Опираются на формы материи и формы движения материи. [Законы механические, химические, биологические и социальные.]
Тема 11. Научная теория
Вопросы:
1. Понятие и основные признаки научной теории
3. Функции научной теории
4. Классификация научных теорий
(Книга стр. 49–56)
1. Понятие и основные признаки научной теории
Понятие «теория» трактуется достаточно широко, в диапазоне от узкого, обыденного употребления до предельно широкого, философского обобщения в теории познания. Акцентируя внимание на отдельных сторонах или аспектах теории, её определения нередко сводят к следующему:
1) любое научное знание вообще в сравнении с практикой;
2) научные положения, проверенные практикой (экспериментом) в отличие от догадок и предположений (гипотез);
3) учения, концепции или сравнительно связные объяснения явлений природы, общества и познания;
4) некоторые области знания и отдельные науки (научные дисциплины);
5) целостный результат теоретического познания в отличие от эмпирического исследований;
6) знаковые образования в виде системы предложений и утверждений, описывающие и объясняющие некоторый объект;
7) система, включающая факты, идеи, гипотезы, аксиомы, модели, законы к другие формы знания.
Такие определения теории вполне приемлемы и успешно «работают» в определенных содержательных контекстах. Однако для анализа данной темы целесообразно опереться на вариант обшей характеристики теории. Обобщение приведенного выше эмпирического материала позволяет дать широкое определение теории. Теория–это комплекс взглядов, идей, представлений, описывающих и объясняющих некоторое явление.
Далее можно наметить вариант схемы раскрытия сущности и содержания научной теории. Вначале выделить специфические характеристики научной теории, ввести соответствующие ограничения в общее ограничение теории и выяснить сущность научной теории. Затем, переходя от сущности к существованию, можно уделить последовательное внимание содержанию и структуре научной теории, её функциям, топологии и т.д.
Для определения теория в более узком, специально-научном смысле, вводят ограничения, связанные с существенными признаками научной теории, к которым относят:
1) предметность . Все термины понятия, категории и утверждения научной теории должны относиться к одной объектной или предметной области;
2) адекватность (полнота). Язык теории, её основные понятия, категории, принципы, модели и т.д. должны описывать все возможные ситуации в отражаемой объектно-предметной области;
3) интерпретируемость . Теория должна раскрыть смысл объекта в двух аспектах:
a) эмпирическом–установить связи между теоретическим языком и набором опытных показателей (например, сравнить числовые значения теоретических формул и данных эксперимента);
b) семантическом–установить отношения содержания понятий теории н признаков реальных объектов;
4) проверяемость . Следствия теории должны позволять проверить степень соответствия теории ее реальным объектам;
5) истинность . Основные утверждения теории достоверно (правильно, точно, надежно) устанавливаются (в отличие, например, от гипотез, где достоверность вероятностна);
6) системность . Научная теория объединяет известные знания об объекте (предмете) субординационными (между уровнями) и координационными (по одному уровню) связями в единую систему.
Учитывая перечисленные признаки, научную теорию можно определить следующим образом. Научная теория –это системная форма организации знания, достоверно и адекватно описывающего и объясняющего свой объект (предмет) средствами данного научного языка.
1. Множество эмпирических фактов, обобщений, классификаций, типологий, эмпирических законов. Некоторые фундаментальные факты и обобщения выполняют роль принципов, на которых формируется теория. В целом этот компонент представляет собой исходную эмпирическую основу теории
2. Теоретическая модель (схема) исследуемого объекта, которая выполняет роль системообразующего структурного каркаса теоретического знания. Теоретическая модель строиться из элементарных абстрактных объектов. В качестве синонима слова «абстрактный» нередко используют термины «идеальный», «идеализированный». В англоязычной литературе в качестве аналога абстрактному, идеальному, идеализированному объекту приобрело известность понятие «теоретический конструкт».
Абстрактный объект –это мысленная познавательная конструкция, полученная из эмпирического объекта путем операций абстрагирования и идеализации. Вначале по данным наблюдения или эксперимента, руководствуясь принятыми принципами, гипотезами, другими теоретическими размышлениями, из множества свойств исследуемого объекта выделяют минимально необходимые, существенные и представляют себе объект с такими свойствами. Далее эти свойства в пространственно-временных отношениях доводят до минимальных или максимальных пределов (абсолюта) и формируют понятие элементарного теоретического конструкта (например: точка, материальная точка, абсолютно твердое или пластичное тело, магнитное поле, электромагнитная волна, химический элемент, идеальный газ, ген, биологическая популяция, стоимость, социальная группа производительные силы и т.д.).
Различные связи и отношения между абстрактными объектами образуют теоретические модели или схемы (например; механических систем материальных точек и сил, моделей газов, точек, и векторов магнитных компонентов, химических реакций, ядерных моделей. системы генов; популяционные модели биологических видов, общественно-экономических формаций, социальных структур и т.п.). Они выражаются соотношением исходных понятий, графических символ численных величин и т.д. Исследуя различные свойства и связи теоретических моделей, формулируют в конечном итоге соответствующие законы. Теоретические модели составляют концептуальную основу теории.
Основной единицей научного знания считается теория. Наука включает в себя описания фактов и экспериментальных результатов, гипотезы и эмпирические закономерности, классификационные схемы и т.п., однако только теория объединяет весь материал науки в целостное и обозримое знание о мире.
Научная теория - высшая, самая развитая форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях определенной области действительности.
Ясно, что для построения теории предварительно должен быть накоплен определенный материал об исследуемых объектах и явлениях, поэтому теории появляются на достаточно зрелой стадии развития научной дисциплины. В течение тысячелетий человечество было знакомо с электрическими явлениями, однако первые научные теории электричества появились лишь в середине XVIII в. На первых порах, как правило, создаются описательные теории, дающие лишь систематическое описание и классификацию исследуемых объектов. В течение длительного времени, например, теории ботаники и зоологии были описательными: они описывали и классифицировали виды растений и животных; таблица химических элементов Д.И. Менделеева представляла собой систематическое описание и классификацию элементов. И это вполне естественно. Приступая к изучению некоторой области явлений, мы должны сначала описать эти явления, выделить их признаки, классифицировать их на группы. Лишь после этого становится возможным более глубокое исследование, связанное с выявлением причинных связей и открытием законов.
