3. Эмпирический и теоретический уровни научного познания

Понятия эмпирического и теоретического.

В науке различают эмпирический и теоретический уровни исследования. Это различение имеет своим основанием неодинаковость, во-первых, способов (методов) самой познавательной активности, а во-вторых, характера достигаемых научных результатов. Эмпирическое исследование предполагает выработку исследовательской программы, организацию наблюдений. эксперимента, описание (протоколирование) наблюдаемых и экспериментальных данных, их классификацию, первичное обобщение. Словом, для эмпирического познания характерна фактофиксирующая деятельность. Теоретическое познание – это сущностное познание, осуществляемое на уровне абстракций высоких порядков. Здесь орудием выступают понятия, категории, законы, гипотезы и т.д. Оба эти уровня связаны, предполагают друг друга, хотя исторически эмпирическое (опытное) познание предшествовало теоретическому. Но «только этим путем нельзя достигнуть полного и истинного знания... Опыт есть хронологически первое в деле знания, но он имеет свои пределы, далее которых он или сбивается с дороги, или переходит в умозрение»¹. Исследование предполагает анализ, обобщение, объяснение фактов, раскрытие освещающих их идей, принципов, законов и, наконец, построение теории как своего рода венца научной мысли.

Эмпирическое исследование, выявляя все новые данные наблюдения и эксперимента, ставит перед теоретическим мышлением каждый раз новые задачи, стимулируя его к дальнейшему совершенствованию: тут срабатывает принцип обратной связи. Дело в том, что обогащающееся теоретическое знание, в свою очередь, ставит перед наблюдением и экспериментом, эмпирией вообще все более сложные задачи.

Научное исследование предполагает не только движение «вверх», ко все более совершенному, разработанному теоретическому аппарату (к построению стройной теории), но и движение «вниз», связанное с ассимиляцией эмпирической информации, с открытием и предвидением новых фактов. Всякое исследование начинается не с наблюдения и сбора фактов, а с попытки решения некоторой задачи, в основе которой всегда лежит известное предположение, догадка, постановка проблемы.

Постановка проблемы и исследовательская программа.

Люди стремятся познать то, что они еще не знают. Но для начала они должны, хотя бы в самом общем виде, знать, чего же они еще не знают и что они хотят знать. «Не всякий знает, как много надо знать, чтобы знать, как мало мы знаем», гласит восточное изречение. Проблема – это вопрос, с которым мы обращаемся к самой природе, к жизни, к практике и теории. Проблемы, «мучающие» человечество,– показатель уровня его развития: проблемы, которыми жило древнее общество, резко отличаются от современных.

Поставить проблему порой не менее трудно, чем найти ее решение: правильная постановка проблемы в известной мере направляет поисковую активность мысли, ее устремленность. Когда ученый ставит проблему и пытается решить ее, он неизбежно разрабатывает исследовательскую программу, строит план своей поисковой деятельности, продумывает систему средств достижения познавательной цели. При этом он исходит из предполагаемого ответа на поставленный вопрос. Этот предполагаемый ответ выступает в виде гипотезы. Гипотеза определяет зону и направленность видения эмпирически данного, образуя каркас программы по исследованию с целью теоретического осмысления изучаемого объекта.

Наблюдение и эксперимент.

Пытаться найти решение поставленной проблемы можно двумя путями: искать нужную информацию или самостоятельно исследовать ее с помощью наблюдений, экспериментов и теоретического мышления. Наблюдение и эксперимент – важнейшие методы исследования и в естествознании, и в общественных науках. Вне наблюдения вообще не бывает никаких исследований. Все формы художественного творчества также предполагают и наблюдение, и талант наблюдательности, и эксперимент (например, научная фантастика вообще может рассматриваться как своего рода мысленный эксперимент). Наблюдение – преднамеренное, направленное восприятие, имеющее целью выявление существенных свойств и отношений объекта познания. Оно может быть непосредственным и опосредствованным различными техническими устройствами (визуальному наблюдению, например, с помощью электронного микроскопа стали доступны молекулы). Наблюдение приобретает научное значение, когда оно в соответствии с исследовательской программой позволяет отобразить объекты с наибольшей точностью и может быть многократно повторенным при варьировании условий. Важным является отбор наиболее репрезентативной, то есть наиболее представительной, группы фактов. При этом особое значение имеют замысел исследователя, система методов, осмысление результатов и их контроль. В тех случаях, когда умение наблюдать становится устойчивым свойством личности, оно выступает как наблюдательность, представляющая собой необходимое условие эффективности как практической, так и теоретической деятельности. Умение видеть и замечать важное и существенное в том, что большинству кажется недостойным внимания,– вот что составляет секрет новаторства в науке и искусстве и характеризует ум творческий и оригинальный.

