Этапы развития науки. Научные революции

В предыдущем параграфе были рассмотрены основные отличительные черты различных форм знания и познания, особое внимание уделено научной форме познания, научному знанию и его критериям. Однако, очевидно, что наука в нашем ее современном понимании представляет собой нечто большее, чем процесс получения особого вида знания, наука это сложный социальный феномен. Мы будем рассматривать науку в трех основных аспектах: наука как процесс получения особого вида знания, наука как совокупность такого знания и наука как социальный институт. При этом определять науку следует как особый вид духовной деятельности, являющийся результатом развития культуры и цивилизации и реализующийся в процессе (см. выше) получения нового особого знания, хранении и передачи уже накопленного особого знания, функционировании социального института науки. Рассмотрение каждого из указанных аспектов бытия науки будет предложено в последующих главах.

Однако прежде чем перейти к изучению науки в указанных трех аспектах, рассмотрим основные этапы ее исторической эволюции. Мы исходим из того, что собственно наука – как указанный нами сложный феномен – появляется в 17 веке и об этапах ее развития мы поговорим чуть позже. Однако сама наука не возникает на пустом месте, ей предшествовал длительный этап преднауки, когда зарождались, формировались и накапливались первые научные знания, а также формы организации, получения и передачи этого знания. Множество самых различных факторов повлияло на то, что именно 17 век стал веком рождения науки.

В зависимости от мировоззренческих установок и концептуальных идей, господствовавших в тот или иной период, выделяют следующие этапы преднауки: античность, средневековье, эпоха Возрождения. На формирование и накопление научных знаний в эти периоды истории повлияли две стратегии порождения знаний. С одной стороны, это обобщение и накопление практического опыта, эмпирических данных, методов и технологий, что послужило мощным эмпирическим основанием науки. С другой стороны, накопление и развитие теоретических умений и навыков, позволявших создавать теоретические модели и конструкции, обеспечивающие выход за рамки наличных исторически сложившихся форм производства и обыденного опыта. Рассмотрение основных этапов становления науки мы и реализуем исходя из этих двух стратегий.

Эпоха античности дала мощный толчок для рождения будущей науки и формирования техногенной цивилизации. Отчасти мы говорили об этом ранее. Остановимся подробней как на теоретических принципах и воззрениях, так и на эмпирических навыках, ставшими основаниями будущей науки.

Базовый принцип современной науки да и всей современной цивилизации – это рациональность, которая была открыта античностью. Фундаментом рациональности является принцип тождества мышления и бытия, провозглашенный Парменидом и выраженный им в словах «То, что есть должно мыслиться, то что мыслится должно быть». Мы определяем рациональность как особое явление сознательной деятельности, особую рефлексию, размерное умопостижение конкретных вещей и объективно общего в вещах. Это своеобразная размерность сознательной деятельности, которая позволяет двигаться по общей логике бытия и познавать ее (в силу тождества мышления и бытия). Указанное определение фиксирует сущность рациональности как таковой, но в реальной жизни носителем этой способности является конкретный человек с собственным мировоззрением, моральными принципами, жизненным опытом и т.д. Поэтому в реальности мы имеем дело всегда с определенным типом рациональности. Рациональный подход к миру оказался самым эффективным способом его освоения, оправдывал себя в реальной жизни и облегчал человеку его существование. Форма познания, опирающаяся на рациональность, позволила человеку преобразовать мир, достичь огромных высот в этом преобразовании и поверить в собственное всемогущество: «Я это могу и Я этого добился!».

Античность подарила нам и способность теоретического освоения мира и человека. Для древних греков теория представляла собой «мысленно-интуитивное «всматривание» в космос, экстатическое, мистическое созерцание, становившееся тем инструментом, который позволял заглянуть за пределы наличного мира, уловить его истинную сущность. В этом бесспорно помогали и абстрактные понятия, активное использование которых также принадлежит грекам. Идея, бытие, дух, логос – лишь немногие из абстракций, введенные греками в актуальное теоретическое пользование.

Особенно результативно помогала теоретизировать логика и наука о силлогизмах – выводах и доказательствах, созданию и распространению которых мы обязаны величайшему уму античности – Аристотелю. Аристотель впервые в истории развития знания систематизировал и сформулировал законы движения и развития мысли. Он первый создал логику, выступив методологом мышления. Мыслитель считал, что важно давать ученикам не знания, а научить их законам получения этого знания. Основными такими законами он считал логику, которая не только отражала необходимость в упорядочивании форм мышления, но и доказывала возможного последнего. Совокупность логических сочинений Аристотеля называется «Органон» (орудие) и в нем были сформулированы 3 основных закона формальной логики, которыми мы пользуемся до сих пор.

1. Закон Тождества. «А есть А».

2. Закон Исключенного противоречия. «А не есть не А».

3. Закон Исключенного третьего. «Истинно или А или не А, третьего не дано».

