Тема 4. Динамика науки как процесс порождения нового знания

1. Формирование первичных теоретических моделей и законов

2. Роль аналогий и процедура обоснования теоретических знаний

3. Становление развитой научной теории

4. Роль языка в процессе становления научной теории

5. Проблемные ситуации в науке

6. Проблема включения новых теоретических представлений в культуру

1. Формирование первичных теоретических моделей и законов

Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия (например, модель атома, Вселенной, генома человека), отражая их строение, свойства и поведение.

Известный западный философ науки Имре Лакатос отмечал, что формирование первичных теоретических моделей может ис­пользовать программы троякого рода: систему Евклида (евкли­дову программу), эмпиристскую и индуктивистскую. Все три программы исходят из организации знания как дедуктивной системы.

Евклидову программу, которая предполагает, что все можно де­дуцировать из конечного множества тривиальных истинных вы­сказываний, состоящих только из терминов с элементарной смыс­ловой нагрузкой, принято называть программой тривиализации знания. Данная программа содержит сугубо истинные суждения и не использует ни предположения, ни опровержения. Знание как истина является верхушкой теории и без какой-либо дефор­мации «стекает» от терминов-примитивов к определяемым тер­минам.

Эмпиристская программа строится на основе базовых положе­ний, имеющих общеизвестный эмпирический характер. Если эти положения оказываются ложными, то данная оценка проникает вверх по каналам дедукции и наполняет всю систему. Следова­тельно, эмпиристская теория предположительна и фальсифици­руема. И если евклидова теория располагает истину наверху и освещает ее естественным «светом разума», то эмпиристская рас­полагает истину внизу и освещает «светом опыта». Однако обе программы опираются на логическую интуицию.

И. Лакатос, говоря об индуктивистской программе подчерки­вает, что изгнанный с верхнего уровня разум стремится найти прибежище внизу. Индуктивистская программа возникла в рамках усилий соорудить канал, посредством которого истина течет вверх от базисных положений и, таким образом, установить дополни­тельный логический принцип - принцип ретрансляции исти­ны. Возникновение индуктивистской программы было связано со временами Просвещения (до Коперника), когда опроверже­ние считалось неприличным, а догадки презирались. Передача власти от Откровения к фактам, разумеется, встречала оппози­цию церкви. Схоласты-логики и «гуманисты» не уставали пред­рекать печальный исход индуктивистского предприятия. Индук­тивная логика была заменена вероятностной. Окончательный удар по индуктивизму был нанесен Поппером, который показал, что снизу вверх не может происходить даже частичная передача ис­тины и значения.

В фундаментальном труде академика B.C. Степина «Теорети­ческое знание» показана главная особенность теоретических схем: они не являются результатом чисто дедуктивного обобщения опыта. В развитой науке теоретические схемы строятся как ги­потетические модели с использованием ранее сформулирован­ных абстрактных объектов. На ранних стадиях научного иссле­дования конструкты теоретических моделей создаются путем непосредственной схематизации опыта.

Важными характеристиками теоретической модели являются ее структурность, а также возможность переноса абстрактных объектов из других областей знания. По мнению И. Лакатоса, ос­новные структурные единицы - это жесткое ядро, пояс защит­ных гипотез, положительная и отрицательная эвристика. Отри­цательная эвристика запрещает применять опровержения к жест­кому ядру программы; положительная эвристика разрешает дальнейшее развитие и расширение теоретической модели. Лакатос настаивал на том, что вся наука — это гигантская научно-иссле- довательская программа, подчиняющаяся основному правилу К. Поппера: «Выдвигай гипотезы, имеющие большее эмпирическое содержание, чем у предшествующих». Построение научной тео­рии мыслится двуступенчато: 1) выдвижение гипотезы, 2) ее обо­снование.

На выбор абстрактных объектов оказывает существенное влия­ние научная картина мира, которая стимулирует развитие иссле­довательской практики, определение задач и способов их реше­ний. Абстрактные объекты, которые иногда называют теорети­ческими конструктами, или теоретическими объектами, являются идеализациями действительности. В них могут содержаться при­знаки, которые соответствуют реальным объектам, а могут при­ сутствовать свойства, которыми не обладает ни один реальный объект. Теоретические объекты передают смысл таких понятий, как «идеальный газ», «абсолютное черное тело», «точка», «сила», «окружность», «отрезок» и пр. Абстрактные объекты направле­ны на замещение тех или иных связей действительности, но не могут существовать в статусе реальных объектов, так как пред­ставляют собой идеализации. В реальности не существует изо­лированных систем, которые не испытывали бы никаких воздей­ствий, поэтому вся механика построена с помощью теоретичес­ких конструктов.

Формирование законов предполагает, что обоснованная экспе­риментально или эмпирически гипотетическая модель имеет воз­можность превратиться в схему. Причем теоретические схемы вводятся вначале как гипотетические конструкции, а затем адап­тируются к определенной совокупности экспериментов и в этом процессе обосновываются как обобщение опыта. Затем следует этап применения модели к качественному многообразию вещей, т.е. ее качественное расширение, и лишь после этого - этап количествен­ного математического оформления в виде уравнения или форму­лы, что знаменует собой фазу появления закона. На всех стадиях реально осуществляется корректировка как самих абстрактных объектов, так и их теоретических схем, а также их количествен­ных математических формализаций. Теоретические схемы также могут видоизменяться под воздействием математических средств, однако все эти трансформации остаются в пределах выдвинутой гипотетической модели. B.C. Степин подчеркивает, что в клас­сической физике можно говорить о двух стадиях построения ча­стных теоретических схем как гипотез: стадии их конструирова­ния в качестве содержательно-физических моделей некоторой области взаимодействий и стадии возможной перестройки теоре­тических моделей в процессе их соединения с математическим аппаратом. На высших стадиях развития эти два аспекта гипоте­зы объединяются, а на ранних стадиях они разделены.

