Каталог :: Естествознание

Реферат: Динамика естественнонаучного познания

                                   ПЛАН                                   
1.   Методы, научного познания
2.   Применение математических методов в естествознании
3.   Внутренняя логика и динамика развития естествознания
4.   Естественнонаучная картина мира
     
     
                        Методы, научного познания                        
Структура научного исследования, описанная выше, представляет собой в широком
смысле способ научного познания или научный ме­тод как таковой. Метод — это
совокупность действий, призванных помочь достижению желаемого результата.
Первым на значение ме­тода в Новое время указал французский математик и
философ Р. Де­карт в работе «Рассуждения о методе». Но еще ранее один из
основа­телей эмпирической науки Ф. Бэкон сравнил метод познания с цир­кулем.
Способности людей различны, и для того, чтобы всегда добиваться успеха,
требуется инструмент, который уравнивал бы шансы и давал возможность каждому
получить нужный результат. Таким инструментом и является научный метод.
А. Пуанкаре справедливо подчеркивал, что ученый должен уметь делать выбор
фактов. «Метод — это, собственно, и есть выбор фактов; и прежде всего,
следовательно, нужно озаботиться изобре­тением метода» (А. Пуанкаре. Цит.
соч.- С. 291). Метод не только уравнивает способности людей, но также делает
их деятельность единообразной, что является предпосылкой для получения
единооб­разных результатов всеми исследователями.
Современная наука держится на определенной методологии — совокупности
используемых методов и учении о методе — и обя­зана ей очень многим. В то же
время каждая наука имеет не только свой особый предмет исследования, но и
специфический метод, им­манентный предмету. Единство предмета и метода
познания обосно­вал немецкий философ Гегель.
Следует четко представлять различия между методологиями естественнонаучного и
гуманитарного познания, вытекающими из различия их предмета. В методологии
естественных наук обычно не учитывают индивидуальность предмета, поскольку
его становление произошло давно и находится вне внимания исследователя.
Замечают только вечное круговращение. В истории же наблюдают самое
становление предмета в его индивидуальной полноте. Отсюда специ­фичность
методологии исторического познания.
Вообще, методология социального познания отличается от мето­дологии
естественнонаучного познания из-за различий в самом пред­мете: 1) социальное
познание дает саморазрушающийся результат («знание законов биржи разрушает
эти законы», — говорил основатель кибернетики Н. Винер); 2) если в
естественнонаучном познании все еди­ничные факторы равнозначны, то в
социальном познании это не так. По­этому методология социального познания
должна не только обобщать факты, но иметь дело с индивидуальными фактами
большого значения. Именно из них проистекает и ими объясняется объективный
процесс.
«В гуманитарно-научном методе заключается постоянное вза­имодействие
переживания и понятия», — утверждал В. Дильтей в статье «Сущность философии».
Переживание столь важно в гумани­тарном познании именно потому, что сами
понятия и общие законо­мерности исторического процесса производны от
первоначального индивидуального переживания ситуации. Исходный пункт
гумани­тарного исследования индивидуален (у каждого человека свое бы­тие),
стало быть, метод тоже должен быть индивидуален, что не про­тиворечит,
конечно, целесообразности частичного пользования в гу­манитарном познании
приемами, выработанными другими учеными (метод как циркуль, в понимании Ф.
Бэкона). В последующих главах мы покажем, что в современной науке намечается
тенденция к сбли­жению естественнонаучной и гуманитарной методологии, но все
же различия, и принципиальные, пока остаются.
Научный метод как таковой подразделяется на методы, ис­пользуемые на каждом
уровне исследований. Выделяются таким об­разом эмпирические и теоретические
методы. К первым относятся:
1) наблюдение — целенаправленное восприятие явлений объектив­ной
действительности; 2) описание — фиксация средствами естест­венного или
искусственного языка сведений об объектах; 3) измере­ние — сравнение объектов
по каким-либо сходным свойствам или сторонам; 4) эксперимент — наблюдение в
специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстановить
ход явле­ния при повторении условий.
К научным методам теоретического уровня исследований сле­дует отнести: 1)
формализацию — построение абстрактно-матема­тических моделей, раскрывающих
сущность изучаемых процессов действительности; 2) аксиоматизацию — построение
теорий на осно­ве аксиом — утверждений, доказательства истинности которых не
требуется; 3) гипотетико-дедуктивный метод — создание системы дедуктивно
связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об
эмпирических фактах.
Другим способом деления будет разбивка на методы, применя­емые не только в
науке, но и в других отраслях человеческой дея­тельности; методы, применяемые
