Основные формы научного знания

В логике и методологии науки, такие понятия как «факт», «гипотеза», «теория» и т.д., иногда принято определять как элементы научного знания. Это связано с пониманием науки, прежде всего, как системы знаний. Определения науки как относительно автономной социокультурной целостности или же как особого вида деятельности ведет к пониманию научного знания как одного из элементов наряду с другими: субъектом научной деятельности – «научным сообществом», «научной школой», «ученым», организованными в определенные социокультурные формы; целями и ценностями науки; нормами и идеалами научной деятельности и т.д. Исходя из данного подхода, факт, гипотеза, теория и т.д. предстают как различные формы организации знания об одном и том же объекте действительности, который также рассматривается как элемент науки.

 

Понятия научного факта и научной проблемы

Понятие факт происходит от латинского faktum - сделанное, совершившееся. Различают объективный и научный факты. Под объективным фактом понимают явление, событие, фрагмент объективной реальности, независимый от человека и его познания. Научный факт - это отражение объективного факта посредством ощущений и понятий.

Объективные факты нам даны только посредством сознания и познания, и, строго говоря, человек имеет дело только с фактами своей социокультурной практики. Отсюда следует необходимость сравнения научного факта не с объективным, а обыденным, религиозным, эстетическим и т.п. фактами. Научный факт отличается от других видов факта (обыденного, религиозного и т.д.) своей принципиальной воспроизводимостью. То есть любой человек при желании может убедиться в существовании феномена (явления), претендующего на статус научного факта. Поэтому уфология не воспринимается многими как наука, из-за невозможности повторить наблюдения за НЛО (неопознанный летающий объект) и другими объектами, на которых эта отрасль знания основана.

Научные факты являются, как это было сказано выше, продуктом эмпирического исследования и составляют эмпирический уровень научного знания. В научном познании факты имеют две основные и взаимосвязанные функции: во-первых, совокупность фактов образует эмпирическую основу для выдвижения гипотез и построения теорий; во-вторых, факты служат критериями для подтверждения или опровержения теорий.

Научный факт имеет сложную структуру и включает в себя как минимум три компонента: лингвистический, перцептивный и материально-технический [см.: 9, с. 64.].

Перцептивные и лингвистические составляющие факта в литературе иногда трактовались как различные формы представленности факта. Так В.В. Косолапов писал: «В познании объективные факты отражаются как восприятие фактов, а затем в виде суждений. Научный факт в этом случае является высказыванием в форме суждения, которое фиксирует объективный факт и включается как элемент в ту или иную систему научного знания» [6, с. 46.]. С нашей точки зрения в данной позиции не учтено, что восприятие это не простая сумма ощущений, а целостный образ предмета. Кроме ощущений восприятие как целостный образ включает прошлый опыт человека в виде представлений и знаний. В физиологии и психологии общепринятым стало рассматривать восприятие в неразрывной связи с мышлением, языком, чувствами, волей. Поэтому, мы еще раз подчеркиваем, что перцептивная, лингвистическая и материально-техническая составляющая научного факта рассматриваются как взаимосвязанные элементы единого целого.

Перцептивный компонент представляет чувственный образ воспринимаемой реальности, если даже он опосредован приборами и экспериментальными установками.

Лингвистический компонент - это словесное описание, высказывание о чувственно воспринимаемом образе. В логическом позитивизме эти высказывания получили название «протокольных».

Под материально-техническими компонентами имеют в виду совокупность приборов, а также способов их использования, для получения научного факта.

В понимании природы и значения научного факта современная философия науки выделяет две крайние тенденции: фактуализм и теоретизм.

Фактуализм подчеркивает независимость и автономность фактов по отношению к различным теориям. Проиллюстрировать позицию фактуализма можно словами П.Л. Капицы: «Отличие хорошего опыта от хорошей теории заключается в том, что теория очень быстро стареет и заменяется новой теорией, основанной на более совершенных представлениях, и скоро совсем забывается. Другое дело - эксперимент! Хорошо продуманный и тщательно поставленный опыт входит в науку навсегда, делается ее частью. А трактовать этот опыт в разные времена можно по-разному»[ цит. по: Андроникашвили Э. Из воспоминаний о гелии-II // Пути в незнаемое. Сб. 17. М., 1983. С. 46.].

