книги из ГПНТБ / Быков, В. В. Методы науки

должно подтвердить или опровергнуть существование гипотетического изменения предмета познания (nl+1).

В соответствии с функциями, которые выполняют элементы состава науки первого уровня ее строения, фор­ мируется и развивается строение второго уровня. Так, познавательная деятельность ученого состоит из мысли­ тельной деятельности и из взаимодействий со средствами и предметами познания, обеспечивающих изменение пред­ мета познания. В процессе мышления ученый фиксирует

Элементы состава науки на различных уровнях ее строения выполняют определенные функции. Теория поз­ воляет исследователю вывести гипотетические предло­ жения, а последние используются им для формулировки познавательной задачи. Познавательная задача разраба­ тывается до мысленной модели гипотетических изменений предмета познания, что создает условия для конструиро­ вания элементарного акта, средств познания и других элементов строения науки.

Строение науки определяет конкретную последова­ тельность различных ее стадий. На первом уровне строе­ ния науки каждый познавательный цикл начинается со стадии формулировки познавательной задачи. За стадией постановки познавательной задачи следуют: конструи­ рование элементарного акта процесса познания; произ­ водство средств познания, подготовка предмета познания и элементарного акта процесса познания; осуществление элементарного акта и, наконец, использование резуль­ татов элементарных актов для построения или развития теории. Последовательность перечисленных стадий доста­ точно жестко задана. Без использования результатов элементарных актов нельзя построить теории; отсутствие теории исключает вывод гипотетических предложений об изучаемом объекте; если нет гипотетических предло­ жений, то исключается создание модели гипотетического

110

вательном цикле достаточно жестко детерминирует оп­ ределенные схемы взаимодействий элементов состава науки на различных уровнях ее строения. Коль скоро каждый новый познавательный цикл начинается с постановки по­ знавательной задачи, то исследователь должен в какой-то степени осознать это и выполнить функции, соответствую­ щие первому уровню строения науки. Для этого на основе .. гипотетических предложений он формулирует проблемы,

соотносит последние с имеющимися знаниями об объекте

к

проблем, ставит проблему в отношение с имеющимися знаниями об объекте познания и с осуществленными эле­ ментарными актами и формулирует познавательную за­ дачу и т. д. С подобными схемами взаимодействий элемен­ тов строения науки на ее различных уровнях мы уже стал­ кивались выше, поэтому не будем давать подробное опи­ сание этих схем, тем более, что они должны быть предме­ том специального анализа.

Поскольку последовательность стадий познаватель­ ного цикла и схем взаимодействий элементов науки за­ даны ее строением, такие последовательности должны воспроизводиться в каждом новом познавательном цикле. Наука же может быть рассмотрена как динамическая система, обладающая циклическим характером.

Воспроизведение рассмотренного нами выше строения познавательного цикла лежит в основе воспроизведения определенных наборов упорядоченных последовательно­ стей операций ученого. В общем случае порядок таких на­ боров должен быть следующим:

1)схемы последовательностей операций на стадии по­ становки познавательной задачи;

2)процедуры конструирования элементарного акта;

3)технология производства средств познания, подго­ товки предмета познания и элементарного акта процесса познания;

4)схемы последовательностей операций по осуществ­ лению элементарного акта, фиксации и обработке его результатов;

5)схемы последовательностей операций по конструи­ рованию модели объекта познания;

Ml

6)процедуры, связанные с построением теории или

сее развитием.

Вкаждом познавательном цикле операции исследова­ теля осуществляются по описанной схеме. Эта схема фик­ сируется нами как последовательность взаимодействий ученого с элементами процесса познания, определяемая строением познавательного цикла. С методологической точки зрения методы науки есть правильно построенные схемы наборов конкретных последовательностей операций исследователя, обеспечивающие конструирование и осу­ ществление познавательного цикла.

Вкаждой конкретной науке исследователи пользуют­ ся наборами методов. Они повторяются в каждом новом познавательном цикле и определяются как объектом по­ знания, так и строением познавательного цикла.