Высшей формой развития науки считается объяснительная теория, дающая не только описание, но и объяснение изучаемых явлений. К построению именно таких теорий стремится каждая научная дисциплина. Иногда в наличии подобных теорий видят существенный признак зрелости науки: некоторая дисциплина может считаться подлинно научной только тогда, когда в ней появляются объяснительные теории.
Объяснительная теория имеет гипотетико-дедуктивную структуру. Основанием теории служит набор исходных понятий (величин) и фундаментальных принципов (постулатов, законов), включающих только исходные понятия, - именно этот базис фиксирует тот угол зрения, под которым рассматривается реальность, задает ту область, которую изучает теория. Исходные понятия и принципы выражают основные, наиболее фундаментальные связи и отношения изучаемой области, которыми определяются все остальные ее явления. Так, основанием классической механики являются понятия материальной точки, силы, скорости и три закона динамики Ньютона; в основе электродинамики Максвелла лежат его уравнения, связывающие определенными соотношениями основные величины этой теории; специальная теория относительности опирается на уравнения Эйнштейна и т.д.
Со времен Евклида дедуктивно-аксиоматическое построение знания считалось образцовым. Объяснительные теории следуют этому образцу. Однако если Евклид и многие ученые после него полагали, что исходные положения теоретической системы представляют собой самоочевидные истины, то современные ученые понимают, что такие истины трудной найти и постулаты их теорий являются не более чем предположениями о глубинных причинах явлений. История науки дала достаточно много свидетельств наших заблуждений, поэтому основоположения объяснительной теории рассматриваются как гипотезы, истинность которых еще нуждается в доказательстве. Менее фундаментальные законы изучаемой области явлений дедуктивно выводятся из основоположений теории. Поэтому-то объяснительная теория называется «гипотетико-дедуктивной» - она строится как дедуктивная система, все положения которой логически выводятся из исходных гипотез.
Исходные понятия и принципы теории относятся непосредственно не к реальным вещам и явлениям, а к некоторым абстрактным объектам, в совокупности образующим идеализированный объект теории. В классической механике таким объектом является система материальных точек; в молекулярнокинетической теории - множество замкнутых в определенном объеме хаотически соударяющихся молекул, представляемых в виде абсолютно упругих материальных шариков; в теории относительности - множество инерциальных систем и т.д. Эти объекты не существуют сами по себе в реальности, они являются мысленными, воображаемыми объектами. Однако идеализированный объект теории имеет определенное отношение к реальным вещам и явлениям: он отображает некоторые абстрагированные от них или идеализированные свойства реальных вещей. Например, из повседневного опыта нам известно, что если тело толкнуть, оно начнет двигаться. Чем меньше трение, тем больший путь оно пройдет после толчка. Мы можем вообразить, что трение вообще отсутствует, и получим образ объекта, движущегося без трения - по инерции. Реально таких объектов не существует, это - идеализированный объект. Точно так же вводятся в науку такие объекты, как абсолютно твердое или абсолютно черное тело, совершенное зеркало, идеальный газ и т.п. Заменяя реальные вещи идеализированными объектами, ученые отвлекаются от второстепенных, несущественных свойств и связей реального мира и выделяют в чистом виде то, что представляется им наиболее важным.
Гуляете вы, скажем, в солнечный зимний день и видите, как с горки на санках скатываются дети: снег сверкает под лучами солнца, щеки у детей разрумянились от легкого морозца, крики, смех, развевается голубенький шарфик... Попросите описать эту картину физика. Он скажет, что снежная горка - это плоскость с углом наклона приблизительно 30 градусов; по ней движется тело, масса которого составляет приблизительно 25 кг; коэффициент трения такой-то, начальная скорость - нулевая и т.п. Исчез румянец, пестрый костюмчик, веселый смех, остался лишь математический скелет реального положения дел.
Идеализированный объект теории намного проще реальных объектов, но именно это позволяет дать его точное математическое описание. Когда астроном рассматривает движение планет вокруг Солнца, он отвлекается от того, что планеты - это целые миры, имеющие богатый химический состав, атмосферу, ядро и т.п., и рассматривает их как простые материальные точки, характеризующиеся лишь массой и расстоянием от Солнца, но как раз благодаря этому упрощению он и получает возможность описать их движение в строгих математических уравнениях.
Идеализированный объект теории служит для теоретической интерпретации ее исходных понятий и принципов. Понятия и утверждения теории имеют только то значение, которое придает им идеализированный объект. Это объясняет, почему их нельзя прямо соотносить с реальными вещами и процессами.
В исходный базис теории включают также определенную логику - набор правил вывода и математический аппарат. Конечно, в большинстве случаев в качестве логики теории используется обычная классическая двузначная логика, однако в некоторых теориях, например, в квантовой механике, порой обращаются к трехзначной или вероятностной логике. Теории отличаются также используемыми в них математическими средствами.
Итак, основание гипотетико-дедуктивной теории включает в себя набор исходных понятий и принципов; идеализированный объект, служащий для их теоретической интерпретации, и логико-математический аппарат. Из этого основания дедуктивным путем получают все другие утверждения теории - законы меньшей степени общности. Ясно, что и они также говорят об идеализированном объекте. Знание, систематизированное таким образом, легко обозримо, доступно для освоения и применения.
Но как же теория может быть соотнесена с реальностью, если все ее утверждения говорят об идеализированных, абстрактных объектах? Для этого к гипотетико-дедуктивной теории присоединяют некоторое множество редукционных предложений (правил), связывающих отдельные ее понятия и утверждения с эмпирически проверяемыми утверждениями. Допустим, например, что вы произвели баллистический расчет полета снаряда весом в 10 кг, выпущенного из орудия, ствол которого имеет угол наклона к плоскости горизонта 30 градусов. Ваш расчет носит чисто теоретический характер и имеет дело с идеализированными объектами. Для того чтобы сделать его описанием реальной ситуации, вы добавляете к нему ряд редукционных предложений, которые отождествляют ваш идеальный снаряд с реальным снарядом, вес которого будет 10 кг + 50 г; угол наклона ствола орудия к горизонту также должен быть принят с некоторой погрешностью; точка падения снаряда из точки превратится в область с определенными размерами. После этого ваш расчет получит эмпирическую интерпретацию и его можно будет соотносить с реальными вещами и событиями. Приблизительно так же, как мы видели, действовал Лебедев, когда ставил свой эксперимент. Это верно и для теории в целом: редукционные предложения придают теории эмпирическую интерпретацию и позволяют использовать ее для предсказания, постановки экспериментов и практической деятельности.