Теоретизм исходит из того, что факты полностью зависят от теории. Например, явление движения солнца по небосводу можно интерпретировать как факт, подтверждающий геоцентрическую теорию Птолемея, и как факт, доказывающий вращение земли относительно своей оси. При смене теории происходит изменение всего фактуального базиса научной дисциплины. Открытие «теоретической нагруженности факта» в рамках логического позитивизма привело к дискредитации всего эмпирического позитивизма.

Основой фактуализма является акцент на неизменную перцептивную составляющую научного факта. Теоретизм, наоборот, делает акцент на лингвистической составляющей.

Проблема и проблемная ситуация

Приоритетную роль проблемы для развития науки отмечал К. Поппер, говоря, что любое исследование никогда не начинается с наблюдения, а всегда идет от проблем - либо практических проблем, либо теорий, - которые сталкиваются с трудностями [см.: Popper K.R. Conjectures and Refutations. N.Y., 1968, p. 322-323.].

В литературе по философии науки нет однозначного понимания содержания понятия «проблема». Зачастую происходит смешивание содержаний понятий «проблема» и «проблемная ситуация».

Здесь под научной проблемной ситуацией будет пониматься противоречие между структурными компонентами науки в целом; отдельными элементами научной деятельности, и т.д. Проблемная ситуация как противоречие может возникнуть между целями научного исследования и средствами, между наукой и практикой, между отдельными элементами научного знания (например, теорией и фактом) и т.д. Обобщая можно сказать, что проблемная ситуация – это противоречие между сущим и должным. Наличие проблемной ситуации обусловливает актуальность научного исследования. Разрешение проблемной ситуации в научном исследовании связано с его теоретической (если противоречие возникает внутри научного знания) или практической значимостью (если проблемная ситуация связана с наличием противоречия между теорией и практикой).

Под проблемой мы будем понимать форму «теоретического знания, содержанием которой является то, что еще не познано человеком, но что нужно познать. Иначе говоря, это знание о незнании, вопрос, возникший в ходе познания, и требующий ответа» [5, с. 134.]. Именно в этом смысле говорят, что правильная формулировка проблемы более существенна, чем ее разрешение.

Гипотеза

«Гипотезой называют предположение о свойствах, причинах, структуре, связях изучаемых объектов. Основная особенность гипотезы заключается в ее предположительном характере: мы не знаем, окажется она истинной или ложной.... Научная гипотеза отличается от простого предположения определенной обоснованностью» [9, с. 137.]. Огромную роль гипотезе в научном познании отводил Ф. Энгельс, считая ее основной «формой развития естествознания».

Существует ряд требований предъявляемых к гипотезе: 1) выдвигаемая гипотеза должна согласовываться с основными научными принципами и законами дисциплины; 2) гипотеза не должна содержать формально-логических противоречий; 3) гипотеза должна быть согласована с широким кругом установленных фактов, а не только с теми, для объяснения которых она была выдвинута; 4) гипотеза должна быть по возможности простой, т.е. не вводить дополнительных сущностей и исключать субъективные пристрастия; 5) гипотеза должна предусматривать способы своей проверки на достоверность. Данные требования отличают гипотезу как форму научного знания от простого предположения.

Выделяют достаточное количество видов гипотезы. Так А.Л. Никифоров, исходя из степени общности, говорит об общих, частных и единичных гипотезах. «Общая гипотеза - это предположение обо всем классе изучаемых объектов; частная гипотеза выражает предположение о некоторой части изучаемого класса объектов; наконец, единичная гипотеза говорит о конкретных отдельных объектах или явлениях» [9, с. 138.]. В.П. Кохановский, анализируя отношения гипотезы к опыту, выделяет три типа гипотез: «а) гипотезы, возникающие непосредственно для объяснения опыта; б) гипотезы, в формировании которых опыт играет определенную, но не исключительную роль; в) гипотезы, которые возникают на основе обобщения только предшествующих концептуальных построений» [5, с. 138.]. Как любые классификации, приведенные выше, отражают в той или иной мере объективный характер исследуемой реальности.

