II.Теоретический уровень научного познания

1.2.Методы теоретического исследования

Идеализация. Идеализация есть процесс создания мысленных, не существующих в действительности объектов, посредством мысленного отвлечения от некоторых свойств реальных предметов и отношений между ними или наделения предметов и ситуаций теми свойствами, которыми они не обладают с целью более глубокого и точного познания действительности. Объекты такого рода служат важнейшим средством познания реальных предметов и взаимоотношений между ними. Они называются идеализированными объектами. К их числу относятся такие объекты как, например, материальная точка, идеальный газ, абсолютно черное тело, объекты геометрии и т. п.

Идеализацию иногда смешивают с абстракцией, однако это неправомерно, т. к. хотя идеализация существенно опирается на процесс абстракции, но не сводится к нему. В логике к абстрактным, в отличие от конкретных, относятся только такие объекты, которые не взаимодействуют в пространстве и времени. Идеальные объекты нельзя считать реально существующими, это квазиобъекты. Всякая научная теория изучает либо определенный фрагмент действительности, определенную предметную область, либо определенную сторону, один из аспектов реальных вещей и процессов. При этом теория вынуждена отвлекаться от тех сторон изучаемых ею предметов, которые ее не интересуют. Кроме того, теория часто вынуждена отвлекаться и от некоторых различий изучаемых ею предметов в определенных отношениях. Этот процесс мысленного отвлечения от некоторых сторон, свойств изучаемых предметов, от некоторых отношений между ними и называется абстрагированием.

Абстрагирование. Создание идеализированного объекта необходимо включает в себя абстракцию — отвлечение от ряда сторон и свойств изучаемых конкретных предметов. Но если мы ограничимся только этим, то еще не получим никакого целостного объекта, а просто уничтожим реальный объект или ситуацию. После абстрагирования нам нужно еще выделить интересующие нас свойства, усилить или ослабить их, объединить и представить как свойства некоторого самостоятельного объекта, который существует, функционирует и развивается согласно своим собственным законам. Все это, конечно, представляет собой гораздо более трудную и творческую задачу, чем простое абстрагирование. Идеализация и абстрагирование являются способами формирования теоретического объекта. Им может стать любой реальный предмет, который мыслится в несуществующих, идеальных условиях. Таким образом, возникают, например, понятия «инерция», «материальная точка», «абсолютно черное тело», «идеальный газ».

Формализация (от лат. forma вид, образ). Под формализацией понимается отображение объектов некоторой предметной области с помощью символов какого-либо языка. При формализации изучаемым объектам, их свойствам и отношениям ставятся в соответствие некоторые устойчивые, хорошо обозримые и отождествимые материальные конструкции, дающие возможность выявить и зафиксировать существенные стороны объектов. Формализация уточняет содержание путем выявления его формы и может осуществляться с разной степенью полноты. Выражение мышления в естественном языке можно считать первым шагом формализации. Дальнейшее ее углубление достигается введением в обычный язык разного рода специальных знаков и созданием частично искусственных и искусственных языков. Логическая формализация направлена на выявление и фиксацию логической формы выводов и доказательств. Полная формализация теории имеет место тогда, когда совершенно отвлекаются от содержательного смысла ее исходных понятий и положений и перечисляют все правила логического вывода, используемые в доказательствах. Такая формализация включает в себя три момента: 1) обозначение всех исходных, неопределяемых терминов; 2) перечисление принимаемых без доказательства формул (аксиом); 3) введение правил преобразования данных формул для получения из них новых формул (теорем). Ярким примером формализации являются широко используемые в науке математические описания различных объектов, явлений на основе соответствующих теорий. Несмотря на широкое применение формализации в науке, существуют границы формализации. В 1930 году Курт Гедель сформулировал теорему, получившую название теоремы о неполноте: нельзя создать такую формальную систему логически обоснованных формальных правил доказательства, которой было бы достаточно для доказательства всех истинных теорем элементарной арифметики.

Модели и моделирование в научных исследованиях⁹. Модель - это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе изучения замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные его черты. Модель позволяет научиться управлять объектом, апробируя различные варианты управления на модели этого объекта. Экспериментировать в этих целях с реальным объектом в лучшем случае бывает неудобно, а зачастую просто вредно или вообще невозможно в силу ряда причин (большой продолжительности эксперимента во времени, риска привести объект в нежелательное и необратимое состояние и т.п.). Процесс построения модели называется моделированием. Итак, моделирование это процесс изучения строения и свойств оригинала с помощью модели.