Понятие «закон» указывает на наличие внутренне необходи­мых, устойчивых и повторяющихся связей между событиями и состояниями объектов. Закон отражает объективно существующие взаимодействия в природе и в этом смысле понимается как при­родная закономерность. Законы науки прибегают к искусствен­ным языкам для формулировки этих естественно-природных закономерностей. Законы, выработанные человеческим сообще­ством как нормы человеческого сосуществования, имеют, как правило, конвенциальный характер.

Законы науки стремятся к адекватному отображению зако­номерностей природы. Однако сама мера адекватности и то, что законы науки есть обобщения, которые изменчивы и подвер­жены фальсификации, обусловливает появление весьма острой философско-методологической проблемы о природе законов. Не случайно Кеплер и Коперник понимали законы науки как ги­потезы.

Кант вообще был уверен, что законы не извлекаются из приро­ды, а предписываются ей. Математик Анри Пуанкаре доказывал, что законы геометрии вовсе не являются утверждениями о реальном мире, а представляют собой произвольные соглашения о том, как употреблять такие термины, как «прямая линия» и «точка». Мах при­шел к выводу, что законы порождаются нашей психической потреб­ностью упорядочить физические ощущения, причем исследовать законы связи между представлениями должна психология, откры­вать законы связи между ощущениями - физика, разъяснять законы связи между ощущениями - психофизика.

В работе «Познание и заблуждение» Мах стремится показать, что сознание подчиняется принципу экономии мышления, а наука возникает благодаря адаптации идей к определенной сфере опыта. Всякое познание есть биологически полезное для нас психическое переживание. Разногласие между мыслями и фактами или раз­ногласие между мыслями - вот, по мнению Маха, источник воз­никновения проблемы. Проблемы можно разрешить при помощи гипотез, роль которых - побуждать к новым наблюдениям, спо­собным подтвердить, опровергнуть или изменить наши постро­ения. Гипотеза есть предварительное допущение, сделанное в целях более легкого понимания фактов, но не поддающееся пока доказательству имеющимися фактами. Значение гипотезы - в рас­ширении опыта. Для Маха гипотезы - это попытки приспособ­ления к среде, дающие нечто новое, гипотеза суть не что иное, как «усовершенствование инстинктивного мышления». Адапта­ция мыслей к фактам есть наблюдение, а взаимная адаптация мыслей - теория. Фундаментальный метод науки - метод вари­аций. Наука - это тип устойчивости, который дает представле­ния о межфеноменальной зависимости.

Особый интерес вызывает модель, согласно которой механизмы эволюции познания и биологической эволюции идентичны. Эво­люция научных теорий предстает как непрерывный отбор кон­цептуальных новшеств. Теории трактуются как «популяции поня­тий». Они подвержены выживаемости, т.е. процессам сохране­ния и мутации (инновациям). Мутации сдерживаются факторами критики и самокритики, которые играют роль естественного и искусственного отбора.

Изменения наступают в том случае, когда интеллектуальная среда позволяет «выжить» лишь тем популяциям, которые в наи­большей степени к ней адаптированы. Наиболее важные изме­нения связаны с заменой самих матриц понимания или наиболее фундаментальных теоретических стандартов. В процессе разви­тия науки следует различать две группы вопросов: первая ука­зывает на факторы, обусловливающие появление теоретических инноваций; вторые - на факторы, определяющие закрепление того или иного концептуального варианта. Решающее условие для выживания инновации - ее вклад в установление соответ­ствия между объяснением данного феномена и «объяснитель­ным идеалом».

Механизм эволюции «концептуальных популяций» - теорий предполагает взаимодействие с внутринаучными (интеллектуаль­ными) и вненаучными (социальными и экономическими) фак­торами. Они действуют совместно, подобно двум фильтрам. Если институциональные, социальные, идеологические условия небла­гоприятны, то спорные проблемы долго не получают своего ре­шения. Социальные факторы ограничивают возможности и по­будительные мотивы интеллектуального новаторства, они необ­ходимы, но решающими в процессе «улучшения понимания» являются интеллектуальные факторы. Поэтому ведущая роль принадлежит «научной элите», которая является носительницей научной рациональности. От нее зависят успешность «искусствен­ного отбора», «выведение» новых продуктивных понятийных популяций, так как для сохранения связной дисциплины во все времена требовалась достаточная степень коллективной согла­сованности интеллектуальных целей.

Изменчивый характер науки воплощается в изменяющихся ус­тановках ученых, поэтому важна роль лидеров и авторитетов в научном сообществе. Исторически сменяющие друг друга уче­ные воплощают историческую смену процедур объяснений. Со­держание науки предстает в виде «передачи» совокупности ин­теллектуальных представлений следующему поколению в процессе обучения. Каждое новое поколение, развивая собственные ин­теллектуальные перспективы, в то же время «оттачивает оружие», чтобы в конечном итоге завоевать свою специальность и авто­ритет, который через несколько лет будет управлять данной на­учной дисциплиной, придавая ей новую форму.