Наука как процесс познания. 
Динамические и статистические закономерности в природе

Вопрос 1. Наука как процесс познания. Особенности научного познания.

Вопрос 1. Наука как процесс познания

1.1. Наука как процесс познания

1.2. Характерные черты науки

1.3. Методы научного познания

Вопрос 2. Динамические и статистические закономерности в природе

Используемая литература

Наука как процесс познания.

Наука — это сфера человеческой деятельности, представ-ляющая собой рациональный способ познания мира, в кото-рой вырабатываются и теоретически систематизируются зна-ния о действительности, основанные на эмпирической про-верке и математическом доказательстве.

Как многофункциональное явление наука представляет со-бой:

1) отрасль культуры;

2) способ познания мира;

3) опреде-ленную систему организованности (академии, университеты, вузы, институты, лаборатории, научные общества и издания).

Фундаментальными считаются естественные, гуманитар-ные и математические науки, а прикладными являются тех-нические, медицинские, сельскохозяйственные, социологи-ческие и другие науки.

Задачей фундаментальных наук является познание зако-нов, управляющих взаимодействием базисных структур при-роды. Фундаментальные научные исследования определяют перспективы развития науки.

Непосредственной целью прикладных наук является при-менение результатов фундаментальных наук для решения не только познавательных, но и социально-практических проблем Гусейханов М. К., Раджабов О. Р., Концепции современного естествознания: Учебник. — 2-е изд. — М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К'», 2005. — 692 с. — стр.19−20. Так, современный этап научно-технического про-гресса связан с развитием авангардных исследований при-кладных наук: микроэлектроники, робототехники, информатики, биотехнологии, генетики и др. Эти направления, со-храняя свою прикладную направленность, приобретают фундаментальный характер.

Результатами научных исследований являются теории, за-коны, модели, гипотезы, эмпирические обобщения. Все эти понятия, каждое из которых имеет свое определенное значе-ние, можно объединить одним словом «концепции». Понятие «концепция» (определенный способ трактовки какого-либо пред-мета, явления, процесса) происходит от латинского conceptio — понимание, система. Концепция, во-первых, — это система взглядов, то или иное понимание явлений, процессов. Во-вто-рых, — это единый определяющий замысел, ведущая мысль какого-либо произведения, научного труда и т. д.

1.2. Характерные черты науки.

Не всякие знания могут быть научными. В человеческом сознании содержатся такие знания, которые не входят в систему науки и которые проявляются на уровне обыденного сознания.

Чтобы знания стали научными, они должны обладать, по крайней мере, следующими специфическими признаками (чер-тами): системностью, достоверностью, критичностью, общезна-чимостью, преемственностью, прогнозированностью, детерми-нированностью, фрагментарностью, чувственностью, незавер-шенностью, рациональностью, внеморальностью, абсолютностью и относительностью, обезличенностью, универсальностью.

Рассмотрим некоторые из этих признаков:

Системность. Знания должны носить системный характер на основе определенных теоретических положений и прин-ципов. К числу важнейших задач системности относятся Гусейханов М. К., Раджабов О. Р., указ. соч., стр.20−21:

1) разработка средств представления исследуемых объектов как систем;

2) построение обобщенных моделей системы;

3) исследование структуры теорий систем и различных систем-ных концепций и разработок. В системном исследовании ана-лизируемый объект рассматривается как определенное мно-жество элементов, взаимосвязь которых обуславливает це-лостное свойство этого множества.

Достоверность. Знания должны быть достоверными, про-веренными на практике, проходящими проверку по оп-ределенным правилам, а потому убедительными.

Критичность. Возможность определить на основании кри-тического рассмотрения рациональных моделей, историко-культурологические и естественно-научные знания на ос-нове сопоставления различных типов научных теорий. При этом наука всегда готова поставить под сомнение и пересмот-реть свои даже самые основополагающие результаты.

Общезначимость. Все истинные знания рано или поздно становятся общепризнанными всеми учеными и способству-ют объединению всех людей. Следовательно, общезначимость является лишь одним из следствий истинности знания, а не критерием истины.

Преемственность. Объективная необходимая связь между новыми и «старыми» знаниями в процессе изучения окружающего мира, при этом новые знания дополняют и обогащают «старые». Правильное понимание процессов преемственности имеет особое значение для анализа закономерностей развития природы, общества, прогресса науки, техники, искусст-ва, для борьбы как с некритическим отношением к достиже-ниям прошлого, так и с нигилистским отрицанием его.