В одной из частей «Органона» Аристотель сформулировал силлогизм, который определял следующим образом «Силлогизм – это речь, в которой если нечто положено, то с необходимостью следует нечто отличное от положенного в силу того, что положенное есть». Силлогизм – это вывод одного из другого. Это цепочка посылок, на основании которых мы делаем выводы. Человек же делает выводы постоянно в своей обыденной (а не только профессиональной или научной) деятельности. Классический силлогизм, приводимый Аристотелем, выглядит следующим образом:

Все люди смертны. Сократ человек. Вывод: Сократ смертен. Более упрощенно силлогизм выглядит так: Если из А следует В, а из В следует С, то вывод: из А следует С.

Все рассуждения современного человека, более того вся современная наука строится на силлогизме и законах формальной логики. Именно при помощи этих законов Аристотель считал возможным бороться с парадоксами, случайными или специальными ошибками, которые мы часто допускаем в своих рассуждениях. По сути логика явилась воплощением и отражением тех процессов рационализации мышления, которые начались благодаря идее Парменида о тождестве мышления и бытия. Аристотелевская логика повлияла на весь дальнейший процесс развития не только знания, но и образования. Уже в античности она была введена в школьную программу, а в дальнейшем делается предметом зубрежки, становится школьным или схоластическим знанием.

Копилку будущей науки античность пополнила следующими эмпирическими навыками и открытиями: добыча металла и его обработка – накопление весьма ценных знаний о металлах и их свойствах. Для греков эти знания были востребованы как в мирной жизни, так и в военном деле. В первом случае эти знания применялись при создании тех или иных сельскохозяйственных орудий труда, а во втором – необходимость создания мечей, наконечников стрел, копий и других видов оружия. Строительство судов – греки, как известно, были выдающимися мореплавателями, что позволяло накапливать и развивать практические знания не только о водоизмещении судов, но и формировать начала гидростатики и гидродинамики (вспомните Архимеда!), а также накапливать астрономические наблюдения. Греки создавали системы орошения земель, делали насосы, прессы, что также позволяло накапливать знания о механических закономерностях. Тот же Архимед, изучая зеркала, предложил, по легенде, фокусировать солнечные лучи и поджигать корабли противника. А это – начала будущей оптики. В начале нашей эры в Древнем Риме начинают производство стекла. А чуть позже появляются первые водяные мельницы.

Несмотря на характеристику «мрачного», эпоха Средневековья внесла свой существенный вклад в формирование будущей науки. И прежде всего это проявилось в том, что в этот период оттачивалось умение мыслить абстрактно и работать с абстрактными понятиями без обращения к реальности. Во многом это стало следствием распространения и утверждения христианства (которое было гораздо более сложной религиозной системой чем, например, язычество) и, базировавшейся на нем религиозной философии. Это был период оттачивания теоретических способностей человека. Чему способствовали и многочисленные богословские споры, и известные дискуссии об универсалиях. В этот же период появляются первые университеты как устойчивые формы развития и получения научного знания. Любой университет открывался, что называется «с благословения» Папы Римского, только после подписания им Буллы – указа об открытии университета. Средневековье позволило отточить и способность наблюдать, а также манипулировать с природными объектами – свою лепту в копилку будущей науки вносят и астрологи, и алхимики, и мастера магии. Позднее средневековье уже уделяет особое внимание опытному знанию, опытным фактам и индукции, а Роджер Бэкон (13 век) полагал, что математика наиболее достоверна и несомненна. В этот же период Дунс Скотт заявляет, что всякое познание должно опираться на эмпирию, а Уильям Оккам является одним из средневековых логиков и отцом эпистемологии.

Хотим обратить особое внимание на роль христианского мировоззрения в становлении будущей науки. Данные идеи почерпнуты нами из лекций диакона Андрея Кураева[2] и представляются весьма интересными. Основная мысль автора сводится к тому, что именно христианское мировоззрение сыграло свою значительную роль в возникновении науки в Европе в 17 веке. Ни буддизм, ни конфуцианство или даосизм не могли бы подготовить мышление к парадигмальным постулатам науки в нашем ее понимании, поскольку формировали принципиально иное восприятие мира и свое к нему отношение. Так, согласно христианству (и это прописано на первых страницах книги Бытия) Бог создал мир (свет, тьму, твердь, воду и т.д.) как самостоятельную сущность, мы бы сказали объективную. Созданный им мир внутри себя не имеет Бога, мир демистифицирован. Бог находится во вне мира. Он наблюдает за ним, он может влиять на него, считая при этом, что «все, что он создал, хорошо весьма». Таким образом, мы без опаски нанести ущерб божеству можем изучать наш мир, «пытать» его, ставить над ним эксперименты, ведь мир объективен и Бога внутри него нет. Кроме того, изучая мир, мы делаем благое дело, поскольку мир хорош сам по себе и достоин изучения. Такой подход формирует принципиальную возможность научного подхода к изучению мира.

