2015-03-07
3392
Научное познание осуществляется в следующих формах: проблема, факт, теория, гипотеза. После проверки и отбора фактов и выдвижения научной идеи начинается следующий этап решения проблемы -- выработка научной гипотезы. Гипотеза - научное допущение или предположение истинное значение которого не определено. Гипотеза - это предположение о существовании какой-то вещи, явления, свойства, связи, отношения и т.д. Однако не всякое предположение в науке является гипотезой. Научная гипотеза должна отвечать ряду требований, главные из которых: 1) соответствие фактам, которые эта гипотеза собирается объяснить; 2) внутренняя непротиворечивость; 3) проверяемость; 4) соответствие ранее накопленному, объективно истинному теоретическому знанию; 5) простота. Различают гипотезы - как метод развития научного знания,включающий в себя выдвижение и последующую экспериментальную проверку предположений и как структурный элемент научной теории. Каждая гипотеза выдвигается для объяснения,предсказания каких-то фактов. Соответствие фактам - главное условие состоятельности научной гипотезы. Другое требование -- внутренней непротиворечивости -- это требование последовательности, логической безупречности гипотезы вытекает из того, что внутренне противоречивая гипотеза практически бесполезна, так как из нее, как было доказано еще в Средние века Д. Скоттом, можно вывести все, что угодно. Важнейшим требованием к научной гипотезе является ее проверяемость. Если гипотеза не допускает принципиальной проверки, то она становится недоказуемой и неопровержимой, превращается в религиозную догму. Важным требованием к научной гипотезе является ее принципиальная опровержимость. Если гипотеза в принципе не может быть опровергнута, не допускается даже возможность существования фактов, противоречащих гипотез не является научной. Четвертое требование к гипотезе есть проявление, так называемого, принципа соответствия в науке.
Гипотетико- дедуктивный метод - метод рассуждений основанный на выведении (дедукции) заключений из гипотез и др. предпосылок, истинное значение которых неизвестно. Поскольку в дедуктивном рассуждении значение истинности переносится на заключение,а предпосылками служат гипотезы, то и заключение Г-Д метода носит вероятностный характер. Соответственно типу предпосылок Г-Д рассуждения делятся на три основные группы. К первой принадлежат рассуждения основанные на гипотезе и эмпирическом обобщении. Ко второй относятся выводы на предпосылках противоречащих либо точно установленным фактам,либо теоретическим принципам. К третьей группе относятся выводы на основании утверждений противоречащих принятым мнениям и убеждениям. Г-Д метод впервые начали анализировать в античной философии в рамках диалектики.В научном познании Г-Д метод получил развитие в 17-18 веках. Гипотетико-дедуктивный метод рассматривают тождественно с Г-Д системой. Г-Д модель хорошо описывает формальную структуру теорий и законов,являющихся предпосылками. Поэтому такая модель может служить для анализа логической структуры сложившихся теорий. Г-Д метод дает возможность исследовать структуру и взаимосвязь не только между гипотезами разного уровня, но и характер их подтверждения эмпирическими данными. Разновидностью Г-Д метода можно считать математическую гипотезу,к оторая используется как важнейшее эвристическое средство для открытия закономерностей в естествознании. В процессе научных исследований важнейшая задача - формирование базовых принципов и гипотез, т.к. они служат основой для дальнейших выводов. Г-Д метод играет вспомогательную роль в этом процессе, т.к. с его помощью не выдвигаются новые гипотезы, а только проверяется вытекающие следствия, тем самым контролируется процесс исследования.
Научное знание представляет собой чрезвычайно сложное и разнородное образование. Оно включает в себя находящиеся в многообразных отношениях друг с другом уровни (главными из которых являются уровни эмпирического и теоретического знания) и формы. В качестве основных форм научного знания обычно указывают проблемы, гипотезы, теории, факты, законы, принципы, идеи, аксиомы, теоремы, эмпирические обобщения, концепции, частнонаучную и общенаучную картины мира.
Кратко охарактеризуем некоторые из этих форм научного знания.
Научная проблема
Итак, научная проблема (от греческого – преграда, трудность, задача) представляет собой вопрос или совокупность вопросов, совокупность исследовательских задач, которые формулирует субъект научно-исследовательской деятельности относительно изучаемого им предмета. При этом в зависимости от ранга проблемы для её решения либо необходимо творческое применение уже имеющихся в данной науке теорий (концепций) и методов, либо требуется разработка новых теоретических (концептуальных) конструкций и новых методов научного познания.