Прогнозированность. Знания должны содержать в себе возможность предвидения грядущих событий в определен-ной области действительности. В социальной сфере прогно-зирование составляет одну из научных основ социального управления (целеполагания, предвидения, программирования, управленческих решений) Гусейханов М. К., Раджабов О. Р., указ. соч., стр.21−22.

Детерминированность. Факты эмпирического характера должны быть не только описаны, но и причинно-объяснены и обусловлены, т. е. раскрыты причины изучаемых объектов действительности. В действительности же принцип детерми-низма как утверждение о существовании объективных закономерностей представляет собой только предпосылку науч-ного предвидения (но не тождественен ему). Принцип детер-минизма формулировался не только как утверждение о возможности предвидения, но и как общий принцип, обосно-вывающий практическую и познавательную деятельность, раскрывающий объективный характер последней.

Фрагментарность. Наука изучает мир не в целом, а через различные фрагменты реальности и сама делится на отдель-ные дисциплины.

Чувственность. Научные результаты требуют эмпиричес-кой проверки с использованием ощущения, восприятия, пред-ставления и воображения.

Незавершенность. Хотя научное знание безгранично ра-стет, оно все-таки не может достичь абсолютной истины.

Рациональность. Наука получает знания на основе рацио-нальных процедур и законов логики.

Внеморальность. Научные истины нейтральны и общечеловечны в морально-этическом плане.

Обезличенность. Ни индивидуальные особенности учено-го, ни его национальность или место проживания никак не представлены в конечных результатах научного познания.

Универсальность. Наука сообщает знания, истинные для всего окружающего мира.

Специфика научного исследования определяется тем, что для науки характерны свои особые методы и структура ис-следований, язык, аппаратура Гусейханов М. К., Раджабов О. Р., указ. соч., стр.22−23.

1.3. Методы научного познания.

Метод — это совокупность действий, призванных помочь достижению желаемого результата. Первым на значение ме-тода в Новое время указал французский математик и философ Р. Де-карт в работе «Рассуждения о методе». Но еще ранее один из основа-телей эмпирической науки Ф. Бэкон сравнил метод познания с цир-кулем. Способности людей различны, и для того, чтобы всегда добиваться успеха, требуется инструмент, который уравнивал бы шансы и давал возможность каждому получить нужный результат. Таким инструментом и является научный метод.

А. Пуанкаре справедливо подчеркивал, что ученый должен уметь делать выбор фактов. «Метод — это, собственно, и есть выбор фактов; и прежде всего, следовательно, нужно озаботиться изобре-тением метода» А. Пуанкаре. Цит. соч.- С. 291. Метод не только уравнивает способности людей, но также делает их деятельность единообразной, что является предпосылкой для получения единооб-разных результатов всеми исследователями.

Современная наука держится на определенной методологии — совокупности используемых методов и учении о методе — и обя-зана ей очень многим. В то же время каждая наука имеет не только свой особый предмет исследования, но и специфический метод, им-манентный предмету. Единство предмета и метода познания обосно-вал немецкий философ Гегель.

Следует четко представлять различия между методологиями естественнонаучного и гуманитарного познания, вытекающими из различия их предмета. В методологии естественных наук обычно не учитывают индивидуальность предмета, поскольку его становление произошло давно и находится вне внимания исследователя. Замечают только вечное круговращение Горелов А. А., Концепции современного естествознания. — М.: Центр, 2001. — 208 с. Стр. 37. В истории же наблюдают самое становление предмета в его индивидуальной полноте. Отсюда специ-фичность методологии исторического познания.

Вообще, методология социального познания отличается от методологии естественнонаучного познания из-за различий в самом пред-мете:

1) социальное познание дает саморазрушающийся результат («знание законов биржи разрушает эти законы», — говорил основатель кибернетики Н. Винер);

2) если в естественнонаучном познании все еди-ничные факторы равнозначны, то в социальном познании это не так. По-этому методология социального познания должна не только обобщать факты, но иметь дело с индивидуальными фактами большого значения. Именно из них проистекает и ими объясняется объективный процесс.

«В гуманитарно-научном методе заключается постоянное вза-имодействие переживания и понятия», — утверждал В. Дильтей в статье «Сущность философии». Переживание столь важно в гумани-тарном познании именно потому, что сами понятия и общие законо-мерности исторического процесса производны от первоначального индивидуального переживания ситуации. Исходный пункт гумани-тарного исследования индивидуален (у каждого человека свое бы-тие), стало быть, метод тоже должен быть индивидуален, что не про-тиворечит, конечно, целесообразности частичного пользования в гуманитарном познании приемами, выработанными другими учеными (метод как циркуль, в понимании Ф. Бэкона). В современной науке намечается тенденция к сбли-жению естественнонаучной и гуманитарной методологии, но все же различия, и принципиальные, пока остаются.

