когда формулирование общетеоретической проблемы является целью и результатом предварительного решения ряда частных задач и вопросов.

В проблеме как особой форме знания сущность рассогласования знания фиксируется вопросом. Именно вопрос позволяет сфокусировать и выявить главное противоречие и содержание проблемной ситуации. Однако не следует отождествлять любой вопрос с проблемой. Проблема — это такой вопрос, ответ на который отсутствует в накопленном человечеством знании, в то время как ответ на вопрос-задачу выводится из знания, содержащегося в самом условии задачи. В особых случаях постановке научной проблемы может предшествовать решение специальных задач, например перестраивание эмпирического обоснования теоретического знания в соответствии с новыми фактами, что в свою очередь ставит проблему изменения картины мира.

Как знание, сформулированное в вопросительной форме, проблема обладает рядом особенностей. Прежде всего, это знание не может быть получено с помощью дедуктивного вывода, в котором заключение логически следовало бы из посылок. Формулирование (постановка) проблемы осуществляется с помощью некоторого набора логических процедур и операций, в частности фиксации противоречия и неопределенности в форме вопроса, ориентации, локализации и оценки проблемы. Другая особенность — специфические виды оценок этого знания. К вопросительной форме проблемы неприменима истинностная оценка, но возможны такие виды оценок, как правильность, осмысленность, допустимость, практическая и теоретическая значимость и др. Неопределенность, содержащаяся в проблемном знании, породила такой специфический вариант проблем, как мнимые, или псевдопроблемы. Мнимые проблемы в силу своей теснейшей связи с постановкой и решением реальных проблем науки выступают как необходимые моменты развивающегося знания. Они сходны с реальными проблемами по своей логической форме, их мнимость выясняется только путем эмпирической проверки и логического анализа полученных результатов, сопоставления с научными фактами, материально-производственной и духовной практикой. Вот почему нельзя категорически и безоговорочно заносить в разряд мнимых такие проблемы, в которых намечаются попытки познания неопознанных объектов и неопределенных явлений.

Квази-проблемы и псевдо-проблемы в науке. Целый ряд вопросов, парадоксов и головоломок в науке имеют, якобы, (как бы) проблемный характер. Условно их можно назвать квази-проблемами. Среди таких квази-проблем можно обозначить относительно мнимые и абсолютно мнимые проблемы (псевдопроблемы), имеющие околонаучное, а то и вовсе ненаучное, лже-научное и даже анти-научное содержание. К относительно мнимым проблемам могут быть отнесены многие физические проблемы, вполне реальные в рамках классической физики, но теряющие смысл в новых, современных физических теориях. Так произошло с проблемами мирового эфира в качестве неподвижной системы отсчета, неизменности массы, длины и др., когда они попали в контекст теории относительности. К абсолютно мнимым проблемам относятся такие, которые противоречат всем известным закономерностям физического мира, как, например, проблема вечного двигателя или проблема обоснования механических свойств светового эфира, которую как мнимую определял М. Планк, исходя из признания немеханической природы световых колебаний. К числу квази-проблемных можно отнести вопросы признания теплорода и флогистона. Как показывает история науки, квази-проблемы, несмотря на свой мнимый характер, неотъемлемы от научного поиска и имеют определенную познавательную ценность, поскольку стимулируют поиск и обогащают его даже отрицательным результатом.

В квази-проблемных и псевдопроблемных ситуациях вопросы обладают лишь кажущейся значимостью и не допускают обоснованного, законченного решения. Это касается, например, проблем создания «машины времени», «дематериализации тела» и т.д. В абстрактно-теоретическом смысле между проблемой и псевдопроблемой нет четкой, однозначной границы и лишь практика становится тем надежным индикатором, своего рода, критерием, который эту границу проводит.

