Эмпирический уровень познания- познание объекта на основе внешних, чувственных данных о нем, получаемых в ходе наблюдения, измерения, эксперимента

Основные понятия раздела.

.

.

.

.

Эмпирические и теоретические обобщения. Если от утверждений о локальных эмпирических и теоретических объектах мы переходим к утверждениям о группах подобных объектов, речь идет о теоретических и эмпирических обобщениях. Очевидно, что последние могут быть как гипотетическими, так и в достаточной степени обоснованными. Например, наблюдая за млекопитающими, можно прийти к выводу, что все они теплокровные. Аналогичным образом можно теоретически постулировать, что сумма углов любого треугольника равна 1800.

Научная гипотеза. Утверждения о фактах, равно как и теоретические идеи, задают нам своеобразное логически атомарное поле научного знания. Очевидно, что следующий шаг научного познания должен заключаться в объединении фактов и идей в некое логическое целое посредством условных суждений.

А есть В

Идея конструкта. Как правило, идея подобия представляет собой только первый шаг, своеобразный отправной пункт для последующего теоретического описания реальности. Большинство подобных идей оказываются некорректными и впоследствии отбрасываются теоретиками. Однако некоторые из данных идей развиваются далее в направлении от подобия к тождеству. В результате исследователем структурируется идея конструкта или специфического теоретического объекта, тождественного в своих существенных признаках соответствующим эмпирическим феноменам.

К числу теоретических утверждений о конструктах относятся, например, следующие:

- свет есть поток фотонов;

- газ есть совокупность молекул;

- ген есть элементарный носитель наследственной информации;

- черная дыра есть небесное тело, вещество которого необратимо сжимается в математическую точку;

и т.п..

Схематически идею конструкта можно выразить так:

или .

Простейшим примером подобного объединения может служить научная гипотеза. Традиционно под гипотезой понимается недостаточно обоснованное утверждение. В этом смысле любое научное утверждение о локальных теоретических или эмпирических объектах может рассматриваться как гипотеза, если оно логически не подкреплено другими научными утверждениями. Напротив, то же самое утверждение, будучи логически подкрепленным, автоматически утрачивает статус гипотезы, приобретая новый методологический статус достаточно обоснованного утверждения.

Например, утверждение о том, что некоторые мыши заражают людей чумой, в структурном плане ничем не отличается от утверждения, что некоторые мыши самопроизвольно зарождаются в грязном белье. И только после соответствующего обоснования мы можем принять первое утверждение как истинное и отбросить второе как ложное.

Схематически гипотезу можно выразить в виде условного суждения возможности:

Возможно, что p влечет за собой q,

или .

Однако при такой интерпретации трудно провести различие между гипотезой и достаточно обоснованным утверждением. Последнее можно осуществить, задав гипотезу в виде частного суждения:

Существует хотя бы один объект S, обладающий признаком P,

или ,

в то время как схема достаточно обоснованного утверждения:

Существует основание, по которому хотя бы один S обладает признаком P,

или .

Таким образом гипотеза превращается в достаточно обоснованное утверждение, если ее удается корректно связать хотя бы с одним достаточно обоснованным утверждением.

Схематически теоретические и эмпирические обобщения можно задать следующим образом:

Для всякого объекта S имеет место P,

или .

5.9. Научные законы, постулаты, аксиомы. Предельным случаем эмпирических и теоретических обобщений является научный закон. От простого обобщения его отличает, прежде всего, универсальный характер. Иначе говоря, закон есть утверждение о существенных признаках теоретических и эмпирических объектов любого типа. Например, известный закон Архимеда, согласно которому на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная по модулю весу жидкости, вытесняемой телом, применим к телам любого типа.

Схематически сказанное можно изобразить так:

Для всякого объекта имеет место Р,

или .

Теоретические законы иногда именуются постулатами. Если же теоретическая система строится дедуктивно, с использованием ограниченного числа основоположений, последние иногда именуются аксиомами.

5.10. Классификация научных суждений. В целом, без учета процедур обоснования, можно построить следующую классификацию научных суждений:

Научные суждения
Эмпирические суждения	Теоретические суждения
1.	Вопрос:?	Вопрос:?
	Проблема: .	Проблема: .
2.	Протокольное предложение: .	Идея подобия: .
	Утверждение о факте: .	Идея конструкта: .
3.	Гипотеза: .	Гипотеза: .
	Эмпирическое обобщение: .	Теоретическое обобщение: .
	Закон: .	Закон: .