Среди данных опытного знания, оставленного будущей науке средневековьем, укажем следующее. Активное применение колесного плуга, что повышало производительность сельхозработ, совершенствование морских судов – здесь особо следует упомянуть викингов – известных мореплавателей. Развитие водяных и появление первых ветряных мельниц, развитие стекольного ремесла, появление и использование цветного стекла, первых линз (первые очки) – как следствие новых знаний по оптике. Исключительное значение для дальнейшего возникновение практически ориентированного научного знания сыграли попавшие в этот период в Европу из Китая – бумага, компас, порох. Уже в 14 веке европейцы сделали свой первый пушечный выстрел и, используя компас, начали активно осваивать новые земли, что и привело уже в конце 15 века к Великим географическим открытиям.

Эпоха Возрождения – процесс перестройки базовых принципов, позволивший человеку посмотреть на себя как на ценность, удостовериться в своей свободе, самодостаточности, поверить в свои силы. Человек универсален. Он в состоянии сам познать и понять мир. Конечно, без такой самооценки вряд ли наука была бы возможна. Этот период характеризуется высвобождением творческой энергии личности (что проявляется в бурном всплеске развития всех форм искусства), усилением роли интеллектуальных и духовных элементов производительных сил. Активизируются и наблюдения за природой, результаты которых стали выражаться в абстрактно-геометрических формах с применением математических методов. Осуществляются первые попытки синтезировать практическое знание и математические абстракции.

Особо следует сказать о коперниканском перевороте. Суть последнего сводилась к формулировке и доказательству гелиоцентрической системы мира, осуществленной польским ученым Николаем Коперником. Книга Коперника «О вращении небесных сфер» вышла сразу после его смерти, и вскоре была признана еретической и противоречащей основным библейским постулатам. Отметим, что только во второй половине 20 века Ватикан окончательно признал гелиоцентризм. Однако распространение гелиоцентризма приблизило окончательное формирование науки.

Что касается развития практических знаний и накопления эмпирических опытных данных, то отметим появление первых часов, а следовательно совершенствование знаний о механическом движении и его закономерностях. Алхимия, а также развитие изобразительного искусства позволили появиться первым масляным краскам, причем в весьма разнообразной палитре. Строительство гидросооружений в Нидерландах закладывало основы будущей гидростатики и гидродинамики. И конечно, изобретение немецким печатником Гутенбергом нового способа книгопечатания подвижными литерами. Это положило начало широкому распространению книг, а следовательно, и образования и общей грамотности людей.

Подводя итог, отметим, что при анализе зарождения и развития предпосылок научного знания, эпоху Возрождения часто рассматривают как первый этап первой научной революции. В современной философии науки научные революции принято определять как процесс перестройки исследовательских стратегий и парадигм, задаваемых основаниями науки (идеалы, нормы, методы исследований, система представлений о мире и т.д.). Так, эпоха Возрождения стала решающим толчком для рождения науки в 17 веке.

Множество факторов самого различного характера – экономических, социальных, политических, духовных привели к развитию и завершению научной революции в 17 веке, результатом чего стал первый – классический – этап развития науки. Это период первых социально-политических революций и становления капитализма, это начало отделения экспериментально- математического знания от философии. Это время, когда большое количество накопленных теоретических и практических знаний в самых различных областях (особенно в механике, астрономии, математике) оказалось востребованным. Но решающим фактором второго этапа первой научной революции стал ряд основных научных открытий.

Утверждение идеи гелиоцентризма, признание движения естественным свойством земных и небесных тел, которое подчиняется общим закономерностям. Открытие Гильбертом магнитных свойств земли. Галилей создал телескоп, сформулировал теорию инерции, теорию параболического движения, он же обосновал что наука без мысленного конструирования, без идеализации невозможна, так же как и без реального и идеального эксперимента. Кеплер доказал, что планеты движутся по эллипсу. Декарт создал систему координат, что явилось отправной точкой соединения механики и математики, преобразовал геометрию, что позволило с ее помощью изучать движение. Лейбниц и Ньютон одновременно открыли интегральное и дифференциальное исчисление. Ньютон формулирует законы классической механики. Гарвей открывает систему кровообращения.

Таким образом, к 18 веку формируется классическая наука, в основе которой лежат следующие мировоззренческие принципы:

1. Вселенная – совокупность большого числа неизменных и неделимых частиц, связанных между собой силами тяготения и подчиненных законам механики. 2. Пространство и время – абсолютные величины, не связанные с материей. 3. Полученные научные факты являются основанием проверяемости научных положений и должны быть максимально объективны. 4. Природа – самодостаточный объект, все части которого жестко детерминированы, явления неизменны, все процессы сводятся к механическим.  5. Природа дана человеку в практический деятельности и она может быть познана, в процессе познания выделяют противостоящие друг другу субъект и объект познания. В целом в результате первой научной революции сформировалась натурфилософская, механистическая, метафизическая картина мира. Для 17 века это был очень прогрессивный взгляд, способствовавший дальнейшему развитию науки.

