Формы представления знания на эмпирическом уровне

На эмпирическом уровне научного исследования из неоформленного экспериментального материала, представленного в форме тех или иных данных, выделяются научные факты. Факт обычно понимается как объективное явление или процесс, который совершается на самом деле. В рамках методологии науки понятие «факт» рассматривается в другом смысле, а именно, как элемент научного знания. Для того чтобы факт стал научным, он должен быть включен в ту или иную систему научных знаний.

Фактические знания определяются не только объектом исследования, который изучается в ходе наблюдения и эксперимента. Как было уже показано, сами наблюдения, измерения и эксперименты неразрывно связаны со всей абстрагирующей деятельностью мышления и проводятся не по методу проб и ошибок (хотя и такое бывает!), а по заранее составленному плану. Поэтому в качестве научного факта выступает не сама научная ситуация во всем многообразии признаков, а лишь некий ограниченный комплекс ее компонентов, связанных между собой определенными отношениями. Научный факт получается из эмпирической ситуации в результате вычленения ее некоторых характеристик. Покажем это на примере. Представим, что с горки скатывается ребенок на санках. Он одет в яркий комбинезон, радостно смеется, радуясь зиме и катанию на санках. Может ли эта ситуация рассматриваться как научный факт с точки зрения физики? Очевидно, нет. Для физики в качестве научного факта будет выступать движение с ускорением тела с массой т по наклонной плоскости. Научный факт представляет собой не просто фиксированную во времени частицу бытия, но и результат определенной мыслительной операции, в результате которой отбрасывается множество характеристик объекта, не представляющих интереса для данной науки, а остальные характеристики ставятся в определенную связь друг с другом и исследуются в процессе наблюдения, измерения и эксперимента.

Теоретические предположения задают схему научного факта, благодаря которой факт оказывается представителем класса явлений, что позволяет формулировать, подтверждать или опровергать общие теоретические положения, экстраполировать единичный результат на широкий класс явлений.

Научный факт есть не что иное, как выявленные с помощью теоретических предположений и зафиксированные при помощи наблюдения и эксперимента характеристики объективной действительности.

Предмет, обладающий бесконечным множеством свойств — внешних проявлений своей сущности, отражается неупорядоченным множеством фактов. Если идти по этому пути, то полное отражение предмета могло бы быть получено только бесконечным множеством фактов. Научное познание идет другим путем. Оно не стремится развертывать бесконечные ряды фактов, а устанавливает между отдельными фактами, открытыми в ходе экспериментов и наблюдений, общие связи, которые их объединяют. Из этих связей выбираются наиболее существенные, которые и характеризуют закономерности данной области.

Первоначальный этап эмпирического познания — сбор фактов. Пока фактов мало, никакие обобщения невозможны. Однако излишне долгое собирание фактов не менее тормозит исследование, чем поспешные обобщения. Поскольку факты собираются для решения определенной проблемы, то их количество должно быть в определенном смысле оптимальным.

Оптимальность знания связана с отбрасыванием избыточной информации. Из имеющихся фактов отбирают те, которые характеризуют признаки объекта, наиболее существенные с точки зрения решаемой проблемы. Это связано с оценкой информации, несомой фактами. Из множества фактов об одном и том же предмете исследователь выбирает тот факт, или их совокупность, которые по предварительной оценке обладают наибольшим количеством информации. Факты группируются, классифицируются, обобщаются. Обработанные факты превращаются в эмпирический базис теории. Для того чтобы факты, открытые в процессе наблюдения, измерения и эксперимента, практики в широком смысле слова, преобразовались в эмпирический базис теории и стали ее основанием, они должны пройти сложный путь своего качественного превращения посредством многих мыслительных операций и включиться в теоретическую систему знания как ее элементы. Теоретическая система всегда опирается на множество фактов, но только незначительная часть из них, соответствующим образом трансформированная, включается в ее структуру, обретая статус эмпирического базиса теории.

Качественное преобразование фактов в эмпирический базис теории, осуществляемое путем упорядочивания множества фактов, одновременно является и процессом формирования компонентов ее эмпирического базиса.

Единицей знания на эмпирическом уровне, его формой выступает эмпирический закон.

Эмпирический закон — это наиболее развитая форма вероятностного эмпирического знания, фиксирующего с помощью индуктивных методов количественные и иные зависимости, полученные опытным путем.

Эмпирические законы выявляют в результате обобщения данных наблюдения и эксперимента. Конечно, при этом привлекаются различные гипотезы и допущения, используется соответствующий математический аппарат. Подобным образом были найдены, например, известные всем еще со школы законы Бойля — Мариотта и Гей — Люссака, закон Ома, законы движения планет Кеплера и целый ряд других законов.

По своему научному статусу эмпирические законы — полноценные научные законы. В развитой науке они не обязательно возникают в результате обобщения опытных данных, а могут быть получены и дедуктивным путем, выведены из принципов теории. При этом эмпирические законы отличаются от теоретических научных законов не менее чем тремя чертами.

Эмпирические законы формулируются при помощи таких понятий, которые могут быть определены в терминах непосредственного наблюдения. Возьмем любой эмпирический закон, к примеру, закон Ома, или вышеназванные законы. Мы можем наблюдать в ходе экспериментов и изменение силы тока, и движение планет по эллипсам, и влияние температуры на объем газа. Теоретические же законы не обладают этим признаком. Они, как правило, формулируются при помощи таких понятий, которые не могут быть определены в терминах непосредственного наблюдения (например, пси-функция |/, или волновая функция, используемая в квантовой механике для описания чистого состояния системы, или же кварки не определяются в терминах непосредственного наблюдения).

Эмпирические законы могут быть подтверждены непосредственным сопоставлением с данными наблюдений, измерений и экспериментов. Теоретические законы, подтверждаются, как правило, косвенным путем. С данными наблюдения и эксперимента сопоставляются не сами эти законы, а выводимые из них следствия. Эмпирические законы устанавливают лишь функциональную связь между изучаемыми объектами и их свойствами. Так, например, законы Кеплера показывают, что планеты движутся по эллиптическим орбитам, но не объясняют, почему это происходит. Для объяснения необходим выход на существенные связи, что было сделано в механике Ньютона с введением понятия силы тяготения. Раскрыть сущность изучаемых явлений возможно только при помощи теоретических законов, что предполагает переход на более высокий теоретический уровень исследования.