Структура научного знания1

Философско-методологический анализ науки ориентирован на изучение структуры научного знания. Предмет философской методологии – не физические поля, не организмы и т.д., а научное знание, его динамика, методы исследовательской деятельности, взятые в их историческом развитии (Степин В.С.). В логико-методологических исследованиях имеем дело с объектами, которые принято называть теоретическими конструктами или идеальными объектами. Среди идеальных объектов выделяют две разновидности: эмпирические и теоретические. Эмпирические - есть схематизация фрагментов реального мира (магнит, провод с током, Земля…). Теоретические – есть логические реконструкции реальности, идеализации (идеальный газ, абсолютно черное тело, материальная точка…).

I.Эмпирический уровень научного познания

1.1.Методы эмпирического исследования

Наблюдение. Научным наблюдением называется метод исследования, предполагающий изучение объекта с помощью органов чувств (зрения, слуха, осязания…). Наблюдение основано на восприятии предметов и явлений действительности, осуществляемое с целью их познания. В акте наблюдения можно выделить: 1) объект наблюдения; 2) субъект; 3) средства; 4) условия наблюдения; 5) систему знания, в контексте которого задается цель наблюдения и интерпретируются его результаты. Все эти компоненты акта наблюдения следует учитывать при сообщении результатов наблюдения для того, чтобы его мог повторить любой другой наблюдатель. Важнейшим требованием к научному наблюдению является требование воспроизводимости и достоверности, еще его называют требованием интерсубъективности. Это подразумевает, что наблюдение может повторить каждый наблюдатель с одинаковым результатом. Лишь при соблюдении этого требования результат наблюдения будет включен в науку. Результат наблюдения всегда содержит элемент субъективности, однако в рамках каждой отдельной научной эпохи интерсубъективность наблюдения свидетельствует о его относительной объективности.

Наблюдения разделяются на непосредственные и косвенные. При непосредственном наблюдении ученый наблюдает сам избранный объект. Однако далеко не всегда это возможно. Например, объекты квантовой механики или многие объекты астрономии невозможно наблюдать непосредственно. Например, такой объект как черная дыра наблюдается косвенно через гравитационное воздействие, оказываемое черной дырой на другие объекты. Или, например, изучая поведение элементарных частиц, физик непосредственно наблюдает лишь их треки в камере Вильсона, которые представляют собой результат взаимодействия элементарной частицы с молекулами пара, заполняющего камеру. По характеру треков физик судит о поведении и свойствах изучаемой частицы. Подобного рода наблюдения называют косвенными наблюдениями.

Научное наблюдение характеризуется рядом особенностей:- целенаправленностью (должно вестись для решения поставленной задачи), планомерностью, активностью (научное наблюдение подготовлено, часто характеризуется созданием так называемой экспериментальной ситуации).

Проблема теоретической нагруженности наблюдений (П.Дюгем, Н.Р. Хэнсон, Т. Кун, П. Фейерабенд). Дюгем обратил внимание на обусловленность научного наблюдения теорией. Он связывал теоретическую нагруженность только с теоретической интерпретацией наблюдения, считая, что само наблюдение не зависит от наблюдателя и не требует знания теории. Более сильное утверждение сделано Н. Хэнсоном. Наблюдая один и тот же объект, можно видеть разное. Физик и эскимос, глядя на рентгеновскую трубку, имеют одни и те же визуальные данные, но воспринимают их по-разному. Наблюдение – это не просто наличие визуального опыта, это путь, которым приобретается визуальный опыт. Видение – это больше чем чувственные данные. Их обобщение происходит на основе чувственного опыта, который связан с языком, верованиями, традициями, то есть, социально-культурно обусловлен. М. Хайдеггер отмечал обусловленность видения языком: «Мы не так уж исходно видим вещи, мы видим то, что о вещах говорят», П. Флоренский подчеркивал ценностную обусловленность чувственного опыта: «мы и, видя не верим, ибо мы верим в сокровище свое». Если в чувственном опыте американских индейцев не было такого объекта как корабль, то они и не видели корабли Колумба, пока на этом объекте не стали различимы знакомые явления, например люди.

