Естествознание как наука

Ньютона основными при выведении законов  механики. Эти понятия должны быть

определены  и представлены в краткой форме в виде слов (называемых в науке

терминами) или знаков (в том числе математических), которые имеют каждый

строго  фиксированное значение.

«Эмпирическое обобщение опирается на факты, индуктивным  путем собранные, не

выходя  за их пределы и не заботясь о  согласии или несогласии полученного

вывода  с другими существующими представлениями  о природе... При гипотезе

принимается во внимание какой-нибудь один или несколько  важных признаков

явления и на основании только их строится представление о явлении, без

внимания к другим его сторонам. Научная гипотеза всегда выходит за пределы

фактов, послуживших  основой для ее построения» (В. И. Вернадский. Биосфера

// Избранные  сочинения- Т. 5.- М., I960.- С. 19).

При выдвижении какой-либо гипотезы принимается во внимание не только ее

соответствие  эмпирическим данным, но и некоторые  методологические принципы,

получившие  название критериев простоты, красоты, экономии мышления и т. п.

«Я считаю, как и Вы, — говорил Гейзенберг Эйнштейну, — что простота

природных законов носит объективный характер, что дело не только в экономии

мышления. Когда сама природа подсказывает математические формы большой

красоты и простоты, — под формами я  подразумеваю здесь замкнутые системы

основополагающих  постулатов, аксиом и т. п., — формы, о существовании

которых никто еще не подозревал, то поневоле начинаешь верить, что они

«истинны», т. е. что они выражают реальные черты  природы» (В. Гейзенберг.

Физика  и философия. Часть и целое.- М., 1989- С. 196).

После выдвижения определенной гипотезы (научного предположения,

объясняющего  причины данной совокупности явлений) исследование опять

возвращается  на эмпирический уровень для ее проверки. При проверке научной

гипотезы  должны проводиться новые эксперименты, задающие природе новые

вопросы, исходя из сформулированной гипотезы. Цель — проверка следствий из

этой гипотезы, о которых ничего не было известно до ее выдвижения.

 Если  гипотеза выдерживает эмпирическую  проверку, то она приобретает  статус

 закона (или, в более слабой форме,  закономерности) природы. Если нет —

 считается  опровергнутой, и поиски иной, более приемлемой, продолжаются.

 Научное  предположение остается, таким образом,  гипотезой до тех пор, пока

 еще  не ясно подтверждается она  эмпирически или нет. Стадия  гипотезы не

 может  быть в науке окончательной, поскольку все научные положения в

 принципе  эмпирически опровергаемы, и гипотеза  рано или поздно или

 становится  законом или отвергается.

                      Принцип фальсифицируемости научных  положений, т. е. их

 свойство  быть опровергаемыми на практике, остается в науке непререкаемым.

 «В  той степени, в которой научное  высказывание говорит о реальности, оно

 должно  быть фальсифицируемо, а в той  степени, в которой оно не

 фальсифицируемо,  оно не говорит о реальности»  (К. Поппер. Открытое общество

 и его  враги. Т. 2. М., 1992, с. 21). Отсюда можно  сделать вывод, что

 главное  в науке — сам процесс духовного  роста, а не результат его,  который

 более  важен в технике.

      «Нам следует привыкнуть понимать  науку не как «совокупность  знаний»,

  а  как систему гипотез, т. е. догадок и предвосхищений, которые в принципе

  не  могут быть обоснованы, но которые  мы используем до тех пор,  пока они

  выдерживают  проверки, и о которых  мы  никогда не можем с полной

  уверенностью  говорить, что они «истинны», «более или менее достоверны» или

  даже  «вероятны» (Там же.- С. 335). Последнее  относится к попытке Р.

  Карнапа  разработать способы определения  вероятности истинности гипотезы  по

  степени  ее подтверждения.

      Проверочные эксперименты ставятся  таким образом, чтобы не столько

 подтвердить,  сколько опровергнуть данную  гипотезу. «Итак, если установлено

 какое-нибудь  правило, то прежде всего мы  должны исследовать те случаи, в

 которых  это правило имеет больше всего  шансов оказаться неверным» (А.

 Пуанкаре. Цит. соч.- С. 291). Эксперимент, который направлен на

 опровержение  данной гипотезы, носит название  решающего эксперимента. Именно

 он  наиболее важен для принятия  или отклонения гипотезы, так  как одного его

 достаточно  для признания гипотезы ложной.

