Лекция 10. Структура научного знания

10.1. Уровни и этапы научного знания: основания выделения

В структуре научного знания выделяют, прежде всего, два уровня знания – эмпирический и теоретический. Им соответствуют два специфических вида познавательной деятельности: эмпирическое и теоретическое исследование.

Эмпирическое познание никогда не может быть сведено только к чисто чувственному познанию. Действительно, даже первичный уровень эмпирических знаний – данные наблюдений – всегда фиксируется в определенном языке. Эмпирический язык использует не только обыденные понятия, но и специфические научные термины, например, «провод с током», «атом», «молекула», «инфляция», «человек». Для знаний, полученных на эмпирическом уровне, характерно то, что они являются результатом непосредственного контакта с «живой» реальностью в наблюдении или эксперименте. На этом уровне мы получаем знания об определенных событиях, выявляем свойства интересующих нас объектов или процессов, фиксируем отношения и устанавливаем эмпирические закономерности.

Эмпирическое познание к данным наблюдений не сводится. Оно предполагает формирование на основе данных наблюдения особого типа знания – научного факта. Научный факт возникает как результат очень сложной рациональной обработки данных наблюдений: их осмысления, понимания, интерпретации.

Эмпирический и теоретический уровни научного знания различаются по следующим критериям:

- по характеру предмета исследования;

- по типу применяемых средств исследования;

- по особенностям используемых методов.

Рассмотрим кратко эти критерии. Итак, первый критерий различает эмпирический и теоретический уровни научного знания по характеру предмета исследования. Как это понимать? Эмпирическое исследование в своей основе ориентировано на изучение явлений и зависимостей между ними. На уровне теоретического познания происходит выделение сущностных связей в «чистом виде». Теория строится таким образом, что она описывает непосредственно не окружающую действительность, а идеальные объекты. Механика, например, описывает не реальные процессы, с которыми человек непосредственно имеет дело в действительности, а относящиеся к идеальным объектам, например, материальным точкам.

Поэтому следует различать эмпирическую зависимость и теоретический закон. Эмпирическая зависимость является результатом индуктивного обобщения опыта и представляет собой вероятностно-истинное знание. Теоретический закон является достоверным знанием.

Приведем пример. Из курса школьной физики известен закон Бойля-Мариотта, устанавливающий связь между давлением газа и его объемом:

PV= const

Однако вначале он был открыт Р. Бойлем как индуктивное обобщение опытных данных, когда в эксперименте была обнаружена зависимость между объемом сжимаемого под давлением газа и величиной этого давления.

В первоначальной формулировке эта зависимость не имела статус теоретического закона, хотя она и выражалась математической формулой. Если бы
Р. Бойль перешел к опытам с большими давлениями, то он обнаружил бы, что эта зависимость нарушается. Физики говорят, что закон PV=const применим только в случае очень разреженных газов, когда система приближается к модели идеального газа, и межмолекулярными взаимодействиями можно пренебречь. А при больших давлениях существенными становятся взаимодействия между молекулами, и тогда закон Бойля нарушается. Зависимость, открытая Бойлем, была вероятностно-истинным знанием (наподобие суждения «Все лебеди белые», которое было справедливым, пока не открыли черных лебедей). Теоретический же закон PV=const был получен позднее, когда была построена модель идеального газа.

Таким образом, эмпирическое исследование изучает явления и их корреляции. В чистом виде закон дается только в результате теоретического исследования. Необходимо подчеркнуть, что увеличение количества опытов само по себе не делает эмпирическую зависимость достоверным фактом, потому что индукция всегда имеет дело с незаконченным, неполным опытом. Сколько бы мы ни проводили опытов и ни обобщали их, простое индуктивное обобщение опытов не ведет к теоретическому знанию. Теория не строится путем индуктивного обобщения опыта. Это обстоятельство во всей его глубине было осознано в науке сравнительно поздно, когда она достигла достаточно высоких ступеней теоретизации. А. Эйнштейн считал этот вывод одним из важнейших гносеологических уроков развития физики XX в.