Термин «метод» мы употребляем только в значении какой-то конкретной схемы операций исследователя, ис­ пользуемой при построении теории, постановке позна­ вательной задачи и т. д. Очевидно, нет и не может быть одного метода, с помощью которого можно решить весь комплекс проблем, возникающих в развитии науки. В ее любой конкретной отрасли исследователь вынужден поль­ зоваться наборами методов. Разделение труда, складываю­ щееся в познавательном цикле, приводит к тому, что, на­ пример, в теоретической физике ученый начинает приме­ нять только методы построения теорий. Но как бы дале­ ко общественное разделение труда в науке ни шло, по­ знавательный цикл, в котором используется набор методов, остается необходимой формой ее функционирования.

Методы науки имеют общие характеристики или свой­ ства. Мы уже показали, что все методы науки представ­ ляют собой схемы наборов последовательностей операций

тельного цикла позволяет рассмотреть различные концеп­ ции методов.

Методы науки не могут сводиться только к операциям с понятиями, так как в реальный познавательный цикл

т

входят методы, включающие в себя экспериментальные процедуры, процедуры конструирования элементарного акта и т. д. В связи с этим следует признать несостоятель­ ной точку зрения Лейбница, увлеченного идеей (восхо­ дящей к Раймонду Луллию) создания метода, который бы сводил все существующие понятия к исходным поня­ тиям, составляющим «азбуку человеческой мысли» и при помощи квазимеханических комбинаций давал бы все истинные высказывания...» [31, стр. 5].

Анализ строения науки показывает, что ученый дол­ жен осуществить определенную совокупность стадий по­ знавательного цикла, чтобы сделать изучаемые объекты на­ блюдаемыми. Поэтому нельзя признать правильной сле­ дующую схему исследований: «Начать с наблюдения фак­ тов,— излагает А. М. Ампер свое понимание применяе­ мой Ньютоном процедуры исследования,— изменять, по возможности, сопутствующие им условия, сопровождая

каких-либо предположений о природе сил, вызывающих эти явления, математические выражение этих сил, т. е. вывести представляющую их формулу,— вот путь, по которому следовал Ньютон» [17, стр. 10]. Ампер не отме­ чает, что Ньютон начинал с постановки познавательной задачи, что он строил модели объекта познания, разра­ батывал и создавал серию маятников, прежде чем полу­ чил необходимые факты. При этом измерения хотя и иг­ рали очень важную роль, но являлись вторичными: прежде чем мерить, надо было создать то, что необходимо измерить.

Не может быть исходной стадией познавательного цик­ ла и эксперимент. Поэтому предлагаемое М. Борном описа­ ние схемы исследования в физике также недостаточно точно отражает действительность. Как мы знаем, пишет Борн, физик «ставит эксперимент, наблюдает регуляр­ ность, формулирует его в математических законах, пред­ сказывает новые явления на основе этих законов, объеди­ няет различные эмпирические законы в связанные теории, удовлетворяющие нашу потребность...» [25, стр. 190— 191].

Очевидно, нельзя поставить эксперимент, не сформу­ лировав познавательной задачи. При этом следует учи-

113

тыватъ, что постановка познавательной задачи должна быть доведена до разработки моделей гипотетического

П

изменения предмета познания (?К0Л:+1). Если такие модели не будут сконструированы, то нельзя установить, реше­ на или не решена соответствующая познавательная задача.

По этим же соображениям познавательный цикл нельзя закончить предсказанием новых явлений на основе ма­ тематических законов.

Сам переход от математических законов к моделирова­ нию неизвестных «явлений» очень сложен. Исследователь должен при этом опираться на конкретные физические теории и модели, относящиеся к изучаемым объектам. Кро­ ме этого, следует отметить, что не все эксперименты ста­ вятся с целью наблюдать регулярность. Как правило, ре­ гулярность наблюдаемого процесса, события и т. д. пред­ полагается существующей, данной. Использование ре­ зультатов экспериментов также сводится к формулиров­ ке регулярности в математических законах. Несомненно, для квантовой механики изучение регулярности созда­ ваемых в эксперименте ситуаций, взаимодействий или процессов имеет важное значение. Однако она, как и ее математическое выражение, не является основным эле­ ментом познавательной задачи.