во всех областях науки; и методы, специфические для отдельных разделов науки.
Так мы получаем всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы.
Среди всеобщих можно выделить такие методы, как:
1) анализ — расчленение целостного предмета на составные части (стороны,
признаки, свойства или отношения) с целью их все­стороннего изучения;
2) синтез — соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое;
3) абстрагирование — отвлечение от ряда несущественных для данного
исследования свойств и отношений изучаемого явле­ния с одновременным
выделением интересующих нас свойств и от­ношений;
4) обобщение — прием мышления, в результате которого уста­навливаются общие
свойства и признаки объектов;
5) индукция — метод исследования и способ рассуждения, в котором общий вывод
строится на основе частных посылок;
6) дедукция — способ рассуждения, посредством которого из общих посылок
с необходимостью следует заключение частного ха­рактера;
7) аналогия — прием познания, при котором на основе сходст­ва объектов в
одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках;
8) моделирование — изучение объекта (оригинала) путем создания и исследования
его копии (модели), замещающей оригинал с определенных сторон, интересующих
исследователя;
9) классификация — разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в
соответствии с каким-либо важным для ис­следователя признаком (особенно часто
используется в описатель­ных науках — многих разделах биологии, геологии,
географии, кри­сталлографии и т. п.).
Большое значение в современной науке приобрели статисти­ческие методы,
позволяющие определять средние значения, харак­теризующие всю совокупность
изучаемых предметов. «Применяя статистический метод, мы не можем предсказать
поведение отдель­ного индивидуума совокупности. Мы можем только предсказать
ве­роятность того, что он будет вести себя некоторым определенным об­разом...
Статистические законы можно применять только к большим совокупностям, но не к
отдельным индивидуумам, образующим эти совокупности» (А. Эйнштейн, Л.
Инфельд. Эволюция физики.- М., 1965.-С.231).
Характерной особенностью современного естествознания яв­ляется также то, что
методы исследования все в большей степени влияют на его результат (так
называемая «проблема прибора» в квантовой механике).
     Применение математических методов в естествознании
После триумфа классической механики Ньютона химия в лице Ла­вуазье,
положившего начало систематическому применению весов, встала на
количественный путь, а вслед за ней и другие естествен­ные науки. «Таково
первое основание, по которому физик не может обойтись без математики; она
дает ему единственный язык, на кото­ром он в состоянии изъясняться (А.
Пуанкаре. Цит. соч.- С. 220).
Дифференциальное и интегральное исчисление хорошо под­ходит для описания
изменения скоростей движений, а вероятност­ные методы — для необратимости и
создания нового. Все можно опи­сать количественно, и тем не менее остается
проблемой отношение математики к реальности. По мнению одних методологов,
чистая ма­тематика и логика используют доказательства, но не дают нам
ника­кой информации о мире (почему А. Пуанкаре и считал, что законы природы
конвенциальны), а только разрабатывают средства его опи­сания. Однако, еще
Аристотель писал, что число есть промежуточ­ное между частным предметом и
идеей, а Галилей полагал, что Кни­га Природы написана языком математики.
Не имея непосредственного отношения к реальности, матема­тика не только
описывает эту реальность, но и позволяет, как в урав­нениях Максвелла, делать
новые интересные и неожиданные выво­ды о реальности из теории, которая
представлена в математической форме. Как же объяснить непостижимую истинность
математики и ее пригодность для естествознания? Может все дело в том, что
«ме­ханизм математического творчества, например, не отличается су­щественно
от механизма какого бы то ни было иного творчества» (А. Пуанкаре. Цит. соч.-
С. 285)? Или более пригодны более сложные, системные объяснения?
По мнению некоторых методологов, законы природы не сво­дятся к написанным на
бумаге математическим соотношениям. Их надо понимать как любой вид
организованности идеальных прообра­зов вещей, или пси-функций. Есть три вида
организованности: про­стейший — числовые соотношения; более сложный — ритмика
1-го порядка, изучаемая математической теорией групп; самый сложный — ритмика
2-го порядка — «слово». Два первых вида организованно­сти наполняют Вселенную
мерой и гармонией, третий — смыслом. В рамках этого объяснения математика
занимает свое особое место в познании.
Так или иначе, подобные методологические разработки тесно связаны с
дискуссиями по основаниям математики и перспективам ее развития, сводящимися
к следующим основным темам: 1) как мате­матика соотносится с миром и дает
возможность познавать его; 2) ка­кой способ познания преобладает в математике
— дискурсивный или интуитивный; 3) как устанавливаются математические истины
— пу­тем конвенции, как полагал Пуанкаре, или с помощью более объек­тивных
критериев.
     
