Аблеев С.Р. Философия науки. Вводный курс

101

ударной или усталостной деформации, влияние нового лекарственного препарата на организм человека и т. д.

В прикладных исследованиях с помощью экспериментов проверяются свойства новых материалов, возможности новой техники или технологий. В фундаментальных исследованиях эксперименты применяются для проверки гипотез и теоретических обобщений. Без экспериментального подтверждения ни одна научная теория не считается истинной, несмотря на свою математическую привлекательность и логическую непротиворечивость.

Первые экспериментальные приспособления появились еще в Древнем мире, однако активное развитие экспериментального естествознания в европейской науке начинается только в XVII в. В современной науке экспериментальные исследования представляют собой особое научное направление с множеством всевозможных специализаций. Некоторые научные экспериментальные устройства являются весьма сложными и очень дорогими сооружениями. Например, применяемые для изучения структуры квантовых микрочастиц сверхмощные ускорители

(коллайдеры или синхрофазотроны) по технической сложности и масштабам можно сравнить с большим заводом.

Самым крупным экспериментальным сооружением совре-

менной науки является Большой адронный коллайдер (БАК;

англ. Large Hadron Collider). Это крайне сложное устройство представляет собой супермощный ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжелых ионов, а также для изучения квантовых продуктов их столкновений. БАК был построен на границе Швейцарии и Франции – около г. Женевы. В его сооружении и исследованиях принимали участие и участвуют в настоящее

102

время порядка десяти тысяч ученых и инженеров различных научных специализаций из более ста стран мира.

Коллайдер расположен под землей в огромном замкнутом туннеле длиной более 26 км. Глубина залегания туннеля составляет от 50 до 175 м. Для удержания, коррекции и фокусировки протонных пучков используются 1 624 сверхпроводящих магнита, общая длина которых превышает 22 км. Магниты работают при очень низкой температуре 1,9 K (−271 °C), что немного ниже температуры перехода гелия в сверхтекучее состояние. Кинетическая энергия всех сгустков адронов (микрочастиц) в БАКе при полном его заполнении сравнима с кинетической энергией реактивного самолета, хотя масса всех частиц не превышает одного нанограмма и их даже нельзя увидеть невооруженным глазом. Такая энергия достигается за счет фантастической скорости частиц, близкой к скорости света. В результате сгустки микрочастиц проходят полный круг ускорителя быстрее, чем за 0,0001 с., совершая таким образом свыше 10 тыс. оборотов в секунду.

К числу широко применяемых эмпирических методов исследования относится и опрос. Преимущественно он используется в социологии, психологии и медицине и предполагает фиксацию, а также анализ ответов респондентов на специально подобранные вопросы для выяснения их отношения к определенной проблеме. Очевидно, что опрос может применяться только в отношении разумных объектов научного исследования, поэтому область его применения не распространяется на основные естественные науки: физику, химию, биологию, астрономию. Разновидностями непосредственного (вербального) опроса являются различные виды анкетирования.

Важнейшими теоретическими методами науки являются анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, моделирование, абстрагирование. Эти методы широко применяются во всех от-

103

раслях научного знания. Анализ, синтез, индукцию и дедукцию часто называют общими логическими методами науки.

Анализ – это метод мысленного или реального разделения изучаемого объекта на составные части и элементы для выяснения их свойств, взаимодействия и общего устройства этого объекта. Например, изучение устройства атома предполагало его разделение на составные элементы: электроны, протоны и нейтроны, понимание сложного соотношения которых дало представление о его структуре, силах связи и других свойствах.

Метод анализа предполагает не только разделение самого объекта на составные части, но и мысленное или реальное выделение объекта, явления или процесса из группы других объектов, явлений или процессов природы. Без такого условного выделения и исключения сложных связей с окружающей средой изучение объекта иногда бывает крайне затруднительным. С другой стороны, исключение сложной системы связей объекта с другими объектами и внешней средой не позволяет дать полноценное описание его свойств и закономерностей суще-

ствования. В этом проявляется ограниченность аналитической методологии научного познания, которая порой противоречит фундаментальным диалектическим принципам (всеобщая взаимосвязь явлений и процессов в природе) и принципу холизма (целостности).

Синтез – метод мысленного соединения частей изучаемого объекта, восстановление его целостности и взаимосвязи с другими логическими положениями или с окружающей средой. Например, для решения проблемы антропогенеза необходимо не только анализировать влияние различных факторов на эволюцию человека, но и синтезировать их действие, так как без совмещения космических, биологических и социальных факто-

104

ров понимание происхождения человека оказывается невозможным.

