Абстрагирование. Восхождение от абстрактного к конкретному.

Важную роль в процессе научного исследования играют абстрагирование и конкретизация.

Абстрагирование (лат. abstractio - отвлечение) является процессом мысленного выделения, вычленения интересующих исследователя признаков, свойств, отношений изучаемого объекта и одновременного отвлечения от других свойств, признаков, отношений, которые в данном исследовании представляются несущественными.

Главной проблемой абстрагирования является выявление того, какие из рассматриваемых признаков, свойств, отношений являются существенными, а какие несущественными, второстепенными. Этот вопрос решается по-разному исходя из конкретных задач исследования.

Абстрагирование позволяет глубже понять объект исследования и в определенной степени лежит в основе развития любой науки. Отвлечение от единичного, случайного, несущественного и одновременное выделение общего, необходимого позволяет приходить к образованию понятий, без которых невозможно функционирование никакой науки. Действительно, дать определение - значит отбросить несущественное для определения сущности.

Результат абстрагирования – это различного рода абстрактные понятия и категории (развитие, противоречие и др.) и их системы (математика, логика и др.).

Существуют два вида абстрагирования: отождествления и изоляции.

Абстракция отождествления представляет собой понятие, которое получается в результате отождествления некоторого множества предметов и объединения их в особую группу. Например, такие понятия как вид, род, отряды и т. п., используемые в биологии.

Изолирующая абстракция представляет собой выделение некоторых свойств, отношений, неразрывно связанных с предметами материального мира, в самостоятельные сущности («устойчивость», «растворимость», «электропроводность» и т.п.).

Конечно, переход от чувственно-конкретного к абстрактному связан с некоторым упрощением действительности. Однако, благодаря этому процессу, исследователь получает возможность понять сущность изучаемого объекта. Формирование научных абстракций не есть конечная цель познания, так как представляет собой лишь средство познания конкретного. Абстрагирование выступает как начальный шаг научного познания, далее должен следовать процесс восхождения от абстрактного к конкретному.

Отметим, что с абстрагированием тесно связано обобщение – установление общих свойств и признаков предмета.

Конечно, в истории науки имели место и ложные, неверные абстракции, не отражавшие ровным счетом ничего в объективном мире, например, эфир, теплород, электрическая жидкость и т.п. Они лишь объясняли мир наблюдаемых объектов. Но подавляющее число абстракций отражают сущность и сыграли свою положительную роль в развитии научного знания.

Идеализация (от греч. образ, идея) - это особый вид абстрагирования, представляющий собой мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований.

В результате таких изменений могут быть, например, исключены из рассмотрения какие-то свойства, стороны, признаки объектов. Примером такого вида идеализации может служить широко распространенная в механике идеализация – материальная точка, причем под ней могут подразумевать любое тело, от атома до планеты.

Другим видом идеализации является наделение объекта какими-то свойствами, которые в реальной действительности неосуществимы. Примером такой идеализации является абсолютно черное тело. Такое тело наделяется не существующим в природе свойством поглощать абсолютно всю попадающую на него лучистую энергию, ничего не отражая и ничего не пропуская сквозь себя.

Спектр излучения абсолютно черного тела является идеальным случаем, ибо на него не оказывает влияние ни природа вещества излучателя, ни состояние его поверхности. Проблемой расчета количества излучения, испускаемого идеальным излучателем – абсолютно черным телом, занялся Макс Планк, который работал над ней 4 года. В 1900 г. ему удалось найти решение в виде формулы, которая правильно описывала спектральное распределение энергии излучаемого абсолютно черного тела. Так работа с идеализированным объектом помогла заложить основы квантовой теории, ознаменовавшей радикальный переворот в науке.

Идеальные объекты неосуществимы в действительности, но они всегда являются отражением существующих в реальности предметов и явлений, служат средством их анализа и построения теоретических представлени й.

Целесообразность использования идеализации определяется следующими обстоятельствами:

· во-первых, идеализация целесообразна тогда, когда подлежащие исследованию реальные объекты достаточно сложны для имеющихся средств теоретического, в частности, математического анализа, а по отношению к идеализированному случаю можно, приложив эти средства, построить и развить теорию, в определенных условиях и целях эффективную для описания свойств и поведения этих реальных объектов;

· во-вторых, идеализацию целесообразно использовать в тех случаях, когда необходимо исключить некоторые свойства, связи исследуемого объекта, без которых он существовать не может, но которые затемняют существо протекающих в нем процессов. Сложный объект представляется как бы в «очищенном» виде, что облегчает его изучение. Пример - идеальная паровая машина Сади Карно [52];

· в-третьих, применение идеализации целесообразно тогда, когда исключаемые из рассмотрения свойства, стороны, связи изучаемого объекта не влияют в рамках данного исследования на его сущность. Так, если в ряде случаев возможно и целесообразно рассматривать атомы в виде материальной точки, то такая идеализация недопустима при изучении структуры атома.

Идеализация в отличие от чистого абстрагирования допускает элемент чувственной наглядности. Обычный процесс абстрагирования ведет к образованию мысленных абстракций, не обладающих никакой наглядностью. Эта особенность идеализации очень важна для реализации такого специфического метода теоретического познания, каковым является мысленный эксперимент.

Мысленный (идеализированный) эксперимент заключается в мысленном рассмотрении различных положений, ситуаций, позволяющих обнаружить определенные признаки и свойства исследуемого объекта. В этом заключается сходство мысленного эксперимента с реальным. Кроме того, мысленный эксперимент всегда выступает в роли предварительного идеального плана реального эксперимента. Но, в отличие от реального эксперимента, в мысленном эксперименте исследователь оперирует не материальными объектами, а идеализированными объектами, причем само оперирование происходит лишь в сознании исследователя.