Экспериментатор изолирует изучаемый объект от влияния побочных факторов, затемняющих его сущность, и тем самым имеет дело с предметом исследования в «чистом виде». В процессе эксперимента условия не только задаются, но и контролируются, модифицируются, многократно воспроизводятся. Всякий научный эксперимент обычно предваряется какой-либо гипотезой, заранее сформулированной мысленной схемой, что и предопределяет особое видение объекта.

Именно сквозь призму этих схем и гипотез ученый всматривается в объект и препарирует его структуру в своей экспериментальной деятельности. Если вы не имеете соответствующей научной квалификации и продуманной гипотезы и смотрите в электронный микроскоп на физический или биологический объект, вы ничего не увидите, кроме пятнышек света и цвета. Для того чтобы ваше видение было осмысленным, необходима определенная профессиональная культура в данной области знания и наличие предваряющих идей. Эти общие представления, предположения, рабочие гипотезы берутся из предшествующих наблюдений, экспериментов и из совокупного опыта человечества. Они-то и направляют эксперимент. Наблюдение, эксперимент – фактический или мысленный, производимые наобум, без ясно осознанной цели – не могут привести к эффективному результату. Без идеи в голове, говорил И.П. Павлов, вообще не увидишь факта.

В процессе научного познания применяется так называемый мысленный эксперимент, когда ученый в уме оперирует определенными образами, мысленно ставит объект рассмотрения в те или иные условия, которые, согласно замыслу, должны были бы способствовать получению желаемого результата. Это обычно теоретическое рассуждение, принимающее форму эксперимента. Эксперимент двусторонен: с одной стороны, он позволяет проверить и подтвердить (или опровергнуть) гипотезу, а с другой – содержит в себе возможность выявления эвристически неожиданных новых данных. 0твет, даваемый опытом, иногда может быть неожиданным, и тогда опыт становится первоисточником новой теории. Так возникло учение о радиоактивности. В этом эвристическое значение опыта. Сам по себе эксперимент устанавливает, констатирует факты, мышление же проникает в их сущность. То, что ученый видит в микроскоп, созерцает в телескоп, спектроскоп, требует определенной интерпретации. Таким образом, экспериментальная деятельность обладает сложной структурой теоретические основы эксперимента – научные теории, гипотезы; материальная основа – различные приборы, измерительная аппаратура; непосредственное осуществление эксперимента, экспериментальное наблюдение за явлениями и процессами; количественный и качественный анализ результатов эксперимента, их теоретическое обобщение. Следовательно, эксперимент включает в себя и практическую и теоретическую деятельность преобладанием последней.

Факты в научном познании.