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Башкирский Государственный Аграрный Университет
Факультет : Биолого-технологический
Направление : Зоотехния (магистратура)
Форма обучения : очная
НИГАМАТЯНОВ РУШАТ РИНАТОВИЧ
Реферат по истории и философии науки на тему:
«Научная теория как вид знания »
«К защите допускаю»
Преподаватель: Рахматуллин Р.Ю.
2010 г
Оценка при защите:
_________________
_________________
«__»_________ 2010 г.
Введение……………………………………………………………………..3
1 Научная теория…………………………………………………………....4
2 Теория как форма научного знания…………………………………...…4
3 Структура научной теории……………………………………………….5
4 Методы научного познания…………………………………………..…10
Заключение…………………………………………………………………17
Библиографический список…………………………………………….…20
ВВЕДЕНИЕ
Наука является одной из определяющих особенностей современной культуры и, возможно, самым динамичным ее компонентом. Сегодня невозможно обсуждать философские, социальные, культурные, антропологические проблемы, не принимая во внимание развитие научной мысли. Ни одна из крупнейших философских концепций XX в. не могла обойти феномена науки, не выразить своего отношения к науке в целом и к тем мировоззренческим проблемам, которые она ставит. Что такое научное знание? Какова его структура? Можно ли научным способом ответить на принципиальные вопросы мировоззрения: как возникла Вселенная, как появилась жизнь, как произошел человек, какое место занимает феномен человека во всеобщей космической эволюции?
Сегодня эти вопросы стоят в новой и весьма актуальной форме. Это связано прежде всего с той ситуацией, в которой оказалась современная цивилизация. С одной стороны, выявились невиданные перспективы науки и основанной на ней техники. Современное общество вступает в информационную стадию развития, рационализация всей социальной жизни становится не только возможной, но и жизненно необходимой. С другой стороны, обнаружились пределы развития цивилизации односторонне технологического типа: и в связи с глобальным экологическим кризисом, и как следствие выявившейся невозможности тотального управления социальными процессами.
1 Научная теория
Понимание науки как одной из форм общественного сознания и сферы культуры, дающей достоверные знания о действительности, не является окончательным и завершенным. Остается нераскрытым вопрос о формах проявления научных знаний. Ученые считают, что основной формой научного знания являются научные теории.
2 Теория как форма научного знания
Теория выступает как наиболее сложная и развитая форма научного знания. Генетически ей предшествуют другие формы, такие, как программы, типологии, классификации, составляющие базу для ее формирования. Поэтому теории возникают на базе таких программ или парадигм (совокупности предпосылок, определяющих конкретное научное исследование и признанных на данном этапе развития науки).
В рамках этих парадигм формулируются самые общие базисные положения, используемые в теории, задаются идеалы научного объяснения и организации научного знания, его оценки. Общность этих базисных положений определяется философскими принципами, лежащими в основе научных программ.
Эти программы, в свою очередь, функционируют в рамках всего культурно-исторического целого, так как от типа культуры (культура в данном случае понимается как культура определенного народа; или группы родственных народов в определенный период времени) зависит, какие проблемы находятся в центре внимания общества, предпочтительный способ решения этих проблем позиция общества и политика государства по отношению ученым и их запросам.
Поскольку культура общества не является однородной, рамках одного культурно-исторического целого может быть сформулировано несколько научных программ. В свою очередь, одна научная программа порождает, как правило, несколько научных теорий. Непонимание или недостаточное внимание к проблеме связи науки и культуры в целом приводит к невозможности выявления причин развития науки, смены научных парадигм.
3 Структура научной теории
Теоретическое знание есть результат деятельности не рассудка, а такой конструктивной части сознания как разум. Как справедливо подчеркивает B.C. Швырев, деятельность разума направлена не во вне сознания, не на его контакт с внешним бытием, а внутрь сознания, на имманентное развертывание своего собственного содержания. Сущность деятельности разума может быть определена как свободное когнитивное творчество, самодостаточное в себе и для себя. Наряду с интеллектуальной интуицией основной логической операцией теоретического мышления является идеализация, целью и результатом которой является создание (конструирование) особого типа предметов - так называемых «идеальных объектов». Мир (множество) такого рода объектов и образует собственную онтологическую основу (базис) теоретического научного знания в отличие от эмпирического знания.
Научная теория - это логически организованное множество высказываний о некотором классе идеальных объектов, их свойствах и отношениях. Эта мысль была с свое время подробно и убедительно раскрыта в книге Б.С. Грязнова, Б.С. Дынина, Е.Н. Никитина «Теория и ее объект». Геометрическая точка, линия, плоскость и т. д. - в математике; инерция, абсолютное пространство и время, абсолютно упругая, несжимаемая жидкость, математический маятник, абсолютно черное тело и т. д. - в физике; страты общества, общественно-экономическая формация, цивилизация и др. - в социологии; логическое мышление, логическое доказательство и т. д. - в логике и т. д.
Как создаются идеальные объекты в науке и чем они отличаются от абстрактных эмпирических объектов? Обычно идеализация трактуется только как предельный переход от фиксируемых в опыте свойств эмпирических объектов к крайним логически возможным значениям их интенсивности (0 или 1) (геометрическая точка - нуль - размерность пространственного измерения эмпирических объектов по мере уменьшения их размера, линия - бесконечный непрерывный континуум последовательности (соседства) геометрических точек, абсолютное черное тело - объект, способный полностью (100%) поглощать падающую на него световую энергию и т. д.). Что характерно для таких предельных переходов при создании идеальных объектов? Три существенных момента. Первый: исходным пунктом движения мысли является эмпирический объект, его определенные свойства и отношения. Второй: само мысленное движение заключается в количественном усилении степени интенсивности «наблюдаемого» свойства до максимально возможного предельного значения. Третий, самый главный момент: в результате такого, казалось бы, чисто количественного изменения, мышление создает качественно новый (чисто мысленный) объект, который обладает свойствами, которые уже принципиально не могут быть наблюдаемы (безразмерность точек, абсолютная прямизна и однородность прямой линии, актуально бесконечные множества, капиталистическая или рабовладельческая общественно-экономическая формация в чистом виде, Сознание и Бытие философии и т. д., и т. п.). Известный финский математик Р. Неванлинна, отмечая это обстоятельство, подчеркивал, что идеальные объекты конструируются из эмпирических объектов путем добавления к последним таких новых свойств, которые делают идеальные объекты принципиально ненаблюдаемыми и имманентными элементами сферы мышления.
