Теоретическое познание и его методы

Теоретический уровень научного исследования – более высокая ступень научного познания. Как было уже отмечено, эмпирическое и теоретическое познание различаются средствами и методами исследовательской деятельности. В этом смысле в теоретическом исследовании отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с объектами. Здесь объект может изучаться только опосредованно. Поэтому объект на этом уровне изучается в мысленном эксперименте. На теоретическом уровне также применяются методы идеализации, особые методы построения теории (идеализация, мысленный эксперимент, формализация и др.). На данном уровне происходит раскрытие наиболее глубоких существенных связей, закономерностей, присущих изучаемым объектам. Результатами теоретического познания становятся гипотезы, теории.

Выделяя в научном исследовании указанные два различных уровня, не следует, однако, их отрывать друг от друга. Эмпирический и теоретический уровни познания взаимосвязаны между собой. Эмпирический уровень выступает в качестве основы теоретического. Гипотезы и теории формируются благодаря теоретическому осмыслению научных фактов, получаемых на эмпирическом уровне. В свою очередь, эмпирический уровень научного познания не может существовать без теоретических знаний. Эмпирическое познание основывается на теоретических идеях, которые определяют направление этого исследования, обосновывают применение тех или иных методов, тех или иных ранее известных форм причинной обусловленности явлений.

Мыслительная деятельность исследователя в процессе теоретического познания включает в себя особый вид абстрагирования, который называют идеализацией. Идеализация представляет собой мысленное конструирование понятий о объектах, не существующих в действительности, но для которых имеются прообразы в реальном мире. Процесс идеализации предполагает исключение из рассмотрения свойств, которые присущи реальному объекту. Примером идеализации является, в частности, понятие «точка», под которой понимают тело, лишенное всяких размеров. Этот абстрактный объект, не имеющий измерений, используется при описании движения.

Процесс идеализации может осуществляться также путем наделения объекта какими-либо свойствами, которые в действительности не существуют. Примером может служить введенная путем идеализации в физику абстракция, известная под названием абсолютно чёрное тело. Такой объект наделён несуществующим в природе свойством поглощать абсолютно всю попадающую на него лучистую энергию, ничего не отражая и ничего не пропуская сквозь себя. Указанная идеализация сыграла важную роль в прогрессе научного познания в области физики.

Метод идеализации, играя позитивную роль в науке, имеет определенные ограничения. Развитие научного познания ставит учёных подчас перед необходимостью отказа от сформировавшихся ранее идеализированных представлений. Так, например, при создании специальной теории относительности пришлось отказаться от ньютоновских идеализаций «абсолютное пространство» и «абсолютное время».

Специфическим методом теоретического познания является мысленный эксперимент. Его также называют идеализированным экспериментом, потому что в отличие от реального эксперимента здесь оперируют идеализированными свойствами объекта. Иными словами, исследователь имеет дело не с реальным объектом и его свойствами, а с их мысленными образами. Оперирование образами происходит умозрительно, то есть в сознании. Мысленный эксперимент может играть вспомогательную роль в познании, если он используется как предварительное мысленное обдумывание реального эксперимента. Чаще всего любой реальный эксперимент вначале планируется, обдумывается. В этом смысле мысленный эксперимент – план реального эксперимента.

Мысленный эксперимент может иметь самостоятельное значение в научном познании, если существуют весомые ограничения для проведения реального эксперимента. К таковым относятся финансовые трудности, отсутствие материальной базы для проведения эксперимента, внешние воздействия, искажающие его результаты, и др. В научном познании возможны случаи, когда реальный эксперимент невозможно провести. Единственно возможным методом познания в этой ситуации является мысленный эксперимент.

В истории развития физики всегда широко использовались мысленные эксперименты. Примером могут служить мысленные эксперименты Галилея, которые привели к открытию закона инерции. Как это происходило? Что способствовало открытию закона инерции? Долгое время в физике господствовало утверждение, основанное на реальных экспериментах: движущее тело прекращает движение, если толкающая его сила прекращает свое действие. В этих экспериментах наблюдать равномерное непрекращающееся движение по инерции было невозможно. Галилей, проделав мысленные эксперименты с поэтапным идеализированием трущихся поверхностей, довёл до полного исключения существовние трения, вывел закон инерции. Только благодаря мысленному эксперименту оказалось возможным открыть фундаментальный закон механики.

Важным методом теоретического познания является формализация. Под формализацией понимается отображение результатов мышления в точных понятиях. В математике, где формализация наиболее развита, под ней понимается отображение содержательного знания с помощью знаковых формализмов. Примером формализации являются математические описания различных объектов.

Для осуществления формализации необходимо: наличие определенного набора знаков и наличие правил, по которым из исходных знаков могут быть получены «формулы» и благодаря которым можно переходить к другим формулам.