§6. Научные объяснения.

6.1. Специфика научных объяснений. Научные суждения не есть предельный уровень логической организации научных текстов. Иначе говоря, наука концептуально не сводится к совокупности логически не упорядоченных суждений. Последнее, в частности, отличает науку от античной мудрости и в то же время роднит ее с философией. Дело в том, что античные мудрецы считали себя непосредственными носителями истины и потому не очень заботились об обосновании своих суждений. Например, ученики Пифагора, приводя очередной тезис своего учителя, просто добавляли ритуальную фразу: «Он сказал», снимавшую, по их мнению, любые возможные возражения.

Конечно, в науке подобная афористическая форма рассуждений не практикуется. Ученый должен как-то обосновать полученные им результаты, т.е. не просто исторически присовокупить их к накопленной ранее научной информации, а интегрировать их в единую, логически связную систему научного знания.

6.2. Основные способы систематизации научного знания. В целом, научное знание может быть систематизировано двумя основными способами:

1. на уровне понятий: в этом случае мы имеем дело с научными классификациями;

2. на уровне суждений: в этом случае осуществляется построение научной теории, либо систематизация накопленного эмпирического знания.

6.3. Специфика научной классификации. Научная классификация предполагает исчерпывающее описание предметного поля соответствующей системы научного знания. В логическом плане классификация соответствует делению объема понятия. Например, периодическая система элементов Д.И. Менделеева логически представляет собой деление родового понятия «атом» на соответствующие виды, причем основанием деления для каждого периода выступают химические свойства атома, а внутри периода - атомный вес.

Всякая классификация, будучи правильно построенной, обладает определенной предсказательной силой, т.е. позволяет выявить в соответствующем предметном поле новые, еще не открытые объекты. В частности, Д.И. Менделееву удалось предсказать открытие нескольких новых химических элементов и правильно описать их химические свойства.

6.4. Научные теории и эмпирические систематизации. В целом, классификация представляет собой обоснование на уровне понятия. По сравнению с нею обоснование на уровне суждения является гораздо более логически эффективным, в том числе и в плане предсказательной силы. Так, теория тяготения, разработанная Ньютоном и его последователями, позволила предсказать наличие в Солнечной системе планеты Нептун, а общая теория относительности Эйнштейна предсказала наличие во Вселенной т.н. «черных дыр» или парадоксальных астрономических объектов, вещество которых необратимо сжимается в математическую точку.

6.5. Типы научного обоснования на уровне суждений. Как известно из логики, суждения могут обосновываться тремя различными способами: дедуктивно, индуктивно и по аналогии. Что же касается научных обоснований, то здесь задействуются только два первых способа, в то время как обоснование по аналогии практически не используется. Последнее, как нам представляется, связано с тем, что обоснование по аналогии не является логически достаточно однозначным, так что практически на каждую аналогию «за» можно подыскать соответствующую аналогию «против».

Следует, однако, отметить, что обоснование по аналогии достаточно широко используется за пределами науки, например, в искусстве и в религии. Сама же аналогия, не как средство обоснования, а как эвристический прием, широко используется в процессе синтеза теоретических моделей и конструктов.

6.6. Дедуктивное обоснование. Аксиоматический метод. Наиболее эффективным методом обоснования научных суждений является дедуктивное обоснование. Самая простая его разновидность - аксиоматический метод, уходящий своими историческими корнями в геометрию Евклида. Схематически обоснование по данному методу может быть представлено следующим образом.

1. Выдвижение системы аксиом или совокупности предельно общих, простых и интуитивно ясных суждений:

2. Обоснование посредством аксиом других научных утверждений, которое в простейшем случае осуществляется по типу modus ponens:

.

Примечание. В геометрии аксиоматическое обоснование осуществляется в форме доказательства теорем и решения задач. Аналогичным образом обстоит дело и в теоретической физике, которая исторически во многом строилась по образцу геометрии. Правда, понятие «теорема» в физике практически не используется, поскольку здесь предпочитают говорить о закономерностях различного уровня.

