Научная картина мира .

Научная картина мира -- обобщённая и целостная система интерпретации научных знаний в пределах исторической эпохи и в пределах дисциплины. Она является способом осмысления наличных знаний и концептуальной средой развития знания, играет роль аккумулятора знаний, придаёт им целостный и системный характер.

Обобщённый характер знаний в научной картине мира достигается с помощью системы онтологических принципов, являющихся основаниями научных теорий, -- обобщённых представлений о

1. фундаментальных объектах, по образцам которых создаются модели других объектов,
2. типологии объектов,
3. общих закономерностях взаимодействия объектов,
4. пространственно-временной структуре.

Пример. В XVIII веке физика основывалась на следующих принципах: (1) основание физической реальности -- неделимые корпускулы, (2) взаимодействие корпускул -- мгновенная передача сил по прямой, (3) корпускулы перемещаются в абсолютных пространстве и времени. В последней четверти XIX века эти принципы были отвергнуты.

Научная картина мира -- рабочий инструмент. Она занимает особое место среди концептуальных систем: исходным контекстом построения в ней является общее мировоззрение эпохи (наиболее проработанная часть которого -- философия). Научная картина мира создаётся в концептуальном поле философствования, её объекты, в отличие от объектов научной теории, абстрактны и не очень строги. Из специальной научной картины мира учёный черпает схемы.

Философские основания науки .

Философские предпосылки и основания науки заключаются в мировоззренческих и методологических принципах, востребуемых наукой и присутствующих в её идеалах и нормах. Они обосновывают онтологические постулаты и экстраполяцию, а также идеалы и нормы науки, однако не унифицированы. Наука нуждается в философских обоснованиях также по причине адаптации к социально-культурной среде. Сильная потребность науки в философии возникает в периоды научных революций. Пример -- принцип относительности.

Философские предпосылки и основания науки представляют общее видение оснований мира и познания человеком мира. В них рассматриваются вопросы, что такое истина, чему служит наука. Основания мира делят на онтологические и гносеологические. Онтологические оперируют понятиями вещь, свойство, отношение, процесс, состояние, а гносеологические -- понятиями истина, метод, знание, объяснение, доказательство, теория, факт. Эти системы понятий исторически развиваются в зависимости от тех объектов, которые осваиваются наукой.

9. Проблема и гипотеза как формы научного знания.

В структуру научного знания входят форма и метод научного знания. Выделяют следующие формы: научная проблема, научная гипотеза, научный факт, научный закон, научная теория.

Научная проблема

В самом общем виде проблема -- это вопрос или совокупность вопросов, ответами на которые мы не располагаем. Это некоторое познавательное препятствие, выраженное, чаще всего, в форме вопроса. Ответом, как правило, является теория. Например, вопрос о том, в каком мире мы живем решался теорией Коперника.

Иногда встречаются различия между проблемой и задачей. Задача -- вопрос, разрешимый имеющимися теориями. Проблема, как правило, требует создания теории.

Функции проблемы в научном исследовании.

Задание цели: (1) обнаружение или (2) переформулирование проблемы или (3) включение сформулированной проблемы в некоторую систему знания.

Задание направления исследования.

Разделение наук. Науки могут различаться по разным проблемным моментам. Хотя в последнее время науки накладываются друг на друга.

1. Требования и критерии постановки научных проблем.
2. Наличие предварительного научного знания, в которое проблема может быть включена.
3. Наличие указания на условие существования решения проблемы.
4. Наличие соглашения о признаках приемлемого решения и способах проверки решения на приемлемость.
5. Достаточная ограниченность, а не глобальность проблемы.

6. Синтаксическая и семантическая корректность проблемы.Синтаксическая корректность -- соблюдение синтаксических правил языка, на котором формулируется проблема. Для естественного языка характерна размытость семантических предписаний, но синтаксическая форма зачастую влияет на способ решения. Семантически корректной считается проблема, все предпосылки которой истинны на момент постановки проблемы.

Классификация научных проблем.

1. По объекту.

а) Предметные -- объектом является знание об объектах (Сколько существует предметов типа ?).

- Эмпирические -- поиск данных. Ответ может быть дан на основе эксперимента, измерения, наблюдения.

 - Концептуальные -- организация и интерпретация имеющихся данных.

б) Процедурные -- объектом является способ получения или оценки знания об объектах (Как установить, сколько существует предметов типа ?).

 - Методологические -- планирование научного исследования (например, выбор единиц измерения, порядок проведения эксперимента).

- Оценочные -- оценка опытных данных и теорий (например, правильность, осмысленность).

2. По корректности и разрешимости: разрешимые (решения их: истинные, приблизительно истинные, ложные), неразрешимые (задачи, связанные с реконструкцией неких ситуаций или объектов: объект исчез или находится в далеком прошлом), некорректные (мнимые: отличают от неразрешимых предпосылкой -- у мнимых проблем предпосылка ложная, а у неразрешимых -- истинна).