Наряду с операцией предельного перехода, в науке существует другой способ конструирования идеальных, чисто мысленных объектов - введение их по определению. Этот способ конструирования идеальных объектов получил распространение в основном в математике, частично - в теоретической (математической) физике, да и то на довольно поздних этапах их развития (введение иррациональных и комплексных чисел при решении алгебраических уравнений, разного рода объектов в топологии, функциональном анализе, математической логике, теоретической лингвистике, физике элементарных частиц и т. д.). Особенно интенсивно данный способ введения идеальных объектов и, соответственно, развития теоретического знания стал применяться после принятия научным сообществом неевклидовых геометрий в качестве полноценных математических теорий. Освобожденная от необходимости обоснования эмпирического происхождения своих объектов математика совершила колоссальный рывок в своем развитии за последние сто пятьдесят лет.
Когда современную математику определяют как науку «об абстрактных структурах» (Н. Бурбаки) или «о возможных мирах», то имеют в виду именно то, что ее предметом являются идеализированные объекты, вводимые математическим мышлением по определению.
Говоря о методах теоретического научного познания, необходимо, наряду с идеализацией, иметь в виду также мысленный эксперимент, математическую гипотезу, теоретическое моделирование, аксиоматический и генетическо-конструктивный метод логической организации теоретического знания и построения научных теорий, метод формализации и др.
Для любого теоретического конструкта, начиная от отдельной идеализации («чистой сущности») и кончая конкретной теорией (логически организованной системы «чистых сущностей»), имеется два способа обоснования их объективного характера. А. Эйнштейн назвал их «внешним» и «внутренним» оправданием научной теории. Внешнее оправдание продуктов разума состоит в требовании их практической полезности, в частности, возможности их эмпирического применения. Это, так сказать, прагматическая оценка их ценности и одновременно вместе с тем своеобразное ограничение абсолютной свободы разума. Данное требование особо акцентировано и разработано в философских концепциях эмпиризма и прагматизма. Другим способом оправдания идеальных объектов является их способность быть средством внутреннего совершенствования, логической гармонизации и роста теоретического мира, эффективного решения имеющихся теоретических проблем и постановки новых. Так, введение Л. Больцманом представления об идеальном газе как о хаотически движущейся совокупности независимых атомов, представляющих собой абсолютно упругие шарики, позволило не только достаточно легко объяснить с единых позиций все основные законы феноменологической термодинамики, но и предложить статистическую трактовку ее второго начала- закона непрерывного роста энтропии в замкнутых термодинамических системах. Введение создателем теории множеств Г. Кантором понятия «актуально бесконечных множеств» позволило построить весьма общую математическую теорию, с позиций которой удалось проинтерпретировать основные понятия всех главных разделов математики (арифметики, алгебры, анализа и др.).
Зачем вводятся в науку идеальные объекты? Насколько они необходимы для ее успешного функционирования и развития? Нельзя ли обойтись в науке только эмпирическим знанием, которое более всего и используется непосредственно на практике? В свое времени в весьма четкой форме эти вопросы поставил известный австрийский историк науки и философ Э. Мах. Он считал, что главной целью научных теорий является их способность экономно репрезентировать всю имеющуюся эмпирическую информацию об определенной предметной области. Способ реализации данной цели, согласно Маху, заключается в построении таких логических моделей эмпирии, когда из относительно небольшого числа допущений выводилось бы максимально большое число эмпирически проверяемых следствий. Введение идеальных объектов и является той платой, которую мышлению приходится заплатить за эффективное выполнение указанной выше цели. Как справедливо полагал Мах, это вызвано тем, что в самой объективной действительности никаких формально-логических взаимосвязей между ее законами, свойствами и отношениями не существует. Логические отношения могут иметь место только в сфере сознания, мышления между понятиями и суждениями. Логические модели действительности с необходимостью требуют определенного ее упрощения, схематизации, идеализации, введения целого ряда понятий, которые имеют не объектно-содержательный, а чисто инструментальный характер. Их основное предназначение - способствовать созданию целостных, логических организованных теоретических систем. Главным же достоинством последних по Маху является то, что представленная в них в снятом виде эмпирическая информация защищена от потерь, удобно хранится, транслируется в культуре, является достаточно обозримой и хорошо усваивается в процессе обучения.
Сформулированному Махом инструменталистскому взгляду на природу идеальных объектов и научных теорий противостоит в философии науки эссенциалистская интерпретация. Согласно последней, идеальные объекты и научные теории также описывают мир, но сущностный, тогда как эмпирическое знание имеет дело с миром явлений. Как эссенциалистская, так и инструменталистическая интерпретации теоретического знания имеют достаточное число сторонников и в философии науки, и среди крупных ученых. Поднятая в них проблема онтологического статуса теоретического знания столь же значима, сколь и далека от своего консенсуального решения.
ТЕОРИЯ НАУЧНАЯ - наиболее развитая форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях изучаемой области действительности. Примерами Т.н. являются классическая механика И. Ньютона, корпускулярная и волновая теории света, теория биологической эволюции Ч. Дарвина, электромагнитная теория Дж.К. Максвелла, специальная теория относительности, хромосомная теория наследственности и т.п.
Наука включает в себя описания фактов и экспериментальных данных, гипотезы и законы, классификационные схемы и т.п., однако только Т.н. объединяет весь материал науки в целостное и обозримое знание о мире. Ясно, что для построения Т.н. предварительно должен быть накоплен определенный материал об исследуемых объектах и явлениях, поэтому теории появляются на достаточно зрелой стадии развития научной дисциплины. В течение тысячелетий человечество было знакомо с электрическими явлениями, однако первые Т.н. электричества появились лишь в сер. 18 в. На первых порах, как правило, создаются описательные теории, дающие лишь систематическое описание и классификацию исследуемых объектов. В течение длительного времени теории биологии, включая теории эволюции Жана Батиста Ламарка и Дарвина, были описательными: они описывали и классифицировали виды растений и животных и их происхождение; таблица химических элементов Д. Менделеева представляла собой систематическое описание и классификацию элементов. И это вполне естественно. Приступая к изучению некоторой области явлений, ученые должны сначала описать эти явления, выделить их признаки, классифицировать их по группам. Лишь после этого становится возможным более глубокое исследование по выявлению причинных связей и открытию законов.