Среди квази-проблем особое место занимают те, что возникают под влиянием психологического фактора, в ущерб логике познания. Человек, увлеченно работающий над конкретной научной проблемой, не всегда может сохранить объективность и непредвзятость в своих суждениях. Кроме того, способы постановки и приоритеты выбора подходов к пониманию новых научных проблем в логическом плане зачастую определяются такими предпосылочными формами, как парадигма, исследовательская программа и научная картина мира, которые могут стимулировать решение одних или запрещать постановку других проблем.

Включение новых теоретических представлений в науку. Новое теоретическое знание не возникает «вдруг из ничего». Путь познания – это всегда переход от одного знания к другому: от знания неполного и неточного – к знанию все более полному и точному. Иначе говоря, новые формы теоретического знания возникают из старых, предшествующих, прорастают сквозь них. И проблема динамики знания предстает в этом плане как вопрос об извлечении из теоретического опыта тех результатов познания, которых в этом опыте прежде не было. А поиски выхода из этой ситуации есть поиски выхода за рамки анализируемых смысловых структур.

Говоря о формировании теоретического опыта и размышляя о природе научных изменений, связанных с включением новых знаний, необходимо подчеркнуть, что хотя все они совершаются в научном сознании и с его помощью (т. е. отвечают его внутренним разрешающим возможностям и регулируются его структурой), их содержание зависит не только и не столько от сознания, сколько от результатов взаимодействия научного сознания с определенной, внешней ему объектной реальностью, которую оно стремится постигнуть. Как убедительно показывает реальная история науки, происходящие в ней когнитивные изменения имеют эволюционный, т. е. направленный и необратимый характер. Это означает, например, что общая риманова геометрия не могла появиться раньше евклидовой, а теория относительности и квантовая механика не могли быть открыты одновременно с классической механикой. Если бы А.Эйнштейн родился во времена И.Ньютона, то он не мог бы придумать ничего другого, кроме того, что придумал И.Ньютон.

Иногда включение новых теоретических знаний объясняют с позиций трактовки науки как теоретического обобщения новых фактов; тогда эволюция научного знания истолковывается как движение в сторону все больших обобщений, а смена научных теорий понимается как смена менее общей теории более общей. В логике степень общности вводится обычно экстенсивно. Понятие А является более общим, чем понятие В, если все элементы объема понятия В входят в объем понятия А, но обратное не имеет место. Взгляд на научное познание как обобщение, а на его эволюцию как рост степени общности сменяющих друг друга теорий - это, безусловно, индуктивистская концепция науки и соответствующая ей модель интеграции прежних знаний с новыми теоретическими представлениями.

Индуктивизм как движение знаний от частных суждений к общим выводам был господствующей позицией философии науки вплоть до середины XX в. В качестве аргумента в ее защиту был выдвинут принцип соответствия,согласно которому отношение между старой и новой научной теорией (должно быть) таково, чтобы все положения предшествующей (все факты, которые она объясняла и предсказывала) выводились в качестве частного случая в новой, сменяющей ее теории. В качестве примеров обычно приводились классическая механика, с одной стороны, и квантовая механика, с другой; евклидова и неевклидова геометрии и др. Однако при более строгом анализе соотношения понятий указанных выше теорий, никакого частного случая в отношениях между ними не получается.

Очевидно, что масса тела либо меняет свою величину в процессе движения, либо нет. Третьего не дано. Классическая механика утверждает одно, релятивистская - прямо противоположное. Они несовместимы и, как показали постпозитивисты, несоизмеримы, т. к. у них нет общего нейтрального эмпирического базиса. Они говорят разные и порой несовместимые вещи об одном и том же (о массе, пространстве, времени и др.). Аналогичные возражения можно привести, и в отношении других научных примеров кумулятивистов.