Необходимым условием научного исследования является установление фактов. Что такое факт? Есть ли вообще факты сами по себе, как они пребывают вне их отношения к субъекту познания? Конечно, факты существуют вне субъекта. Но тогда это просто объективная реальность. Слово «факт» происходит от лат. factum – сделанное, совершившееся. Оно означает действительное, не вымышленное событие в природе, истории, обыденной жизни, в духовной сфере. Произвольный вымысел есть тоже факт, но уже факт сознания, то есть сознания, фиксирующего факт вымысла. Факт – это фрагмент бытия, попавший в фокус мысли субъекта, в систему знания. Иначе говоря, факт – это явление материального или духовного мира, ставшее достоянием нашего сознания, зафиксированность (наблюдением, экспериментом) какого-либо предмета, явления, свойства или отношения. Значение факта в науке исключительно велико: будучи достоверным, он составляет основу любого научного исследования, ибо всякая наука занимается изучением, описанием и объяснением фактов и только фактов. «Факты – это воздух ученого», – говорил И.П.Павлов. Небрежное же отношение к ним неизбежно ведет к искажению реальности. Умственная деятельность и ее результат не имеют никакого отношения к науке, если произвольно оперируют фактами в угоду чьим-то интересам и не опираются на опыт жизни. По словам А.Эйнштейна, наука должна начинаться с фактов и оканчиваться ими вне зависимости от того, какие творческие структуры строятся между началом и концом. Что значит констатировать факт? Это значит убедиться в достоверности наблюдения, исторического документа, эксперимента. Чтобы факт явил себя мысли как факт, он должен быть зафиксирован, например, в виде протокола, показаний прибора, кинокадра и т. п. В жизни нередко люди склонны простое наблюдение возводить в факт. Но тут таится возможность серьезной ошибки. Дело в том, что само наблюдение есть факт, но факт не того, над чем проводится наблюдение. В действительности тут может быть и нечто совсем другое – лишь видимость того, что мы принимаем за существо дела. Необходимо наблюдаемое еще возвести на пьедестал научного факта, для которого самое характерное – достоверность. Факт должен быть осмыслен, обоснован. Факты воспринимаются по-разному в зависимости от позиции мыслителя. Мы никогда не берем факты в их чистом виде. Они всегда оказываются опосредственными характером их понимания, интерпретации. Любой факт дан нам в восходящем ряде осмысленных воззрении. В сознании может сложиться прочная система стереотипов, принятых воззрений, которые как бы въедаются в структуру сознания, становятся привычными для миропонимания. Уже в простом «глазении» наблюдателя факт неизбежно меняет свои краски и уж тем более – оттенки, а их свечение исходит и от объекта, и от субъекта, от его жизненного опыта и позиции. В словах «факты меняются – зависимости от их освещения» есть доля правды. Напомним у достоверности свидетельских показаний: как они порой бывают неоднозначны! Хотя люди говорят об одном и том же, но совершенно по-разному. И ведь все «клянутся» в достоверности виденного, слышанного! Таким образом, очевидность отнюдь не является полной гарантией реальной достоверности факта.

Но сами по себе факты еще не составляют науки, так же как строительный материал еще не есть здание. Факты включаются в ткань науки лишь тогда, когда они подвергаются отбору, классификации, обобщению и объяснению, хотя бы гипотетическому. Задача научного познания заключается в том, чтобы вскрыть причину возникновения того или иного явления, выяснить существенные его свойства и установить закономерную связь между ними. Для прогресса научного познания особо важное значение имеет открытие новых фактов.

Факт содержит немало случайного. Науку же интересует, прежде всего, общее, закономерное. Поэтому основой для научного анализа является не просто единичный факт, а множество фактов, отражающих основную тенденцию. Значит, из обилия фактов должен быть сделан разумный отбор некоторых из них, необходимых для понимания сути проблемы. Но мудрость может иной раз и в единичном факте усмотреть суть дела.

Только во взаимной связи и цельности факты могут служить основанием для теоретического обобщения. Взятые же изолированно и случайно, вырванные из жизни, факты ничего не могут обосновать. Из тенденциозно подобранных фактов можно построить любую «теорию», однако она не будет иметь никакой научной ценности. «В области явлений общественных нет приема более распространенного и более несостоятельного, как выхватывание отдельных фактов, игра в примеры. Подобрать примеры вообще – не стоит никакого труда, но и значения это не имеет никакого... Факты, если взять их в их целом, в их связи, не только «упрямая», но и, безусловно, доказательная вещь»¹.