Философское значение тезиса о теоретической нагруженности состоит в том, что наблюдение не может использоваться для проверки теории, так как оно основано на теоретических предпосылках, следовательно, возникает опасность порочного круга. Гейзенберг описывает свой разговор с Эйнштейном, который утверждал, что только теория решает, что можно наблюдать. «В самом деле, мы всегда бездумно говорим, что траекторию электрона в камере Вильсона можно наблюдать. Однако возможно, что реально наблюдалось нечто иное. Возможно, наблюдались лишь дискретные следы неточно определенных местоположений электрона. Ведь фактически мы видим лишь отдельные капельки воды в камере, которые заведомо намного протяженнее, чем электрон. Правильно поставленный вопрос поэтому должен был гласить: можно ли в квантовой механике отразить ситуацию, при которой электрон приблизительно, то есть с известной точностью, находится в определенном месте и при этом приблизительно, то есть опять таки с известной точностью, обладает заранее заданной скоростью, и можно ли сделать эту неточность настолько малой, чтобы не возникли расхождения с экспериментальными данными?»²

Измерение. Измерением называют процесс представления свойств реальных объектов в виде числовой величины. В самом общем виде величиной можно назвать все то, что может быть больше или меньше, что может быть присуще объекту в большей или меньшей степени; числовая величина — такая, которая может быть выражена числом. Таким образом, измерение есть установление числового соотношения между свойствами объектов.

Эксперимент - научный метод, который представляет собой изучение признаков, функций, структуры предмета с помощью активного воздействия на него. Важнейшим методом эмпирического познания является эксперимент, который обычно включает в себя наблюдение и измерение, а также непосредственное физическое воздействие на изучаемые объекты. Одной из наиболее характерных особенностей науки Нового времени является широкое использование эксперимента в научном исследовании. Эксперимент есть непосредственное материальное воздействие на реальный объект или окружающие его условия, производимые с целью познания этого объекта.

В эксперименте можно выделить следующие элементы: 1) цель эксперимента; 2) объект экспериментирования; 3) условия, в которых находится или в которые помещается объект; 4) средства эксперимента; 5) материальное воздействие на объект. Каждый из этих элементов может быть положен в основу классификации экспериментов. Например, эксперименты можно разделять на физические, химические, биологические и т. д. в зависимости от различия объектов экспериментирования. Одна из наиболее простых классификаций основывается на различиях в целях эксперимента.

Целью эксперимента может быть установление каких-либо закономерностей или обнаружение фактов. Эксперименты, проводимые с такой целью, называются "поисковыми". Результатом поискового эксперимента является новая информация об изучаемой области. Однако чаще всего эксперимент проводится с целью проверки некоторой гипотезы или теории. Такой эксперимент называется "проверочным". Ясно, что невозможно провести резкой границы между этими двумя видами эксперимента. Один и тот же эксперимент может быть поставлен для проверки гипотезы и в то же время дать неожиданную информацию об изучаемых объектах. Точно так же и результат поискового эксперимента может заставить нас отказаться от принятой гипотезы или, напротив, даст эмпирическое обоснование нашим теоретическим рассуждениям. В современной науке один и тот же эксперимент все чаще обслуживает разные цели.

Эксперимент всегда представляет собой вопрос, обращенный к природе. Но чтобы вопрос был осмысленным и допускал определенный ответ, он должен опираться на предварительное знание об исследуемой области. Это знание и дает теория и именно теория ставит тот вопрос, ответ на который должна дать природа. Поэтому эксперимент как вид материальной деятельности всегда связан с теорий. Первоначально вопрос формулируется в языке теории, т. е. в теоретических терминах, обозначающих абстрактные, идеализированные объекты. Чтобы эксперимент мог ответить на вопрос теории, этот вопрос нужно переформулировать в эмпирических терминах, значениями которых являются эмпирические объекты (данные эмпирически).

Поиск инварианта как условия формирования эмпирического факта – процедура интерпретации данных наблюдения. Наблюдение это не просто созерцание, это комплекс процедур, включающий взаимодействие объекта реальности с прибором, статистическую обработку данных, выбор теории, на основе которой построен эксперимент, теория, на основе которой построен прибор. Так выстраивается эмпирическая схема, как опосредствующее звено между теоретической схемой и приборной ситуацией.