Методы научного познания

    К теоретическим методам относят:

1. Идеализацию – мысленное выделение существенных и абстрагирование от несущественных свойств (черт, сторон и т.п.) явлений или объектов.

    В результате таких изменений могут  быть, например, исключены из рассмотрения какие-то свойства, стороны, признаки объектов.

    Изменения объекта, достигаемые в процессе идеализации, могут производиться  также и путем наделения его  какими-то особыми свойствами, в  реальной действительности неосуществимыми.

    Целесообразность  использования идеализации определяется следующими обстоятельствами.

    Во-первых, идеализация целесообразна тогда, когда подлежащие исследованию реальные объекты достаточно сложны для имеющихся  средств теоретического, в частности, математического, анализа. А по отношению  к идеализированному случаю можно, приложив эти средства, построить  и развить теорию, в определенных условиях и целях эффективную, для  описания свойств и поведения  этих реальных объектов (отличие от бесплодной фантазии).

    Во-вторых, идеализацию целесообразно использовать в тех случаях, когда необходимо исключить некоторые свойства, связи  исследуемого объекта, без которых  он существовать не может, но которые  затемняют существо протекающих  в нем процессов.

    В-третьих, применение идеализации целесообразно  тогда, когда исключаемые из рассмотрения свойства, стороны, связи изучаемого объекта не влияют в рамках данного  исследования на его сущность.

    Будучи  разновидностью абстрагирования, идеализация  допускает элемент чувственной  наглядности (обычный процесс абстрагирования  ведет к образованию мысленных  абстракций, не обладающих никакой  наглядностью). Эта особенность идеализации  очень важна для реализации такого специфического метода теоретического познания, каковым является мысленный эксперимент (умственный, субъективный, воображаемый, идеализированный).  Мысленный эксперимент предполагает оперирование идеализированным объектом (замещающим в абстракции объект реальный), которое заключается в мысленном подборе тех или иных положений, ситуаций, позволяющих обнаружить какие-то важные особенности исследуемого объекта. В этом проявляется определенное сходство мысленного (идеализированного) эксперимента с реальным. Вместе с тем мысленный эксперимент играет и самостоятельную роль в науке. При этом, сохраняя сходство с реальным экспериментом, он в то же время существенно отличается от него. Реальный эксперимент – это метод, связанный с практическим, предметно-манипулятивным, «орудийным» познанием окружающего мира. В мысленном же эксперименте исследователь оперирует не материальными объектами, а их идеализированными образами, и само оперирование производится в его сознании, т.е. чисто умозрительно.

    Основное  положительное значение идеализации  как метода научного познания заключается  в том, что получаемые на ее основе теоретические построения позволяют  затем эффективно исследовать реальные объекты и явления. Упрощения, достигаемые  с помощью идеализации, облегчают  создание теории, вскрывающей законы исследуемой области явлений  материального мира. Если теория в  целом правильно описывает реальные явления, то правомерны и положенные в ее основу идеализации.

2. Формализацию – построение абстрактных математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов и явлений действительности. Под формализацией понимается особый подход в научном познании, который заключается в использовании специальной символики, позволяющей отвлечься от изучения реальных объектов, от содержания описывающих их теоретических положений и оперировать вместо этого некоторым множеством символов (знаков).

    Для построения любой формальной системы  необходимо:

• Задание алфавита, т.е. определенного набора знаков;
• Задание правил, по которым из исходных знаков этого алфавита  могут быть получены «слова», «формулы»;
• Задание правил, по которым от одних слов, формул данной системы можно переходить к другим словам и формулам (так называемые правила вывода).

    В результате создается формальная знаковая система в виде определенного  искусственного языка. Важным достоинством этой системы является возможность  проведения в ее рамках исследования какого-либо объекта чисто формальным путем (оперирование знаками) без непосредственного  обращения к этому объекту.

    Другое  достоинство формализации состоит  в обеспечении краткости и  четкости записи научной информации, что открывает большие возможности  для оперирования ею.

    Формализация  той или иной теории возможна только при учете ее содержательной стороны. Только в этом случае могут быть правильно применены те или иные формализмы.

3. Теоретизацию (аксиоматический метод) – построение теорий на основе аксиом – утверждений, доказательства истинности которых не требуется. Для вывода теорем из аксиом (и вообще одних формул из других) формулируются специальные правила вывода.
4. Математическое моделирование процессов или свойств объектов на основе исследования системы уравнений, описывающих изучаемый оригинал;
5. Гипотетико-дедуктивный (понятийно-дедуктивный) метод – получение необходимой информации с применением известных законов (гипотез) и дедуктивного метода (движение от общего к частному).

    Дедукция (от лат. deduction – выведение) есть получение частных выводов на основе знания каких-либо общих положений. Общие принципы и законы не дают ученым в процессе дедуктивного исследования сбиться с пути: они помогают правильно понять конкретные явления действительности. Получение новых знаний посредством дедукции существует во всех естественных науках, но особенно большое значение дедуктивный метод имеет в математике. Оперируя математическими абстракциями и строя свои рассуждения на весьма общих положениях, математики вынуждены чаще всего пользоваться дедукцией. И математика является, пожалуй, единственной собственно дедуктивной наукой. В науке Нового времени пропагандистом дедуктивного метода познания был видный математик и философ Р.Декарт.

    Индукция (от лат. induction – наведение, побуждение) есть метод познания, основывающийся на формально-логическом умозаключении, которое приводит к получению общего вывода на основании частных посылок. Другими словами, это есть движение нашего мышления от частного, единичного к общему. Индукция широко применяется в научном познании и может реализовываться в виде следующих методов:

• Метод единственного сходства;
• Метод единственного различия;
• Соединенный метод сходства и различия;
• Метод сопутствующих изменений;
• Метод остатков.