Достаточно подробное описание познавательного цик­ ла в естествознании построил Дж. Платт. «В своих отдель­ ных элементах,— пишет он,— метод строгих выводов представляет собой обычный метод индукции. . . Он со­ стоит в регулярном и последовательном осуществлении при решении каждой научной проблемы следующих шагов:

1.Выдвижение альтернативных гипотез.

2.Выбор решающего эксперимента или нескольких экспериментов с альтернативно возможными исходами, каждый из которых должен как можно более убедительно

из уже имеющихся данных, для того, чтобы уточнить оставшиеся возможности, и так далее» [147, стр. 69].

114

Схема познавательного цикла Дж. Платта аналогич­ на процедуре попперовской фальсификации. «Метод,— пишет К. Поппер,— посредством которого развивалась наука, никогда не был просто обобщением частностей,

авсегда был методом, суть которого заключается в том,

^что сначала выдвигается смелая гипотеза, а затем ее пы-

двух компонентов: гипотезы и эксперимента. Этому со­ ответствуют два набора операций: выдвижение гипотезы и проведение решающего эксперимента. Платт правильно фиксировал исходную стадию познавательного цикла. Действительно, ученый не может сделать s ни одного шага в исследовании без выдвижения гипотезы или фор­ мулировки на основе существующей теории гипотетиче­ ского предложения.

Однако гипотеза еще не является познавательной за­ дачей. Ученый должен сформулировать познавательную задачу до того, как он приступит к разработке гипоте­ тического изменении предмета познания и конструирова­ нию моделей элементарного акта.

Таким образом' в схеме Платта фиксируются лишь отдельные последовательности операций в познаватель­ ном цикле — разработка альтернативных гипотез или существующей теории и экспериментальная их проверка. Все остальные наборы операций исследователя не попали в эту схему. Если строго следовать описанной им проце­ дуре исследования, то она не может обеспечить проверку альтернативных гипотез.

Предложенная Платтом схема страдает и другими не­ достатками. Следует, во-первых, подчеркнуть, что не все пауки допускают формулировку альтернативных гипо­ тез. Там, где теория достаточно развита, там единствен­ ным шагом в постановке познавательной задачи может быть вывод из теории гипотетического предложения. Вовторых, в пауке ставятся и такие эксперименты, которые призваны подтвердить разработанную теорию, а не опро­ вергать ее.

Следовательно, предложенная Платтом схема поз­

115

/

Г л а в а V

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальные методы входят в состав экспери­ мента в качестве одной из компонент, поэтому изучение строения эксперимента является необходимой предпо­ сылкой их исследования и описания. Термин «экспери­ мент» не имеет определенного значения. Его нельзя ввести конвенционально. Соглашение о значении термина «эк­ сперимент» не дает основания для выделения той системы объектов, которая обозначается этим термином. Для этого необходимо изучение функционирования науки. Иссле­ дуя строение эксперимента, мы создадим необходимые предпосылки для решения познавательной задачи, от­ носящейся к экспериментальным методам исследования, которая может быть сформулирована так: «Описать схему последовательностей операций исследователя в научном эксперименте».

§ 18. Научный эксперимент — взаимодействие подсистемы «средство познания — предмет познания»

В познавательном цикле осуществляется сложная система взаимодействий. При этом элементы процесса познания испытывают воздействия окружающей среды, а исследователь — также и различных компонентов об­ щества. Так как экспериментальные методы входят толь­ ко в элементарный акт, в данной главе мы будем рассмат­ ривать лишь взаимодействия его элементов. В зависимости от вхождения исследователя в подсистемы взаимодейству­ ющих элементов состава науки взаимодействия, соверша­ ющиеся в элементарном акте, делятся на два класса. Первый класс образуют подсистемы «ученый —>- средство познания» и «ученый -> предмет познания»; второй класс

117

состоит только из подсистемы «средство познания пред­ мет познания».