18 век – век энциклопедистов, последних ученых, способных охватить единичным разумом все то многообразие знания, которое было накоплено человечеством. 18-19 века увеличивается объем и разнообразие научных знаний, оформляются новые предметные области науки, растет специализация и дифференциации видов исследовательской деятельности и усложняется взаимосвязь между ними. На стыке естественных наук и производства идет бурное развитие технических наук, которые проявляют свои специфические черты. Активно развивается целенаправленная подготовка научных кадров, появляются новые научные и учебные учреждения, в том числе и университеты. В 19 веке оформляется особая профессия научного работника. Растет количество преподаваемых учебных предметов, в число преподаваемых курсов включаются естественнонаучные и технические дисциплины. Наука утверждается в своих правах как прочно установленная профессия, требующая специфического образования, имеющая свою структуру и организацию. Дисциплинарно организованная наука с четырьмя основными блоками научных дисциплин — математикой, естествознанием, техническими и социально- гуманитарными науками – завершила долгий путь формирования науки в собственном (современном) смысле слова. В науке сложились внутридисциплинарные и междисциплинарные механизмы порождения знаний, которые обеспечили ее систематические прорывы в новые предметные миры.

Классическая наука стала образцом для дальнейшего развития. Однако уже в конце 18 – в 19 веках стали появляться идеи, диссонировавшие с классическим образцом. И прежде всего это идеи эволюции и развития, возникающие в биологии и геологии. В этот период К.Линней классифицирует живой мир, в 19 веке формулирует свою теорию Ч. Дарвин, а К. Маркс изучает эволюцию социума. Тогда же Г. Вольц доказывает невозможность создания вечного двигателя. Максвелл вводит понятие электромагнитного поля, а М. Фарадей открывает электромагнитную индукцию и создает первую модель электродвигателя. А. Майкельсон, Э. Морли – опытно доказывают отсутствие эфира, Мендель создает хромосомную теорию наследственности, появляется понятие ген, понятие мутации. Менделеев создает таблицу химических элементов. Возникают принципиально новые математические идеи Н. И. Лобачевского, Г.-Ф. Римана и Г. Минковского. Постепенная утрата механистической и метафизической концепции своей силы позволяет некоторым ученым говорить о второй научной революции в начале-середине 19 века и связывать ее с утверждением диалектических идей развития и эволюции. Однако полная смена классической парадигмы происходит только в начале 20 века, когда происходит ряд открытий в физике и астрономии, не вписывающихся в классическую картину мира.

Г. Резерфорд открывает атомное ядро. Создают первую модель атома. М. Планк высказывает идеи будущей квантовой теории. Обосновывается корпускулярно-волновая природа света. Дирак высказывает и разрабатывает основы квантовой теории гравитации, он же предсказывает существование античастиц. Н.Бор формулирует принцип дополнительности, а В.Гейзенберг принцип неопределенности. А. Эйнштейн создает общую и специальную теорию относительности. Все это способствовало становление мировоззрения нового неклассического этапа развития науки и свидетельствовало о новой научной революции, в результате которой утвердились следующие принципы квантово-релятивистской картины мира неклассической науки.

1. Вселенная представляется как пространственно временной и материальный континуум, где действуют четыре основные силы и где не существует абсолютных величин. 2. Научный факт не всегда является проверяемым и проверяющим. Он лишь свидетельствует, что теоретическое предположение оправдано для определенных условий и может быть реализовано в определенной ситуации. 3.Предметом исследования может и должна быть не реальность в чистом виде, а ее определенный срез, который понимается нами и изучается в результате использования тех или иных методик, средств и способов. 4. Явления природы, так же как и социума изменяются с течением времени, развиваются, эволюционируют, детерминизм ограничен вероятностью и относительностью, что делает невозможным применение одних и тех же методов при исследовании разных этапов эволюции. 5. Между субъектом и объектом познания существуют определенные связи, а средства и методы познания объекта могут влиять и влияют на результаты познания.

Однако процесс развития науки и научного знания непрерывен и континуален – его деление на этапы и типы только и возможно в процессе познания для удобства изучения и понимания. Научные открытия идут непрерывно, особенно в 20 веке, когда активно развивается биология, генетика, вирусология. Рождается кибернетика, идет бурное развитие астрономии и астрофизики, открывают реликтовое излучение, формулируют теорию большого взрыва, открывают квазары, пульсары, черные дыры. В 70-е годы И. Пригожин, И. Стингерс формулируют постулаты синергетики, в конце 20 века получают первого клона животного. Современный этап исследования мира учитывает при исследовании не только особенности средств и методов познания, которые, как было доказано еще в начале 20 века, могут влиять на результат, но учитываются также ценностно-целевые установки самого исследователя, которые могут быть непосредственно связаны с конечным результатом. Если пытаться изобразить графически процесс познания в классической, неклассической и современных этапах, то в первом случае это прямая, во втором – синусоида, а в третьем – ветвящееся дерево. В 70-е годы 20 века как результат третьей научной революции формируется постнеклассическая наука и с этим же периодом связывают третью информационную революцию. Главная причина последней – это появление принципиального нового способа хранения, получения и передачи информации. Первая информационная революция происходит с возникновением письменности, вторая – с возникновением книгопечатания, третья – цифровой формы сохранения и передачи информации.