    Родоначальником классического индуктивного метода познания является Ф.Бэкон. Но он трактовал  индукцию чрезвычайно широко, считал ее важнейшим методом открытия новых  истин в науке, главным средством  научного познания природы. Такое неоправданно расширенное понимание роли индукции в научном познании получило наименование всеиндуктивизма.

    Но, несмотря на имевшие место в истории  науки и философии попытки  оторвать индукцию от дедукции, противопоставить их в реальном процессе научного познания, эти два метода не применяются  как изолированные, обособленные друг от друга. Каждый из них используется на соответствующем этапе познавательного  процесса. Более того, в процессе использования индуктивного метода зачастую «в скрытом виде» присутствует и дедукция.⁴

6. Метод проверки теории на адекватность (метод подтверждаемости) – сопоставление следствий, вытекающих из теорий, и результатов математического моделирования на соответствие эмпирическим фактам.⁵

    Общенаучные методы, применяемые  на эмпирическом и  теоретическом уровнях  познания:

1. Анализ  - разделение объекта (мысленно или реально) на составные части с целью их отдельного изучения. В качестве таких частей могут быть какие-то вещественные элементы объекта или же его свойства, признаки, отношения и т.п.

    Анализ  – необходимый этап в познании объекта. С древнейших времен анализ применялся, например, для разложения на составляющие некоторых веществ. Однако в науке Нового времени  аналитический метод был абсолютизирован. В указанный период ученые, изучая природу, «рассекали ее на части» (по выражению  Ф.Бэкона) и, исследуя части, не замечали значения целого. Это было результатом  метафизического метода мышления, который  господствовал тогда в умах естествоиспытателей.

    Несомненно, анализ занимает важное место в изучении объектов материального мира. Но он составляет лишь первый этап процесса познания. Для постижения объекта  как единого целого нельзя ограничиваться изучение лишь его составных частей.  В процессе познания необходимо вскрывать  объективно существующие связи между  ними, рассматривать их в совокупности, в единстве. Осуществить этот второй этап в процессе познания – перейти от изучения отдельных составных частей объекта к изучению его как единого связанного целого – возможно только в том случае, если метод анализа дополняется другим методом – синтезом.

2. В процессе синтеза производится соединение воедино составных частей (сторон, свойств, признаков и т.п.) изучаемого объекта, расчлененных в результате анализа. На этой основе происходит дальнейшее изучение объекта, но уже как единого целого. При этом синтез не означает простого механического соединения разъединенных элементов в единую систему. Он раскрывает место и роль каждого элемента в системе целого, устанавливает их взаимосвязь и  взаимообусловленность, т.е. позволяет понять подлинное диалектическое единство изучаемого объекта.

    Анализ  и синтез с успехом используются и в сфере мыслительной деятельности человека, т.е. в теоретическом познании. Но и здесь, как и на эмпирическом уровне познания, анализ и синтез –  это не две оторванные друг от друга  операции. По своему существу они –  как бы две стороны единого  аналитико-синтетического метода познания. Как подчеркивал Ф.Энгельс, «мышление  состоит столько же в разложении предметов сознания на их элементы, сколько в объединении связанных  друг с другом элементов в некоторое  единство. Без анализа нет синтеза».

3. Аксиоматический метод — метод построения какого-нибудь раздела науки (напр., математики, математической логики, механики, термодинамики и др.) или какой-либо науки в целом, при котором из всех истинных утверждений раздела (или науки) избирается некоторое конечное подмножество из числа этих утверждений, кладется в основу раздела в качестве исходных положений — аксиом, из которых затем логическим путем, посредством доказательства средствами формальной логики выводятся все остальные истинные утверждения (теоремы) этого раздела или научной теории.

    Если  говорить более конкретно, то первым шагом аксиоматического метода является то, что без определений принимается  некоторая совокупность первичных  терминов (или символов), соответствующая  некоторым неспецифицированным  совокупностям основных исходных объектов исследуемой области. Одновременно выводятся первичные термины  и для операций и отношений, определенных для соответствующих областей носде-цифицированных объектов. Затем на основе первичных  терминов формулируются аксиомы, описывающие  свойства первичных операций и отношений. Из аксиом логическим путем выводятся  теоремы аксиоматической теории. Новые более сложные объекты  вводятся в теорию на основе первичных  терминов путем явных определений. О их свойствах также доказываются соответствующие теоремы. Так, Евклид, который уже применял аксиоматический  метод в своих «Началах», взял в качестве первичных терминов такие, как точка, прямая и плоскость. Принятая в наши дни аксиоматика евклидовой геометрии, предложенная Д. Гильбертом, исходит из шести первичных терминов: «точка», «прямая», «плоскость», «инцидентно», «между» и «конгруэнтно».

    Аксиоматический метод имеет важнейшее значение для математики и математической логики. Известно, что в рамках аксиоматических  теорий все доказуемые предложения  математики (теоремы) и все доказуемые высказывания математической логики, которые также называются теоремами, получаются логическим путем с помощью  правил дедукции из небольшого конечного  числа исходных недоказуемых в рамках данной системы начал, называемых аксиомами. Немецкий математик и логик Д. Гильберт избрал аксиоматический метод  своим основным орудием нового обоснования  математики. Аксиоматический метод  построения научной теории нашел  применение также в механике, термодинамике, электродинамике и др.

    Аксиоматический метод облегчает организацию  и систематизацию научного знания, позволяет быстрее выявить внутреннюю, логическую связь между отдельными разделами теории, четко вычленяет  исходные положения и положения, получаемые из аксиом, приучает к точности и строгости суждений.