В реальной научной деятельности наиболее известным видом являются рабочие гипотезы. Рабочие гипотезы от обычных отличаются меньшей степенью обоснованности и произвольностью. Рабочие гипотезы выступают как направляющие идеи, помогающие ориентироваться в хаосе исходных данных и определяющие путь дальнейшего исследования. Чаще в научном исследовании формулируется не одна, а сразу несколько рабочих гипотез. В ходе дальнейших исследований, как правило, большинство их отбрасывается и остается одна, наиболее вероятная.

Подтверждение гипотез осуществляется в определенном логическом алгоритме: из гипотезы дедуктивным методом выводятся следствия, которые можно эмпирически проверить; проводят эмпирическую проверку. Если результаты эмпирической проверки удовлетворительны, то говорят о подтверждении исходной гипотезы. Тем не менее, с точки зрения логики, данная схема не позволяет получать абсолютно истинные заключения. Поэтому, неоднократно подтвержденная гипотеза может быть опровергнута одним единственным экспериментом соответствующим по форме схемы умозаключения «модус толленс» (modus tollens), который гарантирует достоверность вывода.

 

Если А, то В

не-В

------------------

Следовательно, не-А

 

В работах авторов постпозитивиской ориентации пристальное внимание привлек особый вид гипотез ad hoc (для данного случая). Гипотезы данного вида отличаются тем, что их объяснительная сила ограничена небольшим кругом известных явлений, на основе их невозможно предсказать новых фактов. Этот вид гипотез применяется для объяснения «аномальных» явлений, которые не укладываются в русло господствующей теории. Гипотезы ad hoc только объясняют, но ничего не предсказывают.

Переход от проблемной ситуации и проблемы к той или иной гипотезе не детерминирован строго логически. Об этом говорит и вероятностная характеристика гипотез. Здесь имеет место и интуиция, и аналогия, и ассоциативные способы, и другие не вполне логически безупречные методы.

Чем же гипотеза отличается от теории? Л.Б. Баженов основное отличие теории от гипотезы усматривает только в степени обоснованности и развитости, а не в структуре и составе входящих в них утверждений [О соотношении теории и гипотезы см.: Баженов Л.Б. Строение и функции естественнонаучной теории. М.: Наука, 1978. С. 200-224.].

Степень обоснованности и развитости не поддается определению средствами однозначных формально-логических процедур. В этих понятиях присутствует элемент психического, субъективного восприятия.

 

Теория и надтеоретические формы знания

Под теорией обычно понимают форму научного знания, дающую целостное представление о закономерностях и существенных связях изучаемой действительности. П.В. Копнин в своем определении теории подчеркивает не только ее способность описывать и объяснять факты определенной области реальности, но и ее способность сводить все знание об этой области к единому объединяющему основанию [Копнин В.П. Гносеологические и логические основания науки. М., 1974.].

Существуют различные классификации теорий. Чаще всего выделяют формальные и фактуальные теории. Так Л.В. Баженов говорит о математических и эмпирических (фактуальных) теориях. В логико-математических теориях опыт не является критерием для истинности результатов, а эмпирические теории проверяются опытом. Математические теории делятся на аксиоматические теории теоретико-множественного уровня и логико-математические; эмпирические на описательные, математизированные и дедуктивизированные [Баженов Л.Б. Указ. соч. С. 8-24.].

Кроме названных видов в науке говорят еще о степени развитости теории. Наиболее развитой теорией считается «замкнутая теория» [Гейзенберг В. Понятие замкнутой теории в современной естественной науке // Шаги за горизонт. М., 1987. С.178-183.]. «Замкнутыми являются теории, достигшие зрелой, стабильной формы и в известной степени исчерпавшие внутренние импульсы к дальнейшему совершенствованию. Они “замкнуты” в том смысле, что уже не могут улучшаться путем небольших модификаций» [11, с. 105.].

