6)Методы теоретического познания: формализация, аксиоматический метод, гипотетико-дедуктивный метод

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).

Формальные системы позволяют проводить исследования (в данном случае это оперирование знаками) какого-либо объекта без непосредственного обращения к нему. Краткость и четкость фиксирования информации.

Теорема Геделя о неполноте всех формальных систем. 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…

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.

Метод основан на выведении заключений из гипотез, истинность которых полностью неопределенна. 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.

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).

4) Из гипотезы выводятся (обычно дедуктивным путем) следствия.

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.

7)Общенаучные методы научного познания: абстрагирование, идеализация, мысленный эксперимент

Абстрагирование – это переход (восхождение) от чувственно воспринимаемых конкретных объектов к абстрактным представлениям о них. В ходе этой процедуры исследователь отвлекается от менее существенных сторон объекта и одновременно выявляет более существенные стороны объекта.

Абстракция отождествления получается в результате объединения множества объектов в особую группу на основе каких-либо общих признаков. Например, всё множество животных и растений, таким образом, группируются по видам, родам, отрядам и т.д. Изолирующая абстракция получается в результате выделения некоторых свойств объекта, которые неразрывно связаны с ним, в самостоятельные сущности. Например, в науке используются такие изолирующие абстракции, как «растворимость» веществ или «электропроводность» материалов.

Идеализация – это особый вид абстрагирования, который представляет собой мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований. В качестве примера идеализации можно назвать понятие абсолютно черного тела. Такое тело наделяется несуществующим в природе свойством поглощать (ничего не отражая) всю попадающую на его поверхность энергию. Спектр излучения абсолютно черного тела является идеальным случаем, на основе которого можно кое-что узнать о процессе излучения вообще. Идеализация очень важна при построении мысленных экспериментов.

Мысленный эксперимент – это метод, предполагающий оперирование идеализированным объектом. В ходе мысленного эксперимента идеализированный объект ставится, как и при реальном эксперименте, в условия, соответствующие целям исследования. Как правило, мысленный эксперимент выступает в роли предварительного идеального плана реального эксперимента. История механики в Новое время начинается с нескольких классических мысленных экспериментов Галилео Галилея. Это мысленный эксперимент с комнатой на корабле (находясь в комнате на корабле, мы никакими способами не можем установить, движется ли корабль или стоит на месте); мысленные эксперименты с маятником и так называемыми "горками Галилея"; мысленный эксперимент с падающими телами (если тяжёлое тело А падает быстрее лёгкого тела Б, как это считает Аристотель, то как будет падать тело, составленное из двух этих тел? Лёгкое тело должно тормозить тяжёлое, поэтому тело А+Б будет отставать от тела А. Но с другой стороны, тело А+Б тяжелее тела A, поэтому оно будет обгонять его: противоречие).

В некоторых случаях мысленный эксперимент обнаруживает противоречия теории и «обыденного сознания», что далеко не всегда является свидетельством неверности теории. Так, знаменитый парадокс близнецов является, в сущности, мысленным экспериментом, демонстрирующим неприменимость «обыденного сознания» в релятивистской физике. Апории Зенона («Ахиллес и черепаха») также являются мысленными экспериментами, демонстрирующими логическую противоречивость представлений о дискретности пространства и времени.