Основные формы организации научного знания
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 2
1. ПРОБЛЕМА И ВОПРОС 3
2. ИДЕЯ, ЗАКОН 5
3. ТЕОРИЯ 9
4. ГИПОТЕЗА И ПРЕДПОЛОЖЕНИЕ, МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА 13
5. МОДЕЛЬ 15
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 17
ЛИТЕРАТУРА 20
ВВЕДЕНИЕ
Одним из признаков, отличающих научное знание от ненаучного, является его системность. Это значит, что тот эмпирический материал которым располагает наука, соответствующим образом организован, сведен в определенные классы и группы. Научное знание имеет весьма сложную структуру, оно состоит из множества самых разнообразных элементов. На "микроскопическом" уровне науки можно выделить, например, такие элементы, ка понятия суждения, умозаключения, хорошо отличимые друг от друга по ряду формальных признаков. Однако они не выражают специфику научного знания, поскольку в таких формах осуществляется как научное, так и донаучное познание. По этой причине я не буду рассматривать понятия, суждения, умозаключения.
Для системы научных знаний характерно использование более крупных блоков, каковыми являются - гипотеза, теория, модель. Эти формы научного знания даже с чисто внешней формальной стороны отличаются от указанных выше, именно они характерны для современной науки.
Кроме того, будут рассмотрены и такие формы научного знания,которые отличаются, скажем от суждений не формально (как, например, теория или модель), а только функционально. К их числу относится проблема, идея, принцип, закон, предположение и т.д. С формальной стороны это просто обычные суждения. Однако по своим функциям в движении научного познания и в организации знания указанные его формы существенно различны. Поэтому акцент будет сделан на анализ их роли в процессе познания, их отношения друг к другу и к более сложным формам научного знания.
1.ПРОБЛЕМА И ВОПРОС
Научное исследование всегда представляет собой цепь следующих друг за другом проблем. Проблемное содержание науки входит в ее общее содержание как составная часть. Однако область проблем и область уже завершенного знания настолько тесно взаимосвязана, что механически отделить их друг от друга невозможно.
Проблема обращена не только в будущее, но и в прошлое. С одной стороны, в ней констатируется недостаточность достигнутого к данному моменту уровня знания, невозможность объяснить на основе этого знания новые явления действительности. С другой стороны, проблема несет в себе частицу знания, наличию которого она обязана своей постановкой. Таким образом, проблема - это форма развития знания, форма перехода от старого знания к новому. Она возникает вместе с возникновением "революционной ситуации" старое знание уже не удовлетворяет нас, а новое еще не сформировалось полностью.
Очень часто проблему связывают и даже отождествляют с вопросом, подчеркивая, что проблема - это ВАЖНЫЙ, СЛОЖНЫЙ вопрос.
Очевидно это не совсем верно. Можно сказать, что всякая проблема связана с вопросом, но не всякий вопрос является проблемой. Проблема находит в вопросе свое концентрированное выражение, узловым пунктом всякой проблемы является центральный вопрос. Сложная проблема может распадаться на ряд частных проблем и соответственно выражаться в соответствующих частных вопросах. Однако главной чертой проблемы является то, что для ее решения, для ответа на выражающие ее вопросы необходимо выйти за рамки "старого" знания. Что-же касается вопроса вообще, то нередко для ответа на него вполне достаточно "старого" знания. Такой вопрос при всей его важности и сложности для науки проблемой не является. Как рождается и развивается проблема? Каков механизм ее постановки? Очевидно начальным пунктом возникновения проблемы является возникновение проблемной ситуации в науке, те. противоречие между знанием людей о потребностях в каких то практических или теоретических действиях и незнанием путей, средств, способов осуществления этих действий.
Конечной основой проблемной ситуации является практика. Обнаруживается недостаточность нашего знания об объекте, давая "отрицательные" результаты, практика приводит к возникновению новых проблем. При этом нельзя забывать, что наука обладает относительной самостоятельностью, внутренней логикой своего развития, своими внутренними противоречиями, которые тоже создают проблемные ситуации, обусловленные практикой не непосредственно, а лишь в результате внутренних причин возникших в следствии этой практики. Так обстоит дело во многих областях науки: в математике, теоретической физике и т.д.
