Эмпирический и теоретический уровни научного знания, критерии их различия

       Различают два уровня научного познания – эмпирический и теоретический. (Можно сказать также – эмпирическое и теоретическое исследования.)

Эмпирический уровень научного познаниявключает в себя наблюдение, эксперимент, группировку, классификацию и описание результатов наблюдения и эксперимента, моделирование.

       Теоретический уровень научного познаниявключает в себя выдвижение, построение и разработку научных гипотез и теорий; формулирование законов; выведение логических следствий из законов; сопоставление друг с другом различных гипотез и теорий, теоретическое моделирование, а также процедуры объяснения, предсказания и обобщения.

       Соотношение эмпирического и теоретического уровней научного познания с чувственным и рациональным познанием

       Почти тривиальным стало утверждение о том, что роль и значение эмпирического познания определяются его связью с чувственной ступенью познания. Однако эмпирическое познание – не только чувственное. Если мы просто фиксируем показания прибора и получаем утверждение «стрелка стоит на делении шкалы 744», то это не будет еще научным знанием. Научным знанием (фактом) такое утверждение становится только тогда, когда мы соотнесем его с соответствующими понятиями, например, с давлением, силой или массой (и соответствующими единицами измерения: мм ртутного столба, кг массы).

       Равным образом о теоретическом уровне научного познания нельзя сказать, что знание, которое он доставляет, есть «чистая рациональность». В выдвижении гипотезы, в разработке теории, в формулировании законов и сопоставлении теорий друг с другом используются наглядные («модельные») представления, которые принадлежат чувственной ступени познания.

       В целом можно сказать, что на низших уровнях эмпирического исследования преобладают формы чувственного познания, а на высших уровнях теоретического исследования – формы рационального познания.

       Различия между эмпирическим и теоретическим уровнями научного познания

       1. Рассматриваемые уровни различаются по предмету. Исследователь на обоих уровнях может изучать один и тот же объект, но «видение» этого объекта и его представление в знаниях одного из этих уровней и другого будут не одними и теми же.

       Эмпирическое исследование в своей основе направлено на изучение явлений и (эмпирических) зависимостей между ними. Здесь более глубокие, сущностные связи не выделяются еще в чистом виде: они представлены в связях между явлениями, регистрируемыми в эмпирическом акте познания.

       На уровне же теоретическом имеет место выделение сущностных связей, которые определяют основные черты и тенденции развития предмета. Сущность изучаемого объекта мы представляем себе как взаимодействие некоторой совокупности открытых и сформулированных нами законов. Назначение теории в том и состоит, чтобы, расчленив сначала эту совокупность законов и изучив их по отдельности, затем воссоздать посредством синтеза их взаимодействие и раскрыть тем самым (предполагаемую) сущность изучаемого предмета.

       2. Эмпирический и теоретический уровни научного познания различаются по средствам познания. Эмпирическое исследование основывается на непосредственном взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Теоретическое исследование, вообще говоря, не предполагает такого непосредственного взаимодействия исследователя с объектом: здесь он может изучаться в той или иной мере опосредованно, а если и говорится об эксперименте, то это «мысленный эксперимент», т. е. идеальное моделирование.

       Уровни научного познания различаются также понятийными средствами и языком. Содержание эмпирических терминов – это особого рода абстракции – «эмпирические объекты». Они не являются объектами изучаемой реальности (или «данности»): реальные объекты предстают как идеальные, наделенные фиксированным и ограниченным набором свойств (признаков). Каждый признак, который представлен в содержании термина, обозначающего эмпирический объект, присутствует и в содержании термина, обозначающего реальный объект, хотя и не наоборот. Предложения языка эмпирического описания – их можно назвать эмпирическими высказываниями – поддаются конкретной, непосредственной проверке в следующем смысле. Высказывание вроде «стрелка динамометра установилась около деления шкалы 100» является истинным, если показание названного прибора действительно такое. Что касается теоретических высказываний, т. е. предложений, которые мы используем в теоретических выкладках, то они вышеописанным непосредственным образом, как правило, не проверяются. Они сопоставляются с результатами наблюдений и экспериментов не изолированно, а совместно – в рамках определенной теории. В языке теоретического исследования используются термины, содержанием которых являются признаки «теоретических идеальных объектов». Например: «материальная точка», «абсолютно твердое тело», «идеальный газ», «точечный заряд» (в физике), «идеализированная популяция» (в биологии), «идеальный товар» (в экономической теории в формуле «товар – деньги – товар»). Эти идеализированные теоретические объекты наделяются не только свойствами, которые мы обнаруживаем реально, в опыте, но также и свойствами, которых ни у одного реального объекта нет.