Научный метод как таковой подразделяется на методы, ис-пользуемые на каждом уровне исследований. Выделяются таким об-разом эмпирические и теоретические методы. К первым относятся Горелов А. А., указ. соч., стр.38:

1) наблюдение — целенаправленное восприятие явлений объектив-ной действительности;

2) описание — фиксаций средствами естест-венного или искусственного языка сведений об объектах;

3) измере-ние — сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам;

4) эксперимент — наблюдение в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстановить ход явле-ния при повторении условий.

К научным методам теоретического уровня исследований сле-дует отнести:

1) формализацию — построение абстрактно-матема-тических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности;

2) аксиоматизацию — построение теорий на осно-ве аксиом — утверждений, доказательства истинности которых не требуется;

3) гипотетико-дедуктивный метод — создание системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.

Другим способом деления будет разбивка на методы, применя-емые не только в науке, но и в других отраслях человеческой дея-тельности; методы, применяемые во всех областях науки; и методы, специфические для отдельных разделов науки. Так мы получаем всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы.

Среди всеобщих можно выделить такие методы, как:

анализ — расчленение целостного предмета на составные

части (стороны, признаки, свойства или отношения) с целью их все-стороннего изучения;

синтез — соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое;

абстрагирование — отвлечение от ряда несущественных для данного исследования свойств и отношений изучаемого явле-ния с одновременным выделением интересующих нас свойств и от-ношений; Горелов А. А., указ. соч., стр.38−39

обобщение — прием мышления, в результате которого уста-навливаются общие свойства и признаки объектов;

индукция — метод исследования и способ рассуждения, в

котором общий вывод строится на основе частных посылок;

дедукция — способ рассуждения, посредством которого из общих посылок с необходимостью следует заключение частного ха-рактера;

аналогия — прием познания, при котором на основе сходст-ва объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках;

моделирование — изучение объекта (оригинала) путем со-здания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал с

определенных сторон, интересующих исследователя;

классификация — разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для ис-следователя признаком (особенно часто используется в описатель-ных науках — многих разделах биологии, геологии, географии, кри-сталлографии и т. п.) Горелов А. А., указ. соч., стр. 39.

Большое значение в современной науке приобрели статистические методы, позволяющие определять средние значения, харак-теризующие всю совокупность изучаемых предметов. «Применяя статистический метод, мы не можем предсказать поведение отдель-ного индивидуума совокупности. Мы можем только предсказать ве-роятность того, что он будет вести себя некоторым определенным об-разом». Статистические законы можно применять только к большим совокупностям, но не к отдельным индивидуумам, образующим эти совокупности" А. Эйнштейн, Л. Инфельд. Эволюция физики.- М., 1965.-С231.

Наука обязана сделать все, что в, ее силах, для про-верки и рациональной интерпретации паранормальных явлений и внести таким образом свой вклад в информированность и образован-ность широких кругов населения, в «окультуривание» массового со-знания. Конечно, ученые не могут «выдворять» из сферы научного познания те или иные аномальные объекты Найдыш В. М., Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие. — М.: Гардарики, 2000. — 476 с. Стр.435

. В истории науки множе-ство примеров радикальных качественных сдвигов в способах позна-ния при попытках осмысления и объяснения именно аномальных явлений. Ученый всегда должен быть открыт новым нетрадицион-ным, нестандартным поворотам мысли и объектам познания. Но он обязан оставаться при этом на платформе рационально-доказатель-ного, обоснованного знания, научного (эмпирического и теоретичес-кого) исследования аномалий.

В мире еще много непознанного. Многие явления природы и самого человека, его биологической и духовный составляющих пока не получили убедительного научного объяснения и потому носят загадочный, таинственный характер. Так, не исследованы в доста-точной мере физические и оптические явления в атмосфере, законы макроэволюции, общественного развития, энергетика человеческо-го организма, возможности и пороги ощущений и восприятий, сфера эмоциональных переживаний личности, формы общения, коммуни-кации, глубинные архетипические структуры духовности и многое другое. Но наука не может сразу и немедленно решить все проблемы познания, немедленно объяснить все непонятное и загадочное. Наука — это не волшебный ключик, которым в одно мгновение можно раскрыть все тайны и загадки природы. Научное познание — это историческая деятельность, которая развивается по мере совершенствования не только целей, но и средств познания. Многие явления научно не объяснены и остаются загадочными не потому, что они в принципе непознаваемы, а потому, что пока не сформировались средства и методы, способы их познания.