Действительная научная проблема, в отличие от псевдопроблемы, должна быть теоретически и (или) практически значимой. Научные проблемы порождаются самим ходом развития науки, либо диктуются состоянием иных, вненаучных сфер общественной жизни (например, состоянием экономики), возникают как отклик на те или иные общественные потребности. Формулировка научных проблем – задача очень сложная и творческая. Научная проблема обязательно должна быть сформулирована на языке соответствующей науки, в противном случае – это ещё не научная проблема, а только подступы к ней, её предварительные формулировки. Ещё точнее научная проблема формулируется на языке определённой научной теории или концепции. Впрочем, существуют так называемые комплексные проблемы, которые требуют для своего решения привлечения арсенала нескольких или даже многих наук. Но и в этом случае каждая наука формулирует свой аспект соответствующей комплексной проблемы. Так, например, в качестве комплексной проблемы может быть указана проблема происхождения жизни на земле. Очевидно, что эта проблема не может быть решена средствами какой-то одной науки, поскольку имеет множество аспектов: космологический, космохимический, астрофизический, планетологический и т.д. Каждая из этих наук на своём языке формулирует свой, специфический аспект указанной проблемы.
Научная проблема по природе своей парадоксальна. Она представляет собой «знание о незнании». Иначе говоря, чтобы сформулировать научную проблему, необходимо уже многое знать о предмете познания. Именно это - предпосылочное знание – и позволяет сформулировать данную проблему на языке соответствующей науки. В ходе усовершенствования формулировки проблемы имеет место уяснение того, что именно мы не знаем об интересующем нас предмете, меняется соотношение известного и неизвестного об этом предмете. В некотором смысле развитие данной науки представляет собой усовершенствование формулировки старых проблем, стоящих перед этой наукой, и формулировку новых её проблем. Так, например, К. Поппер, подчёркивая центральную роль научных проблем в структуре научного знания и в динамике научного познания, выделяет следующие стадии роста научного знания: P(1) – TT – EE – P(2), где P(1) – исходная проблема, ТТ – пробные теории, ЕЕ – стадия устранения ошибок, стадия выбора, уточнения теории, Р(2) – новая научная проблема. Таким образом, по Попперу, наука движется от проблемы к проблеме. Все остальные формы научного познания и знания (гипотезы, теории, методы и т. д.) являются, с такой точки зрения, средствами уточнения, усовершенствования формулировки научных проблем.
Чаще всего научные проблемы возникают как следствие наличия в науке проблемных ситуаций, которые в свою очередь формируются на основе обнаружения определённых несоответствий, противоречий в соответствующей науке. На первый взгляд, в науке не может, не должно быть противоречий. Действительно, одним из основополагающих признаков научного знания, как указано выше, является его системность, когерентность, взаимосогласованность всех всех его подсистем, всех его элементов. Однако требованию строгой системности и когерентности удовлетворяет только некий идеал научного знания, Действительное научное знание, в особенности знание, функционирующее не переднем крае науки, содержит в себе множество разнообразных несоответствий и противоречий. Именно эти многообразные несоответствия и противоречия, всегда присуще научному знанию и познанию, являются одним из основных источников и движущих сил развития науки.
Как показывает история науки, обширный класс научных проблем возникает вследствие обнаружения несоответствий, противоречий между эмпирическими данными, относящимися к определённой предметной области, теоритическим описанием этой области. Другими словами, научные проблемы этого класса порождаются несоответствиями, противоречиями между тем, что «говорит» теория и тем, что «говорят» данные наблюдений, экспериментов, измерений, относящихся к предметной области этой теории. Так, например, копускулярные представления о природе света, развитые И. Ньютоном и прекрасно описывающие явления отражения и преломления света, не позволяли объяснить явления интерференции и дифракции. Это несоответствие теории (корпускулярной оптики) и эмпирии (наблюдения явлений интерференции и дифракции) породило в оптике проблемную ситуацию. Затем были сформулированы соответствующие проблемы, разрешенные Т. Юнгом и О. Френелем только с помощью теоретических представлений, в рамках которых свет понимался уже не как поток корпускул (частиц), а как волновой процесс. Другой пример порождения научных проблем противоречиями между теорией и эмпирией можно привести из истории химии. На рубеже 17 – 18 – го столетий немецкий химик Георг Эрнест Сталь предложил так называемую флогистонную теорию. Согласно этой теории, различные вещества содержат в себе особое «начало горючести» - флогистон. При прокаливании веществ (в частности, металлов) эти вещества теряют флогистон. Иными словами, окисление металлов должно было сопровождаться уменьшением их массы. Однако постепенно уточнявшиеся наблюдения за процессами окисления (горения) и соответствующие измерения приходили во всё большее несоответствие с флогистонной теорией. Они показывали, что окисляющиеся вещества не уменьшают, а увеличивают свою массу. Это несоответствие, противоречие между теорией (флогистонной теорией горения) и соответствующими эмпирическими данными породили в химии проблемную ситуацию, потребовали формулировки многих вопросов, на самые существенные из которых ответила новая, кислородная теория окисления, созданная в 80 – е годы восемнадцатого века выдающимся французским химиком А. Л. Лавуазье.
