Эмпирический и теоретический уровни научного познания

Различают два уровня научного познания — эмпирический и теоретический.

Эмпирический уровень научного познания направлен на исследование явлений (иными словами, форм и способов проявления сущности объектов, процессов, отношений), он формируется при использовании таких методов познания, как наблюдение, измерение, эксперимент. Основные формы существования эмпирического знания — группировка, классификация, описание, систематизация и обобщение результатов наблюдения и эксперимента.

Эмпирическое знание имеет довольно сложную структуру, включающую в себя четыре уровня.

   Первичный уровень — единичные эмпирические высказывания, содержанием которых является фиксация результатов единичных наблюдений; при этом фиксируется точное время, место и условия наблюдения.

Второй уровень эмпирического знания — научные факты, точнее — описание фактов действительности средствами языка | 90 | науки. При помощи таких средств утверждается отсутствие или наличие некоторых событий, свойств, отношений в исследуемой предметной области, а также их интенсивность (количественная определенность). Их символическими представлениями являются графики, диаграммы, таблицы, классификации, математические модели.

Третий уровень эмпирического знания — эмпирические закономерности различных видов (функциональные, причинные, структурные, динамические, статистические и т.д.).  

Четвертый уровень эмпирического научного знания — феноменологические теории как логически взаимосвязанное множество соответствующих эмпирических законов и фактов (феноменологическая термодинамика, небесная механика И. Кеплера, периодический закон химических элементов в формулировке Д. И. Менделеева и др.). От теорий в подлинном смысле этого слова эмпирические теории отличаются тем, что они не проникают в сущность исследуемых объектов, а представляют собой эмпирическое обобщение наглядно воспринимаемых вещей и процессов.

Теоретический уровень научного познания направлен на исследование сущности объектов, процессов, отношений и опирается на результаты эмпирического познания. Теоретическое знание есть результат деятельности такой конструктивной части сознания, как разум. В качестве ведущей логической операции теоретического мышления выступает идеализация, целью и результатом которой является конструирование особого типа предметов — «идеальных объектов» научной теории (материальная точка и «абсолютно черное тело» в физике, «идеальный тип» в социологии и др.). Взаимосвязанная совокупность такого рода объектов образует собственный базис теоретического научного знания.

Этот уровень научного познания включает в себя постановку научных проблем; выдвижение и обоснование научных гипотез и теорий; выявление законов; выведение логических следствий из законов; сопоставление друг с другом различных гипотез и теорий, теоретическое моделирование, а также процедуры объяснения, понимания, предсказания, обобщения.

В структуре теоретического уровня выделяют целый ряд компонентов: законы, теории, модели, концепции, учения, принципы, совокупность методов. Кратко остановимся на некоторых из них.

В законах науки отображаются объективные, регулярные, повторяющиеся, существенные и необходимые связи и отноше-| 91 |ния между явлениями или процессами реального мира. С точки зрения области действия все законы условно можно разделить на следующие виды.

1. Универсальные и частные (экзистенциальные) законы. Универсальные законы отображают всеобщий, необходимый, строго повторяющийся и устойчивый характер регулярной связи между явлениями и процессами объективного мира. Примером может служить закон теплового расширения тел: «Все тела при нагревании расширяются».

Частные законы представляют собой связи, либо выведенные из универсальных законов, либо отображающие регулярность событий, характеризующих некоторую частную сферу бытия. Так, закон теплового расширения металлов является вторичным, или производным, по отношению к универсальному закону теплового расширения всех физических тел и характеризует свойство частной группы химических элементов.

2. Детерминистические и стохастические (статистические) законы. Детерминистические законы дают предсказания, имеющие вполне достоверный и точный характер. В отличие от них стохастические законы дают лишь вероятностные предсказания, они отображают определенную регулярность, которая возникает в результате взаимодействия случайных массовых или повторяющихся событий.

3. Эмпирические и теоретические законы. Эмпирические законы характеризуют регулярности, обнаруживаемые на уровне явления в рамках эмпирического (опытного) знания. Теоретические законы отражают повторяющиеся связи, действующие на уровне сущности. Среди этих законов наиболее распространенными являются каузальные (причинные) законы, которые характеризуют необходимое отношение между двумя непосредственно связанными явлениями.

По своей сути научная теория представляет собой единую, целостную систему знания, элементы которой: понятия, обобщения, аксиомы и законы — связываются определенными логическими и содержательными отношениями. Отражая и выражая сущность исследуемых объектов, теория выступает как высшая форма организации научного знания.

В структуре научной теории выделяют: а) исходные фундаментальные принципы; б) основные системообразующие понятия; в) языковой тезаурус, т.е. нормы построения пра-| 92 | вильных языковых выражений, характерных для данной теории; г) интерпретационную базу, позволяющую перейти от фундаментальных утверждений к широкому полю фактов и наблюдений.