Факты обладают научной ценностью, если есть теория, их истолковывающая, но еще большей научной ценностью обладает факт, еще не нашедший объединения в науке. Когда появляются такие факты, которые не могут быть объяснимы в рамках существующей теории, тогда возникает противоречие между фактами и теоретическими принципами. Научная мысль принуждена искать новые объяснения. По словам А.М.Бутлерова, факты, не объяснимые существующими теориями, наиболее дороги для науки, от их разработки следует по преимуществу ожидать ее развития. В таких случаях «знания о фактах» испытывают дефицит в «большой теории». Тогда может действовать и «черный рынок» всевозможных догадок, иногда доходящих до фантастических масштабов. Бывает и так, что и подтвердить трудно, и опровергнуть невозможно!

Описание и объяснение.

В ходе и в результате наблюдения и эксперимента осуществляется описание, протоколирование. Оно производится и общепринятыми терминами, и наглядным образом в виде графиков, рисунков, фото - и кинопленок, и символически в виде математических, химических формул и т.о. Основное научное требование к описанию – достоверность, точность воспроизведения данных наблюдений и эксперимента. Описание может быть полным и неполным. При этом оно всегда предполагает определенную систематизацию материала, то есть его группировку и некоторое обобщение: чистое описание остается лишь в преддверии научного творчества.

Описание и классификация суть начальные ступени в развитии научного познания (они и исторически предшествовали теоретическому, объяснительному уровню знания), которые отступают на второй план, как только выступает на сцену выяснение причинных связей и установление закономерностей, то есть проникновение в суть дела. Иными словами, научное познание не просто устанавливает факты, но устремлено на их понимание, постижение причин того, что эти факты произошли и функционируют именно так, а не иначе.

Что такое объяснение? Объяснение – это мыслительная операция, ориентированная на выявление причинной зависимости объекта исследования, постижение закономерностей его функционирования и развития и, наконец, раскрытие его сущности. Объяснение имеет место там, где показано, по каким законам возник, существует и развивается объект. Объяснение предполагает наличие исходных данных об объекте. Следовательно, объяснить – значит осмыслить объект в системе уже существующих, исторически накопленных знаний, определенных принципов, законов, категорий. Невозможно ничего объяснить без уточнения всесторонности связей изучаемого объекта, вне учета принципа историзма, генезиса объекта, проявления противоречий, то есть его развития, а также применения системного подхода, ориентированного на актуальное состояние объекта.

Объяснение как чрезвычайно сложная поисковая деятельность не обходится и без различного рода догадок, предположительных суждений, то есть гипотез. Следует отметить, что противоречия иной раз возникают на уровне объяснения фактов: одни и те же факты порой можно объяснить по-разному, в различных теоретических системах.

Гипотеза и ее роль в развитии научного знания.

По мысли М.Планка, ни одна научная теория не родилась в готовом виде, как Афина Паллада из головы Зевса: сначала она существует как гипотеза. При этом сама гипотеза возникает не сразу, а проходит определенные стадии формирования. Первоначально это весьма предварительное предположение, догадка, вытекающая из наблюдения новых явлений. Это еще не гипотеза в собственном смысле слова. Догадка может носить весьма зыбкий, неустойчивый характер, подвергаться модификациям, переборам различных вариантов допущений. В результате формируется сама гипотеза как наиболее вероятное предположение, значительно прочнее опирающееся на силу психологической и логической уверенности в ее правдоподобии и основанное на выделении возможной системы следствий, из него. Затем осуществляется проверка сделанных допущений путем наблюдения, эксперимента, документа, что или подтверждает гипотезу, поднимая ее на пьедестал теории, или опровергает ее целиком либо частично. Гипотеза может не только подтверждаться или опровергаться, но и уточняться или исправляться. Гипотеза есть предположение, исходящее из фактов, умозаключение, пытающееся проникнуть в сущность еще недостаточно изученной области мира.

Нужда в гипотезе возникает, как правило, в проблемной ситуации, когда обнаруживаются факты, выходящие за пределы объясняющих возможностей существующей теории. Передовой край науки как раз начинается на пороге царства неведомого, когда мы вынуждены строить догадки, предположения и гипотезы. У познания нет иного пути к истине, как по «мосту», выстроенному из гипотез, над пропастью неведомого. И каждый ученый только и делает, что строит леса гипотез, которые, как пчелы в улье, кружатся в его голове, не давая покоя, порой лишая сна и отдыха, пока одна из них не окажется наиболее приемлемой.

