Научный метод - основа науки

Наука ищет пути всегда одним спосо­бом. Она разлагает сложную задачу на более простые, затем, оставляя в сто­роне сложные задачи, разрешает более простые и тогда возвращается к остав­ленной сложной.

В. Вернадский

Развитие науки имеет свои законы. Из наблюдения окружающе­го мира рождается предположение о природе и связях процессов и явлений; из фактов и правдоподобных предположений строит­ся теория; теория проверяется экспериментом и, подтвердившись, продолжает развиваться, снова проверяясь бесчисленное множе

ство раз. Такой ход развития и составляет сущность научного метода; он позволяет отличить заблуждение от научной истины, проверить предположения, избежать ошибок. При этом необходи­мо всегда помнить, что эксперимент - верховный судья теории (критерий истины).

Научный метод познания реальности зародился в начале XVII в., и на нем, как на прочном фундаменте, основываются с тех пор все опытные науки. Сведения о природе мы получаем сначала путем индукции, извлекая общие законы из экспериментальных данных. Затем, считая наш закон верным, мы предполагаем, что природа будет вести себя согласно этому закону, считая, что при­рода единообразна. Дедуктивная теория дает нам значительно больше. Прибегая к ней, мы начинаем с допущений и законов, по­лучая их либо на основе догадки, либо в результате эксперимента, либо по аналогии или путем умозрительных рассуждений, а затем делаем новые предсказания. Эти предсказания и выводы необхо­димо проверять экспериментально. Используемые предположения должны быть основаны на теории и прошедших проверку фактах. О теории судят не по тому, насколько она "правильна", а по тому, насколько она полезна,т.е. какие эксперименты она подсказы­вает и на какие мысли наводит.

Можно сформулировать некоторые общие правила, лежащие в основе исследовательского процесса и составляющие сущность на­учного метода для получения нового знания. Научный метод - это такая процедура получения научного знания, которая поз­воляет его воспроизвести, проверить и передать другим; это способ организации средств познания для достижения научной истины; это система регулятивных принципов познавательной деятельности. Подчеркивая важность научного метода, Ф. Бэкон говорил, что этот метод подобен фонарю, освещающему дорогу бредущему. Даже хромой, идущий по дороге, опережает того, кто бежит без дороги.

Сущность научного метода состоит в следующем:

• производить наблюдения и извлекать из них общие правила
или законы;

• формулировать гипотезу; выводить следствия из гипотезы и
уже известных законов;

• производить эксперименты для проверки этих следствии -
критерий истины;

• если эксперимент подтверждает гипотезу, ее принимают на
вооружение как истинный закон и затем предлагают и прове­
ряют новые гипотезы. В противном случае гипотеза отбрасы­
вается и предлагается другая.

Таким образом, наука строится из наблюдений, экспериментов, гипотез, теорий и аргументации (объяснения). Научный метод на­чинается с проведения границ достоверного и невозможного. Сделать это позволяет стабильность достижений науки. Что это значит? Хорошо проверенные законы и соотношения остают­ся неизменными и после нового открытия или научной револю­ции. Например, теория относительности, перевернувшая привыч­ные представления о пространстве и времени, практически не из­менила хорошо известных законов механики и электродинамики тел, движущихся с обычными скоростями. В науке существует принцип соответствия, согласно которому новая теория должна переходить в старую в тех условиях, для которых эта старая была установлена. Зная, что хорошо проверенные законы неизменны, можно отличить явления, не вызывающие сомнений, от тех, что противоречат опыту. Между ними окажется область неизученно­го, но возможного - здесь и сосредоточены интересы науки. В области достоверного окажется все, что не может быть опроверг­нуто при любом повороте в развитии науки. Наука оберегает свои завоевания, она лишь переосмысливает старое, не отвергая, а вби­рая его в себя.

Следующий шаг состоит в том, чтобы отделить даже самую красивую и правдоподобную догадку от доказанного утвержде­ния. Правило "во всем сомневаться и все проверять", доведен­ное когда-то скептиками до абсурда, ученые взяли на вооружение, пользуясь им в разумных пределах. В науке ничего не принима­ется на веру. Таким образом, в основе научного метода лежит объективность, воспроизводимость и непредвзятость; он раз­вивался, совершенствовался и был отобран как самый рациональ­ный, и уже более трех веков им руководствуется наука.

А. Эйнштейн говорил, что научный метод дает средства для до­стижения цели, но сам по себе не есть цель - сам по себе научный метод никуда не приводит; он и не появился бы без стремления к истине. В действительности научное исследование не столь "ло

гично" и не так просто. В ходе развития науки мы решаем пробле­мы и накапливаем знания, используя разные методы. Иногда на­чинаем с догадки, иногда строим математическую модель, а затем проводим экспериментальную проверку и т.п. Однако необходимо помнить, что эксперимент всегда играет роль главного пробного камня независимо от того, с чего начали.