В результате создается формальная знаковая система, которая содержит в себе, благодаря краткости обширную научную информацию. Это создаёт широкие возможности для оперирования научной информацией. В частности, многим удаётся успешно пользоваться теоретическими выводами, так как они выражены в виде математических уравнений. Математическая символика является более точной, так как в ней отсутствует многозначность терминов, характерная для естественных языков.

Выражение теоретических положений науки в виде знаковой системы имеет большое значение для познания. Но при этом следует иметь в виду, что формализация возможна только при учете ее содержательной стороны. Это означает, что важной ступенью формализации является интерпретация математических формул, то есть выявление их эмпирического смысла.

Несмотря на широкое использование формализации как метода познания, его возможности не безграничны. Это утверждение получило обоснование благодаря австрийскому логику и математику Геделю, который доказал, что возможности любого формализованного языка ограничены.

История науки

Структура научного знания наряду с эмпирическими и теоретическими знаниями включает в себя основания научного знания, которые определяют стратегию научного поиска и обеспечивают его включённость в культуру соответствующей эпохи. Можно выделить следующие основания науки: идеалы и нормы научности, научную картину мира.

Идеалы и нормы научности. Научная деятельность регулируется определёнными идеалами и нормами.

Идеал научности – это ценности, определяющие организацию научного исследования и научного знания. Идеал научности зависит от понимания природы науки и социокультурных условий, в которых осуществляется научное исследование. Они носят конкретно-исторический характер и изменяются с течением времени. Так в истории науки сменяли друг друга математический, физический идеалы научности. В настоящее время происходит формирование гуманитарного идеала научности.

Идеал научности – это ценности, на которые учёный опирается в своей деятельности. Нормы – это правила, которые определяются этими ценностями (доказательства, объяснения, понимания и др.)

Научная картина мира является результатом синтеза знаний, получаемых в различных науках. Научная картина мира – это совокупность общих представлений о мире, вырабатываемая на различных этапах развития науки. Её называют общенаучной картиной мира, потому что она включает общие представления о природе и обществе.

Наряду с общей картиной мира существуют частные (дисциплинарные) картины мира, которые выступают систематизацией конкретнонаучного знания (физическая, химическая и др.). Научная картина мира включает в себя совокупность принципов, которые направляют научный процесс. Примерами таких принципов является атомизм, детерминизм и т.п. Кроме этого научная картина мира влияет на мировоззрение эпохи, являясь её ядром, начиная с эпохи Нового времени. Культ науки, поклонение научным методам, абсолютизация роли учёных, иными словами, сциентизм (от лат. наука) складывался с XVII века и достигает апогея в середине XIX, в эпоху НТР.

Методологические принципы объяснения истории науки. История науки – это область исследования, которая существовала на всех этапах развития науки. Длительное время объяснение истории науки базировалось на кумулятивизме (от лат. – увеличение, накопление). Кумулятивизм – это методологическая установка, согласно которой развитие научного знания происходит благодаря постепенному накоплению истинных знаний. Суть этой позиции заключена в признании поступательного развития науки, когда ни одна истина не отбрасывается, а развитие науки представляется накоплением фактов, методов, законов, теорий. Этой трактовки истории науки придерживался классический позитивизм (О. Конт).

Во второй половине XX века проблема истории науки стала характеризоваться как история научных революций. Концепция научных революций привела к отказу от кумулятивистской концепции науки, где развитие науки отождествлялась с её эволюцией. Выработка нового методологического подхода была осуществлена представителями постпозитивизма, такими как Т. Кун и И. Лакатос.

Т. Кун характеризует историю науки как историю научных революций. При этом научная революция характеризуется как процесс формирования научной теории за счёт опровержения прежних теорий.

Понятие «научная революция» во второй половине XX века стало центральным для объяснения истории науки. С этим понятием связывают становление новых этапов в развитии науки. Так Кун полагает, что научная революция является результатом смены господствующей научной теории, являвшейся образцом постановки и решения задач, которого придерживалось то или иное научное сообщество. Научная революция позволяет видеть мир совсем иным, чем это было свойственно предшествующей парадигме. Ярким примером является смена геоцентрической модели Вселенной – гелиоцентрической. При этом, замечал Кун, смена парадигм не всегда связана с реальными проблемами в науке, а часто обусловлена социально-психологическими мотивами.

Кумулятивистская трактовка науки также не принимается К. Поппером (1902–1994). Хотя свою концепцию истории науки он называет «эволюционной эпистемологией», его понимание эволюции не совпадает с кумулятивизмом. Он отмечает, что когда теория не способна решать научные проблемы, она отбрасывается, а на смену ей выдвигается другая.

В истории науки выделяют следующие этапы.

Классическая наука (наука XVII– XIX вв.)

В рамках классической науки основополагающим способом понимания являлась механика Галилея – Ньютона. Учёные Нового времени направляли свои усилия на исследование отдельных явлений, подвергая их экспериментам, индуктивному обобщению результатов, строгой количественной оценке. Классическая наука выполняла мировоззренческую функцию, что привело к формированию первой научной картины мира.

Научная картина мира – это система научных знаний о мире в целом.