       3. Эмпирический и теоретический уровни научного познания различаются по характеру используемых методов. Методы эмпирического познания нацелены на как можно более свободную от субъективных напластований объективную характеристику изучаемого объекта. А в теоретическом исследовании фантазии и воображению субъекта, его особым способностям и «профилю» его личностного познания предоставляется свобода, пусть вполне конкретная, т. е. ограниченная.

       Единство эмпирического и теоретического уровней научного познания

       Между эмпирическим и теоретическим уровнями познания имеется существенная связь. Без теории исследователь не знал бы, что он собственно наблюдает и для чего проводит эксперимент, т. е. что он ищет и что изучает. Например, для формулирования эмпирического высказывания «тело движется равномерно по прямой линии» требуется использовать определенную схему описания, а она предполагает определенную теорию – теорию равномерного и прямолинейного движения.

       Можно сказать так: эмпирические данные всякой науки – это теоретически истолкованные результаты того, что мы воспринимаем в опыте. Разумеется, в процессе интерпретации мы «говорим одно, хотя видим другое», но очевидно, что «одно» связано с «другим». Так что мы вполне обоснованно говорим, что по проводнику идет электрический ток, хотя видим отклонение стрелки прибора – амперметра.

       Зависимость опытных данных от теоретических положений иногда понимается как несопоставимость результатов наблюдений и экспериментов для различных теорий. Однако это не так. «Языки наблюдения» различных теорий сопоставимы: ведь они используют, в конце концов, одни и те же числовые шкалы для измерений и т. п.

       С другой стороны, несостоятельно, с точки зрения плодотворности исследования, чрезмерное преувеличение роли теории без должного уважительного отношения к результатам эмпирического исследования. Эмпирический уровень научного познания обладает и своим собственным, вполне самостоятельным научным значением. Например, огромное значение для развития физики имело открытие в 1896 г. французским физиком А. Беккерелем естественной радиоактивности урановой соли. Великие события в биологии начались в 1668 г., когда нидерландский естествоиспытатель Антони ван Левенгук занялся исследованием многих природных объектов, используя микроскоп: последовали такие фундаментальные открытия, как открытие сперматозоидов и красных кровяных телец. Огромное значение для развития антропологии имело обнаружение голландским ученым Э. Дюбуа в 1890 г. на острове Ява останков челюсти питекантропа. И, очевидно, даже те, кто не признает теорию эволюции, не станет отрицать важность этой находки для науки.

       Самостоятельное значение эмпирического уровня научного познания заключается также и в том, что результаты всякого опыта, будучи зависимыми в их истолковании и понимании от определенной теории, по отношению к некоторой другой теории (разумеется, релевантной, относящейся к той же самой предметной области) вполне могут выступать как основа ее анализа и критики.

       Эмпирическое знание неверно понимать как логическое обобщение данных наблюдения и эксперимента. Между ними существует другой тип отношения; логическое моделирование (репрезентация)чувственно данных в некотором языке. Эмпирическое знание всегда является определённой понятийно- дискурсной моделью чувственного знания.

       Необходимо отметить, что само эмпирическое знание имеет довольно сложную структуру, состоящую из четырёх уровней. Первичным, простейшим уровнем эмпирического знания являются единичные эмпирические высказывания (с квантором существования или без), так называемые «протокольные предложения». Их содержанием является дискурсная фиксация результатов единичных наблюдений; при составлении таких протоколов фиксируется точное место и время наблюдения.