6.7. Аксиоматическое опровержение. Используя аксиоматический метод, мы можем не только обосновывать те или иные научные суждения, но и опровергать их. Последнее может иметь место в том случае, если обосновываемое научное суждение вступает в противоречие хотя бы с одним из утверждений, имеющих аксиоматический статус. Далее рассуждение осуществляется по типу modus ponendo tollens:

В более общем случае нам приходится выбирать между отстаиваемым научным суждением и соответствующей аксиомой. Так, например, модель атома Резерфорда вступила в противоречие с постулатами классической электродинамики. Однако Бор решил сохранить данную модель, отказавшись от соответствующих постулатов и заменив их новыми, получившими впоследствии наименование постулатов Бора.

6.8. Гипотетико-дедуктивный метод. Как указывалось выше, аксиомы должны быть простыми, интуитивно ясными суждениями. В противном случае будет не вполне ясно, почему мы предпочли данные утверждения в качестве необходимо истинных противоречащим им утверждениям. Однако далеко не всегда перечисленные выше требования удается соблюсти в полной мере. Например, закон всемирного тяготения не является простым, равно как и уравнение Шредингера, которое к тому же нельзя отнести к разряду интуитивно ясных суждений.

В подобных случаях, когда в качестве исходных постулатов теоретической системы или эмпирической систематизации выступают не только интуитивно ясные и простые суждения, но и суждения любого уровня простоты и ясности, приходится осуществлять их дополнительное обоснование, для чего используется т.н. гипотетико-дедуктивный метод, являющийся обобщением аксиоматического метода на те познавательные ситуации, когда ни структурно-логически, ни интуитивно мы не можем выделить аксиоматические конструкции из прочей массы содержательно и логически подобных им конструкций.

Схематически обоснование гипотетико-дедуктивным методом может быть представлено следующим образом.

1. Формулировка гипотез, т.е. совокупности альтернативных суждений по одному поводу:

Примечание. Фактически на данном этапе обоснования осуществляется формулировка научной проблемы (см. п.5.3.), которая затем определенным образом решается.

2. Опровержение всех гипотез, кроме одной. Последнее может быть осуществлено, например, по методу modus tollens, посредством выведения следствий из гипотез с последующим установлением их эмпирической недостоверности:

.

3. Придание не опровергнутой гипотезе статуса постулата, что осуществляется по методу modus tollendo ponens.

Далее обоснование осуществляется согласно аксиоматическому методу.

Примечание. Могут возникнуть аномальные ситуации, когда сразу несколько гипотез не удается эмпирически опровергнуть, либо когда опровергнуты сразу все гипотезы. В этом случае возможно длительное сосуществование сразу нескольких альтернативных систем обоснования. Наиболее яркий пример подобной ситуации - корпускулярно-волновой дуализм в физике.

6.9. Индуктивное обоснование. Энумеративная индукция. Если дедуктивное обоснование предполагает нисхождение от общего к частному, то индуктивное обоснование, напротив, предполагает восхождение от частного к общему. Одной из разновидностей индуктивного обоснования является т.н. энумеративная индукция или индукция через перечисление. Схематически ход обоснования в этом случае можно изобразить так:

Например,

Алюминий, железо, медь - металлы.

Алюминий, железо, медь - электропроводны.

Все металлы электропроводны.

В целом, энумеративная индукция бывает либо полной, если нами исследованы все индивиды определенного класса, либо неполной, если исследуются лишь некоторые из данных индивидов. Очевидно, что лишь полная индукция может обещать нам достоверные выводы, но, как правило, подобная достоверность оказывается иллюзорной, поскольку все элементы класса охватить исследованием не удается, так что рано или поздно среди них отыскиваются исключения из общего правила (контрпримеры).

6.10. Элиминативная индукция. Метод сходства. Наряду с энумеративной индукцией большое распространение в науке получила т.н. элиминативная или исключающая индукция. Известно пять основных методов подобной индукции: метод сходства, метод различия, соединенный метод сходства и различия, метод сопутствующих изменений и метод остатков. Так, правило метода сходства гласит: «Если определенное обстоятельство всегда сопутствует исследуемому явлению, то оно - наиболее вероятная причина исследуемого явления». Схематически сказанное можно изобразить так:

Пример.

Когда дежурили Иванов, Петров, Сидоров, на предприятии произошла кража. Когда дежурили Иванов, Петров, Васильев, на предприятии снова произошла кража. Когда дежурили Иванов, Сидоров, Васильев, на предприятии в третий раз произошла кража. Вывод: Иванов - предполагаемый вор, поскольку только он всякий раз присутствовал на рабочем месте в момент совершения преступления.