      Вопрос об объективном статусе научного закона до сих пор является

 одним  из наиболее дискуссионных в  методологии естествознания. Еще

 Аристотель (благодаря философскому разделению  явления и сущности) выдвинул

 положение,  что наука изучает роды сущего. В современном понимании это и

 есть  то, что называют законом природы.  Существуют естественные законы, или

 законы  природы, и нормативные законы, или нормы, запреты и заповеди, т. е.

 правила,  которые требуют определенного  образа поведения. Нормативный  закон

 может  быть хорошим или плохим, но не «истинным» или «ложным». Если этот

 закон  имеет значение, то он может  быть нарушен, а если его  невозможно

 нарушить, то он поверхностен и не  имеет смысла. В противоположность

 нормативным,  естественные законы описывают  неизменные регулярности, которые

 либо  есть, либо нет. Их свойствами  являются периодичность и всеобщность

 какого-либо  класса явлений, т. е. необходимость  их возникновения при

 определенных, точно формулируемых условиях.

Закон природы, по Пуанкаре, — наилучшее выражение гармонии мира. «Закон

есть одно из самых недавних завоеваний человеческого  ума; существуют еще

народы, которые  живут среди непрерывного чуда и  которые не удивляются

этому. Напротив, мы должны были бы удивляться закономерности природы. Люди

просят  своих богов доказать их существование чудесами; но вечное чудо в

том, что  чудеса не совершаются беспрестанно. Потому-то мир и божественен,

что он полон  гармонии. Если бы он управлялся произволом, то что доказывало

бы нам, что он не управляется случаем? Этим завоеванием закона мы обязаны

астрономии, и оно-то и создает величие  этой науки, еще большее, чем

материальное  величие изучаемых ею предметов» (А. Пуанкаре. Цит. соч.- С.

157).

Итак, естествознание изучает мир с целью творения законов его

функционирования, как продуктов человеческой деятельности, отражающих

периодически  повторяющиеся факты действительности.

О практическом значении познания законов природы  Пуанкаре пишет так:

«Завоевания промышленности, обогащение стольких практических людей, никогда

не увидели бы света, если бы существовали только люди практики!..

Необходимо, следовательно, чтобы кто-то думал  за тех, кто не любит думать;

а так  как последних чрезвычайно много, то необходимо, чтобы каждая из наших

мыслей  приносила пользу столь часто, сколь  это возможно, и именно поэтому

всякий  закон будет тем более ценным, чем более он будет общим» (Там  же.-С.

289).

Совокупность  нескольких законов, относящихся к  одной области познания,

называется  теорией. В случае, если теория в  целом не получает убедительного

эмпирического подтверждения, она может быть дополнена  новыми гипотезами,

которых, однако, не должно быть слишком много, так как это подрывает

доверие к теории.

Подтвержденная  на практике теория считается истинной вплоть до того

момента, когда будет предложена новая теория, лучше объясняющая известные

эмпирические  факты, а также новые эмпирические факты, которые стали

известны  уже после принятия данной теории и оказались противоречащими  ей.

Итак, наука  строится из наблюдений, экспериментов, гипотез, теорий и

аргументации. Наука в содержательном плане  — это совокупность эмпирических

обобщений и теорий, подтверждаемых наблюдением  и экспериментом. Причем

творческий  процесс создания -теорий и аргументации в их поддержку играет в

науке не меньшую роль, чем наблюдение и эксперимент.

Схематично  структуру научного познания можно  представить следующим образом:

    Эмпирический  факт  –»   научный   факт  –»   наблюдение   –»   реальный

эксперимент –»  модельный эксперимент –»  мысленный эксперимент ->  фиксация

результатов эмпирического уровня исследований –»  эмпирическое обобщение  –»

использование имеющегося теоретического знания –»  образ –»   формулирование

гипотезы  –»  проверка ее на опыте    –»   формулирование  новых  понятий  –»

введение  терминов и знаков –»  определение их значения –»  выведение  закона

–»   создание  теории  –»  проверка  ее  на  опыте  –»  приятие   в   случае

необходимости дополнительных гипотез.

Итак, чудес  не бывает, если не в самой природе, то по крайней мере в

формулировании  законов ее развития, и от падения яблока на голову Ньютона

до открытия им закона всемирного тяготения —  дистанция огромного размера,

даже если в голове самого Ньютона она может  быть пройдена мгновенно. 

       Соотношение эмпирического и  теоретического уровней исследования 

Эмпирический  и теоретический уровни знания различаются  по предмету (во

втором  случае он может иметь свойства, которых нет у эмпирического

объекта), средствам (во втором случае это мыслительный эксперимент, метод