       Вторым, более высоким уровнем эмпирического знания являются факты. Научные факты представляют собой индуктивные обобщения протоколов, это – обязательно общие утверждения статистического или универсального характера. Они утверждают отсутствие или наличие каких либо событий, свойств, отношений в исследуемой предметной области и их интенсивность.

       Третьим, еще более высоким уровнем эмпирического знания являются эмпирические законы различных видов (функциональные, причинные, структурные, динамические, статистические и т.д.). Научные законы – это особый вид отношений между событиями, состояниями или свойствами, для которых характерно временное или пространственное постоянство (мерность).

       Наконец, самым общим, четвертым уровнем существования эмпирического научного знания являются феноменологичекие теории. Они представляют собой логически организованное множество соответствующих законов и эмпирических фактов. Являясь высшей формой логической организации эмпирического знания, феноменологические теории, тем не менее, и по характеру своего происхождения, и по возможностям обоснования, остаютс гипотетическим, предположительным знанием.

       На эмпирическом уровне преобладает живое созерцание (чувственное познание), рациональный момент и его формы (суждения, понятия и др.) здесь присутствуют, но имеют подчиненное значение. Поэтому исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений доступных живому созерцанию и выражающих внутренние отношения. Сбор фактов, их первичное обобщение, описание наблюдаемых и экспериментальных данных, их систематизация, классификация и иная фактофиксирующая деятельность - характерные признаки эмпирического познания.

       1 Иногда утверждают, что эмпирическое познание отражает лишь внешние свойства и отношения предметов и процессов. Но это неверно, ибо тогда мы никогда не выявим их внутренние связи, существенные, закономерные отношения. Эмпирическое, опытное исследование направлено непосредственно (без промежуточных звеньев) на свой объект. Оно осваивает его с помощью таких приемов и средств, как описание, сравнение, измерение, наблюдение, эксперимент, анализ, индукция, а его важнейшим элементом является факт (от лат. factum - сделанное, свершившееся).

       Любое научное исследование начинается со сбора, систематизации и обобщения фактов. Понятие " факт " имеет следующие основные значения:

1) Некоторый фрагмент действительности, объективные события, результаты, относящиеся либо к объективной реальности ("факты действительности"), либо к сфере сознания и познания ("факты сознания").

2) Знание о каком-либо событии, явлении, достоверность которого доказана, т.е. синоним истины.

3) Предложение, фиксирующее эмпирическое знание, т.е. полученное в ходе наблюдений и экспериментов.

       Второе и третье из названных значений резюмируются в понятии "научный факт". Последний становится таковым тогда, когда он является элементом логической структуры конкретной системы научного знания, включен в эту систему. Данное обстоятельство всегда подчеркивали выдающиеся ученые. "Мы должны признать - отмечал Н. Бор, - что ни один опытный факт не может быть сформулирован помимо некоторой системы понятий" [1]. Луи де Бройль писал о том, что "результат эксперимента никогда не имеет характера простого факта, который нужно только констатировать. В изложении этого результата всегда содержится некоторая доля истолкования, следовательно, к факту всегда примешаны теоретические представления.

       Экспериментальные наблюдения получают научное значение только после определенной работы нашего ума, который, каким бы он ни был быстрым и гибким, всегда накладывает на сырой факт отпечаток наших стремлений и наших представлений" А. Эйнштейн считал предрассудком убеждение в том, будто факты сами по себе, без свободного теоретического построения, могут и должны привести к научному познанию. Собрание эмпирических фактов, как бы обширно оно ни было, без "деятельности ума" не может привести к установлению каких-либо законов и уравнений.

       В понимании природы факта в современной методологии науки выделяются две крайние тенденции: фактуализм и теоретизм. Если первый подчеркивает независимость и автономность фактов по отношению к различным теориям, то второй, напротив, утверждает, что факты полностью зависят от теории и при смене теорий происходит изменение всего фактуального базиса науки. Верное решение проблемы состоит в том, что научный факт, обладая теоретической нагрузкой, относительно не зависим от теории, поскольку в своей основе он детерминирован материальной действительностью.

