Общенаучные методы теоретического познания

Формализация – это отражение приобретенного знания в знаково-символическом виде. Этот подход в научном познании базируется на различении естественного и искусственных языков.

Примером формализации является широко используемая в науке математическая символика, которая не только помогает закрепить знание, но и служит своего рода инструментом в процессе познания.

Для построения любой формальной системы необходимо:

1) задать алфавит (определенный набор знаков); 2) задать правила, по которым из исходных знаков алфавита можно получить «слова» или «формулы»; 3) задать правила, по которым из одних слов (формул) можно перейти к другим словам (формулам).

Достоинство формальных систем (искусственных языков) заключается в следующем. Формальные системы позволяют проводить исследования (в данном случае это оперирование знаками) какого-либо объекта без непосредственного обращения к нему. К числу других достоинств формальных систем можно отнести краткость и четкость фиксирования информации.

В истории науки имеются примеры, когда формальная сторона дела наводила ученых на очень плодотворные соображения, которые впоследствии подтверждались эмпирическим путем. Так, например, физик П. Дирак, решая уравнение, описывающее движение электрона, натолкнулся на такие варианты решений, которые соответствовали состояниям частицы с отрицательной кинетической энергией. Пытаясь объяснить эти результаты, П. Дирак высказал предположение о том, что, возможно, помимо электронов существуют частицы, которые тоже описываются этим уравнением. И впоследствии экспериментами были обнаружены такие частицы, которые получили название позитронов…

Но следует иметь в виду, что все формальные системы существуют только на основе естественного языка. Формализация внутренне ограниченна. Всеобщего метода, позволяющего любое рассуждение заменить вычислением, не существует.

Это утверждение, в частности, вытекает из результатов, полученных в начале 30-х годов математиком К. Геделем, который сформулировал и доказал теорему о «неполноте» всех формальных систем. Согласно этой теореме, любая формальная система либо противоречива, либо содержит в себе высказывания, которые нельзя ни доказать, ни опровергнуть. Эту же мысль можно ещё выразить иначе: какими бы богатыми ни были искусственные языки, в них всегда будут содержаться высказывания (формулы), имеющие смысл, но не выводимые по формальным правилам этого языка.

Поэтому искусственный язык не является единственным языком науки.

Аксиоматический метод – это один из способов дедуктивного построения научных теорий. В его основе лежит следующая последовательность процедур:

1) Формулируется система основных терминов науки (например, в геометрии Евклида – понятие точки, прямой, угла, плоскости и т.д.)

2) Из этих терминов формулируется некоторое множество аксиом (постулатов) – положений, не требующих доказательств и являющихся исходными, из которых выводятся все другие утверждения теории по определенным правилам.

3) Формулируется система правил вывода, позволяющая преобразовывать исходные положения и переходить от одних положений к другим, а также вводить новые термины в теорию.

4) Осуществляется преобразование постулатов по правилам, дающим возможность из ограниченного числа аксиом получить множество доказуемых положений – теорем.

Как правило, аксиоматический метод может быть применен только для таких теоретических систем, которые в общих чертах уже построены. Как показывает история науки, на стадии становления теория пробивает себе путь, по большей части, методом «проб и ошибок», и лишь на стадии завершения весь корпус знаний может быть оформлен согласно аксиоматическому методу. Во многом это связано с требованиями, предъявляемыми к аксиомам. Помимо непротиворечивости и логической независимости друг от друга, аксиомы должны быть ещё «достаточно полными», т.е. всё содержание научной теории должно выводиться из ограниченного набора аксиом без привлечения каких-либо дополнительных недоказуемых утверждений, а это, конечно, возможно только в том случае, когда теория хотя бы в общих чертах уже построена.

Аксиоматический метод широко используется для построения математических дисциплин. Масштабная программа «аксиоматизации» математики была предпринята на рубеже XIX–XX веков, в период становления теории множеств, считающейся в этом плане основой всей математики.

Вместе с тем, аксиоматический метод – это лишь один из методов построения научного знания.

Гипотетико-дедуктивный метод. Сущность этого метода заключается в создании дедуктивной системы связанных между собой гипотез, из которых, в конечном счете, выводятся утверждения об эмпирических фактах.

Таким образом, гипотеза (предположение) – это исходное понятие данного метода и ее можно определить как положение, выводимое в качестве предварительного условного объяснения некоторого явления (или группы явлений).

Метод основан на выведении заключений из гипотез, истинность которых полностью не определена. Поэтому все заключения носят вероятностный характер.

Общая структура гипотетико-дедуктивного метода выглядит следующим образом:

1) сначала нужно ознакомиться с тем фактическим материалом, который требует теоретического объяснения, и нужно попытаться найти это объяснение, используя уже существующие теории и законы. Если последнее не удаётся, то

2) выдвигаются предположения о причинах и закономерностях данного явления; затем

3) все имеющиеся предположения нужно оценить и выбрать из них наиболее вероятное. При этом каждая гипотеза проверяется на логическую непротиворечивость и на совместимость с фундаментальными теоретическими принципами данной науки (например, с законом сохранения энергии); далее

4) из гипотезы выводятся (обычно дедуктивным путем) следствия; наконец

5) экспериментально проверяются выведенные из гипотез следствия. И лучшая по результатам проверки гипотеза переходит в теорию.

Гипотетико-дедуктивный метод представляет собой иерархию гипотез. На самом верху находятся гипотезы, имеющие наиболее общий характер. Внизу же находятся гипотезы, которые можно сопоставить с эмпирической действительностью.

Этот метод широко используется, к примеру, при построении физических теорий.

Дата добавления: 2014-12-27