2014_bukina

в составе низших форм заслонены, переплетены со случайностями и поэтому не видны.

Исторический и логический методы не отрицают, а взаимно дополняют друг друга. Лишь применяя их в единстве, как того требует принцип единства исторического и логического, можно достичь понимания самых разнообразных процессов развития природы, общества и сознания. Эти методы применяются для анализа сложных, развивающихся систем. Сущность исторического метода состоит в том, что развитие объекта воспроизводится во всем многообразии конкретночувственных форм, событий, деталей, подробностей, зигзагов в развитии. Особенно широко этот метод применяется при изучении истории человеческого общества. Имеется бесчисленное количество работ, описывающих действия отдельных личностей, буквально по дням и часам, детально воспроизводящих обстановку событий и т. п. Этот метод находит также применение при описании геологической истории Земли, этапов развития животного и растительного мира и т. д.

Научная теория

Итогом, завершением, продуктом теоретического исследования является научная теория. Выше мы уже останавливались на некоторых особенностях теоретического знания. Рассмотрев методы построения теоретического знания, мы можем теперь дать более полную характеристику теории.

Теория – форма достоверного научного знания о некоторой совокупности объектов, представляющая собой систему взаимосвязанных утверждений и доказательств и содержащая методы объяснения и предсказания явлений данной предметной области. Остановимся подробнее на некоторых чертах теории как формы научного знания.

1. Теория – это прежде всего знание, относящееся к определенной предметной области. Явления, входящие в эту область, уже зафиксированы, описаны в науке, но еще не получили теоретического объяснения. Объединение знания в теорию и производится в соответствии с закономерностями данной области явлений. Именно этим и определяются объективные связи отдельных понятий, суждений и умозаключений в теории.

2. Теория должна включать в себя не только описание известной совокупности фактов, но и объяснять их, вскрывать те закономерности, которые управляют явлениями, и, следовательно, предсказывать факты. Эти закономерности, сформулированные в виде положений

51

теории, должны, в свою очередь, объединяться общим началом, идеей, отражающей фундаментальную закономерность данной совокупности явлений. (В теории Дарвина, например, таким объединяющим началом является принцип естественного отбора). Он охватывает противоположные стороны развития живых организмов – наследственность и изменчивость, вид как единство, в котором существуют эти противоположности, влияние среды и т. д.)

3. Для теории обязательным является доказательство, обоснование входящих в нее положений. Без обоснования выдвинутых положений нет теории. Доказательность теоретических положений достигается двумя путями. Во-первых, эти положения внутри самой теории должны быть связаны в логически стройную, непротиворечивую систему. Во-вторых (и это главное в обосновании теории), выводы и предсказания теории должны быть подтверждены практикой. До тех пор, пока такое подтверждение не получено, любая теория остается гипотезой.

Роль гипотез

Всвязи с этим можно отметить, что понятие гипотезы как раз и относится к периоду создания теории, т. е. выступает как форма развития теоретического научного знания. Гипотеза – это теория на этапе своего становления.

Главная задача, которую решает ученый на этом этапе создания теории, поиск, обнаружение, «изобретение» идеи, могущей стать основанием теории. Часто такие идеи возникают при сопоставлении различных областей знания. В приведенном выше примере такой идеей у Дарвина стал принцип естественного отбора. К этой идее Дарвин пришел, сопоставляя разнообразие пород животных и сортов растений, выведенных человеком путем искусственного отбора, и природное разнообразие видов животных и растений. Иногда такую ситуацию методологи науки представляют как перенос знания из одной области

вдругую. Надо заметить, что речь не может идти о простом переносе знаний. «Открытие» идеи есть всегда результат «продуктивной способности воображения» (Кант), результат напряженной мыслительной деятельности. Решающую роль в ней играет интуиция, опирающаяся на обширные знания из соответствующей сферы науки.

Вэтом смысле любая теория порождена воображением ученого, и заявление Ньютона, сказавшего однажды: «Гипотез я не измышляю», нельзя расценивать как констатацию реального положения дел. Это

52

изречение6 демонстрирует лишь предпочтение, отдаваемое Ньютоном индуктивному методу познания, предпочтение, характерное для становящейся эмпирической науки Нового времени. Вообще говоря, вероятно, в любой теории всегда найдутся положения, еще не подтвержденные практикой, и в этом смысле они могут быть названы гипотезами.