6.11. Метод различия. Метод сходства дополняется методом различия, правило которого гласит: «Если при отсутствии определенного обстоятельства исследуемое явление не имеет места, то данное обстоятельство - возможная причина исследуемого явления». Или схематически:

.

Пример.

Иванов облучился, получил сильные ожоги, но не получил ушибов при тушении пожара на Чернобыльской АЭС, вследствие чего он заболел лейкемией. Петров облучился, не получил сильных ожогов, но получил ушибы при тушении пожара на Чернобыльской АЭС, вследствие чего он также заболел лейкемией. Сидоров не облучился, но получил сильные ожоги и ушибы при тушении пожара на Чернобыльской АЭС, однако лейкемией не заболел. Вывод. Облучение - возможная причина заболевания лейкемией.

6.12. Соединенный метод сходства и различия. Данный метод представляет собой комбинацию методов сходства и различия, т.е. исследование сначала осуществляется по методу сходства, а затем, когда возможные причины исследуемого явления уже выявлены, исследование продолжается по методу различия, т.е. данные причины устраняются, что по идее должно повлечь за собой исчезновение исследуемого явления. Схематически сказанное можно выразить следующим образом:

Так, в приведенном в п.6.10. примере с кражей в качестве дополнительной перепроверки можно было реализовать ситуацию дежурства Петрова, Сидорова и Васильева, т.е. отсутствия Иванова. Если в этом случае не произошло бы никакой кражи, вина Иванова стала бы почти очевидной.

6.13. Метод сопутствующих изменений. Правило этого метода гласит: «Если изменение определенного обстоятельства приводит к изменению исследуемого явления, то данное обстоятельство - возможная причина исследуемого явления». Схематически метод сопутствующих изменений можно задать следующим образом:

Например, в воде всякое тело падает медленнее, нежели в воздухе. Вода является более плотной средой, нежели воздух. Отсюда можно сделать вывод, что скорость падения тела зависит от плотности среды, в которой происходит падение.

6.14. Метод остатков. Согласно правилу данного метода, если мы изучаем некое сложное явление, причины которого нам частично известны, то среди обстоятельств, сопровождающих данное явление, могут оказаться оставшиеся возможные причины исследуемого явления. Схема данного метода такова:

Использование метода остатков позволило теоретикам точно определить местоположение Нептуна - тогда еще неизвестной планеты Солнечной системы.

6.15. Классификация научных объяснений. Суммируя в заключении все, сказанное относительно научных объяснений, можно построить следующую их классификацию:

Научные объяснения

Теоретические обоснования

Эмпирические обоснования

На уровне понятий

На уровне суждений

На уровне понятий

На уровне суждений

Теоретическая классификация

Теория

Эмпирическая классификация

Эмпирическая систематизация

ДО

ИО

ОпА

ДО

ИО

ОпА

АМ

ГДМ

Эн

Эл

?

АМ

ГДМ

Эн

Эл

?

Примечание. ДО - дедуктивное обоснование, ИО - индуктивное обоснование, ОпА - обоснование по аналогии, АМ - аксиоматический метод, ГДМ -гипотетико-дедуктивный метод, Эн - энумеративная индукция, Эл - элиминативная индукция.

6.16. Заключение. Методология науки - чрезвычайно сложная область философского знания, трудная технически и практически неисчерпаемая по богатству идей. Учитывая данное обстоятельство, мы осветили в настоящей главе лишь наиболее простые, базисные методы и формы научного познания. Более детальное знакомство с методологией науки требует обращения к специализированным изданиям, некоторые из которых указаны в приведенном ниже списке литературы и источников.

Абстрагирование - фиксация определенных признаков исследуемого объекта в качестве существенных и необходимых с одновременным отвлечением от прочих признаков, которые попеременно могут быть представлены различными видами одного рода.

Аксиома - предельно общее, простое и интуитивно ясное суждение, которое может быть принято в качестве истинного без всякого обоснования.

Аксиоматический метод - метод научного объяснения, специфическая форма построения и обоснования научной теории, заключающаяся в дедуктивном выведении теоретических суждений из системы аксиом.

Анализ - (1 - логический) разложение понятия объекта на совокупность более абстрактных (родовых) понятий; (2 - структурный) познание вещи путем ее разложения на составные части.