Высшей формой развития науки считается объяснительная теория, дающая не только описание, но и объяснение изучаемых явлений. К построению именно таких теорий стремится каждая научная дисциплина. Иногда в наличии подобных теорий видят существенный признак зрелости науки: дисциплина может считаться подлинно научной только тогда, когда в ней появляются объяснительные теории.
Объяснительная теория имеет гипотетико-дедуктивную структуру. Основанием Т.н. служит набор исходных понятий (величин) и фундаментальных принципов (постулатов, законов), включающих только исходные понятия. Именно этот базис фиксирует тот угол зрения, под которым рассматривается реальность, задает ту область, которую охватывает теория. Исходные понятия и принципы выражают основные, наиболее фундаментальные связи и отношения изучаемой области, которыми определяются все остальные ее явления. Так, основанием классической механики являются понятия материальной точки, силы, скорости и три закона динамики; в основе электродинамики Максвелла лежат его уравнения, связывающие определенными соотношениями основные величины этой теории; специальная теория относительности опирается на уравнения А. Эйнштейна и т.д.
Со времен Евклида дедуктивно-аксиоматическое построение знания считалось образцовым. Объяснительные теории следуют этому образцу. Однако если Евклид и многие ученые после него полагали, что исходные положения теоретической системы представляют собой самоочевидные истины, то современные ученые понимают, что такие истины найти нелегко, и постулаты их теорий служат не более чем предположениями о глубинных причинах явлений. История науки дала достаточно много свидетельств наших заблуждений, поэтому основоположения объяснительной теории рассматриваются как гипотезы, истинность которых еще нуждается в доказательстве. Менее фундаментальные законы изучаемой области дедуктивно выводятся из основоположений теории. Поэтому-то объяснительная теория и называется «гипотетико-дедуктивной».
Исходные понятия и принципы Т.н. относятся непосредственно не к реальным вещам и событиям, а к некоторым абстрактным объектам, в совокупности образующим идеализированный объект теории. В классической механике им является система материальных точек; в молекулярно-кинетической теории - множество замкнутых в определенном объеме хаотически соударяющихся молекул, представляемых в виде абсолютно упругих шариков, и т.п. Эти объекты не существуют сами по себе в реальности, они являются мысленными, воображаемыми объектами. Однако идеализированный объект теории имеет определенное отношение к реальным вещам и явлениям: он отображает некоторые абстрагированные от них или идеализированные свойства реальных вещей. Таковы абсолютно твердое или абсолютно черное тело; совершенное зеркало; идеальный газ и т.п. Заменяя реальные вещи идеализированными объектами, ученые отвлекаются от второстепенных, несущественных свойств и связей реального мира и выделяют в чистом виде то, что представляется им наиболее важным. Идеализированный объект теории намного проще реальных предметов, но именно это позволяет дать его точное математическое описание. Когда астроном исследует движение планет вокруг Солнца, он отвлекается от того, что планеты - это целые миры, имеющие богатый химический состав, атмосферу, ядро и т.п., и рассматривает их как просто материальные точки, характеризуемые лишь массой, расстоянием от Солнца и импульсом, но как раз благодаря этому упрощению он и получает возможность описать их движение в строгих математических уравнениях.
Идеализированный объект Т.н. служит для теоретической интерпретации ее исходных понятий и принципов. Понятия и утверждения Т.н. имеют только то значение, которое придает им идеализированный объект. Это объясняет, почему их нельзя прямо соотносить с реальными вещами и процессами.
В исходный базис Т.н. включают также определенную логику - набор правил вывода и математический аппарат. Конечно, в большинстве случаев в качестве логики Т.н. используется обычная классическая двузначная логика, однако в некоторых теориях, напр. в квантовой механике, порой обращаются к трехзначной или вероятностной логике. Т.н. отличаются также используемыми в них математическими средствами. Т.о., основание гипотетико-дедуктивной теории включает в себя набор исходных понятий и принципов, идеализированный объект, служащий для их теоретической интерпретации, и логико-математический аппарат. Из этого основания дедуктивным путем получаются все др. утверждения Т.н. - законы меньшей степени общности. Ясно, что и эти утверждения говорят об идеализированном объекте.
Вопрос о том, включаются ли в Т.н. эмпирические данные, результаты наблюдений и экспериментов, факты, пока остается открытым. По мнению одних исследователей, факты, открытые благодаря теории и объясняемые ею, должны включаться в теорию. По мнению др., факты и экспериментальные данные лежат вне Т.н. и связь между теорией и фактами осуществляется посредством особых правил эмпирической интерпретации. С помощью таких правил происходит перевод утверждений теории на эмпирический язык, что позволяет проверить их с помощью эмпирических методов исследования.
К основным функциям Т.н. относят описание, объяснение и предсказание. Т.н. дает описание некоторой области явлений, определенных объектов, к.-л. аспектов действительности. В силу этого Т.н. может оказаться истинной или ложной, т.е. описывать реальность адекватно или искаженно. Т.н. должна объяснять известные факты, указывая на те существенные связи, которые лежат в их основе. Наконец, Т.н. предсказывает новые, еще не известные факты: явления, эффекты, свойства предметов и т.п. Обнаружение предсказанных Т.н. фактов служит подтверждением ее плодотворности и истинности. Расхождение между теорией и фактами или обнаружение внутренних противоречий в теории дает импульс к ее изменению - к уточнению ее идеализированного объекта, к пересмотру, уточнению, изменению ее отдельных положений, вспомогательных гипотез и т.п. В отдельных случаях эти расхождения приводят ученых к отказу от теории и к замене ее новой теорией.
Классификация научных теорий
Научные теории являются весьма разнообразными как по предмету исследования, так и по глубине раскрытия сущности изучаемых процессов и функциям, осуществляемым ими в познании. Все это делает крайне сложной проблему установления их общих структурных элементов и утопичной попытку нахождения какой-то единой модели или схемы, с помощью которой можно было бы объяснить все теории. Такую модель настойчиво пытались найти сторонники позитивизма, которые в качестве идеала рассматривали теории математического естествознания и прежде всего теоретической физики. Безуспешность таких попыток, признанная в конце концов лидерами неопозитивизма, привела к скептическому отношению к самой проблеме анализа структуры теорий, в результате чего возникла тенденция к простому описанию теорий различного содержания, которая всегда поддерживалась многими историками.
