Закон. Динамические и статистические закономерности

Одной из самых ключевых категорий диалектики явля­ется категория «закон». В самом общем виде закон можно определить как связь (отношение) между явлениями, про­цессами, которая является:

а) объективной, так как присуща прежде всего реаль­ному миру, чувственно-предметной деятельности людей, выражает реальные отношения вещей;

б) существенной, конкретно-всеобщей. Будучи отраже­нием существенного в движении универсума, любой закон присущ всем без исключения процессам данного класса, определенного типа (вида) и действует всегда и везде, где развертываются соответствующие процессы и условия:

в) необходимой, ибо будучи тесно связан с сущностью, закон действует и осуществляется с «железной необходи­мостью» в соответствующих условиях;

г) внутренней, так как отражает самые глубинные свя­зи и зависимости данной предметной области в единстве всех ее моментов и отношений в рамках некоторой цело­стной системы;

д) повторяющейся, устойчивой, так как закон есть прочное (остающееся) в явлении, закон — идентичное в явлении, закон — «спокойное отражение явлений. И по­тому всякий закон узок, неполон, приблизителен». Он есть выражение некоторого постоянства определенного процесса, регулярности его протекания, одинаковости его действия в сходных условиях.

Стабильность, инвариантность законов всегда соотносит­ся с конкретными условиями их действия, изменение кото­рых снимает данную инвариантность и порождает новую, что и означает изменение законов, их углубление, расши­рение или сужение сферы их действия, их модификации и т. п. Любой закон не есть нечто неизменное, а представ­ляет собой конкретно-исторический феномен. С измене­нием соответствующих условий, с развитием практики и познания одни законы сходят со сцены, другие вновь по­являются, меняются формы действия законов, способы их использования и т. д.

Важнейшая, ключевая задача научного исследования — «поднять опыт до всеобщего», найти законы данной пред­метной области, определенной сферы (фрагмента) реаль­ной действительности, выразить их в соответствующих понятиях, абстракциях, теориях, идеях, принципах и т. п. Решение этой задачи может быть успешным лишь в том случае, если ученый будет исходить из двух основных по­сылок: реальности мира в его целостности и развитии и законосообразности этого мира, т. е. того, что он «прони­зан» совокупностью объективных законов. Последние регулируют весь мировой процесс, обеспечивают в нем определенный порядок, необходимость, принцип само­движения и вполне познаваемы.

Познание законов — сложный, трудный и глубоко про­тиворечивый процесс отражения действительности. Но незнающий субъект не может отобразить весь реальный мир, тем более сразу, полностью и целиком. Он может лишь вечно приближаться к этому, создавая различные понятия и другие абстракции, формулируя те или иные законы, применяя целый ряд приемов и методов в их со­вокупности (эксперимент, наблюдение, идеализация, мо­делирование и т. п.). Характеризуя особенности законов

6* 163

науки, американский физик Р. Фейнман писал, что, в ча­стности, законы физики нередко не имеют очевидного прямого отношения к нашему опыту, а представляют со­бой его более или менее абстрактное выражение. Очень часто между элементарными законами и основными ас­пектами реальных явлений дистанция огромного размера.

Законы открываются сначала в форме предположений, гипотез. Дальнейший опытный материал, новые факты приводят к «очищению этих гипотез», устраняют одни из них, исправляют другие, пока, наконец, не будет установ­лен в чистом виде закон. Одно из важнейших требований,, которому должна удовлетворять научная гипотеза, состо­ит в ее принципиальной проверяемости на практике.(в опыте, эксперименте и т. п.), что отличает гипотезу от вся­кого рода умозрительных построений, беспочвенных вы­мыслов, необоснованных фантазий и т. д.

Поскольку законы относятся к сфере сущности то са­мые глубокие знания о них достигаются не на уровне не­посредственного восприятия, а на этапе теоретического исследования. Именно здесь и происходит в конечном счете сведение случайного, видимого лишь в явлениях, к действительному внутреннему движению. Результатом этого процесса является открытие закона, точнее — сово­купности законов, присущих данной сфере, которые в своей взаимосвязи образуют «ядро» определенной научной теории.

Раскрывая механизм открытия новых законов, Р. Фейн­ман отмечал, что «... поиск нового закона ведется следу­ющим образом. Прежде всего о нем догадмваютея. Затем вычисляют следствия этой догадки и выясняют, что повле­чет за собой этот закон, если окажется, что он справедлив. Затем результаты расчетов сравнивают с тем, что наблю­дается в природе, с результатами специальных экспери­ментов или с нашим опытом, и по результатам таких на­блюдений выясняют, так это или не так. Если расчеты расходятся с экспериментальными данными, то закон не­правилен»¹. Следует подчеркнуть, что на всех этапах дви­жения познания важную роль играют философские уста-

Фейнман Р. Характер физических законов. М., 1987. С. 142 164

новки, которыми руководствуется исследователь. Уже в начале пути к закону, по словам Р. Фейнмана, «именно философия помогает строить догадки», здесь трудно сде­лать окончательный выбор.