Аналоговая модель - естественный или искусственный эмпирический объект, выступающий в качестве модели теоретического объекта.

Вопрос - первичная форма научного высказывания, представляющая собой подготовительный шаг к синтезу суждения.

Гипотеза - утверждение о возможной причинно-следственной связи исследуемых явлений.

Гипотетико-дедуктивный метод - обобщение аксиоматического метода на те познавательные ситуации, когда ни структурно-логически, ни интуитивно мы не можем выделить аксиоматические конструкции из прочей массы содержательно и логически подобных им конструкций. Предполагает предварительное обоснование логически исходных структур, что не осуществляется при использовании аксиоматического метода.

Закон - утверждение о существенных признаках теоретических и эмпирических объектов любого типа.

Идеализация - полное отбрасывание несущественных признаков, присущих тому или иному познаваемому объекту, либо познавательной ситуации в целом.

Измерение - количественное сравнение исследуемого объекта с особого рода эталонным объектом.

Классификация - исчерпывающее описание предметного поля соответствующей системы научного знания посредством деления объема понятия, задающего данное предметное поле.

Компьютерное моделирование - наблюдение за моделью исследуемого объекта, воссоздаваемой в условиях искусственной (виртуальной) реальности.

Конструкт - теоретический объект, не имеющий прямых эмпрических аналогов.

Контрпример - элемент класса предметов, не обладающий признаками, характерными для большинства элементов данного класса; указание на контрпример используется для эмпирического опровержения энумеративного обоснования.

Метод -(1) система принципов, приемов, правил, требований, которыми необходимо руководствоваться в процессе познания; (2) отдельный принцип, прием, правило, требование; совокупность подобным образом понимаемых методов образует методологию в значении (2).

Методология науки - (1) научная дисциплина, дающая достаточно полное и пригодное для использования знание о свойствах, структурах, закономерностях возникновения, функционирования и развития систем научного знания, а также об их взаимосвязях и применениях; (2) совокупность методов, целенаправленно применяемых познающим субъектом в процессе познания объектов различного рода и качества.

Модель - объект, подобный в своих существенных признаках исследуемому объекту.

Моделирование - (1) структурирование модели; (2) наблюдение за моделью.

Наблюдение -первичная, допонятийная фиксация исследуемых предметов или явлений как совокупности чувственных образов.

Научная идея - утверждение о существенных признаках того или иного теоретического объекта.

Проблема -выявление и последующее обозначение нескольких альтернатив, одна из которых, возможно, соответствует истине, а все прочие ошибочны.

Протокольное предложение - научное утверждение о локальных эмпирических событиях.

Символ - произвольный объект, принадлежащий к некоторому множеству объектов одной природы и находящийся в формальном соответствии с объектом другой природы - символизируемым.

Синтез - (1 - логический) метод структурирования научного понятия, противоположный анализу, когда мы из вычлененных ранее признаков составляем новое понятие; (2 - структурный) составление нового объекта из элементов, полученных в результате предшествующего структурного анализа некоторой совокупности объектов, отличных от синтезируемого.

Сравнение - сопоставление различных объектов с целью выявления их сходства и различия.

Теоретическое воображение - синтез освовоструктур теоретического уровня познания, как правило, соответствующих объектам, наблюдение которых затруднено, либо невозможно.

Теоретическое обобщение - утверждение об устойчивых закономерностях, присущих группе теоретических объектов.

Теоретический уровень познания - познание объекта путем его мысленного представления в качестве элемента внутреннего опыта познающего субъекта.

Утверждение о факте - описание серии независимых друг от друга локальных эмпирических наблюдений.

Формализация - переход от оперирования понятиями исследуемых объектов к оперированию символами исследуемых объектов.

Эксперимент - наблюдение за объектом в специально созданных, искусственных условиях.

Элиминативная индукция - исключающаяиндукция, посредством которой из совокупности сопутствующих изучаемому явлению обстоятельств выделяется его возможная причина; при этом осуществляется обоснование, почему все прочие обстоятельства, кроме единственной возможной причины, не могут быть причинами исследуемого явления.

Эмпирическое обобщение - утверждение об устойчивых закономерностях, присущих группе эмпирических объектов.

Энумеративная индукция - индукция через перечисление элементов определенного класса, обладающих существенными признаками, которые, на основании подобного перечисления, обобщаются на весь класс в целом.

Дата добавления: 2013-12-11