Второй критерий различает эмпирический и теоретический уровни научного знания по применяемым им средствам исследования.

Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Оно предполагает осуществление наблюдений и экспериментальную деятельность. Поэтому средства эмпирического исследования необходимо включают в себя приборы, приборные установки, измерительные инструменты.

Кроме средств, которые непосредственно связаны с организацией экспериментов и наблюдений, в эмпирическом исследовании применяются и понятийные средства. Они функционируют как особый язык, который часто называют эмпирическим языком науки. Смыслом эмпирических терминов являются особые абстракции, которые можно было бы назвать эмпирическими объектами. Их следует отличать от объектов реальности, так как реальному объекту присуще большое число признаков. Эмпирические объекты – это абстракции, выделяющие в действительности некоторый набор свойств и отношений вещей (например, личность, общество, популяция, элементарная частица, провод с током).

Возьмем, например, описание опытов Био и Савара, в которых было обнаружено магнитное действие электрического тока. Это действие фиксировалось по поведению магнитной стрелки, находящейся вблизи прямолинейного провода с током. И провод с током, и магнитная стрелка обладали бесконечным числом признаков. Они имели определенную длину, толщину, вес, конфигурацию, окраску, находились на некотором расстоянии друг от друга, от стен помещения, в котором проводился опыт. Из этого бесконечного набора свойств и отношений в эмпирическом термине «провод с током», как он используется при описании данного опыта, были выделены только следующие признаки:

а) быть на определенном расстоянии от магнитной стрелки;

б) быть прямолинейным;

в) проводить электрический ток определенной силы.

Все остальные свойства здесь не имеют значения, и от них мы абстрагируемся в эмпирическом описании.

Точно так же по ограниченному набору признаков конструируется тот идеальный эмпирический объект, который образует смысл термина «магнитная стрелка». Каждый признак эмпирического объекта можно обнаружить в реальном объекте, но не наоборот.

В теоретическом исследовании отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с объектами. В качестве основного средства теоретического исследования выступают так называемые теоретические идеальные объекты. Идеализированные теоретические объекты, в отличие от эмпирических объектов, наделены не только теми признаками, которые мы можем обнаружить в реальном взаимодействии реальных объектов, но и признаками, которых нет ни у одного реального объекта.

Например, материальную точку определяют как тело, лишенное размера, но сосредоточивающее в себе всю массу тела. Таких тел в природе нет. Они выступают как результат нашего мыслительного конструирования, когда мы абстрагируемся от несущественных (в том или ином отношении) связей и признаков предмета и строим идеальный объект, который выступает носителем только сущностных связей (например, идеальная паровая машина, идеальная популяция, идеальный товар, число, несжимаемая жидкость, абсолютно черное тело, идеальный газ).

Для чего нам нужна идеализация? Она дает возможность выделить существенные свойства изучаемых объектов в чистом виде, дает возможность на этой основе формулировать законы. Без идеализации надо было бы формулировать свои законы почти для каждого тела, в этом случае законы потеряли бы свойство всеобщности, и их вообще нельзя было называть законами.

В теории задаются не только идеальные объекты, но и взаимоотношения между ними, которые описываются законами. Кроме того, из первичных идеальных объектов можно конструировать производные объекты.

Третий критерий различает эмпирический и теоретический уровни науки по применяемым им методам.

Основными методами эмпирического исследования являются реальный эксперимент, наблюдение, эмпирическое описание.

В теоретическом исследовании применяются идеализация, мысленный эксперимент с идеализированными объектами, который как бы замещает реальный эксперимент с реальными объектами; а также специфические методы построения теории: аксиоматизация, формализация, гипотетико-дедуктивный метод и ряд других специфических методов.

Эмпирические и теоретические методы познания будут подробно рассмотрены нами в следующей лекции.