Формы научного знания: научный факт, проблема, гипотеза, закон

Научное знание – это сложное и разнородное образование. Оно включает в себя отношения эмпирического и теоретического уровней познания. В качестве форм научного знания можно указать проблемы, гипотезы, теории, факты, законы, принципы, идеи, аксиомы, теоремы, эмпирические обобщения, концепции, научная картина мира. Иногда формы научного знания являются выражением промежуточных фаз в проведении исследований – являются предварительными результатами. А иногда они имеют характер окончательного результата, смыслом и целью проведенных исследований. Некоторые формы знания имеют место исключительно на эмпирическом уровне познания (эмпирические обобщения, факты), а иные – исключительно на теоретическом уровне познания (теории, принципы, научная картина мира). И еще, стоит здесь подчеркнуть, что перечисленные формы представляют собой знания, выраженные и зафиксированные в языке науки, т.е. знания, которые могут быть общедоступными, о которых исследователь может сообщить научному сообществу и другим людям, – в отличие, скажем, от интуиции, тоже представляющую собой форму знания.

Научные факты – это зафиксированные в языке науки знания о действительных событиях, связях, свойствах изучаемых объектов.

Научные факты – это результат познания действительности на эмпирическом уровне. Иногда научные факты могут относиться к тем же предметам и явлениям, что и факты здравого смысла, которые человек приобретает при обыденно-практическом познании. Тем не менее, научные факты несут несколько иную информацию.

Во-первых, они устанавливаются на основе научных методов познания, проходят через процедуру эмпирического обобщения, статистической обработки и обладают более высокой степенью достоверности.

Во-вторых, научные факты – это результат осмысления в свете определенных научных теорий. Научные факты всегда соотнесены с определенными теоретическими представлениями. Это проявляется, в частности, в том, что научные факты всегда выражены на языке некоторой теоретической системы. Например, такой объект, как Луна на языке доклассической науки (в птолемеевой системе мира), был назван планетой, а на языке классической науки он именовался уже как спутник; и за этими разными терминами стояли разные теоретические представления; в птолемеевой системе у планет не было спутников.

Научные факты образуют эмпирический базис соответствующей научной теории. В значительной мере научные теории определяются эмпирическим базисом: они создаются таким образом, чтобы объяснять и описывать факты, представляющие предметную область этой теории. Если обнаруживаются факты, не укладывающиеся в рамки данной теории, то теория корректируется; выдвигаются гипотезы, ограничения; либо же начинается формирование новой научной теории. В то же время новая научная теория не только описывает и объясняет уже известные факты, но и предсказывает новые факты, т.е. участвует в формировании новых научных фактов.

Проблема (от греч. problema – преграда, трудность, задача) форма теоретического знания, содержанием которой является то, что еще не познано человеком, но что нужно познать. Проблема представляет собой вопрос или совокупность вопросов, совокупность исследовательских задач, которую формулирует ученый относительно изучаемого им предмета.

Проблема не есть застывшая форма знания, а процесс, включающий два основных момента (этапа движения познания) — ее постановку и решение.

Научная проблема, в отличие от псевдопроблемы (проблема создания вечного двигателя), должна быть актуальной, теоретически или практически значимой, поскольку настоящая научная проблема порождается не только ученым, сформулировавшим ее, но самим ходом развития науки; это отклик на возникшие потребности науки и общества.

По своей природе научная проблема парадоксальна. Она представляет собой «знание о незнании». Чтобы сформулировать научную проблему, нужно уже многое знать о предмете познания. В некотором смысле, развитие науки происходит как совершенствование формулировок старых проблем и постановка новых.

Как считает К. Поппер, наука начинает не с наблюдений, а именно с проблем, и ее развитие есть переход от одних проблем к другим — от менее глубоких к более глубоким. Проблемы возникают, по его мнению: а) либо как следствие противоречия в отдельной теории (например, в начале XX века были обнаружены противоречия в основаниях теории множеств, построенной Г. Кантором); б) либо при столкновении двух различных теорий (например, существовали противоречия между электродинамикой Максвелла и классической механикой Ньютона); в) либо в результате столкновения теории с наблюдениями (например, корпускулярные представления о природе света, разработанные И. Ньютоном, прекрасно описывали явления отражения и преломления света, но не позволяли объяснить явления интерференции и дифракции).

Для успешного решения любой научной проблемы Поппер формулирует два основных условия: а) ясное, четкое ее формулирование; б) критическое исследование различных ее решений.

Определяющее влияние на способ постановки и решения проблемы имеет, во-первых, характер мышления той эпохи, в которую формулируется проблема, и, во-вторых, уровень знания о тех объектах, которых касается возникшая проблема.

