159852 (Принципы научного познания действительности), страница 2

Цель естествознания − описать, систематизировать и объяснить совокупность природных явлений и процессов [3].

Слово объяснить в методологии науки само требует объяснения. В большинстве случаев оно означает «понимать». Что обычно подразумевает человек, говоря «Я понимаю»? Как правило, это означает: «Я знаю, откуда это взялось» и «Я знаю, к чему это приведет». Так образуется причинно-следственная связь: причина − явление − следствие. Расширение такой связи и образование многомерной структуры, охватывающей множество явлений, служат основой научной теории, характеризующейся четкой логической структурой и состоящей из набора принципов или аксиом и теорем со всеми возможными выводами. По такой схеме строится любая математическая дисциплина, например, Евклидова геометрия или теория множеств, которые могут служить характерными примерами научных теорий. Построение теории, конечно, предполагает создание особого научного языка, специальной терминологии, системы научных понятий, имеющих однозначный смысл и связанных между собой строгими правилами логики.

Однако естествоиспытатель не может только создавать теории или выдвигать гипотезы. Он должен связать их с «действенным ходом вещей», подтвердить их опытом, доказать их жизнью. Для математики доказательство − логически безупречный вывод теоремы из системы аксиом. Вывод теоремы признается истинным, если истинны аксиомы. Для естествоиспытателя истинность теоретического вывода доказывается только опытом, экспериментом. В этом заключается принципиальное различие естественно-научной истины от математической.

После того как теория проверена опытом, наступает следующая стадия познания действительности, в которой устанавливаются границы истинности наших знаний или границы применимости теорий и отдельных научных утверждений. Данная стадия обусловливается объективными и субъективными факторами. Один из существенных объективных факторов − динамизм окружающего нас мира: вспомним мудрые слова Гераклита − «Все течет, все изменяется; в одну и ту же реку нельзя войти дважды». Другой объективный фактор связан с несовершенством техники эксперимента, служащей материальной базой любого опыта. Поиском истины занимается человек, он же создает теорию и проводит эксперимент. Его органы чувств и интеллектуальные способности нельзя считать совершенными: errare humanum est (известное латинское выражение − ошибаться свойственно человеку). Это и есть субъективный фактор познания действительности. Объективные и субъективные факторы не позволяют однозначно утверждать, что естественно-научная истина абсолютна. Любая научная истина относительна, но содержит элементы абсолютного. Даже в математике кажущаяся абсолютность логически выводимых истин ограничена рамками истинности и применимости исходных аксиом и используемых понятий.

Академик В.И. Вернадский (1863-1945), выдающийся естествоиспытатель, с уверенностью констатировал, что в основе естествознания лежат только научные эмпирические факты и научные эмпирические обобщения.

Эмпирический подход основан на опыте как единственном источнике познания.

Научная теория и эксперимент, или, в обобщенном виде, наука и практика − вот два кита, на которых держится ветвистое древо познания. Влюбленные в практику без науки словно кормчий, ступающий на корабль без руля или компаса; он никогда не уверен, куда плывет... Наука − полководец, а практика − солдат − так сказал гениальный Леонардо да Винчи.

Исходя из выше сказанного, С.Х. Карпенков [3] называет такие принципы научного познания действительности.

Причинность. Первое и достаточно емкое определение причинности содержится в высказывании Демокрита:

Ни одна вещь не возникает беспричинно, но все возникает на каком-нибудь основании и в сипу необходимости.

Принцип причинности, или, говоря научно, принцип детерминизма, означает утверждение о том, что все события в мире связаны между собой причинной связью. Согласно принципу причинности событий, у которых нет реальной, фиксируемой теми или иными способами причины, не бывает. Не бывает также событий, не влекущих за собой каких-либо материальных, предметных следствий. Всякое событие порождает каскад, или, по крайней мере, одно следствие. Следовательно, принцип причинности утверждает наличие во Вселенной естественных сбалансированных способов взаимодействия объектов. Только на его основе можно подойти к изучению окружающей действительности с позиций науки, используя механизмы доказательства и экспериментальной проверки.

