Концепции современного естествознания
Лекция 1. Наука как знание и традиция.
Науку можно определять по разному – как систему знаний, как деятельность, направленную на получение этих знаний, как особую традицию.
Самое простое и краткое определение:
Наука – рациональное знание, основанное на фактах.
При этом на сами факты налагаются довольно жесткие требования:
достоверность – подразумевает научную честность и корректность постановки эксперимента
воспроизводимость – любой ученый может повторить эксперимент в своей лаборатории и должен получить тот же результат
формулировка в научных понятиях
Последний пункт указывает на то, что нет «голых фактов» - уже на стадии их сбора и отбора присутствует теория. Именно исходя из нее ставятся эксперименты, выделяются существенные и несущественные характеристики объектов. Из результатов описано может быть только то, для чего есть термины (иногда приходится вводить новые термины – но все они должны быть достаточно строго определены)
Еще одно очень важное отличие науки от других областей и обыденного сознания – она сознает и четко очерчивает границы своей применимости. Опыт не бесконечен, поэтому, строго говоря, мы можем говорить лишь о тех явлениях и тех областях бытия, с которыми сталкивались, а об остальных строить более-менее вероятные гипотезы.
Отсюда – скромность науки и отсутствие претензий на абсолютную истину. Наука помнит, что всегда строит лишь модели действительности, в которых учитываются лишь некоторые из свойств объектов. Модели могут быть точными и удачными, могут быть грубыми приближениями – но никогда не охватывают все аспекты и явления природы.
Математика – наука о самих теоретических моделях. Она строит их, не привязывая к конкретным объектам материального мира. Именно отсюда универсальность и широкая применимость математики. Иногда математические модели появляются до того, как открыт объект, для понимания которого они могут быть применены.
Теории и гипотезы.
Научная теория – связная концептуальная система высказываний.
Как она строится? Описание фактов → формулировка частных законов → формулировка общих законов (если повезет).
Теории отличаются степенью общности. Модель – отличие от теории в более узкой области применения (описывает частное явление).
Требования к теории:
Непротиворечивость
проверяемость (К Поппер: фальсифицируемость (для любого х выполняется закон А, х – некий класс объектов) и верифицируемость (существует х, обладающий свойством А).
Дополнительными, но необязательными, критериями при построении «хорошей» теории могут являться
математическая красота
«бритва Оккама», а также общность подхода ко многим системам
предсказательная сила,
возможность выяснить внутри самой теории её область применимости. Так, например, классическая механика «не знает» границ своей применимости, а термодинамика «знает», в каком пределе она и не должна работать.
Принцип соответствия: старые теории сохраняют свое значение как предельный и частный случай новых, более общих и точных. Так, классическая механика Ньютона является предельным, частным случаем теории относительности, а современная синтетическая теория эволюции не опровергает теорию Дарвина, но дополняет и развивает ее.
Такие критерии, как «здравый смысл» или «повседневный опыт», не только нежелательны при построении теории, но и уже успели дискредитировать себя: многие современные теории могут противоречить здравому смыслу, однако реальность они описывают на много порядков точнее, чем теории, основанные на здравом смысле.