На наш взгляд, более перспективным является такой подход к классификации теорий, при котором учитываются определенные общие их особенности в зависимости от уровня абстрактности, глубины проникновения в сущность явлений, точности предсказаний, структуры и функций в познании.
Все научные теории, как и науки в целом, могут классифицироваться прежде всего по предмету исследования, т.е. той области действительного мира, которую они изучают. По этому основанию мы различаем, с одной стороны, теории, отображающие объективные свойства и закономерности реального мира, такие как физические, биологические, социальные и т.п. теории. В нашей философской литературе такая классификация трактуется как изучение различных форм движения материи. С другой стороны, существует немало теорий и наук, которые ставят своей целью изучение субъективной реальности, т.е. мира нашего сознания, эмоций, мыслей, идей. К ним относятся психология, логика, риторика, педагогика, этика и др. Дополнительно к указанной классификации мы рассмотрим иные, базирующиеся на других основаниях деления.
1. Феноменологические и нефеноменологические теории. Эта классификация теорий основывается на глубине раскрытия ими специфических особенностей и закономерностей изучаемых процессов. Она соответствует, таким образом, развитию процесса научного познания, который обычно начинается с изучения в феноменологических теориях наблюдаемых свойств и отношений явлений. Глубина познания в них не идет дальше сферы явлений, отсюда и происходит само их название (древнегреческое phainomenon означает "явление"). Но на этом наука не может остановиться и поэтому от изучения явлений переходит к раскрытию их сущности, внутреннего механизма, управляющего явлениями, а тем самым и к более полному и глубокому их объ- яснению. В этих целях ученые выдвигают гипотезы о ненаблюдаемых объектах, таких, как молекулы, атомы, элементарные частицы и кварки в физике, гены в биологии и т.п., с помощью которых объясняют свойства наблюдаемых объектов. Феноменологические теории часто отождествляют с эмпирическими и описательными, и для этого имеются определенные основания, во-первых, потому что они опираются также на опыт и наблюдения, во-вторых, они не вводят ненаблюдаемые объекты и не прибегают к абстракциям и идеализациям и основанным на них теоретическим понятиям.
В отличие от них нефеноменологические теории стремятся объяснить наблюдаемые явления, и поэтому их называют также объяснительными теориями. На ранней стадии развития любой науки в ней преобладают теории, которые описывают и систематизируют накопленный эмпирический материал, а также устанавливают логические связи между отдельными его элементами. Переход от феноменологических теорий к объяснительным характеризует уровень развития науки, ее теоретическую зрелость. В одних науках этот переход произошел уже давно, в других - только происходит, в третьих - еще лишь начинается.
В последние десятилетия интерес к феноменологическим теориям возрос благодаря широкому использованию в кибернетике, а затем и в других науках модели так называемого черного ящика. Внутреннее устройство такого "ящика" исследователю неизвестно, он может лишь манипулировать сигналами, поступающими на "вход" и наблюдать сигналы на "выходе". По ним он должен установить, по каким законам происходит в ящике преобразование информации и благодаря этому "превратить" "черный ящик" в "белый". Ценность такого подхода состоит в том, что любую теорию, описывающую взаимодействие системы с окружающей средой, можно уподобить "черному ящику", в котором входящиее сигналы характеризуют воздействие со стороны внешней среды, а выходящие - реакцию системы на эти воздействия.
2. Деление теорий на детерминистические и стохастические имеет основанием точность предсказаний. В западной методологии такие теории обычно именуются как детерминистические и индетерминистические, но такое название не вполне корректно. По сложившейся традиции детерминистическими там принято называть теории, допускающие достоверные предсказания, такие, как теории классической механики и гравитации, теорию электромагнетизма Д.К. Максвелла и другие, которые в нашей литературе раньше называли непонятно почему динамическими, а в последнее время строго детерминистическими. Такое название хотя и нельзя признать вполне удачным, но оно по крайней мере указывает на существование теорий противоположного характера, т.е. не строго детерминистического, а стохастического, или случайного, типа. Часто стохастические теории называют также вероятностно-статистическими, так как они основываются на статистической информации, а их предсказания являются вероятностными. С логической точки зрения основное отличие между детерминистическими и стохастическими теориями объясняется различием их исходных посылок. Если в теориях первого типа посылками служат некоторые универсальные утверждения (аксиомы, постулаты, законы, принципы), то в теориях второго типа для этого используется статистическая информация в форме статистических законов, обобщений или гипотез.
3. Динамические и статические теории, как показывает их название, различаются по такому основанию деления, как равновесие и движение природных или социальных систем. Поскольку все в мире находится в постоянном движении и развитии, то динамические теории преобладают в науке. Они анализируют переходы от одного состояния системы к другому или от одних систем к другим. Статические теории описывают взаимосвязи между элементами систем, находящихся в равновесии. Они представляют собой как бы "моментальный снимок" с системы, находящейся в относительном покое. Обычно такие теории изучаются вместе с динамическими теориями, составляя необходимый элемент единой научной дисциплины.
4. Формальные и содержательные теории различаются между собой тем, что первые исследуют общую структуру, или форму явлений, предметов и процессов, вторые - их конкретные свойства и отношения. Наиболее типичными формальными теориями являются теории математики и логики, поэтому последнюю часто называют формальной логикой.
Характерная особенность формальных теорий состоит в том, что в своем исследовании они абстрагируются, отвлекаются от конкретного содержания изучаемых предметов и процессов и выделяют их форму, или структуру, в чистом виде. Так, в математике мы используем одни и те же числа для счета небесных тел, живых существ, людей и т.п. объектов. Одними и теми же математическими уравнениями описывают движение земных и небесных тел, биологические и социальные процессы. В формальной логике не интересуются конкретным содержанием понятий, суждений и умозаключений, а выделяют общую их форму, или структуру, благодаря чему ее методы могут быть применены в любом процессе рассуждений как в науке, так и в повседневной жизни. Что касается содержательных теорий, то они могут быть весьма разнообразными как по предмету исследования, так и по методам и глубине раскрытия сущности изучаемых явлений, о чем говорилось выше.
