Процедуры перехода к эмпирическим зависимостям и фактам

Переход от данных наблюдения к эмпирическим зависимостям и на­учному факту предполагает элиминацию из наблюдений содержа­щихся в них субъективных моментов (связанных с возможными ошибками наблюдателя, случайными помехами, искажающими про­текание изучаемых явлений, ошибками приборов) и получение досто­йного объективного знания о явлениях.

Такой переход предполагает довольно сложные познавательные процедуры. Чтобы получить эмпирический факт, необходимо осуще­ствить по меньшей мере два типа операций. Во-первых, рациональную обработку данных наблюдения и поиск в них устойчивого, инва­риантного содержания. Для формирования факта необходимо срав­нить между собой множество наблюдений, выделить в них повторяю­щиеся признаки и устранить случайные возмущения и погрешности, связанные с ошибками наблюдателя. Если в процессе наблюдения производится измерение, то данные наблюдения записываются в ви­де чисел. Тогда для получения эмпирического факта требуется опре­деленная статистическая обработка результатов измерения, поиск среднестатистических величин в множестве этих данных.

Если в процессе наблюдения применялись приборные установки, то наряду с протоколами наблюдения всегда составляется протокол контрольных испытаний приборов, в котором фиксируются их воз­можные систематические ошибки. При статистической обработке данных наблюдения эти ошибки также учитываются, они элиминиру­ются из наблюдений в процессе поиска их инвариантного содержания.

Поиск инварианта как условия формирования эмпирического факта свойствен не только естественнонаучному, но и социально-ис­торическому познанию. Скажем, историк, устанавливающий хроно­логию событий прошлого, всегда стремится выявить и сопоставить множество независимых исторических свидетельств, выступающих для него в функции данных наблюдения.

Во-вторых, для установления факта необходимо истолкование вы­являемого в наблюдениях инвариантного содержания. В процессе та­кого истолкования широко используются ранее полученные теорети­ческие знания.

Рассмотрим две конкретные ситуации, иллюстрирующие эту роль теоретических знаний при переходе от наблюдений к факту.

Известно, что одним из важных физических открытий конца XIX в. было обнаружение катодных лучей, которые (как выяснилось в ходе дальнейших исследований) представляют собой поток электронов. Экспериментируя с катодными лучами, У. Крукс зарегистрировал их отклонение под воздействием магнита. Полученные в этом опыте данные наблюдения были интерпретированы им как доказательство того, что катодные лучи являются потоком заряженных частиц. Осно­ванием такой интерпретации послужили теоретические знания о вза­имодействии заряженных частиц и поля, почерпнутые из классичес­кой электродинамики. Именно применение этих знаний привело к переходу от инварианта наблюдений к соответствующему эмпиричес­кому факту.

Не менее показательным в этом отношении является открытие в астрономии таких необычных космических объектов, как пульсары.

Летом 1976 г. мисс Белл, аспирантка известного английского ра­диоастронома Э. Хьюиша, случайно обнаружила на небе радиоисточ­ник, который излучал короткие радиоимпульсы. Многократные сис­тематические наблюдения позволили установить, что эти импульсы повторяются строго периодически, через 1,33 с. Первая интерпрета­ция этого инварианта наблюдений была связана с гипотезой об искус­ственном происхождении сигнала, который посылает сверхцивилизация. Вследствие этого наблюдения засекретили, и почти полгода о них никому не сообщалось.

Затем была выдвинута другая гипотеза — о естественном проис­хождении источника, подкрепленная новыми данными наблюдений (были обнаружены новые источники излучения подобного типа). Эта гипотеза предполагала, что излучение исходит от маленького, быстро вращающегося тела. Применение законов механики позволило вы­числить размеры данного тела — оказалось, что оно намного меньше Земли. Кроме того, было установлено, что источник пульсации нахо­дится именно в том месте, где более тысячи лет назад произошел взрыв сверхновой звезды. В конечном итоге был установлен факт, что существуют особые небесные тела — пульсары, являющиеся остаточ­ным результатом взрыва сверхновой звезды.