Открытие и формулирование закона — важнейшая, но не последняя задача науки, которая еще должна показать как открытый ею закон прокладывает себе путь. Для это­го надо с помощью закона, опираясь на него, объяснить все явления данной предметной области (даже те, которые кажутся ему противоречащими), вывести их все из соответствующего закона через целый ряд посредствую­щих звеньев.

Следует иметь в виду, что каждый конкретный закон практически никогда не проявляется в «чистом виде», а всегда во взаимосвязи с другими законами разных уров­ней и порядков. Кроме того, нельзя забывать, что хотя объективные законы действуют с «железной необходимо­стью», сами по себе они отнюдь не «железные», а очень даже «мягкие», эластичные в том смысле, что в зависимо­сти от конкретных условий получает перевес то тот, то другой закон.

Эластичность законов (особенно общественных) про­является также в том, что они зачастую действуют как за­коны-тенденции, осуществляются весьма запутанным и приблизительным образом, как некоторая никогда твер­до не устанавливающаяся средняя постоянных колебаний.

Условия, в которых осуществляется каждый данный закон, могут стимулировать и углублять, или наоборот — пресекать и снимать его действие. Тем самым любой за­кон в своей реализации всегда модифицируется конкретно-историческими обстоятельствами, которые либо позволяют закону набрать полную силу, либо замедляют, ослабляют его действие, выражая закон в виде пробивающейся тенден­ции. Кроме того, действие того или иного закона неизбеж­но видоизменяется сопутствующим действием других за­конов.

Каждый закон имеет границы своего действия, опре­деленную сферу своего осуществления (например, рамки данной формы движения материи, конкретная ступень развития и т.д.). На основе законов осуществляется не

только объяснение явлений данного класса (группы), но и предсказание, предвидение новых явлений, событий, процессов и т. п., возможных путей, форм и тенденций познавательной и практической деятельности людей.

Открытые законы, познанные закономерности могут — при их умелом и правильном применении — быть исполь­зованы людьми для того, чтобы они стали господами при­роды и своих собственных общественных отношений. Поскольку законы внешнего мира — основа целе­сообразной деятельности человека, то люди должны со­знательно руководствоваться требованиями, вытекающи­ми из объективных законов, как регулятивами своей деятельности. Иначе последняя не станет эффективной и результативной, а будет осуществляться в лучшем случае методом проб и ошибок. На основе познанных законов люди могут действительно научно управлять как природ­ными, так и социальными процессами, оптимально их регулировать.

Опираясь в своей деятельности на «царство законов», человек вместе с тем может в определенной мере оказы­вать влияние на механизм реализации того или иного за­кона. Он может способствовать его действию в более чи­стом виде, создавать условия для развития закона до его качественной полноты, либо же, напротив, сдерживать это действие, локализовать его или даже трансформировать.

Многообразие видов отношений и взаимодействий в реальной действительности служит объективной основой существования многих форм (видов) законов, которые классифицируются по тому или иному критерию (осно­ванию). По формам движения материи можно выделить законы: механические, физические, химические, биологи­ческие, социальные (общественные); по основным сферам действительности — законы природы, законы общества, законы мышления; по степени их общности, точнее — по широте сферы их действия — всеобщие (диалектические), общие (особенные), частные (специфические); по механиз­му детерминации — динамические и статистические, при­чинные и непричинные; по их значимости и роли — основ­ные и неосновные; по глубине фундаментальности —.эмпирические и теоретические и т. д. и т. п.

Рассмотрим несколько подробнее две таких особых группы законов, как динамические и статистические, по­тому как они играют определенную роль в методологии научного исследования, особенно при изучении причин­ных явлений.

Динамические закономерности — объективные, необхо­димые, существенные связи и зависимости, характеризу­ющие поведение относительно изолированных объектов (состоящих из небольшого числа элементов), при иссле­довании которых можно абстрагироваться от многих слу­чайных факторов. Предсказания на основе динамических закономерностей (в отличие от статистических) имеют точно определенный, однозначный характер.

Так, например, в классической механике, если извес­тен закон движения тела и заданы его координаты и ско­рость, то по ним можно точно определить положение и скорость движения тела в любой другой момент времени.