Научное познание (факты, гипотезы, теории, концепции) стро­ится из перекрестного процесса исследований и рассуждений с различных точек зрения. Мы не движемся к открытию напрямик, не сворачивая с пути, а исследуем явления природы сначала в од­ном направлении, потом в другом; от одной догадки переходим к другой, которую, в свою очередь, подвергаем эксперименталь­ной проверке и т.д. Со временем мы накапливаем новые понятия различными путями и проверяем их с разных точек зрения. Согла­сие между результатами, полученными разными методами иссле­дования, дают уверенность в том, что достигнутые знания имеют надежную основу. Вся информация в науке основана на наблюде­ниях и логических выводах, из них вытекающих. Отсюда следует возможность ее проверки и уточнения. Наука ничего не прини­мает на веру. Ключевое правило науки - проверять.

В настоящее время наши знания представляют обширную си­стему понятий, которым мы доверяем, так как она удовлетворяет нашим представлениям о ней, составленным на основании самых разных точек зрения.

Лучшая теория та, которая наиболее плодотворна, экономич­на, доступна и приносит наибольшее удовлетворение. Она долж­на иметь минимальное число допущений общего характера, но при этом связывать большое число разнообразных фактов. При создании теории начинают с допущений и простых гипотез, тесно связанных с экспериментом; затем строят концепции более общего характера, которые управляют более простыми, и, наконец, стара­ются вывести всю картину природы в целом из нескольких общих положений. В философии существует методологический принцип, известный как бритва или лезвие "Оккама": разумнее считать непонятное пока непонятным,чем изобретать непроверяемые гипотезы (не умножай сущностей без надобностей). Другими словами, то объяснение явления ближе к истине, которое осно­вывается на меньшем числе гипотез. Наилучшим можно считать объяснение как можно более широкого круга явлений с помощью как можно меньшего числа гипотез. Этот принцип и сегодня ле­жит в основе современного научного мышления.

Качество теории оценивается также по чувству интеллекту­ального удовлетворения, которое она дает, чувству уверенности в наших знаниях и чувству удовольствия от того, что мы можем их выразить в логичной и компактной форме. Создание таких тео­рий, которые давали бы нам чувство удовлетворения и уверенно­сти в наших знаниях, - это настоящее искусство; это и есть то, что называется познанием природы.

Научный метод преобразовал мир, в котором мы живем. На основе достигнутых успехов укрепилась вера в науку. Очевидно, что человечество ускоряет свое развитие с помощью наук. Мы настолько привыкли отождествлять понятие "наука" и "знания", что, по сути дела, не мыслим себе иного знания, кроме научного. Но не следует переоценивать роль науки.

Человек постепенно начинает осознавать, что у научного ме­тода есть свои издержки, область действия и границы приме­нимости. Одну из таких границ очерчивает наш опыт, который является ограниченным. Однако основания науки не имеют аб­солютного характера и, в принципе, могут быть поколеблены. Другой барьер на пути к всемогуществу науки возвела приро­да человека. Дело в том, что человек - существо макромира. И средства, используемые учеными в научном поиске (приборы, язык описания и прочее), - того же масштаба. Наши макропредставле­ния не подходят к микромиру, так как никаких прямых аналогов привычным нам вещам там нет. Поэтому сформировать макро­скопический образ, полностью адекватный микромиру, прак­тически невозможно. В итоге наш познавательный аппарат при переходе к областям реальности, далеким от повседневного опы­та, теряет свою адекватность. Правда, ученые нашли выход в ис­пользовании языка абстрактных обозначений и математики. Но сложность ситуации заключается в том, что логика и математика родом из привычного нам макромира. Пока это все работает, но как будет дальше - неизвестно.

В эволюционной теории познания существует точка зрения, что математические способности человека принципиально ограниче­ны, так как имеют биологическую основу и, следовательно, не могут полностью содержать все структуры, существующие в дей­ствительности. Поэтому должны существовать и пределы математического описания природы. Все это и говорит об ограниченно­сти научного метода. Тем не менее мы верим в науку, поскольку она позволяет нам правильно предсказывать явления природы и не зависит от произвола познающей личности. Можно сомневаться в структуре ее образов, зависящих от способа мышления, но прак­тически нет сомнений, что законы природы одинаковы во всей Вселенной.

Наука и научный метод полезны и необходимы, но они не явля­ются всемогущими. Границы научного метода пока еще размыты и неопределенны. Но, по-видимому, они существуют. Последнее означает признание факта, что реальный мир гораздо богаче и сложнее, чем его образ, который создается наукой.