Большое внимание при изучении теории в отечественной литературе уделялось ее структуре. В.С. Степин в качестве системообразующего элемента выделяет концептуальное ядро теории или фундаментальную теоретическую схему, которую образуют идеализированные объекты. Отношения между этими объектами формулируется в исходных утверждениях теории (аксиомы, постулаты, принципы и фундаментальные законы). «Содержательная структура развитой теории характеризуется тем, что входящие в теорию конструкты организованы не как простая, а как сложная система, включающая относительно самостоятельные подсистемы, которые связаны между собой по принципу уровневой иерархии...» [12, с. 30.].

Г.И. Рузавин выделяет в развитых теориях опытных наук следующие основные компоненты: 1) эмпирические предпосылки теории; 2) исходный теоретический базис - понятия, допущения, постулаты или аксиомы, фундаментальные законы и принципы; 3) логический аппарат теории; 4) совокупность потенциально возможных логических следствий [10].

В.П. Кохановский к отмеченным элементам добавляет ценностные факторы и философские установки [5, с. 142.]. Но если вводить в структурный состав теории элементы неявного знания, то вряд ли придется ограничиться только философскими установками.

Большой исследовательский интерес направлен на изучение функций теории. Л.Б. Баженов в качестве относительно самостоятельных выделяет четыре функции: 1) описательная. Связана с созданием языка для описания эмпирических данных, истолкования показаний приборов и т.д.; 2) объяснительная; 3) предсказательная -предсказывание новых фактов; 4) синтезирующая выражается в тенденции к принципиальной простоте и максимальной общности. И.Д. Андреев считал нужным указывать еще на практическую (характеризующую связь теории с практикой) и методологическую (характеризующую способность теории совершенствовать науку в целом) функции [Андреев И.Д. Теория как форма организации научного знания. М., 1979.].

Во многих исследованиях теория рассматривается как высшая форма научного знания, но на наш взгляд правы Т.Ю. Сидорина и В.П. Филатов, которые утверждают, что «в теоретическом знании современных развитых научных дисциплин можно выделить следующие основные формы его организации: теоретические комплексы, сети теорий и теоретические области» [11, с. 104.].

Теоретический комплекс - форма организации знания в начальной, «допарадигмальной» стадии развития науки. «Здесь еще нет зрелой, достаточно развитой теории, и ученые используют открытую, порожденную из разных источников совокупность гипотез, моделей, концепций, объединяемую не понятийно-методологической, а скорее тематической общностью - предметом исследования данного направления» [11, с. 104.].

Принципиальным отличием сети теорий от теоретического комплекса является наличие в основании сети одной или нескольких зрелых, «базисных» теорий. Последние достаточно универсальны, чтобы охватить все входящие в изучаемую предметную область феномены.

В качестве примера авторы приводят квантовую механику: «... нерелятивистская квантовая механика способствовала появлению сети “дочерних” теорий более специального уровня - квантовой оптики, квантовой статистики, квантовой теории твердого тела, теории сверхпроводимости, квантовой химии и т.п.» [11, с. 105.].

Менее очевидным и понятным элементом организации научного знания является теоретическая область: «... теоретическая область формируется в процессе систематического и долговременного исследования совокупностей смежных предметных областей.... Теоретическая область предполагает возможность одновременного включения ряда теоретических комплексов, сетей теорий, а также изолированных физических теорий» [11, с. 107.]. В качестве примера авторы концепции приводят науковедение.

В заключении подведем самые общие итоги анализа форм научного знания:

- рассмотренные формы научного знания обладают качественным своеобразием и их связи и взаимопереходы не могут быть обусловлены формально-логическими средствами;

- несмотря на качественное своеобразие, все формы знания одной предметной области связаны друг с другом в единую иерархическую систему научного знания;

- связь различных форм научного знания обусловлена структурой и отдельными компонентами научно-исследовательской деятельности;

- изменение хотя бы одного элемента в единой системе знания влечет изменение свойств, характеристик, отношений и т.д. других элементов, либо системы в целом;

- преемственная связь эволюции одной и той же формы знания с ее предшествующими состояниями обеспечивается целостностью научно-исследовательской деятельности, а не логическими средствами.