Теория - наиболее сложная и развитая форма научного знания, дающая целостное отображение закономерных и существенных связей определенной области действительности.
Любая теоретическая система, как показал К. Поппер, должна удовлетворять двум основным требованиям:
1. Непротиворечивости (т.е. не нарушать соответствующий закон формальной логики) и фальсифицируемости - опровержимости.
2. Опытной экспериментальной проверяемости.
Теория, по Попперу, есть инструмент, проверка которого осуществляется в ходе его применения и о пригодности которого судят по результатам таких применений.
Любая теория - это целостная развивающаяся система истинного знания (включающая и элементы заблуждения), которая имеет сложную структуру и выполняет ряд функций. В современной методологии науки выделяют следующие основные компоненты, элементы теории:
1. Исходные основания - фундаментальные понятия, принципы, законы, уравнения, аксиомы и т. п.
2. Идеализированные объекты - абстрактные модели существенных свойств и связей изучаемых предметов (например, «абсолютное черное тело», «идеальный газ» и т.п.).
3. Логика теории - совокупность определенных правил и способов доказательства, нацеленных на прояснение структуры и изменения знания.
4. Философские установки и ценностные факторы.
5. Совокупность законов и утверждений, выведенных в качестве следствий из основоположений данной теории в соответствии с конкретными принципами.
Методологически важную роль в формировании теории играет абстрактный, идеализированный объект («идеальный тип»), построение которого - необходимый этап создания любой теории, осуществляемый в специфических для разных областей знания формах. Этот объект выступает не только как мысленная модель определенного фрагмента реальности, но и содержит в себе конкретную программу исследования, которая реализуется в построении теории.
Если на эмпирической стадии преобладает обобщение фактов и установление эмпирических законов, то теоретические законы формулируются не на основе изучения опытных данных, а путем определенных мыслительных действий с идеализированными объектами.
Многообразию форм идеализации и соответственно типов идеализированных объектов соответствует и многообразие видов (типов) теорий, которые могут быть классифицированы по разным основаниям (критериям). В зависимости от этого могут быть выделены теории: описательные, математические, дедуктивные и индуктивные, фундаментальные и прикладные, формальные и содержательные, «открытые» и «закрытые», объясняющие и описывающие (феноменологические), физические, химические, социологические, психологические и т. д.
Так, математические теории характеризуются высокой степенью абстрактности. Решающее значение во всех построениях математики имеет дедукция. Доминирующую роль в построении математических теорий играют аксиоматический и гипотетико-дедуктивный методы, а также формализация. Многие математические теории возникают за счет комбинации, синтеза нескольких основных или порождающих абстрактных структур.
Теории опытных (эмпирических) наук - физики, химии, биологии, социологии, истории и др. - по глубине проникновения в сущность изучаемых явлений можно разделить на два больших класса: феноменологические и нефеноменологические.
Феноменологические (их называют также эмпирическими) описывают наблюдаемые в опыте свойства и величины предметов и процессов, но не вникают глубоко в их внутренние механизмы(например, геометрическая оптика, термодинамика, многие педагогические, психологические и социологические теории и др.). Такие теории не анализируют природу исследуемых явлений и поэтому не используют сколь-нибудь сложные абстрактные объекты, хотя, разумеется, в известной мере схематизируют и строят некоторые идеализации изучаемой области явлений.
Феноменологические теории решают прежде всего задачу упорядочивания и первичного обобщения относящихся к ним фактов. Они формулируются в обычных естественных языках с привлечением специальной терминологии соответствующей области знания и имеют по преимуществу качественный характер. С феноменологическими теориями исследователи сталкиваются, как правило, на первых ступенях развития какой-нибудь науки, когда происходит накопление, систематизация и обобщение фактологического эмпирического материала. Такие теории - вполне закономерное явление в процессе научного познания.
С развитием научного познания теории феноменологического типа уступают место нефеноменологическим (их называют также объясняющими). Они не только отображают существенные связи между явлениями и их свойствами, но и раскрывают глубинный внутренний механизм изучаемых явлений и процессов, их необходимые взаимосвязи, существенные отношения, т. е. их законы.
К числу основных функций теории можно отнести следующие:
1. Синтетическая функция - объединение отдельных достоверных знаний в единую, целостную систему.
2. Объяснительная функция - выявление причинных и иных зависимостей, многообразия связей данного явления, его существенных характеристик, законов его происхождения и развития, и т.п.
3. Методологическая функция - на базе теории формулируются многообразные методы, способы и приемы исследовательской деятельности. 4. Предсказательная - функция предвидения. На основании теоретических представлений о «наличном» состоянии известных явлений делаются выводы о существовании неизвестных ранее фактов, объектов или их свойств, связей между явлениями и т. д.
5. Практическая функция. Конечное предназначение любой теории - быть воплощенной в практику, быть «руководством к действию» по изменению реальной действительности.
Как считает К. Поппер, важную роль при выборе теорий играет степень их проверяемости: чем она выше, тем больше шансов выбрать хорошую и надежную теорию. Так называемый «критерий относительной приемлемости», согласно Попперу, отдает предпочтение той теории, которая:
1.Сообщает наибольшее количество информации, т.е. имеет более глубокое содержание; 2. Является логически более строгой; 3. Обладает большей объяснительной и предсказательной силой; 4. Может быть более точно проверена посредством сравнения предсказанных фактов с наблюдениями.
Иначе говоря, резюмирует Поппер, мы выбираем ту теорию, которая наилучшим образом выдерживает конкуренцию с другими теориями и в ходе естественного отбора оказывается наиболее пригодной к выживанию.
19 . Основные формы научного знания: проблема, научный факт, гипотеза, теория.
Проблема
Проблемами называют важные в практическом или теоретическом отношении задачи, способы решения которых неизвестны или известны не полностью.
От обыденных вопросов проблема отличается прежде всего своим предметом – это есть вопрос о сложных свойствах, явлениях, о законах действительности, для познания которых необходимы специальные научные средства познания – научная система понятий, методология и методика исследования, техническое оснащение.
Проблема ставится или формируется наукой.
Проблема имеет сложную структуру. Она может представлять собой систему более частных, составляющих ее проблем. Так, например, проблема социализма включает проблемы развития производительных сил, характера собственности, принципа распределения, формы государственного устройства.