В этот же период возникает осознание того, что многие научные задачи невозможно решить вне комплексного подхода, без учета знаний других наук. Идет бурное развитие вычислительной техники, ЭВМ, развитие математического моделирования, микроэлектроники и нано технологий. Главная идея этого этапа - построение общенаучной картины мира на основе принципа универсального эволюционизма, объединяющего идеи системного анализа и эволюционного подхода. В результате третьей научной революции сформировался новый постнеклассический этап науки, мировоззрение ученых которого характеризуется следующими чертами:

Целостная картина мира постнеклассической науки
 все мироздание (общество, человек, биосфера, геосфера, космос) рассматривает как единую целостность внутри, а не вне которой находится человек. Ее основными принципами являются следующие. 1. Вселенная не стационарна, она расширяется, как следствие Большого взрыва. Между человеком и физическими параметрами Вселенной (постоянная Планка, последовательность Фибоначчи) есть непосредственная взаимосвязь (антропный принцип). 2. Мир – саморазвивающаяся и самоорганизующаяся система (идея синергетики), включающая в себя другие системы, которые сопряжены и взаимно обусловлены (идея коэволюции). Нет жесткой связи и причинной зависимости между прошлым и будущим. Будущее всегда открыто. 3. Утверждается парадигма целостности, согласно которой все мироздание - человек, биосфера, геосфера, космос, социум - представляют собой единую целостность, при этом человек находится не вне, а внутри изучаемого объекта. 4. В отношения связи субъекта и объекта в процессе познания актуальным становиться учитывать не только средства и способы деятельности субъекта, но и его ценностно целевые ориентации.

Анализируя процесс формирования науки в 17 веке и смены этапов развития науки мы пользовались понятием научная революция. При этом мы имели в виду радикальное изменение процесса и содержания научного познания, связанное с переходом к новым теоретическим и методологическим предпосылкам, к новой системе фундаментальных понятий и методов, к новой научной картине мира. Кроме того это преобразование материальных средств наблюдения и экспериментирования, с новыми способами оценки и интерпретации эмпирических данных, с новыми идеалами объяснения, обоснованности и организации знания.

Научная революция не происходит одномоментно, это всегда сложный поэтапный процесс, имеющий широкий спектр внутренних и внешних, т. е. социокультурных, исторических, детерминаций, взаимодействующих между собой. Научные революции различаются по глубине и широте охвата структурных элементов науки, по типу изменений ее кон­цептуальных, методологических и культурных оснований. В ряде случаев смену исторических этапов развития преднауки и собственно науки называют сменой исторических типов рациональности, что собственно и отражает научная революция. Последняя представляет собой также сложный процесс ломки научных традиций под которыми понимается прошлое науки и вся совокупность и преемственность знания. Это та парадигма (образец), которая принята на данным момент времени научным сообществом и которая является системой знаний, методов, образцов решения конкретных задач, а также ценностей, которые разделяются членами научных сообществ. Но парадигма не является замкнутой системой, что и позволяет входить в нее новому знанию, которое при определенных условиях может отвергнуть старое. Период развития науки в рамках парадигмы называют нормальной наукой.

Сами традиции бывают различные: вербализованные – учебники, тексты, монографии, прописанные методы и технологии. Существуют и невербализованные традиции – то неявное знание, которое передается на уровне образцов от учителя к ученику, от одного поколения ученых к другому. Это могут быть образцы действия и образцы-продукты. Первые предполагают демонстрацию технологии производства. Вторые – демонстрацию образца продуктов, в которых глубоко скрыты схемы действия, с помощью которых они получены. Бывают также специальнонаучные и общенаучные традиции.

Возникновение и проникновение нового знания часто является результатом взаимодействия традиций, но сами новации также имеют разную природу. Могут быть новации незнания (я знаю, чего я не знаю). И новации неведения (я не знаю, чего я не знаю). В первом случае научный поиск направлен на поиск конкретного знания, во втором случае новация рождается если ученый приходит из другой научной области, или в результате анализа побочных результатов исследования, или при переходе исследователя из одной традиции в другую и обратно. Но могут возникнуть новации и вне традиции.

К научным новациям относят: формулировку и обоснование новых теорий, разработку новой концепции, выдвижение новых гипотез, создание нового метода исследования, введение новой классификации уже известных явлений, применение старого метода в новой предметной области, применение нового метода в старой предметной области, открытие закономерности, введение нового понятия или категории и их обоснование. Накопление инновационного знания и невозможность его обоснования в рамках старой парадигмы ведет к научным революциям, конкретные примеры которых были нами приведены выше. Теория научных революций представляет собой попытку логического описания реального исторического процесса развития науки.