       Парадокс теоретической нагруженности фактов разрешается следующим образом. В формировании факта участвуют знания, которые проверены независимо от теории, а факты дают стимул для образования новых теоретических знаний. Последние в свою очередь - если они достоверны - могут снова участвовать в формировании новейших фактов, и т.д.

       В научном познании факты играют двоякую роль: во-первых, совокупность фактов образует эмпирическую основу для выдвижения гипотез и построения теорий; во-вторых, факты имеют решающее значение в подтверждении теорий (если они соответствуют совокупности фактов) или их опровержении (если тут нет соответствия). Расхождение отдельных или нескольких фактов с теорией не означает, что последнюю надо сразу отвергнуть. Только в том случае, когда все попытки устранить противоречие между теорией и фактами оказываются безуспешными, приходят к выводу о ложности теории и отказываются от нее. В любой науке следует исходить из данных нам фактов, которые необходимо признавать, независимо от того, нравятся они нам или нет.

       Говоря о важнейшей роли фактов в развитии науки, В. И. Вернадский писал: "Научные факты составляют главное содержание научного знания и научной работы. Они, если правильно установлены, бесспорны и общеобязательны. Наряду с ними могут быть выделены системы определенных научных фактов, основной формой которых являются эмпирические обобщения.

       Это тот основной фонд науки, научных фактов, их классификаций и эмпирических обобщений, который по своей достоверности не может вызвать сомнений и резко отличает науку от философии и религии. Ни философия, ни религия таких фактов и обобщений не создают". При этом недопустимо "выхватывать" отдельные факты, а необходимо стремиться охватить по возможности все факты (без единого исключения). Только в том случае, если они будут взяты в целостной системе, в их взаимосвязи, они и станут "упрямой вещью", "воздухом ученого", "хлебом науки".

       Хотя любой факт, будучи детерминирован реальной действительностью, практикой, так или иначе концептуализирован, "пропитан" определенными теоретическими представлениями, однако всегда необходимо различать факты действительности как ее отдельные, специфические проявления, и факты знания как отражение этих проявлений в сознании человека. Не следует "гнаться" за бесконечным числом фактов, а, собрав определенное их количество, необходимо в любом случае включить собранную систему фактов в какую-то концептуальную систему, чтобы придать им смысл и значение. Ученый не вслепую ищет факты, а всегда руководствуется при этом определенными целями, задачами, идеями и т.п.

       Таким образом, эмпирический опыт никогда - тем более в современной науке - не бывает слепым: он планируется, конструируется теорией, а факты всегда так или иначе теоретически нагружены. Поэтому исходный пункт, начало науки - это, строго говоря, не сами по себе предметы, не голые факты (даже в их совокупности), а теоретические схемы, "концептуальные каркасы действительности". Они состоят из абстрактных объектов ("идеальных конструктов") разного рода - постулаты, принципы, определения, концептуальные модели и т.п.

       Как в этой связи отмечал А. Уайтхед, научное познание представляет собой соединение двух слоев. Один слой складывается из непосредственных данных, полученных конкретными наблюдениями. Другой представлен нашим общим способом постижения мира. Их можно, считает Уайтхед, назвать Слоем наблюдения и Концептуальным Слоем, причем первый из них всегда интерпретирован с помощью понятий, доставляемых концептуальным слоем.

       Согласно К. Попперу, абсурдом является вера в то, что мы можем начать научное исследование с "чистых наблюдений", не имея "чего-то похожего на теорию". Поэтому некоторая концептуальная точка зрения совершенно необходима. Наивные же попытки обойтись без нее могут, по его мнению, только привести к самообману и к некритическому использованию какой-то неосознанной точки зрения. Даже тщательная проверка наших идей опытом сама в свою очередь, считает Поппер, вдохновляется идеями: эксперимент представляет собой планируемое действие, каждый шаг которого направляется теорией.

       Таким образом, мы "делаем" наш опыт. Именно теоретик указывает путь экспериментатору, причем теория господствует над экспериментальной работой от ее первоначального плана и до ее последних штрихов в лаборатории. Соответственно не может быть и "чистого языка наблюдений", так как все языки "пронизаны теориями", а голые факты, взятые вне и помимо "концептуальных очков", не являются основой теории.