Появление новых проблем, выдвижение новых аспектов прежней проблемы закономерно является реализацией одного из основных требований диалектической логики - всестороннесть исследования объекта.
Следует различать не только проблему и вопрос, но и также проблему и проблемный замысел. В замысле на указываются пути решения проблемы, она только ставится. Развитая же проблема содержит в себе и указание на пути ее решения. На уровне замысла, как правило, остаются в науке "преждевременные" проблемы, - т.е. такие для которых еще не созрели "пути решения", как теоретического, так и практического характера. В тоже время развитие проблемы есть одновременно и ее решение.
Хоть постановка проблемы и ее решение - процессы качественно разные, но резкую границу между ними провести нельзя. Постановка проблемы есть одновременно и начало решения, и чем больше продвинулся исследователь по пути постановки проблемы, тем больше он продвинулся и по пути ее решения.
Неполнота знания об объекте исследования может породить возникновение мнимых проблем (например "вечный двигатель").
2.ИДЕЯ, ЗАКОН
Идеи, особенно новые и фундаментальные, играют в науке исключительную роль. Хорошо известно, какие широкие горизонты открываются перед наукой в случаях возникновения неожиданных идей.
Термин "идея" был введен впервые, скорее всего, древнегреческими философами.
Вначале понятие носило чисто онтологический смысл (Демокрит, Платон). Отход от чисто онтологического понимания идей связан с Аристотелем, который положил начало понимания идей как форм мысли.
Разделились (философы нового времени) по вопросу об идеях эмпиризм и рационализм. Эмпиризм, абсолютирузируя опыт и игнорируя специфику мышления, считает идеей результат любого акта познания, отождествляет идею с представлением (Д.Локк). Рационализм, напротив, отрывая мышление от опыта, бессилен объяснить объективность идей и вынужден постулировать их врожденность (Р.Декарт) и даже прибегать к помощи бога. Диалектико-материалистическая гносеология не отбрасывает полностью все предшествующие толкования идей, а преодолевает их одностороннесть, вбирает и сохраняет их положительное содержание.
Основные постулаты идей:
Идея - это форма мысли, опытное происхождение идей.
Идея - это специфическая форма мышления, главная функция которой состоит в систематизации, синтезе знаний (И.Кант).
Идея - это высшая форма выражения объективной истины, ее связь с практикой и воплощении в действительность (В.Гегель).
В формальной логике существует точка зрения согласно которой идея выражается при помощи понятия и не имеет формально логических отличий от него.
Если любая идея является понятием, то не любое понятие есть идея. Понятие становится идеей только тогда, когда оно выполняет функцию остова некоторой системы знаний.
Различие между понятием и идеей относительно, т.к. его можно провести только в пределах определенной системы знания. Одно и тоже понятие в различных системах знания может играть различную роль. Лишь тогда, когда на его основе происходит синтез знания, формирования системы знания, лишь тогда понятие выступает как идея. Такова функция понятия электро-магнитного поля в классической электродинамике и т.п.
Для современной науки наиболее типичной формой знания является теория. В составе теории идея выступает как исходная мысль, центральное положение, объединяющее входящие в теорию понятия и суждения в целостную систему. В этом состоит ее функциональное отличие от понятия. Что же касается отличия идеи от понятия входящих в теорию, то суть его в следующем: в идее отражается фундаментальная закономерность, лежащая в основе теории, в то время как в других понятиях отображены те или иные существенные стороны и аспекты этой закономерности.
Идеи, выражающие весьма общие и фундаментальные закономерности, могут не только служить остовом теории, но и связывать ряд теорий в отрасль науки, отдельную область знания. Имеются и такие идеи, которые лежат в основе всей науки, в фундаменте познания вообще. Кроме того, идея может существовать до создания теории - как предпосылка ее построения.
Идея не только основа теории, но и ее граница (разным идеям соответствуют разные теории). Но, как известно, эти же признаки присущи и научному принципу. Это говорит о том, что понятия идеи и принципа одинаковы.