Динамическая закономерность обычно понимается как форма причинной связи, при которой данное состояние системы однозначно определяет все ее последующие со­стояния, в силу чего знание начальных условий дает воз­можность точно предсказать дальнейшее развитие систе­мы. Динамическая закономерность действует во всех автономных, мало зависимых от внешних воздействий си­стемах с относительно небольшим числом элементов/Она определяет, например, характер движения планет в Сол­нечной системе.

Динамические закономерности «пронизывают» ряд понятий современной науки. Так, существует понятие «ди­намическая система» — механическая система с конечным числом степеней свободы, например, система конечного числа материальных точек, движущихся по законам клас­сической механики. Обычно закон движения таких сис­тем описывается системами обыкновенных дифференци­альных уравнений. Абсолютизация динамических законов тесно связана с концепцией механистического детерми­низма (П. Лаплас и др.), о которой речь шла выше.

Статистические закономерности — форма проявления взаимосвязи явлений, при которой данное состояние си­стемы определяет все ее последующие состояния не одно-

значно, а лишь с определенной вероятностью, являющей­ся объективной мерой возможности реализации заложен­ных в прошлом тенденций изменения. Подобный (веро­ятностный) характер предсказаний обусловлен действием множества случайных факторов. Необходимость, про­являющаяся в статистических законах, возникает вследствие взаимной компенсации и уравновешивания множества случайностей. Данные закономерности взаимосвязаны с динамическими, но не сводятся к ним.

Множество случайных факторов обычно-имеет место в «статистических коллективах» или массовых событиях (например, большое число молекул в газе, людей в соци­альных коллективах и т. п.). Действия множества случай­ных факторов характеризуются устойчивой частотой. Это и позволяет вскрыть необходимость, которая «пробивает­ся» через совокупное действие множества случайностей.

Статистическая закономерность возникает как резуль­тат взаимодействия большого числа элементов, составля­ющих коллектив, и поэтому характеризует не столько по­ведение отдельного элемента, сколько коллектива в целом. Необходимость, проявляющаяся в статистических зако­нах, возникает вследствие взаимной компенсации и урав­новешивания множества случайных факторов. «Хотя ста­тистические закономерности и могут привести к утверждениям, степень вероятности которых столь высо­ка, что она граничит с достоверностью, тем не менее принципиально всегда возможны исключения»¹.

Статистические законы, хотя и не дают однозначных и достоверных предсказаний, тем не менее являются един-ственно возможными при исследовании массовых явле­ний случайного характера. За совокупным действием различ­ных факторов случайного характера, которые практически невозможно охватить, статистические законы вскрывают нечто устойчивое, необходимое, повторяющееся.

Статистические законы служат подтверждением диа­лектики превращения случайного в необходимое. Дина­мические законы оказываются предельным случаем ста-

Гейзенберг В. Шаги за оризонт М., 1987. С. 125. 168

тистических, когда вероятность становится практической достоверностью.

Следует сказать и о том, что статистические закономер­ности принципиально несводимы к динамическим зако­номерностям (хотя они взаимосвязаны). Это обусловлено следующими основными обстоятельствами: 1. неисчерпа­емостью материи и незамкнутостью систем; 2. невозмож­ностью реализации многих тенденций развития, заложен­ных в прошлых состояниях систем; 3. возникновением в процессе развития возможностей и тенденций качествен­но новых состояний.

При характеристике статистических методов важное значение имеют такие понятия, как «статистика» и «веро­ятность». Вообще понятие «статистика» употребляется в двух основных аспектах: а) получение и обработка инфор­мации, характеризующей количественные закономернос­ти жизни (технико-экономические, социальные, полити­ческие явления, культура) в неразрывной связи с их качественным содержанием — широкий смысл; б) сово­купность данных о каком-либо явлении или процессе. В естественных науках понятие «статистика» означает ана­лиз массовых явлений, основанных на применении мето­дов теории вероятностей — узкий смысл.

Статистика разрабатывает специальные методы иссле­дования и обработки материала: массовые статистические наблюдения, метод группировок, метод средних величин, метод индексов, балансовый метод, метод графических изображений и др. Важно обратить внимание на то, что статистическая вероятность характеризует непосредствен­но не отдельное событие, а определенный класс событий.