Путь, необходимый для превращения гипотезы в теорию, может занять долгие годы. Конечно, сам автор гипотезы часто бывает убежден в ее верности и относится к ней как к уже доказанной, т. е. как к теории. С этой точки зрения любопытно одно высказывание Лапласа. Изложив свою концепцию происхождения Солнечной системы императору Наполеону, Лаплас ответил на вопрос, почему в его концепции не нашлось места для бога: «Ваше Величество, я не нуждаюсь в этой гипотезе».

Действительно, с точки зрения естествоиспытателя, присутствие в мире некоей сверхъестественной силы не более чем гипотеза, т. е. утверждение, не подкрепленное опытом. Правда, и сама теория Канта– Лапласа пока не имеет однозначных эмпирических подтверждений, хотя и принимается большинством ученых. Как известно, существует и альтернативная гипотеза Джинса, еще менее подтвержденная эмпирически.

Завершая рассмотрение эмпирических и теоретических методов научного познания, следует подчеркнуть их неразрывное единство.

Это единство проявляется не только в том, что теоретическое знание не существует без эмпирического и наоборот, но и в том, что на каждом этапе эмпирического исследования неизбежно обращение к теоретическому мышлению. В свою очередь, любой этап построения теории должен корректироваться обращением к эмпирическим фактам. Научное познание в конечном счете существует и функционирует лишь в единстве теоретического и эмпирического знания.

6 Оно высказано им в его основном сочинении «Математические начала натуральной философии», написанном на латыни, и выглядит так: «Hipotesis non fingo». Разумеется, в самой Ньютоновской теории тяготения есть гипотезы, например гипотеза линейного дальнодействия.

53

ЯЗЫК НАУКИ

Анализ языка науки является одной из важнейших задач методологии науки. Для научного познания как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне язык с самого начала выступает как необходимая форма получения и фиксации знаний. Уже на эмпирическом уровне осуществляются такие познавательные действия, для которых использование языка совершенно необходимо. Например, в научном наблюдении, эксперименте с помощью языка фиксируются полученные результаты. Более того, чтобы начать наблюдение или эксперимент, надо сформулировать научную проблему, составить программу. Все это должно быть выражено на определенном языке. Теоретическое исследование целиком ведется в рамках языка.

Язык как знаковая система

Язык может изучаться и изучается с разных точек зрения. В отличие от языкознания, изучающего различные (все) аспекты естественных, сложившихся исторически национальных языков, или психологии, изучающей речевую деятельность как одну из психических функций человека, методология науки интересуется языком как средством выражения, фиксации, переработки, передачи и хранения научных знаний.

Язык представляет собой знаковую систему особого рода. Вообще говоря, в функции знаков могут выступать любые предметы, включенные определенным способом в человеческую деятельность. Явления материального мира с этой точки зрения могут использоваться человеком двумя принципиально различными способами. Первый состоит в утилизации физических, химических и других естественных материальных свойств каких-либо предметов. (Например, хлеб обладает определенными вкусовыми качествами, содержит различные вещества, необходимые организму, и потому может служить пищей человеку.)

Другой способ состоит в том, что один предмет выступает как заместитель, представитель другого, т. е. обозначает этот другой предмет

54

в определенной ситуации, иначе говоря – становится знаком. При этом его естественные свойства отступают на второй план. Свойство предмета быть знаком не принадлежит ему как физические, химические и другие естественные свойства. Оно выражает определенные отношения между людьми, так же как стоимость товара не содержится непосредственно в самой вещи, а есть определенное общественное отношение, проявляющееся в деятельности обмена. Поэтому любой знак представляет собой, как и товар, чувственно-сверхчувственную вещь, существующую в социальной действительности. Знаковые системы (языки) могут складываться естественным, преимущественно стихийным, путем (как, например, этнические языки) либо формироваться целенаправленно для выполнения определенных функций (алгебраическая или химическая символика, шахматная нотация и т. д.). Существует специальная отрасль знания – семиотика, которая изучает особенности структуры, функционирования и развития знаковых систем. При этом синтактика описывает структуру той или иной знаковой системы, т. е. отношения между знаками внутри системы, семантика – значение знаков, прагматика – способы употребления знаков.

При анализе знака для нас важно отметить, что знак может иметь предметное значение (т. е. обозначать, называть какой-либо предмет) и смысловое значение (т. е. выражать понятия и суждения). Эта последняя функция как раз и важна для науки. Выражая понятия, суждения и другие мысленные образования, знак позволяет фиксировать отображаемые в них (в понятиях и суждениях) свойства, отношения и связи изучаемого фрагмента действительности или всего объективного мира в целом.