Несомненно, что всякий принцип выражает фундаментальную закономерность, в связи с чем чрезвычайно общие и важные законы нередко называют принципами (например закон сохранения энергии и материи). В тоже время, разумеется, в ранг принципа не возводятся пусть и важные, но имеющие локальный характер законы, составляющие теории.
Не следует, очевидно жестко связывать идею и принцип, поскольку далеко не всегда научные принципы выступают как абстрактные выражения идей. Нередко в качестве идей рассматриваются принципы, одни и те же важные научные утверждения называются то принципами, то идеями (например, говорят как о диалектическом принципе развития, так и о диалектической идее развития).
С формально-логической стороны принцип неотличим от идеи и закона, он тоже представляет собой суждение.
Но если функцией идеи является систематизация знания при формировании научной теории, то подобным же образом и принцип играет вполне определенную роль, но уже по отношению к эмпирическому, опытному знанию. Принцип в науке выступает как непосредственное обобщение опыта, фактов.
Следовательно принцип, будучи обобщением фактов, может в тоже самое время использоваться при построении теории как основная ее мысль, т.е. играть роль идеи. Если же в составе теории он используется как обычное знание, то идеей теории его назвать нельзя.
Все изложенное показывает, что любой принцип и любая идея представляют собой законы науки, поскольку в них выражаются существенные и необходимые отражения действительности. В тоже самое время закон не всегда выступает как принцип или идея. Если, скажем, в процессе развертывания какой либо теории получено некоторое очень важное утверждение, то оно не выступает ни как принцип, ни как идея, а рассматривается именно в качестве закона. Разумеется, это вовсе не значит, что в дальнейшем такой закон не может быть обобщен в результате распространения на другие обширные области действительности, превращен в фундаментальный принцип. Однако это не исключает также необходимости различения законов, принципов и идей в системе всего имеющегося знания.
3.ТЕОРИЯ
Под теорией понимается система знаний, описывающая и объясняющая совокупность явлений некоторой области действительности и сводящая открытые в этой области законы к единому объединяющему началу.
Построение теории опирается, на результаты, полученные на эмпирическом уровне исследования. В теории эти результаты упорядочиваются, приводятся в стройную систему, объединенную общей идеей, уточняются на основе вводимых в теорию абстракций, идеализаций и принципов.
К вновь создаваемой теории предъявляется ряд важных требований:
Научная теория должна быть адекватна описываемому объекту, что позволяет в определенных пределах заменить экспериментальные исследования теоретическими изысканиями.
Теория должна удовлетворять требованию полноты описания некоторой области действительности, т.е. все многообразие опытных данных в этой области должно быть описано в терминах исходного базиса теории, при помощи ее основных принципов, понятий, абстракции, идеализации, аксиом и т.д.
Должны быть объяснимы взаимосвязи между различными компонентами в рамках самой теории, должны существовать связи между различными положениями теории, обеспечивающие переход от одних утверждений к другим.
Должно выполняться требование внутренней непротиворечивости теории и соответствия ее опытным данным. В противоположном случае теория должна быть усовершенствована или даже отвергнута.
Удовлетворяющие изложенным требованиям теории могут различаться по ряду признаков, основными из которых являются эвристичность, конструктивность и простота.
Эвристичность теории отражает ее предсказательные и объяснительные возможности. Она является веским аргументом в пользу истинности теории. Причем, особое значение в этом плане имеет математический аппарат теории, который позволяет не только делать точные количественные предсказания, но и открывать новые явления, что уже случалось в физике неоднократно.
Конструктивность теории состоит в простой, совершаемой по определенным правилам проверяемости ее основных положений, принципов, законов.
Простота теории достигается путем введения обобщенных законов, "сокращения" и "уплотнения" информации при помощи определений сокращений. Следует иметь ввиду, что можно оценивать теорию не только с точки зрения статической, но и динамической простоты: предпочтение отдается той теории, которая может быть уточнена и распространена на более обширное множество фактов путем незначительных уточнений и переделок, т.е. которая оказывается более простой в своей динамике, движении. В принципе в результате этих “сокращений” и “уплотнений” получается очень простая теория, но очень ненаглядная (примером могут служить справочники прошлых лет и выпускаемые сейчас). Для восприятия такой “упакованной” теории требуются специалисты, а это в массе случаев невыполнимо.