Однако можно быть уверенным в одном — все, что не познано сегодня, рано или поздно будет исследовано и объяснено в будущем, когда для этого сложатся соответствующие средства, способы позна-ния. Основания этой уверенности — в истории естествознания, исто-рии цивилизации, которые убедительно демонстрируют мощь и торжество человеческого мышления, научно-рационалистического (а не мистико-иррационалистического) отношения к миру Найдыш В. М., указ.соч., стр.435−436.

Вопрос 2. Динамические и статистические закономерности в природе

(детерминизм процессов природы).

Детерминизм в современной науке определяется как учение о всеобщей, закономерной связи явлений и процесс окружающего мира. Наличие таких связей является доказательством материального единства мира и существования мире общих закономерностей. Очень часто детерминизм отождествляется с причинностью, но такой взгляд нельзя считать правильным хотя бы потому, что причинность выступает как одна из форм проявления детерминизма.

Законы, с которыми имеет дело классическая механика, имеют универсальный характер, т. е. они относятся ко без исключения изучаемым объектам природы. Отличительная особенность такого рода законов состоит в том, что предсказания, полученные на их основе, имеют достоверный и однозначный характер. Наиболее ярко они проявились после того, как на основе закона всемирного тяготения, изложенного И. Ньютоном в 1671 г. в «Математических началах натуральной философии», и законов механики возникла небесная механика. На основе законов небесной механики были вычислены отклонения в движении Урана, вызванные возмущаю-щим влиянием неизвестной тогда планеты. Определив вели-чину возмущения, независимо друг от друга по законам ме-ханики положение неизвестной планеты рассчитали Д. Адамс и У. Леверье. Всего на угловом расстоянии в 1° от рассчитанного ими положения И. Галле обнаружил планету Нептун. Открытие Нептуна блестяще подтвердило справед-ливость законов небесной механики и наличие в природе од-нозначных причинных связей Гусейханов М. К., Раджабов О. Р., Концепции современного естествознания: Учебник. — 2-е изд. — М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К'», 2005. — 692 с. — стр. 320−321. Это позволило французскому механику П. Лапласу сказать: дайте мне начальные условия и я, с помощью законов механики, предскажу дальнейшее развитие событий. Это вошло в историю как лапласовый, или механистический детерминизм, который допускает од-нозначные причинные связи в явлениях природы.

Наряду с ними в науке с середины XIX в. стали все шире применяться законы другого типа. Их предсказания не явля-ются однозначными, а только вероятностными. Вероятност-ными они называются потому, что заключения, основанные на них, не следуют логически из имеющейся информации, а потому не являются достоверными и однозначными. Инфор-мация при этом носит статистический характер, законы, вы-ражающие эти процессы, называются статистическими за-конами, и этот термин получил в науке большое распространение.

В классической науке статистические законы не призна-вали подлинными законами, так как ученые в прошлом пред-полагали, что за ними должны стоять такие же универсаль-ные законы, как закон всемирного тяготения Ньютона, который считался образцом детерминистического закона, поскольку он обеспечивает точные и достоверные предска-зания приливов и отливов, солнечных и лунных затмений и других явлений природы. Статистические же законы при-знавались в качестве удобных вспомогательных средств исследования, дающих возможность представить в компактной и удобной форме всю имеющуюся информацию о каком-либо предмете исследования. Подлинными законами считались именно детерминистические законы, обеспечивающие точ-ные и достоверные предсказания. Эта терминология сохра-нилась до настоящего времени, когда статистические, или вероятностные, законы квалифицируются как индетерминистические, с чем вряд ли можно согласиться.

Отношение к статистическим законам принципиально изменилось после открытия законов квантовой механики, предсказания которых имеют существенно вероятностный характер.

Таким образом, исторически детерминизм выступает в двух следующих формах Гусейханов М. К., Раджабов О. Р., указ. соч., стр.321−322.:

1) лапласовый, или механистический, детерминизм, в ос-нове которого лежат универсальные законы классической физики;

2) вероятностный детерминизм, опирающийся на статис-тические законы и законы квантовой физики.

В динамических теориях явления природы подчиняются однозначным (динамическим) закономерностям, а статистические теории основаны на объяснении процессов вероятностными (статистическими) закономерностями. К динамическим теориям относятся классическая механика (создана в XVII—XVIII вв.), механика сплошных сред, т. е. гидродинамика (XVIII в.), теория упругости (начало XIX в.), классическая термодинамика (XIX в.), электродинамика (XIX в.), специальная и общая теория относительности (начало ХХ в). К статистическим теориям относятся статистическая механика (вто-рая половина XIX в.), микроскопическая электродинамика -(начало ХХ в.), квантовая механика (первая треть ХХ в.) ^-Таким образом, XIX столетие получается столетием динамических теорий; ХХ столетие — столетием статистичес-ких теорий. Значит, динамические теории соответствовали первому этапу в процессе познания природы человеком, тог-да как на следующем этапе главную роль стали играть ста-тистические теории.