В современной науке выделяют типы научных теорий, которые классифицируются по различным основаниям.

Во-первых, по адекватности отображения исследуемой области явлений различают феноменологические и аналитические теории. Теории первого рода описывают действительность на уровне явлений, или феноменов, не раскрывая их сущности. Так, геометрическая оптика изучала явления распространения, отражения и преломления света, не раскрывая природы самого света. В свою очередь, аналитические теории раскрывают сущность исследуемых явлений. Например, теория электромагнитного поля раскрывает сущность оптических явлений.

Во-вторых, по степени точности предсказаний научные теории, как и законы, разделяют на детерминистические и стохастические. Детерминистические теории дают точные и достоверные предсказания, но в силу сложности многих явлений и процессов, наличия в мире значительной доли неопределенности и случайностей, такие теории применяются достаточно редко. Стохастические теории дают вероятностные предсказания, основанные на изучении законов случая. Такие теории применяются не только в физике или биологии, но и в социально-гуманитарных науках, когда делаются предсказания или прогнозы о процессах, в которых значительную роль играет неопределенность, стечение обстоятельств, связанных с проявлением случайностей массовых событий.

Важное место в научном познании на теоретическом уровне занимает совокупность методов, среди которых выделяются аксиоматический, гипотетико-дедуктивный, метод формализации, метод идеализации, системный подход и др.

Взаимосвязь эмпирического и теоретического знания с чувственным и рациональным познанием. Выявление эмпирического и теоретического уровней научного познания коррелирует, но не совпадает полностью с выделяемыми гносеологией и психологией уровнями чувственного и рационального познания.

Для такой дифференциации используются различные основания. Если различие теоретического и эмпирического в своей основе имеет различную степень проникновения в сущность исследуемых объектов, а также особенности используемых | 93 | методов познания, то различение чувственного и рационального (от лат. ratio — разум) базируется на выделении преимущественной системы познавательных способностей человека, используемых в конкретном акте познания.

В связи с этим и на эмпирическом, и на теоретическом уровнях научного знания одновременно «работают» и рациональное, и чувственное познание. Так, если на уровне эмпирического познания показание прибора фиксируется при помощи суждения «стрелка вольтметра остановилась на делении шкалы 12», то этот результат чувственного познания еще не является собственно научным знанием. Такое суждение обретает статус научного знания только в случае его соотнесения с конкретными понятиями, характеризующими единицы измерения: милливольт, вольт или киловольт. В дополнение к этому требуется точное знание о работоспособности прибора, стрелка которого может остановиться на упомянутом делении именно вследствие неисправности вольтметра.

Также нет жесткой и однозначной связи между теоретическим уровнем научного знания и рациональным познанием. Научная теория никогда не выступает как «чистая рациональность»: и в процессе выдвижения гипотезы, и при разработке теории, и в процессе формулирования законов активно используются наглядные представления, формируемые на чувственной ступени познания. Так, быстрому утверждению в системе физики микромира первых теоретических представлений о структуре атома во многом способствовали удачные наглядные образы. Модель атома Дж. Томсона (1856—1940) получила название модели «пудинга» («булки с изюмом» в русскоязычной интерпретации), а за моделями Э. Резерфорда (1871—1937) и Н. Бора (1885— 1962) закрепилось наименование «планетарных моделей» атома.

В учебной и научной литературе распространен тезис о том, что «на низших уровнях эмпирического исследования преобладают формы чувственного познания, а на высших уровнях теоретического исследования — формы рационального познания». Вряд ли можно безоговорочно присоединиться к этому выводу, и в первую очередь потому, что резкой грани между эмпирическим и теоретическим знанием не существует. Само выделение такого различия является теоретической абстракцией. В действительности взаимосвязь этих уровней достаточно сложна.

Так, принято считать, что периодический закон химических элементов открыт Д. И. Менделеевым (1834—1907), который действительно установил тесную периодическую взаимосвязь между свойствами химических элементов и образуемых ими соединений, с одной стороны, и атомным весом — с другой. Однако такая зависимость еще не являлась законом. Великому русскому химику удалось обнаружить лишь эмпирическую закономерность, но в сущность процесса он не проник. Д. И. Менделеев это ясно понимал, утверждая, что «мы не понимаем причины периодического закона... по существу, мы не знаем, что такое вещество». В частности, было неясно, почему в таблице по вертикали расположено именно восемь групп химических элементов.

И только с открытием структуры атома стала понятна причина особенностей периодической таблицы элементов, была раскрыта связь, которая явилась действительным законом: связь между свойствами химического элемента и зарядом его ядра. Выяснилось, что взаимосвязь, открытая самим Д. И. Менделеевым, — это внешнее проявление действительно закономерной связи.

Таким образом, открытие Д. И. Менделеева — это эмпирический уровень научного знания, однако самому этому открытию предшествовала огромная напряженная интеллектуальная работа на уровне рационального познания.