Метод остатков

Изымите из любого явления ту его часть, относительно которой в силу более ранних индуктивных умозаключений известно, что они являются следствием определенных антецедентов, и остаток явления будет следствием оставшихся антецедентов.

Иллюстрацией данного метода является открытие планеты Нептун. К тому времени была хорошо изучена орбита планеты Уран. Противоречием являлось то, что расчетные данные этой планеты не совпадали с фактически наблюдаемым ее местоположением. Возникла гипотеза о том, что здесь оказывает влияние гравитационная сила еще не открытой планеты. Адамс и ле Веррье сделали соответствующие расчеты, направили в нужное место телескопы и таким образом была открыта новая планета, которую навали Нептун. Данное достижение как раз и приписывают методу остатков.

Аргумент локализации Нептуна был строго дедуктивным. Сначала нам нужно принять универсальный характер законов гравитации Ньютона. Затем мы должны предположить, что движение Урана определяется известными телами внутри его орбиты и единственным неизвестным телом за пределами его орбиты. Положение данного неизвестного тела может быть высчитано, если мы также знаем, насколько сильно влияние планет, находящихся в орбите Урана, на его движение. сам по себе принцип остатков не указал на причину различия в наблюдаемом поведении Урана. Нужно было в ясном виде сформулировать гипотезу относительно возможного источника этого расхождения. Принцип остатков всего лишь выражает тот факт, что при сделанных допущениях следовало элиминировать внутренние массы как возможные причины наблюдаемых расхождений. Этот принцип сам по себе не говорит о том, где располагается источник остаточных явлений. Он также не доказывает того, что предполагаемый источник таких остаточных явлений находится в причинно-следственной связи с самими этими явлениями.

Мы можем высчитать положение планеты Нептун, только если знаем закон, по которому должны сочетаться силы притяжения. Предполагается, что эти силы должны действовать независимо друг от друга. Это означает, что если одна из внутренних планет вылетит из солнечной системы, то величину ускорения, полученного в результате воздействия оставшихся планет на Уран, можно все равно будет высчитать на основании их известного положения и масс. Каждый раз, когда исследуемые силы не являются независимыми в данном смысле (иными словами, когда следствие двух сил не может быть высчитано на основании знания каждой из них по отдельности), метод остатков не может быть использован.

Учение об единообразии природы и о множественности причин дано в книге М.Коэна на с. 368 – 374.

Эмпирическое, теоретическое и метатеоретическое знание не может быть получено и обосновано одними и теми же методами. Первые методы научного познания были практическими, возникшими, как и первые научные обобщения на основе практических действий людей. Таковы работы Архимеда, связанные с перемещением тяжелых грузов, установлением равновесия сил, распределением тяжести между опорами. Такого рода методами являются наблюдение, измерение и эксперимент.

Существует три основных способа опосредованного получения нового знания (следует заметить, что умозаключения, в состав которых входят две или большее количество посылок, называют опосредованными. В таких умозаключениях посылки опосредуют друг друга для того, чтобы получилось заключение. В логике опосредованное заключение принято именовать словом «силлогизм»):

-операциональный;

-экспериментальный;

-логико-математический.

На операциональном уровне используются такие процедуры, как систематическое наблюдение, сравнение, счет, измерение. По мере развития исследований возник вопрос, имеются ли такие средства определения научных понятий, которые гарантируют их от «выбраковки», как это случилось с понятием эфира? Ответ стали искать в способах, к которым прибегают ученые при формировании понятий. Например, в релятивистской механике значения временных переменных (в соответствующих уравнениях) для двух событий, происходящих в разных точках пространства, считываются по показаниям «синхронизированных» часов, расположенных вблизи соответствующих точек. Принципиально новым здесь оказывается понятие одновременности событий, которое определяется операционально, т.е. включает указания на последовательность операций – действий наблюдателя – по синхронизации часов, расположенных в разных точках, и кроме того – для однозначного истолкования результатов этих операций – указание на систему отсчета, в которой находятся приборы и наблюдатели.

Эмпирическая процедура может выступать как средство выявления точного и однозначного физического смысла тех или иных ключевых понятий, для чего в их определение должен входить метод, позволяющий в каждом конкретном случае на основе эксперимента решить, правильно ли применение этого понятия в данной познавательной ситуации или нет. Иначе говоря, каждое такое понятие приобретает строгий смысл лишь в операциональном контексте, т.е. тогда, когда указана последовательность актуально (или потенциально) осуществимых операций, фактическое выполнение которых позволяет выявить реальный смысл этого понятия и таким образом гарантировать его непустоту.

Что касается экспериментального способа, то здесь исследователь вопрошает на языке природы сам «объект» и от него «получает» ответ на понятном ему языке. Здесь имеет место особым образом организованный диалог между исследователем, искушенным в понимании окружающего мира, и самой природой. Всем экспериментам свойственны некоторые общие черты:

-в основе экспериментального способа получения нового знания лежит материальное взаимодействие, используемое в познавательных целях;

-всякое специфическое воздействие при одних и тех же условиях однозначно связано со специфической реакцией материальной системы (предмета исследования).

Идея эксперимента исторически и культурно возникает при наличии следующих мировоззренческих установок:

-во-первых, когда исследователь воспринимает себя способным активно вторгаться в окружающий мир с целью манипуляции его объектами, процессами, явлениями;

-во-вторых, когда исследователь осознает, что его действия порождают феномены, сопоставимые с объектами, процессами и явлениями окружающего мира;

-в-третьих, когда исследователь начинает рассматривать природу как закономерно упорядоченное поле объектов, на котором неповторимость каждой вещи как бы растворяется в действии законов, которые одинаковы для всех точек пространства и во все моменты времени.

Итак, операциональный и экспериментальный способы исследования являются средствами получения эмпирического знания, включающего получение фактуального знания (фактов) и эмпирических обобщений. Факты науки – это эмпирическая основа, некая реальность теории: нечто реально существующее осознается как научный факт, когда оно зафиксировано принятым в науке способом (протокольная запись, формулы, регистрация приборов и описание их показаний). Факты науки многомерны, на что мы уже неоднократно указывали. Здесь же, учитывая всю важность постижения глубины научного исследования, дополним:

-это, во-первых, объективная составляющая, а именно реальные процессы, события, исходная основа для фиксации научного факта;

-во-вторых, информационная составляющая познавательного процесса от исследователя к факту и обратно: регистрация импульсов воздействия на объект, и реакция объекта на воздействие в виде колебаний электромагнитных волн или других проявлений;

-в-третьих, практическая детерминация факта: качественные и количественные возможности наблюдения, измерения и эксперимента;

-в-четвертых, когнитивная детерминация факта: развитость системы исходных абстракций, теоретических положений.