Новые теоретические представления могут включаться в науку непосредственно, интегрируясь с системой прежних научных знаний, дополняя последние более полным и точным знанием предмета, но могут быть и несовместимыми, несоизмеримыми, дезинтегративными, проблематичными. Рассмотрим наглядный пример о соотношении евклидовой и неевклидовых геометрий, у которых, по сути, один и тот же объект познания (пространство) и одни и те же базовые понятия (точка, линия, плоскость, объем). Однако неевклидова геометрия не являются обобщением евклидовой геометрии, так как многие их утверждения просто взаимно противоречат друг другу. В евклидовой геометрии через одну точку на плоскости по отношению к данной прямой можно провести только одну параллельную ей прямую линию; сумма углов любого треугольника равна строго 180 градусам; отношение длины окружности к ее диаметру равно п. В геометрии Лобачевского: через одну точку на плоскости по отношению к данной прямой можно провести более одной параллельной ей прямой линии, сумма углов любого треугольника всегда меньше 180 градусов, отношение длины окружности к диаметру всегда больше п Частная риманова геометрия: через точку на плоскости по отношению к данной прямой нельзя провести ни одной параллельной ей линии, сумма углов любого треугольника всегда больше 180 градусов, отношение длины окружности к диаметру всегда меньше п, Конечно, ни о каком обобщении геометрий Лобачевского и Римана по отношению к геометрии Евклида говорить не приходится, так как они просто противоречат последней.

Правда, оказалось, что противоречия между ними можно избежать, если дополнительно ввести такой параметр, как кривизна непрерывной двухмерной поверхности. Тогда их удается развести по разным предметам. Утверждения геометрии Евклида оказываются верными для поверхностей с коэффициентом кривизны равным нулю (макромир). Положения геометрии Лобачевского выполняются на поверхностях с постоянной отрицательной кривизной (микромир). Утверждения частной римановой геометрии, напротив, выполняются на поверхностях с постоянной положительной кривизной (мегамир).

Следовательно, возможна только одна евклидова геометрия и бесконечное множество геометрий Лобачевского и Римана. Впоследствии Риман обобщил все эти случаи в построенной им общей римановой геометрии, где кривизна пространства является не постоянной, а переменной величиной. Однако это чисто формальное обобщение, никак содержательно не влияющее на решение вопроса о соотношении евклидовой и неевклидовых геометрий. Итак, геометрия Евклида не является частным случаем ни геометрии Лобачевского, ни геометрии Римана. Таким образом, принцип соответствия с его опорой на предельный случай не может рассматриваться в качестве адекватного механизма в понимании динамики научного знания.

В целом, проблема включения новых теоретических представлений в общую систему научных знаний связана как с процессами междисциплинарной интеграции знаний, так и с процессами их дальнейшей дифференциации. Значительную роль в этом деле играет понимание самой теоретической новизны, которая заключается не столько в количественном росте объема знаний, сколько в изменении его качественной специфики и глубины. Как неоднократно подчеркивал А. Эйнштейн, его вклад в развитие теоретической физики заключался не в формулировке новых существенных результатов - они были получены А. Пуанкаре, Г. Лоренцом и другими, а именно в формулировании принципиально нового и более глубокого понимания всей проблемы. Кроме того, реализация понимания делает новое теоретическое знание очевидным, прозрачным, доступным для всего научного сообщества, а также увязывает это знание не только с предшествующими теориями, но и с совокупной культурой всего познания.

Анализ включения новых теоретических представлений в науку можно реализовать в трех рассматриваемых аспектах: 1) «внутри-теоретическое включение» как создание в рамках прежней смысловой структуры новых теоретических элементов познаваемого предмета с сохранением общей согласованной логики; 2) «вне-теоретическое включение» как совмещение различных смысловых структур с разными логическими пропозициями; 3) «межтеоретическое включение» как совмещение и разных смысловых структур, с общей логикой.. Во всех трех случаях речь идет о взаимодействии смысловых структур. Это взаимодействие и выступает основной, базовой процедурой. Поэтому, при рассмотрении механизма включения новых теоретических представлений в науку

особенно важное значение имеет процедура совмещения, соединения, столкновения логико-смысловых структур теории.