Другой класс научных проблем порождается вследствие обнаружения противоречий в уже имеющейся и, в общем, успешно, эффективно работающей научной теории (так называемые внутритеоретические противоречия). Как правило, противоречия такого рода выявляются в результате углубленного анализа тех или иных конструктов соответствующей теории. Так, например, в начале двадцатого века были обнаружены противоречия в основных математики, которая всегда была эталоном науки. А именно: были обнаружены противоречия в основаниях теории множеств (построенной Г. Кантором), связанные с присутствием в теории множеств абстракции актуальной бесконечности. Обнаружение этих противоречий вызвало сильнейший кризис, поскольку теория множеств образовывала фундамент всей классической математики. Попытки преодолеть этот кризис привели к формулировке целого ряда проблем, некоторые из которых получили своё разрешение в рамках различных логико-математических направлений (формализм, интуционизм, логицизм). Подобные проблемы были обнаружены также в фундаменте теоретической физики, когда исследователи стали детально анализировать такие теоретические объекты, как «точечный заряд», «точечная масса», сингулярность и т. п. Эти объекты активно используются в различных физических теориях (в электродинамике, в механике, в космологии), но их использование означает присутствие (зачастую неосознаваемое) в этих теориях бесконечных значений многих физических величин (плотности заряда, плотности, температуры и т. д.), а, следовательно, - присутствие в них бесконечных по величине сил. Присутствие в теории такого рода объектов, конечно же, проблематизирует данную теорию, требует некоторых её усовершенствований (например, - процедуры перенормировки в квантовой электродинамике).
Проблемы порождаются также противоречиями между различными научными теориями (интертеоретические противоречия). Можно считать, например, что частная теория относительности разрешила те проблемы, которые возникли в результате обнаружения противоречий между двумя фундаментальными физическими теориями: электродинамикой Максвелла и классической механикой.
Как уже отмечалось, многие научные проблемы представляют собой отклик на требования самой жизни человека и общества. Так, например, весьма актуальные проблемы многим наукам диктуются нынешней экологической ситуацией. Экономика опосредовано задаёт науке проблемы через требования поиска новых источников энергии, создания материалов с особыми свойствами (прочность, дешевизна и т. п.), выведения новых, высокопродуктивных пород животных и сортов растений.
Огромное количество научных проблем возникает после того, как сформируется новая научная теория и её начинают применять для описания и объяснения всё новых процессов и систем соответствующей предметной области. Можно сказать, что сформировавшаяся научная теория осуществления своего рода экспансию, она расширяет область своей применимости. При этом субъект научного познания знает, как формулировать проблемы, и в принципе знает, как их решать: дело сводится к применению данной теории к некоторому конкретному случаю. Правда, это применение может потребность от субъекта познания высокого профессионализма и изощрённости, однако в целом формулировка и решения такого рода проблем предзаданы имеющейся теорией и представляют собой достаточно рутинные, технические процедуры. В составе таких проблем объём знания о предмете явно превышает объём незнания о нём. Проблемы такого рода можно вслед за американским исследователем Т. Куном называть головоломками.
Принципиально иной характер имеют те проблемы, которые не решаются в рамках имеющихся научных теорий. В составе таких проблем преобладает незнание. Появление таких проблем свидетельствует о выходе процессе познания за пределы применимости известности научных теорий. Адекватная формулировка и решение таких проблем, как проблем, требуют создания новых научных теорий.