В современной концепции детерминизма органически сочетаются необходимость и случайность. Признание самостоятельности статистических, или вероятностных, законов, ото-бражающих существование случайных событий в мире, до-полняет прежнюю картину строго детерминистического мира. В результате в новой современной картине мира необходи-мость и случайность выступают как взаимосвязанные и до-полняющие друг друга аспекты объяснения окружающего мира.

Рассматривая проблему соотношения между динамичес-кими и статистическими закономерностями, современная на-ука исходит из концепции примата статистических законо-мерностей Гусейханов М. К., Раджабов О. Р., указ. соч., стр.322−323. Не только динамические, но и статистические законы выражают объективные причинно-следственные связи. Более того, именно статистические закономерности явля-ются фундаментальными, более глубокими по сравнению с динамическими закономерностями, они ярче выражают ука-занные связи.

Современную концепцию детерминизма можно сформу-лировать следующим образом: динамические законы пред-ставляют собой первый, низший этап в процессе познания окружающего мира; статистические же законы более совершенно отображают объективные связи в природе: они являются следующим, более высоким этапом познания.

В качестве примера динамических законов можно назвать закон Ома, выражающий зависимость сопротивления от его состава, площади поперечного сечения и длины. Этот закон охватывает множество различных проводников и действует в каждом отдельном проводнике, входящем в это множество. Статистический характер имеет, например, взаимосвязь изменений давления газа и его объема при постоянной темпе-ратуре, выявленная Бойлем и Мариоттом. Данная закономер-ность имеет место лишь в массе хаотически перемещающих-ся молекул, составляющих тот или иной объем газа.

Статисти-ческими являются законы квантовой механики, касающиеся движения микрочастиц; они не в состоянии определить дви-жение каждой отдельной частицы, но определяют движе-ние группы, того или иного множества.

В отличие от динамических законов, статистические за-коны не позволяют точно предсказать наступление или ненаступление того или иного конкретного явления, направ-ление и характер изменения тех или иных его характеристик. На основе статистических закономерностей можно определить лишь степень вероятности возникновения или изменения соответствующего явления. Динамические теории не противостоят статистическим, а включаются в рамки пос-ледних как предельный случай. Это хорошо видно на приме-ре классической механики; которую можно рассматривать как предельный случай квантовой механики Гусейханов М. К., Раджабов О. Р., указ. соч., стр.323−324.

Таким образом, согласно современной научной концеп-ции, можно говорить о всеобщности, универсальности веро-ятностного подхода. Это означает, в частности, что деление фундаментальных теорий на динамические и статистичес-кие является, строго говоря, условным. Фактически все фундаментальные теории должны рассматриваться как ста-тистические. Например, классическую механику с полным основанием следует считать статистической теорией, так как лежащий в ее основе принцип наименьшего действия имеет вероятностную природу, потому что, согласно принципу минимума энергии, состояние с наименьшей энергией оказыва-ется наиболее вероятным.

Методологические вопросы современной физики органи-чески связаны с вопросами материалистической диалектики. Развитие современной физики основано на диалектике необходимого и случайного, сохранения и изменения, единич-ного и общего и т. д. Современная физика пришла к выводу о фундаментальности вероятностных закономерностей. Наука рассматривает два основных типа причинно-следственных связей и соответственно два типа закономерностей — дина-мические и статистические. Изучение истории возникновения фундаментальных физических теорий позволяет сделать вывод, что динамические теории соответствовали первому этапу в процессе познания природы человеком, тогда как на следующем этапе главную роль стали играть статистические теории. Наиболее ярко сочетание этих концепций детерми-низма в познании природных явлений проявилось при изуче-нии термодинамических процессов и явлений Гусейханов М. К., Раджабов О. Р., указ. соч., стр.324−325.

Используемая литература:

1. Горелов А. А., Концепции современного естествознания. — М.: Центр, 2001. — 208 с.

2. Гусейханов М. К., Раджабов О. Р., Концепции современного естествознания: Учебник. — 2-е изд. — М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К'», 2005. — 692 с.

3. Найдыш В. М., Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие. — М.: Гардарики, 2000. — 476 с.