Научная теория развивается под воздействием различных стимулов, которые могут быть внешними и внутренними. Внешние стимулы представляют собой обнаруженные в составе теории нерешенные задачи, противоречия и т.п. Как те, так и другие приводят к развитию теории в 3х основных формах:
Интенсификационная форма развития, когда происходит углубление наших знаний без изменения области применения теории.
Экстенсификационная форма развития, когда происходит расширение области применения теории без существенного изменения ее содержания. В таком случае осуществляется экстраполяция теории на вновь открываемые или уже известные явления. Примером этого может служить распространение теории электромагнетизма на область оптических явлений.
Экстенсификационно - интенсификационная ( комбинированная ) форма развития. Такой формой развития является например, процесс дифференциации научных теорий.
В развитии теории могут быть выделены два относительно самостоятельных этапа: эволюционный, когда теория сохраняет свою качественную определенность, и революционный, когда осуществляется ломка ее основных исходных начал, компонентов, математического аппарата и методологии. По существу такой скачек в развитии теории есть создание новой теории. Совершается он тогда, когда возможности старой теории исчерпаны.
В процессе развития теории как на первом, так и на втором этапе весьма существенную роль играет обобщение.
Существую различные способы обобщения теорий. Важнейшими из них являются:
Обобщение, основанное на применении абстракции отождествления, когда теория, развитая для области явлений А экстраполируется в область Б, которая может быть отождествлена с областью А.
Обобщение путем объединения нескольких теорий в одну в результате выявления общих и фундаментальных закономерностей, имеющих силу в рассматриваемых каждой теорией областях. Так, Максвелл обобщил в единой теории электро-магнитного поля учения об электричестве и магнетизме.
Обобщение путем устранения из состава базиса теории той или иной аксиомы. Так, например создана "абсолютная" геометрия Больаи, по отношению к которой геометрии Лобачевского и Евклида выступают как частные случаи.
Обобщение с предельным переходом, когда вводятся новые характеристические параметры по отношению к предметам прежней области, выявляются новые свойства и отношения объектов в пределах прежней области. Таким путем были созданы релятивистская и квантовая механика как обобщение механики классической.
Обобщение позволяет не только раскрыть внутренние взаимосвязи между законами, но также и объяснить многие факты, обнаружить границы применимости теории, уплотнить заключенную в теориях информацию и повысить их эвристичность.
4.ГИПОТЕЗА И ПРЕДПОЛОЖЕНИЕ. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА
Теория как система научного знания возникает не сразу. Важнейшую роль в ее становлении играет гипотеза, являющаяся формой перехода от фактов к законам.
Существует две точки зрения на сущность гипотезы. Согласно одной из них термином "гипотеза" обозначается особого рода научная теория (П.В. Копнин). Здесь предположение играет ту роль, какую в теории играет идея. Но существует и другой взгляд, согласно которому гипотеза отождествляется с предположением.
Однако нецелесообразно считать предположение гипотезой, поскольку существуют и такие предположения, которые нельзя назвать гипотетическими. Примером может служить известное в математике методическое предположение при доказательстве от противного, идеализирующее предположение в физике о существовании некоторого объекта (абсолютный нуль), когда с самого начала имеется так же представление о невозможности его реального существования.
Таким образом ввиду многообразия предположений целесообразно рассматривать их как особую форму мышления, имеющую вполне определенное отношение и к гипотезе.
Специфической особенностью гипотетического предположения является его мыслимая реальность. Именно поэтому предположение способствует обнаружению новых фактов и их селекции, исходя из определенной позиции. Предположение заставляет активно, целеустремленно исследовать различные явления затем, чтобы обнаружить данные, подтверждающие или опровергающие его.
Научный поиск, если им руководит гипотетическое предположение перестает быть амфорным, обретает внутреннюю структуру и поэтому становится намного результативнее.
Подчеркивая большую значимость гипотетического предположения, следует заметить, что оно существенно отличается от догадки. Предположение в гипотезе вырастает из многообразия фактического материала, в то время как догадка делается без достаточного основания. Например представление Левкиппа и Демокрита о том, что все тела состоят из атомов, не более чем догадка.