Естественный язык

Наука широко использует для фиксации и передачи знания естественный язык, который является универсальным средством общения, пригодным для всех видов человеческой деятельности без исключения. Все науки используют терминологию, построенную на базе естественного языка. При этом за словами, выражающими определенные понятия, закрепляется по возможности лишь одно точно фиксированное значение из множества таких, которые они имеют в обыденном языке.

Гибкость и универсальность естественного языка сопровождается недостатками, которые затрудняют использование его в науке. Это, прежде всего, многозначность слов естественного языка (полисемия: дом – жилище, дом – родина и т. д.; омонимия: коса – вид прически,

55

коса – сельскохозяйственное орудие, коса – особая форма береговой черты и т. д.). Другой недостаток – сложность, запутанность и неоднозначность грамматики. Третий – громоздкость и вследствие этого труднообозримость его конструкций (сравните любую математическую или химическую формулу и ее описание на естественном языке, например: «Н20» и «молекула, состоящая из двух атомов водорода и одного атома кислорода»).

Искусственные языки

По вышеуказанным причинам наука с самого своего зарождения стремилась сформировать язык, который не имел бы указанных недостатков. Успехи в построении искусственных языков в значительной мере определяли (и определяют сейчас) прогресс науки, в особенности так называемых точных наук. Например, алгебра обязана своим быстрым развитием в значительной мере введению буквенных обозначений. Одним из первых стал применять буквенные обозначения для переменных Ф. Виет в конце XVI века. В трудах Р. Декарта и Г. Лейбница был разработан формальный язык математики (буквенной алгебры), что позволило заменить громоздкие словесные описания и рассуждения аппаратом формул и их преобразований. Этим языком мы все пользуемся и теперь. Г. Лейбниц перенес его и в логику, разработав в алгебраической форме исчисление высказываний и логику классов, положив тем самым начало математической логике.

Аналогичным образом введение символов для обозначения химических элементов (это в основном заслуга Д. Дальтона и И. Берцелиуса) дало возможность компактной записи химических реакций и значительно способствовало развитию химии.

Особенность искусственных языков состоит в том, что каждый символ имеет в них одно твердо установленное значение; правила оперирования со знаками достаточно просты и так же четко зафиксированы, часто с помощью знаков-операторов (например, в арифметике +, –, :, ×). Использование искусственного языка не только упрощает и облегчает запись, но и позволяет получить новые результаты, которых нельзя было достичь, пользуясь естественным языком (например, использование математических формул в физике).

56

Формализация и ее границы

Переход от описания на естественном языке к описанию на одном из искусственных языков называют формализацией. Наиболее распространенный вид формализации – использование математики для описания процессов в различных сферах науки и практики.

Возможность (и необходимость) математического описания процессов в самых разнообразных научных исследованиях, в промышленном и сельскохозяйственном производстве, на транспорте, связи, короче говоря, во всех отраслях материального и духовного производства приобрела чрезвычайную значимость в связи с широким применением вычислительной техники во всех сферах жизни общества.

Вычислительные машины, как известно, получают, хранят и обрабатывают информацию почти исключительно в виде комбинаций цифр. Поэтому любое описание явлений, процессов, результатов практической или научной деятельности для обработки на ЭВМ переводится на язык двоичных цифровых кодов. В современных ЭВМ во многих случаях автоматизируется и сам этот перевод (например, с языка обычного – десятичного счисления на двоичную систему).

Однако надо отчетливо понимать, что формализовать (в частности, применять математические методы) с пользой для дела можно лишь описания таких явлений, которые достаточно глубоко исследованы на концептуальном уровне, т. е. с помощью понятий естественного языка. Иначе формализация превращается в пустую игру, ибо поверхностное, неглубокое знание не перестает быть таковым, будучи выражено в математической форме. Об этом хорошо сказал известный советский математик академик Б.В. Гнеденко: «... научное творчество заключается не только в формальных выводах, но в первую очередь в поиске объекта исследования, создании определенных понятий, выяснении важности исследуемого вопроса, поисках метода исследования и общих закономерностей и создании удачных количественно проверяемых моделей»7. Среди ученых бытует такое сравнение: математика – это мельница, и если вы засыплете в жернова вместо зерна плевелы, то вряд ли можно надеяться получить хорошую муку.

7 Гнеденко Б.В. Вопросы математизации современного естествознания // Материалистическая диалектика и методы естественных наук. – М.: Наука, 1968. – С. 200–201.

