Научное познание

Вспомните:
	как связаны чувственное и рациональное в познавательной деятельности людей? Какое знание считается истинным? В чем выражается объективность истины? С какими законами развития природы, открытыми учеными, вы познакомились на уроках физики, биологии?

Действительность постигается человечеством различными путями и способами. Основным из них уже на протяжении нескольких веков является наука. Добытые ею знания лежат в основе новейших технологий, промышленного производства, медицины, образования и многих других областей деятельности. Что же позволило науке достичь столь впечатляющих успехов? Пониманию этого поможет рассмотрение особенностей научного познания.
В то же время сегодня возросло число людей, доверяющих ненаучным и даже антинаучным способам обретения знания. Почему это происходит? Некоторые возможные ответы на этот вопрос приводятся в параграфе.

ОСОБЕННОСТИ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Прежде всего наука нацелена на получение нового для человечества знания, открытие того, что еще не известно людям. При этом ей свойственно стремление к объективности, к изучению мира таким, каков он есть вне и независимо от человека. Полученный при этом результат не должен зависеть от частных мнений, пристрастий, авторитетов. Так, известный физик М. Планк (1858—1947 гг.) говорил, что он хочет отыскать такие знания, которые истинны не только для всего человечества, но и для инопланетного разума, если тот вообще существует.
В рамках обыденного сознания правильность своих представлений и суждений мы проверяем повседневной практикой. Особенную убедительность выводы и наблюдения приобретают в том случае, если они подтверждаются не только нашим личных опытом, но и опытом других людей. Науке этого недостаточно. Для подтверждения истинности получаемых знаний в науке используются специальные методы исследования, особые процедуры проверки результатов. В одном из американских словарей наука определяется как «наблюдение, классификация, описание, экспериментальные исследования и теоретические объяснения естественных явлений». Конечно, такое определение не может рассматриваться как исчерпывающее, но в нем указаны основные методы и средства, используемые в научном познании. Мы еще остановимся на этом вопросе.
К принципам научного исследования относят воспроизводимость полученного результата в одних и тех же условиях (так, возможность клонирования была признана научным фактом лишь после того, как соответствующие результаты были получены в ряде научных исследовательских центров), открытость выдвигаемых положений рациональной критике.
Для описания знаний, которые мы добываем в повседневной деятельности, нам достаточно обычных слов, используемые понятия не требуют особой точности. Науке же требуется специальный язык, включающий особые термины, строго определяемые понятия, математические символы.
Важной чертой научных исследований является их направленность на получение таких данных, которые не только связаны с сегодняшним днем, но могут найти применение в будущем. Известны многочисленные факты, когда те или иные научные открытия рассматривались современниками как имеющие чисто теоретическое значение, бесполезное в практическом отношении. Однако проходили годы, десятилетия, и знания, добытые наукой, становились основой создания новой техники и технологий, непосредственно влияющих на жизнь людей. Какую, казалось бы, пользу можно было извлечь из открытия Г. Р. Герцем электромагнитных волн? Но спустя десятилетия наш соотечественник А. С. Попов на его основе изобрел привычное нам радио.

ДВА УРОВНЯ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ

Основу науки составляют точно установленные факты, а также выявленные в ходе наблюдений и эксперимента, обобщения и систематизации полученных данных закономерные связи между ними — эмпирические законы. Эти факты и законы образуют эмпирический (от греч. empeiria — опыт) уровень научного знания. К нему относятся хорошо известные вам из курса физики законы Шарля (зависимость давления газа от температуры), Гей-Люссака (зависимость объема газа от температуры), Ома (зависимость силы тока от напряжения и электрического сопротивления) и многие другие. Эти зависимости были выявлены экспериментально.
Другим уровнем научного знания является теоретическое познание. Оно имеет дело с такими связями и отношениями, которые охватывают очень широкий класс явлений, а также такими объектами, которые нельзя непосредственно наблюдать, — идеальными объектами (идеальный газ, абсолютно черное тело, общественно-экономическая формация и др.). Оперируя такими объектами, теоретическое познание способно достигать высокой степени обобщения, формулировать законы. Среди законов, открытых и обоснованных на теоретическом уровне, — закон сохранения и превращения энергии, закон всемирного тяготения, законы наследственности и т. д. Подобные законы вместе с другими тесно связанными между собой компонентами — типологиями, классификациями и др. служат исходным материалом для построения научной теории. Помимо этой основы, теория, как правило, включает в себя правила логического вывода и доказательства, а также совокупность сформулированных в теории утверждений — основной массив теоретического знания.
(Вспомните известные вам теории в области математического, естественно-научного, исторического знания.)
Познавательное значение теорий очень велико. Они позволяют объяснять изучаемые явления и процессы, предсказывать их развитие в будущем. Например, теория Ньютона или, как ее называли, небесная механика, включающая закон всемирного тяготения, три закона движения, создала новую физическую картину мира, дала возможность рассчитывать движение небесных тел, указала направление новым научным поискам. Благодаря вычислениям Э. Галлея на основе законов небесной механики впервые была установлена дата (1758 г.) приближения к Земле кометы, получившей в дальнейшем название кометы Галлея. Расчет ученого подтвердился. Теория Ньютона помогла открыть новые планеты Уран и Нептун.

МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Эмпирические научные знания добываются, как уже отмечалось, в ходе наблюдений и эксперимента.
Научное наблюдение носит целенаправленный характер: исследователь, ведущий наблюдение, ставит перед собой определенные задачи, руководствуется ранее накопленными научными знаниями. Фиксируя результаты наблюдений, ученый использует метод описания и классификации.
Экспериментальное естествознание возникло в XVII в. До этого исследователи опирались преимущественно на обобщение повседневного опыта, наблюдения. С развитием техники, появлением приборов, инструментов возникли условия для проведения эксперимента. Кроме того, человек Нового времени был нацелен на проявление активности во всех сферах жизни.
В отличие от наблюдений в ходе эксперимента исследователь может рассматривать интересующий его предмет изолированно, а также подвергнуть специальным воздействиям. Вместе с тем нередко именно наблюдение помогало поставить экспериментальную задачу. Так, английский придворный врач У. Гилберт натирал шерстью или мехом янтарь, алмаз, стекло и наблюдал, как после этого к ним притягиваются мелкие тела. Гилберт и название придумал этому явлению — электричество (от греч. electron — янтарь). Это еще не эксперимент, но шаг к нему. А вот датский физик X. Эрстед, используя по сегодняшним меркам простейшие приборы — гальваническую батарею, проволоку, магнитную стрелку, провел настоящий эксперимент.
Постепенно эксперименты усложнялись, становились более трудоемкими, требовали все более совершенных приборов. Современный научный эксперимент — это нередко настоящее техническое чудо, где используются сложнейшие и чувствительнейшие приборы и оборудование. Такое оборудование, как правило, очень дорогостоящее. Сэкономить значительные средства позволяет использование в науке метода мысленного эксперимента.
А какие познавательные средства используются на теоретическом уровне научного исследования? На первый взгляд может показаться, что достичь более высокого уровня обобщения, присущего теоретическим знаниям, можно путем увеличения количества экспериментов. Но это не так. Из курса физики вы узнали, что, к примеру, закон сохранения и превращения энергии не мог быть выведен экспериментально (из опытов) на основе обобщения наблюдаемых фактов. Нельзя его было вывести и чисто логическим путем как следствие из принятых утверждений. То же самое можно сказать о законах движения и о всех других фундаментальных теоретических законах любой области науки. На этом уровне познания огромную роль играет выдвижение гипотез, научное моделирование, творческое воображение ученого.
Многие научные положения первоначально выступают в форме гипотез, т. е. предположений, догадок. Иногда гипотезы воспринимают как что-то надуманное, искусственное. Но научный поиск без них невозможен. В ходе исследования наступает этап, когда новые факты не укладываются в рамки прежних объяснений. Вот здесь-то и необходимы различные гипотезы, отдельные из которых затем находят подтверждение. Так, физик П. Дирáк предсказал существование антиэлектрона (позитрона) за несколько лет до того, как эта частица была обнаружена экспериментально.
Научная гипотеза в известном смысле является моделью. Здесь рассуждение строится по формуле «такое могло быть». Многие модели построены по принципу упрощения: «опустим для ясности некоторые детали». Примером подобной модели является представление об идеальном газе: в нем отсутствует столкновение между молекулами, поэтому они движутся полностью независимо друг от друга.
Нередко модель строят по аналогии. Такие модели использовались еще в глубокой древности. Древнегреческий философ Эпикур представлял себе строение жидкости по образцу сыпучих тел, прежде всего всем известного зерна.
В современной науке широко применяется математическое моделирование, где объектом-заместителем выступают системы математических уравнений. Вместе с тем и образные модели продолжают работать на науку. Так, по некоторым свидетельствам, толчком к открытию немецким физиком А. Кекуле формулы бензола стала его встреча на улице с телегой, на которой везли клетку с обезьянами. Те висели в клетке, цепляясь лапами и хвостами кто за стенки, кто друг за друга.
Обобщая сказанное, можно заключить, что модель в науке используется как аналог реальности, способный заменить в определенном отношении изучаемый предмет.

ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ И ИНТЕГРАЦИЯ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ

Напомним вам значение терминов, вынесенных в подзаголовок. Дифференциация (от лат. differentia — разность) означает разделение, расчленение целого на части, формы и т. п. Термин «интеграция» (от лат. integration — восстановление) фиксирует обратный процесс — сближение и связь различных частей, процессов, явлений.
Зачатки научных знаний появились очень давно. Уже древневосточные цивилизации накопили немало астрономических, математических, медицинских знаний. Древнегреческие мыслители первыми перешли к созданию логически связанных систем — теорий (математических, философских, космогонических). Однако элементы научных знаний были как бы растворены в более общих познавательных системах: сначала в мифологии, а затем и в философии.
Представление о науке как самостоятельной и наиболее ценной форме постижения мира и человека складывается в эпоху Нового времени. И сразу научное знание начинает дифференцироваться — появляются отдельные науки со своими предметом и методами исследования. Вслед за математикой оформляется научное естествознание. Утверждается мысль, что изменениями объектов управляют законы — универсальные и всеобщие связи, господствующие в мире природы. Изучение этих связей становится возможным благодаря появлению наряду с теоретическими и экспериментальных научных методов. Бурное развитие промышленности в эпоху индустриальной цивилизации, изобретение новых инженерных устройств были связаны с появлением технических наук. Во второй половине XIX в. происходит становление социального и гуманитарного научного знания.
Появлению общественных наук способствовали два обстоятельства: во-первых, начавшиеся в XIX в. глубокие общественные изменения, вызвавшие потребность в лучшем понимании социальных процессов и возможном управлении ими; во-вторых, очевидный прогресс естествознания. Последнее обстоятельство породило стремление создать научную социологию по образцу естественных наук: новое обществознание стали называть «социальной физикой». Вскоре, однако, исследователи обратили внимание и на специфику социального знания.
Последними оформились гуманитарные науки, или, по определению одного философа, «науки о духе». Эти науки своими средствами, прежде всего методами анализа текста, изучают явления духовной культуры. У этой области научного знания есть серьезные «конкуренты» — философия и религия.
Дифференциация научного знания продолжилась в последующие десятилетия. Особенно бурный характер она приняла в минувшем веке. В предмете исследования классических наук выделялись все новые грани, расширялась палитра методов исследований. Это позволяло выделяться все новым отраслям научного знания. Многие из них возникали на стыке традиционных областей науки: физическая химия, математическая лингвистика, социальная психология и т. п.
Дифференциация наук позволяла добывать более глубокие знания об изучаемых объектах, выявлять ранее скрытые стороны и отношения. Вместе с тем нарастала потребность в интеграции научного знания, позволяющей объединить часто разрозненные компоненты в единую картину, а значит, проследить определяющие связи в развитии целого. Особенно остро недостаток интеграции научного знания ощущался в изучении человека как целостной развивающейся системы. Для его преодоления в нашей стране в конце прошлого века был создан специальный научный институт, объединивший специалистов разных направлений; стали выходить периодические издания соответствующей тематики.
Интеграции научного знания, по оценкам специалистов, препятствует дефицит объединяющих научных идей; бурный рост специализированного научного знания, который не позволяет ученым стать специалистами по целому ряду научных дисциплин (иными словами, век энциклопедистов безвозвратно прошел).

КАК ПРОИСХОДЯТ НАУЧНЫЕ РЕВОЛЮЦИИ

Долгое время развитие науки представлялось постепенным сбором сведений и уточнением уже познанного, подобно тому как кирпичик к кирпичику возводится стена. При таком подходе картина мира не изменяется в своих основах, а лишь охватывает все новые сферы действительности, истоки же добываемых наукой знаний всегда можно найти в прошлом. Поэтому очень важно изучать труды предшественников.
В середине нашего столетия американский философ Т. Кун предложил другую концепцию развития науки, согласно которой оно идет не путем плавного наращивания новых знаний, а через периодические и коренные изменения в системе научных знаний, т. е. через научные революции. На этапе так называемого нормального периода развития науки существующие научные теории позволяют успешно решать возникающие проблемы. Но постепенно накапливаются факты, не поддающиеся объяснениям в рамках этих теорий. Начинается этап кризиса, когда выдвигаются смелые гипотезы, происходят научные открытия, предлагаются новые способы решения научных проблем. В результате формируются новые, часто несовместимые с прежними научные теории, объясняющие всю совокупность накопившихся эмпирических данных. Это означает, что произошла научная революция.
Ярким примером такой революции является смена научной картины мира, происшедшая в начале XX в. Исследования А. Эйнштейна, М. Планка и других выдающихся ученых коренным образом изменили представления о пространстве, времени, материи. И все же, существенно обогатив их, физика прошлого века не отменила прежних представлений, но указала на ту область, в пределах которой они справедливы.