 

4. Структура и методы научного познания.
 Классификация научного знания

Наука как особый социальный феномен вбирает в себя (как это было отмечено выше) три основных аспекта своего бытия. Сам процесс научного познания, как и совокупность уже накопленных научных знаний являются предметом для изучения и понимания. Это позволяет выявить его структуру, зафиксировав основные элементы и взаимосвязи между ними, что дает возможность сформулировать закономерности и принципы появления и существования научного знания. При переходе к исследованию структуры научного познания следует всегда иметь в виду, что мы идеализируем изучаемое явление, исследуем некую идеальную модель, абстрагируясь от многих сопутствующих ему и реально существующих процессов и отношений. Мы останавливаем процесс получения научного знания, которое никогда не пребывает в таком замершем, фиксированном виде. Однако такой способ исследования неоднократно доказывал свою эффективность, он удобен и результативен. Но всегда следует помнить, что реальное научное познание (как и любой социальный или природный процесс) гораздо более сложный, неоднозначный, насыщенный феномен, никогда не пребывающий в таком идеализированном состоянии.

Исходным пунктом всякого научного исследования является научная проблема, представляющая собой некоторую трудность, противоречие или преграду, которые требуют разрешения. Н. Бор считал, что проблемы важнее решений, потому что последние могут устареть, а проблемы остаются. При этом проблемы могут возникать на каждом из двух базовых уровней научного познания – эмпирическом и теоретическом. Первый уровень характеризуется преобладанием чувственного познания, здесь присутствует рациональный момент и формы рационального познания, однако, они имеют подчиненное значение. Особенность этого уровня состоит и том, что на данном этапе познающий субъект непосредственно соприкасается с исследуемым объектом, который познается в основном со стороны своих внешних связей и проявлений. Эмпирический уровень отвечает на вопрос «как?», не отвечая на вопрос «почему?». Теоретический уровень это преобладание рационального момента – различных форм мышления и мыслительных операций в то время как чувственное познание становится подчиненным. Изучение явлений и процессов идет со стороны их внутренних связей и закономерностей, путем раскрытия сущностных оснований изучаемого объекта, что и позволяет ответить на вопрос «почему?».

С чего же начинается решение проблемы? К.Поппер (и мы с ним полностью согласны) путь решения проблем видел в непрерывном выдвижении все новых предположений и догадок для решения трудности (гипотезы) и их последовательного опровержения и исключения. Варианты решения научных проблем – те самые гипотезы – могут предлагаться и осуществляться в рамках указанных уровней научного познания, но при этом для их обоснования или опровержения используются принципиально разные методы и подходы. Сразу оговоримся, что именно процесс выдвижения гипотез самый сложный и наименее алгоритмизированный. Именно здесь вступает в силу столь неприемлемый для науки иррациональный фактор – интуиция ученого, его «интеллектуальные прозрения» и т.д.

Гипотеза – первая форма существования теоретического знания, пробное решение проблемы. В отличие от догадок или предположений гипотезы более обоснованны, проверенны и правдоподобны, хотя и носят вероятный характер. Гипотез может быть выдвинуто достаточно много, однако, существует несколько признаков гипотезы, свидетельствующих о ее большей состоятельности, а значит и возможности скорейшей проверки и превращения в теорию. Во-первых, это ее согласованность с фактами и законами, достоверность которых уже доказана; во-вторых, ее принципиальная проверяемость; в-третьих, возможность выведения из гипотезы максимального числа следствий; и последнее – ее простота. Однако, следует помнить, что в истории науки были случаи, когда истинными оказывались гипотезы не отвечающие и половине указанных требований (речь идет, например, о гелиоцентрической системе мира).

Какими же методами идет процесс фильтрации гипотез? К методам эмпирического уровня относят наблюдение, эксперимент, измерение, сравнение, описание, классификацию, модельный эксперимент. Каждый из указанных методов имеет свою ценность и востребован в определенных условиях и на определенных этапах. Основанием для сравнений, классификаций и т.д. являются данные, полученные в результате эксперимента или наблюдения. Наблюдение (научное, не путать с обыденным) –  это целенаправленное организованное и систематическое восприятие предметов и явлений внешнего мира. Оно опирается на развитую теорию или отдельные теоретические положения, служит решением определенной теоретической задачи, а также возможности поставить новые проблемы или выдвинуть гипотезы, имеет планомерный и организованный характер, должно исключать случайные ошибки, может использовать специальные средства. Этот метод используется при невозможности вмешательства и воздействия на объект (например, в астрономии), и в идеале, результаты наблюдения не должны носить личного характера.