Гипотеза имеет чисто вспомогательное, но исключительно большое эвристическое значение: она помогает делать открытия. Как правило, построение гипотез – наиболее трудная часть работы теоретической мысли. До сих пор не найдено ни одного метода, который сделал бы возможным выдвижение гипотез по определенным правила – это порождение интуиции ученого, его воображения.

Обоснование, доказательство гипотезы осуществляются путем анализа накопленного знания, сопоставления его с уже известными эмпирическими фактами, с установленными новыми фактами и с теми фактами, которые могут быть установлены в будущем. Иначе говоря, обоснование гипотезы предполагает оценку ее с точки зрения эффективности в объяснении имеющихся фактов и в предвидении новых.

Как и теории, гипотеза выступает в качестве определенного обобщения уже имеющегося знания. В то же время знание, содержащееся в гипотезе, не следует с необходимостью из ранее имевшегося. Гипотеза принципиально носит вероятностный характер: истинность дана гипотезе как бы в кредит. Надо четко различать, что есть гипотеза, что просто допущение, а что домысел. Науке исстари свойственно допущение гипотез на первый взгляд бездоказательных и даже фантастических, экспериментально - необоснованных, но не противоречащих логике и вытекающих из каких-то пока необъяснимых и вообще лишь теоретически мыслимых наблюдений и фактов. Но тут должно срабатывать «чувство правдоподобия», «ощущение допустимости» именно такой мысли-догадки. В этой связи уместно вспомнить остроумное замечание З.Фрейда, описывающего случай с различного рода вымыслами душевнобольных. Однажды больной рассказал, фантазируя, что ядро Земли состоит из определенного металла или газа, и Фрейд думал о том, что же находится и в самом деле в центре. Другой больной предположил, что это ядро состоит из мармелада, и тут уже Фрейд думал не о том, что составляет ядро Земли, а о том, что творится в голове пациента. Словом, степень ценности гипотезы определяется уровнем ее вероятности.

Гипотезы почитаются не меньше, чем теории. Хотя последние – нечто более достоверное и овеянное ореолом непогрешимости, но, как показывает история науки, они со временем либо корректируются жизнью, либо разрушаются, а порой и гибнут. На их обломках строятся новые гипотезы.

Теория как высшая форма целостного научного знания.

Под теорией в широком смысле слова имеется в виду система достоверных представлений, идей, принципов, объясняющих какие-либо явления. В более узком смысле теория – это высшая, обоснованная, логически непротиворечивая система научного знания, дающая целостный взгляд на существенные свойства, закономерности, причинно-следственные связи, детерминанты, определяющие характер функционирования и развития определенной области реальности.

Теория – развивающаяся система объективно верных, проверенных практикой научных знаний, объясняющих закономерность явлений данной области.

Зрелая теория – не просто покоящаяся или реализующаяся система знаний: она заключает в себе определенный мыслительный механизм построения и развития знаний, содержит некоторую программу исследования, выполняет методологическую функцию. Теория изменяется путем включения в нее новых фактов, идей и принципов. Когда в рамках данной теории выявляется противоречие, неразрешимое в пределах ее исходных принципов, то разрешение его ведет к построению новой теории. Так, если в ходе научного исследования выявляются факты, которые выходят за пределы возможности истолкования в рамках данной теории, они являются основой для пересмотра и уточнения исходных принципов теории. Конфронтация с фактами – весьма опасная ситуация для теории: теория ошибочна, если факты ей противоречат.

Сердцевину научной теории составляют входящие в нее законы. (Как показывает история человеческого познания, знание, не содержащее в своем составе законов, пребывает как бы вне закона: его третируют как нечто вненаучное). В теории вычленяют такие существенные моменты: исходную эмпирическую основу (зафиксированные в данной области знания факты, данные экспериментов, требующие теоретического объяснения); различного рода допущения, постулаты, аксиомы: логику теории, допустимые в рамках теории правила логических выводов и доказательств, совокупность выведенных утверждений с их доказательствами, образующих главный массив теоретического знания, и, наконец, законы наук, а также предвидение.