В своем развитии гипотеза проходит три стадии:
Накопление фактического материала и высказывание на его основе предположения.
Формирование гипотезы, т.е. выведение следствий из сделанного предположения, развертывание на его основе целой предположительной теории.
Проверка полученных выводов на практике и уточнение гипотезы на основе результатов такой проверки.
Если при проверке полученных следствий оказывается, что они соответствуют действительности, тогда гипотеза превращается в научную теорию. Причем такое превращение представляет собой процесс, содержанием которого является как всестороннее развитие и углубление гипотезы, так и все более основательная ее практическая проверка.
В обычной гипотезе делается предположение о физических свойствах объекта, а затем уже дается его математическая теория. При использовании метода математической гипотезы последовательность действий прямо противоположная: сначала конструируется математическое описание объекта, а затем отыскивается физическое истолкование полученных результатов. Чисто формальные, математические действия выдвигаются в авангард научного поиска.
Как было подчеркнуто выше, прямая связь математической гипотезы с опытом весьма слаба. Однако это вовсе не значит, что практика не руководит исследователем в этом случае - пусть хотя бы и косвенно.
Математические гипотезы должны соответствовать:
Принципу соответствия, т.е. при переходе к условиям прежней теории новые уравнения должны переходить в прежние.
Соблюдению законов сохранения.
Отсутствию нарушения закона причинности.
Уравнения должны быть инвариантны по отношению к системе преобразований, считающихся обязательным для всякой физической теории.
Уравнения должны быть просты и изящны.
5.МОДЕЛЬ
Как известно, в процессе познания модель выступает прежде всего в качестве источника информации об оригинале и служит средством ее фиксации. Эта фиксация особенно ярко выражена у знаковых моделей, представляющих собой специфическую форму знания, тесно связанную с такими его формами, как теория, гипотеза, затон и т.д. В человеческой деятельности любая знаковая система фиксирующая знание о некотором объекте, всегда используется как его информационный заменитель, т.е. термин "модель" оказывается применим не только к описанию оригинала на некотором принятом искусственном языке, но и к его естественно - языковому описанию. Поэтому не случайно термин "модель" употребляется зачастую как синоним понятий "гипотеза", "теория" и т.д.
Наряду с этим, общепризнанным является употребление термина "модель" для обозначения описания объекта на языке специальных символов.
Следовательно, в трактовке модели как формы знания можно выделить две точки зрения:
Модель рассматривается, как весьма широкая гносеологическая категория для обозначения любых знаковых систем.
В класс моделей включаются лишь описания объектов на языке спецсимволов.
Вторая точка зрения представляется более предпочтительной, поскольку при этом не только выделяются в особую группу действительно существующие знаковые системы, но и удается избежать чрезвычайно сложной и ненужной модернизации терминологии.
Модель играет существенную роль в систематизации знания и обнаруживает поэтому весьма тесную связь с разными его формами. В отношении к проблеме модель выступает: а) как средство решения проблем, возникших в процессе исследования оригинала; б) как источник новых проблем; в) как источник проблем и средство их решения одновременно.
Иллюстрацией к любому из указанных пунктов может служить такая знаковая модель, как таблица Менделеева.
Расширение области проблем ведет к расширению многообразия моделей.
В составе теории идея может осуществлять свою функцию как в обход моделей, так и при их помощи, что позволяет говорить об особых "модельных" теориях. В таких теориях модель выступает, как ядро теории и процесс исследования модели, представляет собой процесс развертывания теории. Модель органически врастает в тело теории и можно сказать, что в таком случае без модели нет теории.
Тесное единство модели и теории, а особенно математизация теорий, дает некоторое основание для их отождествления. Однако, во-первых, существуют модели органически не связанные с теорией (таблицы, графика и прочее); во-вторых, хотя зачастую теория с формальной стороны представляет собой систему преимущественно математических символов, тем не менее в сравнении с моделью она выступает, как значительно более сложная система.