Взаимодействие средства и предмета познания не осу­ ществляется самостоятельно: оно конструируется, подго­ товляется, пускается и прекращается исследователем. Действительно, из двух элементов данного взаимодействия средство познания не является природным телом, а пред­ ставляет собой измененный предмет природы.

Взаимодействие «средство познания—> предмет позна­ ния» конструируется и создается как подсистема элементар­ ного акта, взаимодействия которой не определяются опера­ циями ученого, связанными с функционированием самого элементарного акта. Это достигается путем разработки та­ кой конструкции средств познания и таких изменений вво­ димого в исследование объекта познания, которые свели бы функции исследователя в элементарном акте к пуску и прекращению взаимодействия средства познания и пред­ мета познания (с; -> щ). Задача на конструирование та­ кой подсистемы имеет свои, наиболее общие, предпосылки в процессе труда. В пом, как мы видели, с самого начала сложились такие формы процесса познания, которые обес­ печивали решение познавательных задач, связанных с раз­ витием производства предметов потребления.

Возникновение и развитие капиталистического про­ изводства постепенно сориентировали исследователей на решение утилитарных познавательных задач. «Большинст­

что во времена древнего классицизма и- средневековья было ересью, а именно, что наука должна прежде всего заниматься естественным и созданным, а ее обязанность — быть полезной... Основными вопросами того времени счи­ тались вопросы, связанные с действием небес, которыми могла пользоваться астрономия для целей мореплавания, а также с движением метательных снарядов и машин и со сложным механизмом человеческого тела. Программа этих ученых уже не была чисто негативной, как это наб­ людалось в первую фазу Возрождения; они намерева­ лись не столько разрушить системы Аристотеля и Га­ лена, сколько создать рабочие альтернативы. В этом стремлении они преуспели сверх всякого ожидания, хотя осуществление окончательного синтеза было уготовлено веку Ньютона» [22, стр. 229 — 230].

118

Постановка и решение познавательных задач, связан­ ных как с развитием самой науки, так и с потребностями производства, побудили ученых исследовать взаимодей­ ствия природных и созданных человеком конструкций. К. Дреббель (1572—1634) строит подводную лодку и .изо­ бретает алую краску. С. Стуртеванта ставит перед собой 'задачу изучить обработку, плавку и изготовление желе­ за, стали и других производных с помощью каменного угля, добываемого открытым или шахтным способом. Фламандцы Д. Фризиус (1508—1555) и Г. Меркатор (1512—1594) создают методы по составлению точных на­ вигационных карт.

Браге (1546—1601) проводит с помощью специально изготовленных приборов серию наблюдений о положении звезд и планет. Ассистент Браге И. Кеплер (1571 — 1630) обрабатывает результаты его работы и находит единствен­ ное объяснение для наблюдаемого им движения планет: орбиты планет представляют собой эллипс, в фокусе которого находится Солнце. «Гипотеза эллиптических орбит и оба других закона, с помощью которых Кеплер объяснил скорость движения планеты, обращающейся по своей орбите, не только устранили главное возражение астрономов против гипотезы Коперника, но и нанесли

-смертельный удар по взглядам Пифагора — Платона, счи­ тавших, что небесные светила могли совершать только

идеальные, то есть круговые, движения,— взглядам, ко­ торых придерживался даже Коперник» [22, стр.

231].

Использование средств познания для решения конкрет­ ных познавательных задач и те большие успехи, которые были достигнуты с их помощью, оказались эффективным внутринаучным стимулом к конструированию средств познания. 1650—1690 годы представляют собой период преобладания экспериментальной физики [59, стр. 119— 181]. Одна за другой разрабатываются конструкции средств познания: воздушный насос, магдебургские по­ лушария, барометрические трубки, барометр, средства познания для изучения упругости воздуха, лейденские банки, электрические машины, термометр, гигрометр, ареометр и т. д.

s- Процесс конструирования и создания подсистемы «сред­ ство познания -> предмет познания» характеризуется ря­ дом особенностей.

119