Гипотеза — форма теоретического знания, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда фактов, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве. Гипотетическое знание носит вероятный, а не достоверный характер и требует проверки, обоснования. В ходе доказательства выдвинутых гипотез — а) одни из них становятся истинной теорией, б) другие видоизменяются, уточняются и конкретизируются, в) третьи отбрасываются, превращаются в заблуждение, если проверка дает отрицательный результат. Выдвижение новой гипотезы, как правило, опирается на результаты проверки старой, даже в том случае, если эти результаты были отрицательными.

В современной методологии термин «гипотеза» употребляется в двух основных значениях: а) форма теоретического знания, характеризующаяся проблематичностью и недостоверностью; б) метод развития научного знания.

Говоря о гипотезах, нужно иметь в виду, что существуют различные их виды. Характер гипотез определяется во многом тем, по отношению к какому объекту они выдвигаются. Так, выделяют гипотезы общие, частные и рабочие. Первые — это обоснованные предположения о закономерностях различного рода связей между явлениями. Общие гипотезы — фундамент построения основ научного знания. Вторые — это тоже обоснованное предположение о происхождении и свойствах единичных фактов, конкретных событий и отдельных явлений. Третьи — это предположение, выдвигаемое, как правило, на первых этапах исследования и служащее его направляющим ориентиром, отправным пунктом дальнейшего движения исследовательской мысли.

Эмпирическая проверка (подтверждение или опровержение) гипотезы чаще всего осуществляется через сопоставление следствий, выводимых из гипотезы, с результатами наблюдений, экспериментов, измерений.

Иногда возможны прямые эмпирические проверки гипотезы. Такая возможность имеет место, когда гипотеза указывает на существование нового объекта (звезды, планеты, элементарной частицы) или нового явления.

Закон представляет собой утверждение, фиксирующее определенную связь между явлениями и предметами. Эта связь является:

а) объективной, так как присуща прежде всего реальному миру, чувственно-предметной деятельности людей, выражает реальные отношения вещей;

б) существенной, конкретно-всеобщей. Будучи отражением существенного в движении универсума, любой закон присущ всем без исключения процессам данного класса, определенного типа (вида) и действует всегда и везде, где развертываются соответствующие процессы и условия;

в) необходимой, ибо, будучи тесно связан с сущностью, закон действует и осуществляется с «железной необходимостью» в соответствующих условиях;

г) внутренней, так как отражает самые глубинные связи и зависимости данной предметной области в единстве всех ее моментов и отношений в рамках некоторой целостной системы;

д) повторяющейся, устойчивой, так как «закон есть прочное (остающееся) в явлении», «идентичное в явлении», их «спокойное отражение» (Гегель). Он есть выражение некоторого постоянства определенного процесса, регулярности его протекания, одинаковости его действия в сходных условиях.

Любой закон не есть нечто неизменное, а представляет собой конкретно-исторический феномен. С изменением соответствующих условий, с развитием практики и познания одни законы сходят со сцены, другие вновь появляются, меняются формы действия законов, способы их использования и т.д.

Многообразие видов отношений и взаимодействий в реальной действительности служит объективной основой существования многих форм (видов) законов, которые классифицируются по тому или иному критерию (основанию). По формам движения материи можно выделить законы: механические, физические, химические, биологические, социальные (общественные); по основным сферам действительности — законы природы, законы общества, законы мышления; по степени их общности, точнее — по широте сферы их действия — всеобщие (диалектические), общие (особенные), частные (специфические); по механизму детерминации — динамические и статистические, причинные и непричинные; по их значимости и роли — основные и неосновные; по глубине фундаментальности — эмпирические (формулируемые непосредственно на основе опытных данных) и теоретические (формируемые путем определенных мыслительных действий с идеализированными объектами) и т.п.

По степени общности. Большей степенью общности обладают те законы, которые относятся к более широким предметным областям. Так, например, законы движения в специальной теории относительности обладают большей степенью общности, чем законы классической механики.

Законы подразделяют на законы функционирования и законы развития. Законы функционирования фиксируют моменты устойчивости, повторяемости, стабильности в функционирующих системах. Отличительной чертой функционирующих систем является то, что последующие состояния этих систем закономерно воспроизводят предыдущие состояния; например: колебательные движения маятника или процессы в двигателе внутреннего сгорания. Законы же развития фиксируют связь между различными стадиями развивающейся системы. Отличительной чертой развития является то, что это необратимый, инновационный процесс; например: закон перехода количественных и качественных изменений или закон смены формаций.

Законы также можно подразделять на динамические и статические. Динамические законы устанавливают однозначную связь между предметами или между разными состояниями изучаемой системы; например, законы классической механики. Прогнозы, построенные на основе таких законов, дают однозначное предсказание. Статистические же законы устанавливают вероятностную связь между предметами или между разными состояниями изучаемой системы; например, законы статистической физики, законы квантовой механики.

Главное отличие закона от эмпирического факта состоит в том, что закон позволяет получить на основе формальных преобразований некоторые новые знания, тогда как эмпирический факт, сколь бы он общим ни был, не позволяет перейти к другому факту без соответствующего обращения к наблюдениям.