Если предварительное изучение накопленного эмпирического материала, как правило, проводится на основе аналитической методологии науки, то построение сложной теоретической гипотезы (тем более, законченной научной теории) уже предполагает применение методологии логического синтеза. Ведь всякая научная теория, в первую очередь, должна обобщить существующий эмпирический материал, подвести его под некие единые основания и закономерности. Эта процедура как раз

ипредставляет собой рассматриваемую операцию логического синтеза, которая открывает дальнейшие возможности объяснения тех или иных явлений и процессов природы или социального мира.

Индукция (лат. inductio – выведение, наведение) – логический метод познания, при котором общие выводы (умозаключения) делаются на основе частных фактов. Из этимологии этого понятия предполагается, что частные факты как бы наводят мысль на общий логический вывод.

Например, в результате кропотливой работы мы эмпирически установили, что сталь, медь и золото проводят электрический ток. Эти факты вполне достоверны. На основе данного исследования мы делаем безупречный индуктивный вывод: все металлы проводят электрический ток. Действительно, трудно найти металл, который бы не обладал свойством электропроводности.

Авот еще один, но уже более сложный пример. В лесах

изоопарках мы много раз видели только бурых медведей. Эти факты навели нас на умозаключение о том, что медведи на нашей планете имеют исключительно бурый окрас шерсти. Этот индуктивный вывод является достоверным? Ведь мы не

105

исказили никаких фактов – видели только бурых медведей. Но наш опыт изучения фактов в данном случае оказался недостаточным: в природе существуют медведи, имеющие окрас шерсти другого цвета (белые, черные и т. д.).

Подвох индуктивной логики вполне очевиден. Несмотря на то, что она опирается на реальные факты, – она не всегда является достоверной. Почему же это происходит? Проблема упирается в количество или объем фактов. Именно поэтому выделяют две разновидности индукции: так называемые полную и неполную индуктивную логику. Полная индукция охватывает все факты одного порядка. Например, если мы намерены установить средний рост человека на Земле, то при полной индукции обязаны измерить его у всех семи миллиардов землян. Такое исследование обладает крайне высокой степенью достоверности.

Однако на практике полная индукция в силу самых разных причин не всегда возможна и поэтому применяется неполная индукция. То есть для установления среднего роста человека будут взяты данные, например, 5 % населения Земли. Очевидно, что результаты такого исследования могут быть далеки от истинной картины. Мы уже это заметили на примере с бурыми медведями.

Значительное количество научных ошибок и заблуждений связаны с некорректным использованием индуктивной логики. Во многих случаях выдвигаемые исследователями гипотезы и теоретические модели основаны на данных, полученных методологическим аппаратом неполной индукции. Вполне очевидно, что такие данные требуют дополнительной эмпирической проверки или теоретического уточнения. Если это не представляется возможным, то они должны восприниматься как относительная, не вполне достоверная и крайне субъективная истина.

106

Дедукция (лат. deductio – сокращение или снижение) – логический метод познания, при котором выводы (умозаключения) делают от общих положений к частным. Этимология слова указывает, что логическая мысль здесь движется по нисходящей траектории в сторону частного факта.

Например, если известно общее положение (теоретический постулат), согласно которому все металлы проводят электрический ток, то мы легко можем сделать вполне истинный вывод о том, что первый попавший нам в руки металлический предмет (медная проволока) будет обладать свойством электропроводности. Любой другой металлический предмет – стальной арматурный прут, чугунная сковорода или мельхиоровая ложка – также будет проводником электрического тока. В данном случае нам не нужны никакие эмпирические исследования, чтобы установить наличие таких свойств. Простого дедуктивного умозаключения будет вполне достаточно.

Втаком случае возникает вопрос: насколько безупречным

скогнитивной точки зрения является метод логической дедукции и допускает ли он ложные (ошибочные) выводы? Оказывается, что безупречность дедуктивной логики, как и логики индуктивной, предполагает определенные методологические условия. В данном случае главная проблема дедуктивного метода состоит в том, как установить истинные общие положения (аксиомы или постулаты), из которых можно сделать достоверные частные выводы. Хорошо известно, что при построении математической теории исходные общие положения (аксиомы) принимаются априори, т. е. без всякого опытного или практического обоснования. Подобная ситуация существует и при разработке физической теории. Там общие положения (постулаты) формируются под влиянием мировоззрения исследовате-

108

ко не всеобщими (справедливы в ограниченных условиях), а построенная на них первая научная картина мира и вовсе оказалась весьма далекой от действительности и позже была существенно скорректирована.