Современный обобщенный подход к моделированию позволяет рассматривать выраженные в символической форме законы как модели соответствующих явлений. Нередко модель выступает как сложное образование, включающее ряд законов. Это показывает, что модель как форма знания тесно связана с законом, принципом, математической гипотезой и в некотором смысле совпадает с ними.
6.ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Ранее я описал строение и основные требования к системе научного знания. Но хотелось-бы еще раз упомянуть, что всякая теория в процессе своего развития стремится стать внутренне завершенной, непротиворечивой, систематизированной. Процесс систематизации знаний это не пассивный акт отражения системной природы изучаемого предмета. Систематизация - активный творческий процесс, в ходе которого достигается более глубокое отражение действительности, осуществляются научные открытия.
Законам в ходе этой систематизации принадлежит центральное место в организации знаний. Организация знаний есть придание им такой формы, в которой оно может функционировать в обществе - сохраняться и закрепляться, передаваться от одного лица к другому, использоваться в практической деятельности. Ни одной заданной функции знание не может выполнить с должной полнотой, если оно не систематизировано. В зависимости от задачи, которая ставится перед теорией, меняется и характер ее систематизации. Один характер систематизации требуется в учебной литературе, другой в научной и третий в случае практической деятельности.
Во всех указанных случаях в основе систематизации знаний лежит сущностное отражение действительности.
Научная систематизация знаний возможна лишь в основе законов, открываемых наукой. Без знания законов систематизация носит случайный, произвольный характер. Знания при этом связываются лишь внешним образом. В итоге получается искаженное отражение действительности. Законы же науки, раскрывая сущность отражаемого объекта, помогают отличать существенное от несущественного, главное от второстепенного, располагать эмпирический материал в строго мотивированный порядок, где одно явление с необходимостью вытекает из другого. В результате получается систематизированная теория предмета, его сущностное выражение. Законы являются тем центром притяжения, вокруг которого концентрируется эмпирический материал. И все факты, которыми располагает та или иная наука, неизбежно проходят через это "чистилище". Именно в контексте законов эмпирический материал приобретает определенный смысл. Закон сводит бесконечное многообразие материала к единой основе, "снимает" его в себе. В результате сохранение в науке многих частностей, деталей становится излишним. Внося организующее начало в те знания, которые характеризуют поведение предметов, закон выявляет основу этого поведения. Но мышление при этом ничего не привносит в знание. Оно лишь вычленяет ту основу, которая рассредоточена в массе эмпирических данных, те. сущность, или закон.
Организация знаний в строго мотивированную систему, как я только что отметил, опирается на сущностное отражение действительности. Отсюда с естественной необходимостью следует вывод о том, что структура теории предопределяется структурой отображаемого объекта.
Поэтому, во-первых, структура теории не может быть навязана объекту извне. Во-вторых, связи элементов структуры теории должны соответствовать тем связям, которые существуют в объекте. Это значит, что структура теории должна располагать свои элементы в том-же порядке, в каком они расположены в объекте, т.е. архитектоника теории должна соответствовать архитектонике отображаемого объекта. И то, что в объекте является существенным и определяющим, должно быть существенным и определяющим в структуре теории.
Но теория не сводится к воспроизведению всех элементов объясняемого объекта. Структура теории не повторяет структуру отражаемого объекта во всех его деталях. Следовательно, структура теории не мертвая копия структуры объекта. Это есть сущностное отражение, в котором аккумулируются наиболее характерные и существенные признаки предмета. Таким образом совпадение структур теории и отражаемого предмета осуществляется в общих чертах, в целом.
ЛИТЕРАТУРА
Голованов В.Н. Законы в системе научного знания. - М.: Мысль, 1970.
Йолон П.Ф. Система теоретического знания // Логика научного исследования, - С.64.
Китайгородский А.И. Физика для всех. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984.
Ракитов А.И. Логическая структура научной теории // Вопросы философии, №1, 1966. - С.46.
Сичивица О.М. Методы и формы научного познания. - М.: Высшая школа, 1972.
Суханов В. Тайны веков. - М.: Молодая гвардия, 1980.
Философский словарь. Под ред. Розенталя М.М. - М.: Политиздат, 1972.