В структуре проблемы можно выделить 2 основных компонента: предварительное, частичное знание о предмете и более или менее определенное наукой незнание. Таким образом проблема представляет собой противоречивое единство знания и незнания или знания и знания о незнании. Проблема не является чистым незнанием, она содержит элементы положительного знания о предмете и знание о незнании, которое тоже представляет собой своеобразное знание, существенный намек на будущее решение проблемы.
1. конструктивные проблемы – они могут конструироваться до появления разрешающей их теории;
2. реконструктивные проблемы – они могут реконструироваться, т.е. формулироваться на основе уже готовой теории, с позиций которой становится ясно, какие в действительности проблемы она решила.
Чаще всего проблемы конструируются и реконструируются после возникновения соответствующей теории.
Также проблемы бывают:
неразвитые – это задачи, которые характеризуются след чертами: а) это нестандартная задача, для решения которой не известен алгоритм, б) задача, которая возникла как закономерный результат познания, в) задача – решение которой направлено на устранение противоречия, возникшего в познании, а также на устранение несоответствия м/у потребностями и наличием средств для их удовлетворения, г) задача, путей решения к-ой не видно.
Задача которая характеризуется тремя первыми из указанных выше черт, а так же содержит более или менее конкретные указания на пути решения, называется развитой проблемой. Собственно проблемы делятся на виды по степени конкретности указания на пути их решения. Т.о. развитая проблема – это знание о некотором не знании, дополненное определенным указанием путей устранения этого незнания.
Научная проблема всегда формулируется на базе достаточно основательных предварительных исследований.
В ходе развития общества нередко возникали и псевдопроблемы, связанные с заблуждениями, недостаточной научной подготовкой, амбицией отдельных исследователей. Огромная масса проблем связана с религией и суеверием.
Гипотеза
Гипотеза – предположительное решение проблемы.
Потребность в гипотезе возникает, когда неясна связь между явлениями, когда по некоторым характеристикам настоящего нужно восстановить картину прошлого и настоящего, сделать вывод о будущем развитии явления.
В качестве гипотезы выступают не только отдельные предположения, но и целые теории и концепции, имеющие более или менее развернутый характер.
Основное свойство гипотезы – множественность: каждая проблема науки вызывает появление целого ряда гипотез, из которых отсеиваются наиболее вероятные, пока не произведется окончательный выбор одной из них или синтез.
Гипотеза → Научная теория
Выдвижение гипотезы на основе определенных фактов – это только первый шаг. Сама гипотеза в силу своего вероятностного характера требует проверки, доказательства. После такой проверки гипотеза или становится научной теорией, или видоизменяется, или отбрасывается, если проверка дала отрицательный результат.
Основные правила выдвижения и проверки гипотез:
1) гипотеза должна находиться в согласии или, по меньшей мере, быть совместимой со всеми фактами, которых она касается;
2) из множества противостоящих друг другу гипотез, выдвинутых для объяснения серии фактов, предпочтительнее та, которая единообразно объясняет большее их число;
3) для объяснения связной серии фактов нужно выдвигать возможно меньших различных гипотез, и их связь должна быть более тесной;
4) при выдвижении гипотез необходимо сознавать вероятностный характер ее выводов;
5) гипотезы, противоречащие друг другу, не могут быть вместе истинными, за исключением того случая, когда они объясняют различные стороны и связи одного и того же объекта
Факт, научный факт
Факт – это зафиксированное нашим сознанием реальное событие или явление. Фактом служит само реальное событие, а его фиксация, делая событие «фактом для нас», выступает лишь в роли объективного регистратора событий.
Одним из средств регистрации фактов выступает язык. Язык – знаковая система любой физической природы, выполняющая познавательную и коммуникативную (общение) функции в процессе человеческой деятельности. Язык может быть естественным и искусственным. Естественный язык – язык повседневной жизни, служащий формой выражения мыслей и средством общения между людьми. Искусственный язык создается людьми для каких-либо узких потребностей.
Важнейшим свойством фактов является их принудительная сила: в системе развивающейся науки и общественно-исторической практики факты принуждают делать определенные теоретические заключения, независимо от того, соответствуют ли они принятым представлениям, привычкам и сложившимся интересам личностей, групп, классов.
1. объективный факт – некоторое событие, явление, фрагмент реальности, которые составляют объект человеческой действительности или познания
2. научный факт – это отражение объективного факта в человеческом сознании, т.е. его описание посредством некоторого языка.
Научные факты служат основой теоретических построений. Совокупность научных фактов составляют научное описание. Научный факт неотделим от языка, на котором он выражен, и от терминов, в качестве которых выступают понятия.
Теория – это достоверное (в диалектическом смысле) знание об определенной области действительности, представляющее собой систему понятий и утверждений и позволяющее объяснять и предсказывать явления из данной области.
Не все философы считают что достоверность это необходимый признак теории. В связи с этим выделяют два подхода. Представители первого подхода если и относя к теориям концепции, которые могут оказаться не достоверными, то все же считают, что задача науки – создание истинных теорий. Представители другого подхода считают, что теории не являются отражением реальной действительности. Теорию они понимают как инструмент познания. Одна теория лучше другой, если она является более удобным инструментом познания. Принимая достоверность за отличительную черту теории, мы отграничиваем этот вид знания от гипотезы.
Теория – это высшая, самая развитая организация научных знаний, которая дает целостное отображение закономерностей некоторой сферы действительности и представляет собой знаковую модель этой сферы. Эта модель строиться таким образом, что некоторые из ее характеристик, которые имеют наиболее общую природу, составляют ее основу, другие же подчиняются основным или выводятся из них по логическим правилам. Например, строгое построение геометрии Евклида привело к системе высказываний (теорем), которые последовательно выведены из немногих определений основных понятий и истин, принятых без доказательств (аксиом). Особенностью теории является то что она обладает предсказательной силой. В теории имеется множество исходных утверждений, из которых логическими средствами выводятся другие утверждения, т.е. в теории возможно получение одних знаний из других без непосредственного обращения к действительности. Теория не только описывает определенный круг явлений, но и дает им объяснение. Теория является средством дедуктивной и индуктивной систематизации эмпирических фактов. Посредством теории можно установить определенные отношения между высказываниями о фактах, законах и т.д. в тех случаях, когда вне рамок теории такие отношения не наблюдаются.