57

Графические средства познания

Широко применяются в научных исследованиях графические средства – различного рода чертежи, диаграммы, схемы. В этом случае происходит распространенное в науке переключение исследователя с непосредственно изучения самого объекта на его изображения (описания) на карте, графике и т. д.

Такое переключение имеет гносеологические и исторические корни. «Геометрический» метод исследования, когда ученый оперирует не с непосредственно объектом, а с его изображением, по своему характеру весьма близкий к оперированию с предметами в сфере материального производства, обладает высоким эвристическим потенциалом. Он оказывается эффективным при решении широкого круга задач. При этом каждый шаг в исследовании и его результаты четко фиксируются и поддаются проверке, поскольку легко обозримы.

Аналогия между предметно-практической деятельностью человека в сфере материального производства и операциями построения изображения опирается на прочный исторический фундамент. И звуковая речь, и изображения различного рода служат средствами коммуникации в обществе, в том числе и в науке. Появление знаковых средств коммуникации – важнейший этап антропосоциогенеза.

В совокупности атрибутов социального, отличающих его от биологического, наличие знаковых систем расценивается в качестве специфического признака общества. Эта мысль с предельной четкостью была сформулирована еще Декартом: «...все люди, даже самые глупые и самые безумные, даже те, которые лишены органов языка и слова, пользуются знаками, тогда как животные ничего подобного не делают, и в этом истинное различие человека от животного»8.

Особенность изображений состоит в том, что они представляют собой предметы, производимые с помощью орудий, и в этом отношении они отличаются от звуковой речи, продуцируемой естественными органами человека. В процессе исторического развития человечество выработало и широко использует огромное количество изобразительных знаковых систем: рисунки, чертежи, графики, диаграммы, географические карты, живопись, скульптуру и т. п. Они позволяют преодолеть ограниченные возможности звуковой речи в воспроизведении структуры внешнего мира, которая обладает прежде всего пространственными (геометрическими) параметрами.

8 Цит. по: Любимов Н.А. Философия Декарта. – СПб., 1886. – С. 333. 58

При использовании графических средств открываются новые возможности для познания законов, управляющих поведением самого объекта. Например, обширное направление современной химии – фи- зико-химический анализ – зародилось и развивалось именно в связи с использованием графических средств для изображения состава и свойства многокомпонентных систем.

Бурное развитие вычислительной техники привело к созданию специальных устройств – графопостроителей, которые могут выдавать на экран дисплея и преобразовывать графическую информацию. Работа с представленной в графической форме информацией оказывается гораздо более эффективной, чем обычные вычисления, при решении многих задач. Таким образом, различные искусственные языки, разрабатываемые и используемые наукой, представляют собой не просто вспомогательное средство, а мощнейший инструмент научного исследования. В сочетании с универсальной гибкостью естественного языка они и составляют язык науки, на котором можно выразить законы движения и мельчайших частиц, и гигантских космических объектов, и законы эволюции живого, и сложнейшие переплетения идей в мышлении человека.

59

РОЛЬ МОДЕЛЕЙ В ПОЗНАНИИ

Понятие модели и моделирования

Моделирование как метод научного исследования применяется чрезвычайно широко в различных областях науки и техники. Необходимость применения моделей возникает тогда, когда объекты, интересующие исследователя, недоступны для непосредственного изучения (из-за слишком большой или малой величины, удаленности, слишком медленного или, наоборот, очень быстрого протекания процессов, труднодоступности, чрезвычайно больших затрат на исследование и т. д.). Во всех этих случаях ученый поступает весьма просто: вместо недоступного непосредственно интересующего его объекта он начинает изучать другой, более доступный, природный или искусственно созданный объект и полученную информацию переносит на первый объект. Но для того, чтобы такой перенос информации был результативным, при моделировании необходимо соблюдать определенные требования.

В самой общей форме моделирование может быть охарактеризовано как «опосредованное практическое или теоретическое исследование объекта, при котором непосредственно изучается не сам интересующий нас объект, а некоторая вспомогательная искусственная или естественная система: а) находящаяся в некотором объективном соответствии с познаваемым объектом; б) способная замещать его на определенных этапах познания и в) дающая при исследовании в конечном счете информацию о самом моделируемом объекте»9.

Разберем подробнее приведенное определение. Прежде всего, модель выступает в процессе исследования как посредник между изучаемым объектом и исследователем, т. е. процесс исследования становится не прямым, а опосредствованным. В качестве такого посредника

9 Новик И.Б., Уемов А.И. Моделирование и аналогия // Материалистическая диалектика и методы естественных наук. – М.: Наука, 1968. – С. 257–258.

60