Принцип причинности может пониматься и трактоваться по-разному, в частности, достаточно сильно различаются между собой его интерпретации в классической науке, связанной, прежде всего, с классической механикой Ньютона, и квантовой физике, являющейся детищем XX столетия, но при всех модификациях этот принцип остается одним из главных в научном подходе к пониманию действительности.

Критерий истины. Естественно-научная истина проверяется (доказывается) только практикой: наблюдениями, опытами, экспериментами, производственной деятельностью. Если научная теория подтверждена практикой, то она истинна. Естественно-научные теории проверяются экспериментом, связанным с наблюдениями, измерениями и математической обработкой получаемых результатов. Подчеркивая важность измерений, выдающийся ученый Д.И. Менделеев (1834− 1907) писал:

Наука началась тогда, когда люди научились мерить; точная наука немыслима без меры.

Относительность научного знания. Научное знание (понятия, идеи, концепции, модели, теории, выводы из них и т.п.) всегда относительно и ограничено.

Задача ученого − установить границы соответствия знания действительности − интервал адекватности. Например, классическая механика − механика Галилея-Ньютона − описывает движение макроскопических тел, скорости которых малы по сравнению со скоростью света в вакууме. Один из существенных признаков относительности естественно-научных знаний вытекает из ее подтверждения экспериментом, в большинстве случаев основанном на измерениях, а измерений абсолютно точных не бывает, и в этой связи задача ученого указать интервал неточности. При совершенствовании процедуры измерений и модернизации измерительных приборов повышается точность измерений, тем самым сужается интервал неточности; при этом непременно результаты эксперимента приближаются к абсолютной истине. Однако подтверждение экспериментом научных теорий не означает абсолютной истины: научные теории развиваются, обогащаются, уточняются, некоторые их положения заменяются новыми, и сама практика и способы сопоставления через практику научных теорий с действительностью постоянно развиваются, совершенствуются.

Н.Г. Багдасарьян [7] выделяет следующие принципы познания действительности.

Принцип объективности. Объект − нечто, лежащее за пределами познающего человека, находящееся вне его сознания, существующее само по себе, имеющее свои собственные законы развития. Принцип объективности означает не что иное, как признание факта существования независимого от человека и человечества, от его сознания и интеллекта, внешнего мира и возможности его познания. И это познание разумное, рациональное должно следовать выверенным, аргументированным способам получения знания об окружающем мире.

Принцип воспроизводимости. Любой факт, полученный в научном исследовании как промежуточный или относительно законченный, должен иметь возможность быть воспроизведенным в неограниченном количестве копий, либо в экспериментальном исследовании других исследователей, либо в теоретическом доказательстве других теоретиков. Если научный факт невоспроизводим, если он уникален, его невозможно подвести под закономерность. А раз так, то он не вписывается в причинную структуру окружающей действительности и противоречит самой логике научного описания.

Следующий принцип, лежащий в основании научного познания, − принцип теоретичности. Наука − не бесконечное нагромождение разбросанных идей, а совокупность сложных, замкнутых, логически завершенных теоретических конструкций. Каждую теорию в упрощенном виде можно представить в качестве совокупности утверждений, связанных между собой внутритеоретическими принципами причинности или логического следования. Отрывочный факт сам по себе значения в науке не имеет. Для того чтобы научное исследование давало достаточно целостное представление о предмете изучения, должна быть построена развернутая теоретическая система, называемая научной теорией. Любой объект действительности представляет собой огромное, в пределе беско­нечное количество свойств, качеств и отношений. Поэтому и необходима развернутая, логически замкнутая теория, которая охватывает наиболее существенные из этих параметров в виде целостного, развернутого теоретического аппарата.