Установление этого эмпирического факта потребовало примене­ния целого ряда теоретических положений (это были сведения из об­ласти механики, электродинамики, астрофизики и т.д.).

В обоих рассмотренных случаях факт был получен благодаря ин­терпретации данных наблюдения. Эту процедуру не следует путать с процессом формирования теории, которая должна дать объяснение полученному факту.

Установление факта, что катодные лучи являются электрически за­ряженными частицами, не является еще теорией, точно так же как факт обнаружения пульсаров не означал, что построена теория пульсаров.

Самое важное, что такая теория ко времени открытия пульсаров уже была создана. Это была теория нейтронных звезд, построенная нашим соотечественником, физиком Л.Д. Ландау. Однако пульсары были обнаружены независимо от этой теории, и сами первооткрыва­тели нового астрономического объекта никак не ассоциировали свое открытие с теорией нейтронных звезд. Понадобилось время, чтобы отождествить пульсары с нейтронными звездами, и только после этого новые факты получили теоретическое объяснение.

Но тогда возникает очень сложная проблема, которая дискутируется сейчас в методологической литературе: получается, что для уста­новления факта нужны теории, а они, как известно, должны проверяться фактами. Эта проблема решается только в том случае, если вза­имодействие теории и факта рассматривается исторически. Безуслов­но, при установлении эмпирического факта использовались многие полученные ранее теоретические законы и положения. Для того что­бы существование пульсаров было установлено в качестве научного факта, потребовалось принять законы Кеплера, законы термодина­мики, законы распространения света — достоверные теоретические знания, ранее обоснованные другими фактами. Иначе говоря, в фор­мировании нового факта участвуют теоретические знания, которые были ранее проверены независимо от него. Что же касается новых фактов, то они могут служить основой для развития новых теоретиче­ских идей и представлений. В свою очередь новые теории, превратив­шиеся в достоверное знание, могут использоваться в процедурах ин­терпретации при эмпирическом исследовании других областей действительности и формировании новых фактов.

Таким образом, при исследовании структуры эмпирического по­знания выясняется, что не существует чистой научной эмпирии, не содержащей в себе примесей теоретического. Но это является не пре­пятствием для формирования объективно истинного эмпирического знания, а условием такого формирования.

Но эмпирический и теоретический уровни знания тесно связаны. Например, рассмотрим проблему теоретической нагруженности фактов.

На эмпирическом уровне мы можем выделить два подуровня: 1) наблюдений 2) эмпирических фактов.

Данные наблюдения содержат первичную информацию, которую мы получаем непосредственно в процессе наблюдения за объектом.

Переход от данных наблюдения к эмпирическому факту предполагает след познавательные операции. 1) рациональную обработку данных наблюдения и поиск в них устойчивого инвариантного содержания. 2) истолкование выявляемого в наблюдениях инвариантного содержания. При этом широко используются ранее полученные теоретические знания. Из-за этого возникает проблема теоретической нагруженности фактов: получается, что для установления факта нужны теории, а они, как известно, должны проверяться фактами. Этот парадокс разрешается, если рассматривать взаимодействие теории и факта исторически. Эмпирический факт действит зависим от предшествующих теоретических знаний. Но если эти предшествующие законы окажутся неверными, то необходимо будет пересмотреть и факты, основывающиеся на этих законах. Итак, в формировании факта участвуют знания, которые проверены независимо от теории, а факты дают стимул для образования новых теоретических знаний, которые, в свою очередь, если они достоверны, могут снова участвовать в формировании новейших фактов и т.д.

Итак, научное знание представляет собой огромную массу взаимодействующих между собой различных типов знаний. Теория принимает участие в формировании фактов, в свою очередь, факты требуют построения новых теоретических моделей, которые сначала строятся как гипотезы, а потом обосновываются и превращаются в теории. Бывает и так, что сразу строится развитая теория, которая дает объяснение известным, но не нашедшим ранее объяснения фактам, либо заставляет по-новому интерпретировать известные факты.