3. Критерии научного знания

Одним из важных отличительных качеств научного знания явля­ется его систематизированноетъ – критерий научности. Знание м.б. систематизированным не толь­ко в науке. Кулинарная книга, телефонный справочник, дорожный атлас и т.д. — везде знание класс-ся и систематизируется. Научная же систематизация специфична. Для нее свойственно стрем­ление к полноте, непротиворечивости, четким основаниям система­тизации и, что крайне важно — к внутренней, научно обоснованной логике построения данной систематизации. Научное знание как система имеет опред-ую структуру, эле­ментами j явл-ся факты, законы, теории, картины мира. Отдельные научные дисциплины взаимосвязаны и взаимозависимы. Стремление к обоснованности, доказательности знания является важным критерием научности. Обоснование знания, приведение его в единую систему всегда было характерным для науки. Со стремле­нием к док-ности знания иногда связывают само возникнове­ние науки. Применяются разные способы обоснования научного зна­ния. Для обоснования эмпирического знания применяются много­кратные проверки, исп-ие различных экспериментальных методов, статистическая обработка результатов экспериментов, об­ращение к однородным экспериментальным рез-там и т.п. При обосновании теоретических концепций проверяется их непротиво­речивость, соответствие эмпирическим данным, возможность опи­сывать и предсказывать явления. В науке ценятся оригинальные, «сумасшедшие» идеи, позволяю­щие абсолютно по-новому взглянуть на известный круг явлений. Но ориентация на новации сочетается в ней со стремлением элимини­ровать из рез-тов научной деятельности все субъективное, свя­занное со спецификой самого ученого. В этом — одно из отличий на­уки от искусства. Если бы художник не создал своего творения, то его бы просто не было. Но если бы ученый, пусть даже великий, не создал теорию, то она все равно была бы создана, потому что пред­ставляет собой необх этап развития науки, явл-ся отра­жением объективного мира. Этим объясняется часто наблюдаемое одновременное создание опред-ой теории разл-ми учены­ми. Гаусс и Лобачевский — создатели неевклидовой геометрии, Пу­анкаре и Эйнштейн — теории относит-сти и др.

Методы научного познания

В научной деятельности применяются при­емы рассуждений, исп-ые людьми в других сферах деятель­ности и в обыденной жизни. Для любого вида человеческой деятель­ности характерны приемы рассуждений, j применяются и в науке, а именно: индукция и дедукгуая, анализ и синтез, абстраги­рование и обобщение, идеализация, описание, объяснение, предска­зание, гипотеза, подтверждение, опровержение и пр.

Основными методами получения эмпирического знания в науке являются наблюдение и эксперимент.

Наблюдение — метод получения эмпирического знания, при j главное — не вносить при исследовании самим процес­сом наблюдения в изучаемую реальность какие-либо изменения. В отличие от наблюдения, в рамках эксперимента изучаемое яв­ление ставится в особые условия. Как писал Ф. Бэкон, природа ве­щей лучше обнаруживает себя в состоянии искусственной стеснен­ности, чем в естественной свободе. Эмпирическое исследование не может начаться без опред-ой теоретической установки. Хотя говорят, что факты — воздух ученого, тем не менее постижение реальности невозможно без теоретических построений. И.П.Павлов писал по это­му поводу так: «Во всякий момент требуется известное общее пред­ставление о предмете, для того, чтобы было на что цеплять факты". Задачи науки никак не сводятся к сбору фактического материа­ла. Научные теории не появляются как прямое обобщение эмпири­ческих фактов. Как писал А. Эйнштейн, никакой логический путь не ведет от наблюдений к основным принципам теории. Теории возни­кают в сложном взаимодействии теоретического мышления и эмпи­рического знания, в ходе разрешения чисто теоретических проблем, в процессе взаимодействия науки и культуры в целом. При построе­нии теории ученые применяют различные способы теоретического мышления. В ходе мысленного эксперимента теоретик как бы про­игрывает возможные варианты поведения разработанных им идеа­лизированных объектов. Один из наиболее важных мысленных экс­периментов в истории естествознания содержится в критике Гали­леем аристотелевской теории движения. Он опровергает предполо­жение Аристотеля о том, что естественная скорость падения более тяжелого тела выше, чем скорость более легкого тела. «Если мы возьмем два падающих тела, — рассуждает Галилей, — естествен-