Мысленный эксперимент оказывается незаменимым в тех случаях, когда при исследовании определенных явлений, ситуаций, проведение реальных экспериментов оказывается невозможным. В целом, получаемые на основе мысленного эксперимента теоретические построения позволяют эффективно исследовать реальные объекты и явления.

Наглядным примером роли мыслительного эксперимента является история открытия явления трения. В течение тысячелетия господствовала концепция Аристотеля, утверждавшая, что движущееся тело останавливается, если толкающая его сила прекращается. Доказательством служило движение тележки или шара, которое прекращалось само собой, если воздействие не возобновлялось.

Галилею удалось путем мыслительного эксперимента поэтапной идеализацией представить идеальную поверхность и открыть закон механики движения. «Закон инерции, – писал А. Эйнштейн, – нельзя вывести непосредственно из эксперимента, его можно вывести умозрительно – мышлением, связанным с наблюдением». Этот эксперимент никогда нельзя выполнить в действительности, хотя он ведет к глубокому пониманию действительных процессов.

Итак, мысленные эксперименты Галилео Галилея, привели к открытию закона инерции.

Метод идеализации, весьма плодотворный во многих случаях, имеет в то же время определенные ограничения. Развитие научного познания заставляет иногда отказываться от ранее существовавших идеализаций. К примеру, Эйнштейн отказался от таких идеализаций как «абсолютное пространство» и «абсолютное время». Кроме того, любая идеализация ограничена конкретной областью явлений и служит для решения только определенных проблем.

Сама по себе идеализация, хотя и может быть плодотворной и даже подводить к научному открытию, еще не достаточна для того, чтобы сделать это открытие. Здесь определяющую роль играют теоретические установки, из которых исходит исследователь. Так, идеализация паровой машины, удачно осуществленная Сади Карно, подвела его к открытию механического эквивалента теплоты, которого он не смог открыть, так как верил в существование теплорода.

Основное положительное значение идеализации как метода научного познания заключается в том, что получаемые на её основе теоретические построения позволяют затем эффективно исследовать реальные объекты и явления. Упрощения, достигаемые с помощью идеализации, облегчают создание теории, вскрывающей законы исследуемой области явлений материального мира. Если теория в целом правильно описывает реальные явления, то правомерны и положенные в ее основу идеализации.

В настоящее время данный научный метод используется в экономике, демографии и социологии. Широкое распространение получили эксперименты, в которых используются математические модели экономических, демографических и социальных процессов и которые осуществляются с помощью ЭВМ, позволяющих работать одновременно с различными комплексами факторов, взаимодействующих или связанных между собой. Особым видом мысленного эксперимента являются и сценарные разработки возможного развития хода событий.

 

Аналогия. Моделирование.

В процессе познания применяется и такой прием, как аналогия – вероятное умозаключение о сходстве объектов в каком-либо признаке на основании установленного их сходства в других признаках. Действительно, новое может быть осмыслено, понято только через образы и понятия ранее известного.

Например, первые самолеты были созданы по аналогии с птицами и воздушными змеями.

Установление сходства (или различия) между объектами осуществляется в результате их сравнения. Таким образом, сравнение лежит в основе метода аналогии.

Степень вероятности получения правильного умозаключения по аналогии будет тем выше, чем:

1) больше известно общих свойств у сравниваемых объектов;

2) существеннее обнаруженные у них общие свойства;

3) глубже познана взаимная закономерная связь этих сходных свойств.

Метод аналогии применяется в различных областях науки, как естественных, математических, так и гуманитарных. Используя аналогию, можно скачком выводить мысль на новый, ранее неизвестный уровень, она является наиболее простым и доступным путем движения от старого знания к новому. Но аналогия - не доказательство.

Вывод по аналогии в самом общем смысле можно определить как перенос информации с одного объекта на другой.При этом первый объект, который собственно подвергается исследованию, именуется моделью, а другой объект, на который переносится информация, полученная в результате исследования первого объекта (модели), называется оригиналом (иногда – прототипом, образцом). Между моделью и оригиналом существует сходство и подобие. Аналогия и подобие лежат в основе метода, который называется моделированием.

Моделирование - метод исследования объектов познания на их моделях. Он предполагает построение и изучение моделей реально существующих предметов и явлений. Применение метода моделирования удобно в случаях, если изучение оригинала невозможно или затруднительно, связанно с большими затратами или риском.

В научном исследовании моделей используются различные виды моделирования. Рассмотрим некоторые из них.

Физическое моделирование

Оно характеризуется физическим подобием между моделью и оригиналом и имеет целью воспроизведение в модели процессов, свойственных оригиналу. По результатам исследования тех или иных физических свойств модели судят о явлениях, происходящих в естественных («натуральных») условиях. Пренебрежение результатами такого моделирования может иметь тяжкие последствия.

Примером служит история с английским кораблем-броненосцем «Кэптэн», построенным в 1870 г. Кораблестроители провели исследование модели корабля и выявил серьезные дефекты в его конструкции. Он сообщил об этом Адмиралтейству, но его мнение не было принято во внимание. В результате при выходе в море корабль перевернулся, что повлекло за собой гибель более 500 моряков.

В настоящее время физическое моделирование широко используется для разработки и экспериментального исследования различных сооружений (плотин электростанций, оросительных систем и т.п.), машин и т.п. до их реального построения. Например, аэродинамические качества самолетов исследуются на моделях.