Вероятность — понятие, которое выражает степень, «меру возможности», дает количественную характеристику осуществимости возможности при данной совокупности конкретных условий. Если вероятиося» равна единице, то это уже действительность» если она равна нулю — невоз­можность. Обычно выделяют три концепции вероятнос­ти в научном познании — классическую, статистическую и логическую (индуктивную), которая широко использу­ется в вероятностной и индуктивной логике. Понятие «ве­роятность» является исходным для разработки вероятно-

стно-статистических методов. Последние основаны на учете действия множества случайных факторов (которые характеризуются устойчивой частотой), сквозь которые «пробивается» необходимость, закономерность. Одна из основных задач теории вероятностей, как науки о массо­вых случайных явлениях, состоит в выяснении закономер­ностей, возникающих при взаимодействии большого чис­ла случайных факторов.

Вероятностные методы опираются на теорию вероят­ностей, которую зачастую называют наукой о случайном, а в представлении многих ученых вероятность и случай­ность практически нерасторжимы. Более того, именно на базе анализа статистических данных эта теория во многом и была разработана. Как и статистика, теория вероятнос­тей есть наука о закономерностях, характеризующих мас­совые явления, но не вообще массовые явления, а опре­деленный их класс, специфика которых выражается через представления о случайности. Есть даже представление о том, что ныне случайность предстает как «самостоятель­ное начало мира, его строения и эволюции».

Категории необходимости и случайности отнюдь не устарели, напротив — их роль в современной науке неиз­меримо возросла. Как показала история познания, мы, как считает И. Пригожий, лишь теперь начинаем по достоин­ству оценивать значение всего круга проблем, связанных с необходимостью и случайностью.

Некоторые ученые (Н. Винер, М. Бунге, Ю. Сачков и др.) полагают, что основное понятие теории вероятнос­тей — «вероятностное распределение». Так, W. Винер вполне определенно утверждает, что «статистика — это наука о распределении». Понятие «вероятностное распре­деление» означает, что массовое случайное явление (сис­тема из независимых сущностей) разбивается (распадает­ся) на подсистемы, относительный «вес» которых, относительное число элементов в каждой из подсистем весьма устойчиво. Наличие данной устойчивости и соот­носится с понятием вероятности. Каждый из элементов характеризуется некоторым общим свойством, значения которого хаотично изменяются при переходе от одного элемента к другому, но относительное число элементов с

некоторым заданным значением, — подчеркнем еще раз, — весьма устойчиво.

Следует отметить, что понятие «распределение» явля­ется центральным не только для теории вероятностей, но и для статистики. Таким оно является в математической статистике как базовой науке, изучающей массивы стати­стических данных. Применение статистических идей и методов в реальном познании основано на признании фундаментального характера понятия «распределение». Только на основе представлений о распределениях воз­можны постановка задач и формулировка основных зави­симостей в соответствующих научных теориях. Статисти­ческие закономерности выражают зависимости между распределениями различных величин исследуемых систем, а также характер изменения этих распределений во вре­мени.

Сегодня среди тех, кто признает принципиальную зна­чимость теоретико-вероятностного стиля мышления и его более значительную общность по сравнению с подходом, основывающимся на принципе жесткой детерминации, распространено убеждение, что мышление, которое не включает в свою орбиту идею случайности, является при­митивным (М. Бунге). По аналогии можно сказать, что те исследования (естественнонаучные и социально-гумани­тарные), которые не вовлекают в свою орбиту анализ ста­тистических данных, следует также ныне рассматривать как достаточно примитивные.

Вероятностно-статистические методы широко приме­няются при изучении массовых явлений — особенно в таких научных дисциплинах как математическая статис­тика, статистическая физика, квантовая механика, химия, биология, кибернетика, синергетика и т. д. В практичес­ком отношении статистический метод обобщения играет наибольшую роль как в научных исследованиях, так и при принятии решений в других областях деятельности.

Последние исследования показали, что при статисти­ческом обобщении не просто постулируют, что заключе­ние правдоподобно, а определяют в количественной мере (в процентах) степень вероятности заключения на основе исследования выборки. Для научных и практических про-

гнозов такая количественная характеристика имеет осо­бенно важное значение, когда приходится действовать в условиях неопределенности и нестабильности. Статисти­ческие законы — законы средних величин, действующие в области массовых явлений, в частности, в атомной фи­зике, в социально-гуманитарных науках.

Вероятностные идеи и методы исследования имеют важное значение для наук об обществе. Вероятность вхо­дит прежде всего в статистику как науку о количествен­ных соотношениях в массовых общественных явлениях. Вне обработки статистических данных развитие соци­альных наук просто невозможно.

Не будет преувеличением сказать, что вхождение веро­ятности в реальное познание знаменуют великую науч­ную, а точнее говоря — методологическую революцию, благодаря которой стали говорить о вероятностном стиле мышления. Именно в рамках последнего только и возмож­но адекватное познание сложноорганизованных, самоор­ганизующихся развивающихся целостных систем.

Дата добавления: 2014-11-28