Эксперимент – это вмешательство исследователя в предмет и воздействие на него, сочетание естественного развития и искусственно организованной ситуации. В настоящее время это основное средство накопления научных фактов. Виды экспериментов зависят от объектов (физический, социальный, биологический), от средств и условий (полевой, модельный) и от целей (проверочные, измерительные, поисковые). В настоящее время в связи с популяризацией модельного подхода часто осуществляют модельный эксперимент, когда исследованию подвергается не объект, а модель (как реальная, так и мысленная).

В результате применения этих методов мы получаем научный факт, отправную точку движения научной мысли. Научный факт – это знание о действительности, зафиксированное непосредственно, это достоверно доказанное эмпирическое знание, которое является основанием для развития или опровержения гипотез и формулировки теорий. Но не всякое эмпирическое наблюдение становится научным фактом. Необходима их статистическая обработка с применением методов обобщения, индукции, анализа, синтеза. Необходима их систематизация и классификация. Классическая наука определяла научный факт, как объективное существование того или иного явления, однако, в современную эпоху постнеклассического развития науки необходимым считается учитывать влияние объекта на фиксацию научного факта, что проявляется прежде всего в ценностной окраске результата наблюдаемого явления. М. Планк считал, что факты это архимедова точка опоры, при помощи которой сдвигаются с места даже самые солидные теории. Результатом операций с научным фактом может стать эмпирический закон.

Дальнейшая логика и цель познания – объяснить причины и основания эмпирических зависимостей. Для чего используют уже другие методы, строят идеальные объекты и выдвигают новые гипотезы. Это теоретический уровень познания, использующий такие методы как абстрагирование, идеализация, формализация, мысленный эксперимент, математическое моделирование, гипотетико-дедуктивный метод. Но следует помнить, что каждая наука, каждая отрасль и даже подотрасль науки имеет и свои специальные методы и способы познания. Абстрагирование представляет собой отвлечение от свойств, несущественных для проводимого исследования, идеализация основана на абстрагировании но предполагает конструкцию таких объектов, в которых то или иное свойство представлено в предельном виде, идеализировано. Формализация – отображение изучаемых объектов в знаковой форме с использованием искусственных языков, что позволяет ставить мысленный эксперимент и создавать математическую модель. Все эти методы дают возможность оценить качество гипотезы: развивать ее дальше, искать новые способы обоснования и доказательства истинности, либо отказаться от нее из-за отсутствия подтверждаемости.

Получив высокую степень подтверждаемости гипотеза открывает путь к обнаружению научных законов и формулировке теории. Научный закон представляет собой форму теоретического знания, отражающего регулярные, повторяющиеся связи или отношения между явлениями и процессами реального мира. Законы классифицируют на универсальные, частные, детерминистские, стохастические, эмпирические, теоретические.

Научная теория – высшая форма организации научного знания. Она представляет собой единую, целостную систему знаний, элементы которой – понятия, обобщения, аксиомы и законы – связываются определенными логическими отношениями. Это концептуальная система, элементами которой служат понятия и суждения различной степени общности (принципы, гипотезы, законы), связанные между собой логическими определениями или дедукцией. Следует помнить, что настоящая научная теория всегда имеет момент гипотетичности, т.е., всякая теория открыта для критики и может быть опровергнута. Теория, объясняющая абсолютно все – не наука, а миф или религия. Оправдание теории в целом носит относительный характер и предполагает ее соотнесение с другими конкурирующими теориями, которые имеют тот же эмпирический базис, но делают другие выводы. Формулировка, оправдание и долговечность теории зависят от конкретного научного сообщества, к методам оправдания теории относятся проверка, фальсификация, логическое или математическое доказательство.

Традиционно в строении теории выделяют: эмпирический базис – основные факты и данные, их простейшая обработка; теоретический базис – включает основные допущения, аксиомы, постулаты, фундаментальные теории и принципы; логический аппарат – содержит правила определения вторичных понятий и логические правила вывода следствий из аксиом, а также производных законов; потенциально допустимые следствия. Формулировка теорий сопровождается предпосылочным знанием, которое воплощает собой конкретный исследователь. Именно поэтому познавательные процессы ценностно нагружены.

Эмпирический и теоретический уровни органически связаны между собой. Теоретический уровень иногда разделяют на две части: фундаментальные теории (когда ученый имеет дело с наиболее абстрактными моделями) и конкретную область реальности (исходя из фундаментальных теорий). Особенность теоретического уровня в том, что он может развиваться сам по себе, и теоретический объект можно описывать максимально детально, получая при этом далекие следствия. В 20 веке даже появляется такой термин как «эмпирический вакуум в науке» - когда эмпирических подтверждений оказывается явно недостаточно для дальнейшей формулировки или развития теории. В реальной науке жесткого разграничения указанных уровней нет, а на их развитие оказывает значительное влияние еще один уровень – не менее важный уровень оснований науки. Последний содержит общие представления и мировоззренческие взгляды на действительность, фундаментальные представления, понятия и принципы науки, определяющие стратегию исследования, организующие в целостную систему многообразие конкретных теоретических и эмпирических знаний и обеспечивающие их включение в культуру той или иной исторической эпохи. Основания науки и их отдельные компоненты фиксировались и описывались в различных терминах: «парадигма» (Т.Кун), «ядро исследовательской программы» (И.Лакатос), «идеалы естественного порядка» (С.Тулмин), «основные тематы науки» (Дж.Холтон), «исследовательская традиция» (Л.Лаудан). В ряде случаев указывают и философские основания науки, представляющие собой систему философских идей и принципов посредством которых обосновываются представления научной картины мира, идеалы, нормы науки и которые служат одним из условий включения научных знаний в культуру соответствующей исторической эпохи.