Следующий принцип, лежащий в основании научного познания и связанный с предыдущим, − это принцип системности. Общая теория систем является во второй половине XX века основанием научного подхода к пониманию реальности и трактует любое явление как элемент сложной системы, то есть как совокупность связанных между собой по определенным законам и принципам элементов. Причем эта связь такова, что система в целом не является арифметической суммой своих элементов, как думали ранее, до появления общей теории систем. Система представляет собой нечто более существенное и более сложное. С точки зрения общей теории систем, любой объект, являющийся системой, − это не только совокупность элементарных составляющих, но и совокупность сложнейших связей между ними.

Теория систем начинается с классификации систем. Часто выделяют три типа систем: дискретный (корпускулярный), жесткий и централизованный. Первые два типа являются крайними, или предельными.

Системы, относящиеся к «дискретному» типу, состоят в основном из подобных элементов, не связанных между собой непосредственно, а объединенных только общим отношением к окружающей среде.

Жесткий тип систем можно рассматривать как противоположный дискретному. Часто эти системы отличаются повышенной организованностью по сравнению с простой суммой их частей и тем, что обладают совершенно новыми свойствами. Разрушение одного отдельного органа губит всю систему.

Централизованный тип систем содержит одно основное звено, которое организационно, но не обязательно геометрически, находится в центре системы и связывает все остальные звенья или даже управляет ими.

В теории систем можно выделить три основных принципа.

1. Принцип сильного звена активных систем. Эффективность таких систем повышается за счет одного сильного звена.

2. Принцип обратных связей. Обратные связи являются также фундаментальным понятием кибернетики и потому рассматриваются в следующей главе.

3. Принцип возникновения новых свойств и функций при объединении элементов в систему (принцип эмерджентности). Эти свойства иногда называют эмерджентными, они не могут быть предсказаны на основе знания частей и способа их соединения. Например, в состав сахара входят только С, Н, О, которые сами характерного вкуса сахара не имеют. Последний появляется лишь тогда, когда эти три элемента образуют определенную систему.

Более сложным примером являются 20 аминокислот, которые не обладают свойством самовоспроизведения, но бактерии, из которых они могут быть составлены, таким свойством обладают. В подобных «крайних случаях» выявляются элементарные системы, лишенные элементов и структуры в данной объектной области.

Например, элементарная биологическая система − клетка − не имеет биологических элементов, хотя и содержит химические и физические компоненты. Элементарная геологическая система − минерал − тоже не имеет геологических элементов и структуры, но обладает кристаллохимической структурой и разного рода компонентами.

Теория систем привела к появлению общего системного подхода, согласно которому Вселенная в пределах космологического горизонта представляет собой самую крупную из известных науке систем. В процессе своего развития Вселенная создает определенные подсистемы, характеризующиеся различными масштабами, открытостью и неравновесностью.

В качестве примеров можно продемонстрировать принципы, выделяемые в системном анализе.

1) описание части с учетом ее места в целом;

2) проявление частями разных свойств и характеристик в зависимости от уровня (отношения) расположения части в целом;

3) зависимость элемента от среды;

4) взаимозависимость и взаимосвязь части и целого (часть обусловливает целое и наоборот);

5) в объекте действует не только механическая причинность, но и система причинных связей, которая выступает как целесообразность;

6) источник преобразования целого (системы) лежит внутри него.

Вместе с тем считается, что изучение сложнодинамической системы требует сопряжения трех плоскостей ее исследования: предметной, функциональной и исторической.

Применение системного анализа предполагает реализацию следующих этапов исследований (или методологических требований).

1. Выделенные элементы первоначально берутся сами по себе, вне исследуемого целого, в том виде, в каком они существуют в качестве самостоятельного материального образования.

2. Исследуется структура устойчивых связей, возникающих между элементами в результате их взаимодействия.

3. Структура становится системой координат для дальнейших исследований.

Таким образом, поведение каждого элемента целостного объекта, его воздействие на другие элементы следует объяснять не из него самого, а из структуры целого, учитывая расположение всех других элементов, их взаимосвязь, качественные и количественные характеристики.