Различают материальное и идеальное моделирование. Материальное моделирование, в свою очередь, делится на физическое и аналоговое моделирование. Физическим принято называть моделирование, при котором реальному объекту противопоставляется его увеличенная или уменьшенная копия, допускающая исследование (как правило, в лабораторных условиях) с помощью последующего перенесения свойств изучаемых процессов и явлений с модели на объект на основе теории подобия. Примеры: планетарий в астрономии, макеты зданий в архитектуре, макеты летательных аппаратов в самолетостроении, экологическое моделирование – моделирование процессов в биосфере и т.д. Аналоговое или математическое моделирование основано на аналогии процессов и явлений, имеющих различную физическую природу, но одинаково описываемых формально (одними и теми же математическими уравнениями). Символический язык математики позволяет выражать свойства, стороны, отношения объектов и явлений самой различной природы. Взаимосвязи между различными величинами, описывающими функционирование такого объекта, могут быть представлены соответствующими уравнениями и их системами.

Индукция (от лат. induction – наведение, побуждение), есть умозаключение, которое приводит к получению общего вывода на основе частных посылок, это есть движение мышления от частного к общему. Важнейшим, а иногда и единственным методом научного познания долгое время считали индуктивный метод. Согласно индуктивистской методологии, восходящей к Ф. Бэкону, научное познание начинается с наблюдения и констатации фактов. После того как факты установлены, мы приступаем к их обобщению и построению теории. Теория рассматривается как обобщение фактов и поэтому считается достоверной. Однако, еще Д. Юм заметил, что общее утверждение нельзя вывести из фактов, и поэтому всякое индуктивное обобщение недостоверно. Так возникла проблема оправдания индуктивного вывода: что позволяет нам от фактов переходить к общим утверждениям? Большой вклад в разработку и обоснование индуктивного метода внес Д. Миль.

Осознание неразрешимости проблемы оправдания индукции и истолкование индуктивного вывода как претендующего на достоверность своих заключений привели Поппера к отрицанию индуктивного метода познания вообще. Поппер затратил много сил, пытаясь показать, что та процедура, которую описывает индуктивный метод, не используется и не может использоваться в науке. Ошибочность индуктивизма, по мнению Поппера, заключается главным образом в том, что индуктивизм пытается обосновать теории с помощью наблюдения и эксперимента. Но, как показал, постпозитивизм, нет прямого пути от опыта к теории, такое обоснование невозможно. Теории всегда остаются лишь необоснованными рискованными предположениями. Факты и наблюдения используются в науке не для обоснования, не в качестве базиса индукции, а только для проверки и опровержения теорий — в качестве базиса фальсификации. Это снимает старую философскую проблему оправдания индукции. Факты и наблюдения дают повод для выдвижения гипотезы, которая вовсе не является их обобщением. Затем с помощью фактов пытаются фальсифицировать гипотезу. Фальсифицирующий вывод является дедуктивным. Индукция при этом не используется, следовательно, не нужно заботиться о ее оправдании.

По мнению К. Поппера, не индуктивный метод, а метод проб и ошибок является основным в науке. Познающий субъект противостоит миру не как tabula rasa, на которой природа рисует свой портрет, человек всегда опирается на определенные теоретические установки в познании действительности. Процесс познания начинается не с наблюдений, а с выдвижения догадок, предположений, объясняющих мир. Свои догадки мы соотносим с результатами наблюдений и отбрасываем их после фальсификации, заменяя новыми догадками. Пробы и ошибки — вот из чего складывается метод науки. Для познания мира, утверждает Поппер, нет более рациональной процедуры, чем метод проб и ошибок — предположений и опровержений: смелое выдвижение теории; попытки наилучшим образом показать ошибочность этих теории и временное их признание, если критика оказывается безуспешной.

Дедукция (от лат. deduction – выведение) есть получение частных выводов на основе знания каких-то общих положений, это движение мысли от общего к частному. Гипотетико-дедуктивный метод. В его основе лежит выведение (дедукция) заключений из гипотез и других посылок, истинностное значение которых неизвестно. В научном познании гипотетико-дедуктивный метод получил широкое распространение и развитие в XVII—XVIII вв., когда были достигнуты значительные успехи в области изучения механического движения земных и небесных тел. Первые попытки применения гипотети-ко-дедуктивного метода были сделаны в механике, в частности, в исследованиях Галилея. Теория механики, изложенная в "Математических началах натуральной философии" Ньютона, представляет собой гипотетико-дедуктивную систему, посылками которой служат основные законы движения. Успех гипотетико-дедуктивного метода в области механики и влияние идей Ньютона обусловили широкое распространение этого метода в области точного естествознания.