 

Контрольные вопросы

1. Назовите основные подходы к определению понятия «наука».

2. Что из себя представляет наука как социальный институт?

3. Как исторически менялись мотивы научной деятельности.

4. Дайте определение понятию «метод».

5. Перечислите общелогические методы научного познания.

6. Какие индуктивные способы установления причинной связи вы знаете?

7. Как повысить вероятность вывода по аналогии?

8. Назовите структурные элементы наблюдения.

9. Перечислите формы научного описания.

10. Какие правила измерения Вы знаете?

11. Дайте характеристику основных этапов эксперимента.

12. Назовите способы формирования идеальных объектов.

13. Перечислите основные функции формализации.

14. Назовите последовательность построения теорий при помощи аксиоматического и гипотетико-дедуктивного методов.

15. Дайте характеристику фактуальных и формальных высказываний.

16. Назовите два основных неопозитивистских контекста употребления понятий «эмпирический» и «теоретический» уровни науки.

17. Охарактеризуйте теоретический и эмпирический уровни науки относительно научной деятельности.

18. Назовите основные признаки фундаментального, прикладного и технологического знания.

19. В чем сущность проблемы классификации наук?

20. Назовите основания классификации наук Ф. Энгельса.

21. Какие из приведенных классификаций наук основаны на специфике объекта, а какие - на специфике субъекта научного познания?

22. Назовите структуру научного факта.

23. Какие виды научного факта вы знаете?

24. Дайте определение понятию «научная проблема».

25. Чем научная гипотеза отличается от простого предположения?

26. Назовите основные виды научных гипотез.

27. Расскажите о логических формах подтверждения и опровержения гипотез.

28. Какие виды научных теорий вы знаете?

29. Назовите основные структурные компоненты научной теории.

30. Назовите надтеоретические формы знания.

Дополнительная литература

1. Карнап Р. Философские основания физики. Введение в философию науки. М., 1971. С. 301.

2. Кедров Б.М. Классификация наук. Кн. 1. М.: Изд. ВПШ и АОН, 1961. 472 с.; Кн. 2. М., 1965. - 543 с.

3. Кедров Б.М. О науках фундаментальных и прикладных // Вопросы философии. 1972. № 10.

4. Кедров Б.М. Фундаментальные и прикладные науки в едином научнопроизводственном процессе // Общественные науки. 1984. № 6. С. 32-46;

5. Кохановский В.П. Философия и методология науки: Учебник для высших учебных заведений. Ростов-на-Дону: «Феникс», 1999. С.119-166.

6. Логика научного исследования. М.: Наука, 1965. С. 19-68, 81-112.

7. Логика. М.: Политиздат, 1956. С. 168-210, 227-247.

8. Минто В. Дедуктивная и индуктивная логика. М., 1901. С. 334-348.

9. Никифоров А.Л. Философия науки: История и методология (учебное пособие). М., 1998. С. 155-171.

10. Рузавин Г.И. Научная теория. Логико-методологический анализ. М., 1978.

11. Сидорина Т.Ю., Филатов В.П. «Сети теорий» и другие формы организации теоретического знания // Философские науки, 1989, N 2. С. 104.

12. Степин В.С. Становление научной теории: (содержательные аспекты строения и генезиса теоретических знаний физики). Минск, 1976.

13. Степин В.С., Горохов В.Г., Розов М.А. Философия науки и техники: Учеб. пособие. М.: Контакт-Альфа, 1995. С. 233-260.

14. Уемов А.И. Логические основы моделирования. М., 1971. С. 73-86.

15. Философия и методология науки. Часть 1. М., 1994. С. 212-215.

16. Швырев В.С. Теоретическое и эмпирическое в научном познании. М., 1978.