ные скорости которых различны, и соединим тело, движущееся бы­стрее, с телом, движущимся медленнее, то ясно, что движение тела, падающего быстрее, замедлится, а движение другого тела — уско­рится». Таким образом, общая скорость будет < скорости од­ного быстро падающего тела. Однако 2 тела, соединенные вместе, составляют тело, большее первоначального тела, j имело > скорость, значит, выходит, что более тяжелое тело движется с < скоростью, чем более легкое, а это противоречит предполо­жению. Поскольку аристотелевское предположение было одной из посылок доказ-ва, оно теперь опровергнуто: доказана его аб­сурдность. Другим примером мысленного эксперимента явл-ся разработка представления об атомизме мира в древнегреческой фи­лософии, заключающаяся в последовательном разрезании куска ка­кого-либо вещ-ва на две половины. В рез-те многократного повторения этого действия необх сделать выбор м/д пол­ным исчезновением вещ-ва (что, естественно, невозможно) и мельчайшей неделимой частицей — атомом. Более близкие мыслен­ные эксперименты — цикл Карно в термодинамике, а в последнее время — мысленные эксперименты в квантовой механике и теории относительности, в частности, при обосновании Эйнштейном общей и специальной теории относительности. Математический эксперимент — современная разновид­ность мысленного эксперимента, при j возможные послед­ствия варьирования условий в матем-ой модели просчиты­ваются на комп-ах. Пример — метод Монте-Карло, позволяю­щий математически моделировать случайные процессы (диффузия, рассеяние электронов в твердых телах, детектирование, связь и т.д.) и вообще любые процессы, на протекание j влияют случай­ные факторы, а именно оценка некоторого интеграла с помощью сред­него значения подынтегральной функции некой случайной величи­ны с известной функцией распределения. В этом случае достаточно с=ть ограниченное число экспериментальных данных с практи­чески неограниченным набором расчетных знач, получ-ых при изменении > числа параметров, чтобы подтвердить пра­вильность матем-го эксперимента. > знач для ученых, особенно для теоретиков, имеет философское осмысление сложившихся познавательных традиций, рассмотрение изучаемой реальности в контексте картины мира. Об­ращение к философии особенно актуально в переломные этапы раз­вития науки. Великие научные достижения всегда были связаны с выдвижением философских обобщений. Философия содействует эффективному описанию, объяснению, а также пониманию реаль­ности изучаемой наукой. Часто сами философы в рез-те осмыс­ливания общей картины мира приходят к фундаментальным выво­дам, имеющим первостепенное значение для естественных наук. До­статочно вспомнить учение древнегреческого философа Демокрита об атомистическом строении веществ или назвать знаменитый труд Г.Ф. Гегеля «Философия природы», в котором дано философское обобщение картины мира. Историческое значение «Философии при­роды» состоит в попытке рациональной систематизации и установле­ния связи между отдельными ступенями развития неорганической и органической природы. В частности, это позволило Гегелю предска­зать периодическую систему элементов: «Следовало бы поставить себе задачу познать показатели отношений ряда удельных тяжестей как некоторую систему, вытекающую из правила, j бы специфи­цировало бы арифметическую множественность в ряд гармоничес­ких узлов. Такое же требование должно было быть поставлено и по­знанию указанных выше рядов химического сродства». В свою оче­редь, великие естествоиспытатели, изучая природные явления, под­нимались до философских обобщений природных закономерностей. Таков универсальный принцип дополнительности, сформулиро­ванный Н. Бором: более точное определение одной из дополняющих друг друга харк объекта или явления приводит к умень­шению точности других. Этот принцип реализуется во всех методах, изучающих природу, человека, общество. В квантовой механике он известен как принцип Гейзенберга: ^p*^x>=h(h = 6,63*10 ^{– 27} эрг*с — постоянная Планка): чем < интервал неопределенности коор­динаты квантовой частицы, тем > интервал неопр-ти ее импульса, и наоборот. Разделив и умножив левую часть на ско­рость частицы, получаем аналогичное соотношение для интервала энергии частицы и интервала времени, в j измеряется энер­гия: ^E* ^t>=h. Другой ПР — двойственность электромагнитного излучения: проявление волновой и корпускулярной природы. В за­вис-ти от условий эксперимента, материя проявляет свои вол­новые или корпускулярные св-ва. Например, свет ведет себя как электромагнитная волна при взаим-ии с дифракционной ре­шеткой и описывается сист ур-ний Максвелла. В опытах же по внешнему фотоэлектрическому эффекту, эффекту Комптона, свет ведет себя как частица (фотон) с энергией Еф = hv, где v — частота электромагнитного излучения.

С ростом частоты v волна все заметнее ведет себя как частица. Чем > в каком-либо явлении проявляются волновые св-ва (например, дифракция и интерференция), тем < проявление корпускулярных св-в. Во внешнем фотоэффекте картина обрат­ная. Еще один общий принцип принадлежит францисканскому мо­наху и философу Оккама (XIV век) и известен как «бритва Оккама": чем ближе мы к истине, тем проще основные законы, ее описываю­щие, или: не умножай сущностей сверх необх-го, т.е объяс­няй факты простейшим способом. Известный химик и философ М. Полани показал в конце 1950-х годов, что предпосылки, на j ученый опирается в своей рабо­те, невозможно полностью выразить в языке. Полани писал: «То > кол-во учебного времени, j студенты-химики, био­логи и медики посвящают практическим занятиям, свидетельствует о важной роли, j в этих дисциплинах играет передача прак­тических знаний и умений от учителя к ученику. Из сказанного можно сделать вывод, что в самом центре науки сущ-ют области прак­тического знания, j через формулировки передать невозмож­но». Знания такого типа Полани назвал неявными. Эти знания пере­даются не в виде текстов, а путем непосредственной демонстрации образцов и непосредственного общения в научной школе. Термин «менталитет» применяется для обозначения тех слоев духовной культуры, j не выражены в виде явных знаний, но, тем не менее, существенно определяют лицо той или иной эпохи или народа. Но и любая наука имеет свой менталитет, отличающий ее от других областей научного знания, тесно связанный с менталитетом эпохи. Важнейшими средствами сохранения и распространения науч­ного менталитета являются миграция ученых для работы из лабо­ратории в лаб, желательно не только в пределах одной стра­ны, и создание и поддержка научных школ. Только в научных шко­лах молодые ученые могут воспринять научный опыт, знания, мето­дологию и менталитет научного творчества. В качестве примера мож­но упомянуть могучие школы Резерфорда за рубежом и школу А.Ф. Иоффе в нашей стране. Разрушение научных школ приводит к пол­ному разрушению научных традиций и самой науки.