     
           Внутренняя логика и динамика развития естествознания           
Развитие науки определяется внешними и внутренними факторами. К первым
относится влияние государства, экономических, культур­ных, национальных
параметров, ценностных установок ученых. Вторые определяют и определяются
внутренней логикой и динами­кой развития науки. Не всегда первые можно четко
отделить от вто­рых, и тем не менее данное разделение полезно.
Внутренняя динамика развития науки имеет свои особенности на каждом из
уровней исследования. Эмпирическому уровню при­сущ кумулятивный характер,
поскольку даже отрицательный ре­зультат наблюдения или эксперимента вносит
свой вклад в накопле­ние знаний. Теоретический уровень отличается более
скачкообраз­ным характером, так как каждая новая теория представляет собой
качественное преобразование системы знания. Новая теория, при­шедшая на смену
старой, не отрицает ее полностью (хотя в истории науки имели место случаи,
когда приходилось отказываться от лож­ных концепций теплорода, электрической
жидкости и т. п.), но чаще ограничивает сферу ее применимости, что позволяет
говорить о пре­емственности в развитии теоретического знания.
Вопрос о смене научных концепций является одним из наибо­лее злободневных в
современной методологии науки. В первой по­ловине XX в. основной структурной
единицей исследования при­знавалась теория, и вопрос о ее смене ставился в
зависимость от ее верификации (эмпирического подтверждения) или фальсификации
(эмпирического опровержения). Главной методологической пробле­мой считалась
проблема сведения теоретического уровня исследо­ваний к эмпирическому, что, в
конечном счете, оказалось невоз­можным.
В начале 60-х годов XX в. американский ученый Т. Кун выдвинул концепцию, в
соответствии с которой теория до тех пор остается приня­той научным
сообществом, пока не подвергается сомнению основная па­радигма (установка,
образ) научного исследования в данной области. Динамика науки была
представлена Куном следующим образом:
Старая парадигма –»  нормальная стадия развития науки –»
революция в науке –» новая парадигма,
Парадигмальная концепция развития научного знания затем была конкретизирована
с помощью понятия «исследовательской программы» как структурной единицы более
высокого порядка, чем отдельная теория. В рамках исследовательской программы
и обсуж­дается вопрос об истинности научных теорий.
Еще более высокой структурной единицей является естест­веннонаучная картина
мира, которая объединяет в себе наиболее су­щественные естественнонаучные
представления эпохи.
                     Естественнонаучная картина мира                     
«Первый шаг — создание из обыденной жизни картины мира —;
дело чистой науки», — писал выдающийся физик XX в. М. Планк. Исторически
первой естественнонаучной картиной мира нового времени была механистическая
картина, которая напоминала часы: любое событие однозначно определяется
начальными условиями, задаваемыми (по крайней мере, в принципе) абсолютно
точно, а в таком мире нет места случайности. В нем возможен «демон Ла­пласа»
— существо, способное охватить всю совокупность данных о состоянии Вселенной
в любой момент времени, могло бы не толь­ко точно предсказать будущее, но и
до мельчайших подробностей восстановить прошлое. Представление о Вселенной
как о гигант­ской заводной игрушке преобладало в XVII — XVIII в. в. Оно
име­ло религиозную основу, поскольку сама наука вышла из недр хри­стианства.
Бог как рациональное существо создал мир в основе своей ра­циональный, и
человек как рациональное существо, созданное Богом по своему образу и
подобию, способен познать мир. Такова основа ве­ры классической науки в себя
и людей в науку. Отринув религию, че­ловек эпохи Возрождения продолжал
мыслить религиозно. Механи­стическая картина мира предполагала Бога как
часовщика и строи­теля Вселенной.
Механистическая картина мира основывалась на следующих
принципах: 1) связь теории с практикой; 2) использование математи­ки; 3)
эксперимент реальный и мысленный; 4) критический анализ и проверка данных; 5)
главный вопрос: как, а не почему; 6) нет «стрелы времени» (регулярность,
детерминированность и обратимость тра­екторий).
Но XIX в. пришел к парадоксальному выводу: «Если бы мир был гигантской
машиной, — провозгласила термодинамика, — то та­кая машина неизбежно должна
была бы остановиться, т. к. запас полезной энергии рано или поздно был бы
исчерпан». Затем пришел
Дарвин со своей теорией эволюции и произошел сдвиг интереса от физики в
сторону биологии.
Главный результат современного естествознания, по Гейзенбергу, в том, что оно
разрушило неподвижную систему понятий XIX в. и усилило интерес к античной
предшественнице науки — фило­софской рациональности Аристотеля. «Одним из
главных источни­ков аристотелевского мышления явилось наблюдение
эмбриональ­ного развития — высокоорганизованного процесса, в котором
взаи­мосвязанные, хотя и внешне независимые события происходят, как бы
подчиняясь единому глобальному плану. Подобно развивающе­муся зародышу, вся
аристотелевская природа построена на конеч­ных причинах. Цель всякого
изменения, если оно сообразно природе вещей, состоит в том, чтобы реализовать в
каждом организме идеал его рациональной сущности. В этой сущности, которая в
применении к живому есть в одно и то же время его окончательная, формальная и
действующая причина, — ключ к пониманию природы» (И. Приго-жин, И. Стенгерс.
Порядок из хаоса.- С. 83-84). «Рождение современ­ной науки — столкновение между
последователями Аристотеля и'
Галилея — есть столкновение между двумя формами рационально­сти» (Там же.-С.
84).
Итак, можно выделить три картины мира: сущностную пред-научную,
механистическую, эволюционную. В современной естест­веннонаучной картине мира
имеет место саморазвитие. В этой кар­тине присутствует человек и его мысль.
Она эволюционна и необра­тима. В ней естественнонаучное знание неразрывно
связано с гуманитарным.
     
     
                            Список литературы                            
                      1.     Пуанкаре А. О науке. М., 1983.                      
2.     Поппер К. Логика и рост научного знания. М., 1983.
3.     Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М., 1989.
4.     Пригожий И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986.