На сегодняшний день наука накопила огромный массив знаний, который продолжает увеличиваться буквально с каждым днем. Вся совокупность научных знаний представляет собой сложную развивающуюся систему, в которой регулярно возникают новые уровни организации, оказывающие обратное воздействие на уже сложившуюся структуру. Сейчас наука это дисциплинарно организованное знание, в котором отдельные отрасли – научные дисциплины – выступают как подсистемы, взаимодействующие между собой. Необходимость определенной структуризации и классификации научного знания в настоящее время особенно актуальна, и это обусловлено не столько природой вещей, сколько ограниченностью способности человеческого познания.

Однако первые попытки подобных классификаций относятся еще к донаучной эпохе, и разработки в этом направлении принадлежат Аристотелю. Он классифицировал знание на теоретическое «познание ради познания» (физика, метафизика, математика) и практическое, «познание ради деятельности» (политика, риторика) и «познание ради творчества» (поэзия, музыка, искусство). Их общее орудие – логика. На протяжении длительного времени проблема систематизации не волновала исследователей. Стоит лишь заметить, что в средневековых университетах знание систематизировалось в рамках тривиума и квадривиума, изучаемых на подготовительном факультете, а далее было скомпоновано в разрозненные курсы, читаемые на юридическом, медицинском, богословском факультетах. Специально к проблеме систематизации знания обращается в 17 веке Ф.Бэкон, который в своей работе «Великое восстановление наук» предложил его классификацию по способностям человека: память – способность запоминать, формирует историю, рассудок – реализуется в  теоретических науках, воображение – дает право существовать поэзии, искусству и литературе.

В основе многих современных классификаций лежит классификация, предложенная Марксом и основанная на формах движения материи: механическая, физическая, химическая, биологическая, социальная. В 19 веке этот вопрос также специально поднимается в философии основателя позитивизма Огюста Конта. Его классификация начитается с наук, осуществляющих простые виды движения (физика, механика), и заканчивается социологией, изучающей более сложные движения и взаимодействия. Общность законов увеличивается от механики к социологии и наоборот. Согласно позитивизму Конта, точные науки дают методологический стандарт, т.е. являются базой для всех остальных, все имеют свои специфические методы, но существует и общий для всех единый метод. В конце 19 века у Конта появилось много оппонентов, которые говорили о невозможности методологического единства таких базовых отраслей, как естествознание, технические и социально-гуманитарные науки.

Согласно Дильтею, природу мы объясняем, а духовную жизнь понимаем, и методы объяснения и понимания принципиально разные. Современные гуманитарные и социальные науки он называл «науки о духе». Особые споры уже тогда вызывали методы исторической науки. Стремление систематизировать историю и развитие общества в целом отчасти отразилось в теории Маркса об общественно-экономических формациях.

Современная классификация наук предполагает разделение их по предмету и методу. Науки о природе – естествознание, об обществе – гуманитарные и социальные, науки о познании и мышлении – логика и гносеология. Отдельно выделяют технические науки и математику, которую определяют, как науку, метод и язык. Внутри каждой науки имеется собственное дробление. Кроме того, существует деление наук на фундаментальные и прикладные. Первые – изучение базовых принципов реального мира. Прикладные – применение результатов для решения конкретных задач. Существующая общая классификация делит науки на: 1. Математические науки – математика, математическая логика, кибернетика; 2. Естественные и технические науки – механика, астрономия, астрофизика, техническая физика, физика, химия, геохимия, геология, география, биология, медицина, сельскохозяйственные науки, физиология. (В рамках этих наук наблюдается возникновение смежных областей – биохимия, биофизика, физхимия и т.д.); 3. Социальные науки - история (археология, этнография, экономическая география, история), науки о базисе и надстройке (экономика, политология, правоведение, история искусств и т.д.), языкознание (филология, лингвистика, психология, педагогика), философские науки.

И эта, и любые другие классификации являются рабочими и указывают лишь отличия основных типов наук, прежде всего по специфике предмета и метода, особенности используемых способов познания, наличию или отсутствию закономерностей. Современная наука включает в себя более тысячи научных дисциплин, между которыми существуют различные изменяющиеся взаимоотношения. На сегодняшний день практическим воплощением современных классификаций является «Номенклатура специальностей научных работников» (в ред. Приказов Минобрнауки РФ от 11.08.2009 N 294, от 10.01.2012 N 5).