Многообразию форм современного теоретического знания соответствует и многообразие типов теории, а также многообразие их классификаций. Различают описательные теории, решающие задачу упорядочения обычно весьма обширного и разнородного материала; математизированные теории, использующие аппарат и модели математики; интерпретационные, связанные с проблемой эмпирической интерпретации; дедуктивные теоретические системы, в которых строго фиксированы как исходные положения, так и логические правила построения и развертывания. Этот вид теорий, в свою очередь, делится на ряд разновидностей.

О научном предвидении.

Мы живем в предвидимом и предсказуемом мире. И на эмпирическом и на теоретическом уровнях мышление обладает силой предвосхищения событий. Однако предвидеть можно лишь там, где есть порядок, объективная логика, схваченная субъектом предвидения.

Анализ проблемы предвидения предполагает рассмотрение следующих вопросов: каково соотношение между предвидением и гипотезой, законом, возможностью и действительностью; каковы психологические, гносеологические и логические механизмы и средства предвосхищающей силы разума; как соотносятся между собой сознательное и бессознательное в актах предвосхищающего отражения того, чего еще нет, но что как бы наплывает из грядущего на берег наличного бытия – в настоящее. В связи с этим уместно вспомнить полные глубокого смысла слова Н. Винера о том, что самая большая ошибка предсказаний – это чересчур узкое проецирование в будущее сегодняшних возможностей науки. И в самом деле – сами возможности и механизмы предвидения существенно изменяются, развиваются.

Предвидение имеет множество модификаций, например, предчувствие, свойственное живому существу: без предвосхищения оно просто не может выжить в потоке событий. Предвидение выступает и как предугадывание – сложное предвосхищение, которое осуществляется уже интеллектуальными механизмами психики и основано на личном жизненном опыте, выражаясь в форме размышлений о будущем.

Научное предвидение – эмпирически и теоретически обоснованное предположение о будущем состоянии явлений природы, общества и духовных процессов, неизвестных ныне, но поддающихся выявлению. В практической деятельности предвидение осуществляется в формах прогнозирования и предсказания. Под прогнозированием имеют в виду специальное научное исследование перспектив развития какого-либо явления. Это, например, прогнозирование развития экономики страны на пятилетку на основе многостороннего и тщательного изучения ее теперешнего состояния в контексте максимального количества объективных и субъективных факторов, с учетом всевозможных не только внутренних, но и внешних благоприятных и неблагоприятных влияний. Такое предвидение предполагает выявление реальных возможностей развития системы, учет уже существующих тенденций, темпа прогрессирующего движения и научности комплексного планирования и управления, берущих в расчет все существенные звенья экономической жизни общества в их противоречивом и гармоничном взаимодействии.

Предсказание – это локализованное во времени и пространстве конкретное предвидение, например, солнечного затмения, погоды на завтра или поведения противника во время военных действий, дипломатических акций и т.п.¹

На основе познания причинных, закономерных связей, постижения сущности вещей человек время от времени может прорывать границы настоящего и заглядывать в таинственное будущее, предвидя существование еще неизвестных вещей, предсказывая вероятное и необходимое наступление событий. Предвидение есть венец научного познания. Оно раскрывает нам даль грядущих природных явлений или исторических событий. Прогностическую силу нашего мышления увеличивает изучение исторического опыта. Без истории нет теории, а без того и другого нет подлинного предвидения. Предвидение есть признак, свидетельствующий о том, что научная мысль подчиняет задачам человечества силы природы и силы, движущие жизнь общества. «Управлять – значит предвидеть», гласит старинное изречение.

Научное познание открывает возможность не только предвидения, но и сознательного формирования будущего. Жизненный смысл всякой науки может быть охарактеризован так: знать, чтобы предвидеть, предвидеть, чтобы действовать.

Предвидеть – вот о чем с самой колыбели мечтало человечество, наделяя этим даром своих сказочных и мифических героев. История науки во многом есть история предвидения, сила и диапазон которого – показатель зрелости теоретического мышления.