НАУЧНОЕ МЫШЛЕНИЕ И СОВРЕМЕННЫЙ ЧЕЛОВЕК

Каждый из нас, будучи даже очень далек от профессиональной научной деятельности, постоянно пользуется плодами науки, воплотившимися в массе современных вещей. Но наука входит в нашу жизнь не только через «дверь» массового производства, технических новинок, бытового комфорта.
Научные представления об устройстве мира, о месте и роли человека в нем (научная картина мира) в той или иной степени проникают в сознание людей; выработанные наукой принципы и подходы к осмыслению действительности становятся ориентирами и в нашей повседневной жизни.
Примерно с XVII в., по мере развития индустриального общества, все более укреплялся авторитет науки, методологии (принципов, подходов) научного мышления. При этом альтернативные картины мира, в том числе религиозная, и иные способы познания (мистическое озарение и др.) постепенно вытеснялись на периферию общественного сознания.
Однако в последние десятилетия в ряде стран с традиционно устойчивым доверием к науке ситуация стала меняться. Многие исследователи отмечают усиление влияния вненаучных знаний. В этой связи говорят даже о сложившихся двух типах людей. Первый тип ориентирован на науку. Его представителям свойственна активность, внутренняя независимость, открытость новым идеям и опыту, готовность гибко приспосабливаться к изменениям в работе и жизни, практицизм. Они открыты для дискуссий, скептически относятся к авторитетам.
Мышлению другого типа личности, ориентированного на вненаучные картины мира, свойственна установка на практическую пользу, интерес к таинственному и чудесному. Эти люди, как правило, не ищут доказательств полученных результатов и не заинтересованы в их проверке. Приоритет отдается чувственно-конкретной, а не абстрактно-теоретической форме знания. Они полагают, что открытие может сделать каждый, а не только профессиональный исследователь. Для таких людей главная опора — вера, мнения, авторитет. (А к какому типу вы отнесли бы самого себя?)
Но почему же возрастает влияние альтернативных научным взглядов и установок? Объяснения здесь даются разные. Некоторые считают, что в XX в. наука обнаружила свое бессилие в решении ряда важных для человечества проблем, более того, стала источником многих новых затруднений, ведя западную цивилизацию к упадку. Есть и такая точка зрения: человечество, подобно маятнику, постоянно переходит из фазы предпочтения рационального мышления и науки в фазу упадка рационализма и усиления тяги к вере и откровению. Так, первый расцвет просвещения приходится на эпоху классической Греции: именно тогда был совершен переход от мифологического к рациональному мышлению. К концу периода правления Перикла маятник качнулся в обратную сторону: центральное место заняли всевозможные культы, магическое врачевание, астрологические прогнозы. Сторонники такой точки зрения полагают, что современное человечество вступило в завершающую фазу расцвета рационализма, начало которой было положено веком Просвещения.
Но, возможно, правы те, кто считают, что цивилизация уже накопила определенную усталость от бремени выбора и ответственности и что астрологическая предопределенность предпочтительнее научного критицизма и постоянных сомнений. (А как считаете вы?)
Основные понятия: научная теория, эмпирический закон, гипотеза, научный эксперимент, моделирование, научная революция.
Термины: дифференциация, интеграция.

Проверьте себя

1) Каковы основные отличия научного познания от обыденного?

2) Чем характеризуется эмпирический уровень научных знаний?

3) Что присуще теоретическому уровню науки?

4) Соотнесите уровни и методы научного познания.

5) Что отличает эксперимент от наблюдения?

6) Какова роль гипотезы в научном познании?

7) Приведите примеры научного моделирования.

8) В чем проявляется дифференциация научного знания? Каковы ее причины?

9) Что затрудняет интеграцию научного знания в современных условиях?

10) Как развивается научная революция?

Подумайте, обсудите, сделайте

1. Вот как доказывал ненаучность астрологии немецкий философ К. Поппер: пророчества астрологов неопределенны, их трудно проверить, многие пророчества не сбывались, астрологи используют неудовлетворительный способ объяснения своих неудач (предсказание индивидуального будущего — сложная задача; взаимное расположение звезд и планет постоянно меняется и т. п.).
Какие критерии различения научного и вненаучного знания можно выявить на этом примере? Назовите другие критерии.
2. Раскройте свое понимание пушкинских строк «Наука сокращает нам опыты быстротекущей жизни».
3. Л. Пастер утверждал: «Наука должна быть самым возвышенным воплощением отечества, ибо из всех народов первым будет всегда тот, который опередит другие в области мысли и умственной деятельности».
Подтверждается ли этот вывод ходом истории?
4. Найдите ошибки в следующем тексте.
Строгое эмпирическое знание накапливается только путем наблюдений. Близок к наблюдению и эксперимент. Но он уже не дает строгого знания, потому что человек здесь вмешивается в естество изучаемого предмета: помещает в несвойственную ему среду, испытывает в экстремальных условиях. Таким образом, получаемое в ходе эксперимента знание лишь отчасти можно считать истинным, объективным.

Поработайте с источником

Прочитайте отрывок из работы немецкого философа К. Ясперса «Истоки истории и ее цель».

Дата добавления: 2015-05-08