Таким образом, проблема дедуктивной методологии научного познания упирается в установление истинных общих положений (постулатов, аксиом, онтологических тезисов), из которых далее должны выводиться частные положения. В приведенном выше примере с металлами и электропроводностью краеугольный вопрос должен быть сформулирован следующим образом:

откуда мы знаем, что все металлы проводят электрический ток? Вполне очевидно, что в данном случае это знание явилось результатом эмпирических исследований и индуктивной методологии обобщения полученных фактов.

Однако существует немало проблем, решение которых не поддается применению индуктивного метода познания. Любая сложная теория опирается как на факты, так и на априорные общие положения. Общие положения возникают либо как результат религиозной веры (догматический метод), либо как ре-

зультат рациональной или иррациональной деятельности со-

знания (интуиция, озарение, априорный рациональный синтез). Хотя и в том, и в другом случае человечество не имеет никаких гарантий относительно объективной истинности и достоверности таких общих положений.

Аналогия – метод мысленного перенесения изученных признаков одного объекта на другой для установления его неизвестных внешних и внутренних свойств. Например, зная о силе притяжения Земли, можно по аналогии предположить, что и другие планеты Солнечной системы обладают подобной силой. Таким образом, выводы на основе аналогии являются мощным

109

средством познания природы, но полную достоверность они приобретают только после экспериментальной проверки.

Моделирование – научный метод замещения исследуемого объекта тождественным ему по изучаемым свойствам другим объектом (моделью), который позволяет более эффективно проводить познавательные операции. Результаты изучения свойств модели переносятся на реальный изучаемый объект. Модели бывают математические, физические, компьютерные, технические, биологические, психологические и т. д.

Например, полет космического корабля предварительно рассчитывается на основе математических моделей, описывающих физические процессы и параметры тяготения, реактивной тяги, баллистики, трения, изменения массы, силы ветра, плотности атмосферы и других существенных для полета факторов. Аэродинамические свойства нового самолета проверяются сначала на земле с помощью его технической модели, подвергаемой воздействию мощного воздушного потока. Эффективный поиск и задержание серийного убийцы, как правило, невозможны без построения психологической модели его личности. Такая модель позволяет дать объяснение тем или иным психическим девиациям преступника, показать специфические черты его характера и спрогнозировать его дальнейшие действия.

Абстрагирование – мысленный прием отвлечения от второстепенных свойств исследуемого объекта и выделения его отдельных характеристик, представляющих существенное значение в проводимом исследовании. Например, многие понятия современной физики являются условными и абстрактными (аб-

солютный нуль температуры, идеально ровная поверхность, физическое поле, масса покоя и масса движения, потенциальная энергия и др.). Несмотря на это, они помогают в изучении реальных свойств природного мира.

110

К числу теоретических методов науки можно отнести и диалектические принципы понимания природы. Они выступают в качестве важнейших методологических условий познания, без которых исследования заходят в тупик или приводят к ошибочным результатам. Такими диалектическими принципами являют-

ся: противоречивая двойственность, взаимосвязь и постоянное развитие природных, социальных и психических процессов, явлений и объектов. Противоположностями диалектическому пониманию природы являются догматизм и метафизичность, представляющие собой философско-методологические принципы, исключающие сложную взаимосвязь и развитие природных процессов. Диалектическая методология познания мира (идея изменчивости и развития) отразилась, например, в таких общенаучных концепциях и принципах, как историзм, трансфор-

мизм, эволюционизм.

В XVII в. на заре становления научного естествознания среди европейских философов разгорелась дискуссия об истинном методе научного познания. Иными словами, была предпринята попытка найти универсальный, абсолютно надежный и достоверный по своим результатам метод изучения природного и социального миров. Английский философ Фрэнсис Бэкон полагал, что таким методом является эмпиризм и связанная с ним индуктивная логика. Таким образом, он делал ставку на опытное изучение природы и обобщение отдельных проверенных фактов. Французский математик и философ Рене Декарт обосновывал значение рационализма и сопряженной с ним дедуктивной логики. По его мнению, частные научные истины должны выводиться из общих положений, порождаемых в человеческом разуме интеллектуальной интуицией.

Очевидно, что в этой дискуссии столкнулись опыт и тео-

рия (эмпирические и теоретические методы познания) как два