Научная гипотеза

Гипотеза -- предположение или догадка, опирающаяся на полученные или уже имеющиеся данные. В смысле истинности она носит вероятностный характер. То есть истинность или ложность гипотезы в данный момент не установлена.

Функции гипотезы: обобщение опыта, исходный пункт рассуждения, задание цели (ориентировка исследования), интерпретация данных, защита других гипотез перед натиском новых появившихся фактов.

Классификация научных гипотез.

1. По назначению:

объясняющие -- претендующие на истинность;

рабочие -- не претендующие на истинность; используются для систематизации.

2. По содержанию.

гипотезы-факты -- предположения о существовании некоторых фактов;

гипотезы-законы -- предположения о существовании законов (устойчивых, регулярных, повторяющихся связей между фактами).

Существуют две фундаментальные точки зрения на гипотезу как предмет философского исследования: неопозитивистская (с 20-30 годов XX века) и постпозитивистская (со второй половины 50 годов XX века). Согласно первой, философия науки рассматривает контекст подтверждения (или оправдания), а контекст открытия -- прерогатива психологии науки. Понятие об этих контекстах ввёл Рейхенбах. Постпозитивисты (Хэнсон, Кун) включили контекст открытия в философию науки, но не в алгоритмическом смысле, а в аналитическом: анализируется связь новой идеи с имеющимся знанием. То есть гипотезы не возникают из ничего. Так или иначе они берутся как результат случайного или умышленного анализа имеющихся данных и теорий.

Проверка гипотезы состоит в следующем.

1. Оценка серьёзности гипотезы:

 - объяснение гипотезой всего круга явлений, для осмысления которого она выдвинута;

 - непротиворечивость гипотезы имеющимся знаниям (не всегда: например, квантовая гипотеза Планка, которую он назвал «актом отчаяния», противоречит классической физике);

 - экспериментальная проверяемость гипотезы;

 - принципиальная простота гипотезы.

2. Вывод следствий.

3. Сопоставление следствий с опытно-экспериментальным знанием.

 

10.Научный факт и научная теория. Специфика их взаимоотношений в научном познании

Научный факт

Факт -- единичное явление, носящее вполне частный конкретный характер. Под фактом понимается не только событие или явление, но также и высказывание об этом событии или явлении. Научное знание существует в форме высказываний, предложений.

Компоненты факта.

1. Перцептивный (от «перцепция» -- восприятие) -- чувственный образ. В эмпирический базис попадают чувственные данные, которые воспроизводимы и интерсубъективны. Наука мало интересуется тем, что наблюдалось одним сознанием или не может наблюдаться снова.
2. Лингвистический -- высказывание, формулирующее факт.
3. Материально-практический -- совокупность приборов, инструментов и действий с ними, используемых для установления факта.

Взгляды на соотношение теории и факта.

Наивный: факты находятся вне теории и не зависят от неё.

Современный: теория -- не прямое обобщение фактов. Эмпирическое исследование осуществляется на основе теории. Факт -- теоретически интерпретированные данные (теоретическая нагруженность факта. То есть факт сам по себе не существует). Зависимость факта от теории и парадигмы продемонстрировал Кун в работе «Структура научных революций».

Функция факта -- проверка теории. В этом участвуют и неэмпирические критерии (простота, когерентность (взаимосогласованность и согласованность с самой теорией и с другими теориями), эстетичность). Одни и те же факты в зависимости от интерпретации могут поддерживать разные научные теории. Даже сама проверяемая теория тоже вовлечена в интерпретацию фактов. Так что в конечном итоге факты интерпретируются в свете проверяемой теории.

Научная теория

Теория -- комплекс взглядов, представлений и идей, направленных на истолкование и объяснение явления. Даёт целостное представление о закономерностях в области действительности. В узком смысле, теория -- высшая форма организации знания.

Существуют два взгляда на научную теорию:

1. Реализм: теория даёт истинную картину мира, основание -- опыт. Развитие науки в XX веке поколебало реализм. «Аргумент неопределённости» (Анри Пуанкаре): опыт не гарантирует однозначной истинности теории и может подтверждать разные теории. Поэтому реалисты должны признать, что опыт не является решающим критерием истинности или что истина множественна.

2. Инструментализм (Пуанкаре, Дюгем): теория -- удобный инструмент, принимаемый не потому, что истинен, а потому, что полезен. Чем больший круг вопросов охватывает теория, тем лучше. Та теория, которая охватывает больший круг вопросов является наиболее предпочтительней.

Структура научной теории, предложенная «Венским кружком»:

1. эмпирические термины -- используемые для описания наблюдаемых объектов;
2. логические термины -- используемые для построения обоснований и утверждений;
3. теоретические термины -- используемые для описания идеальных (абстрактных) объектов.

Любая теория описывает действительность косвенно, через систему абстрактных объектов. Всё воспринимать невозможно и ненужно. Рудольф Карнап ввёл понятие о правилах соответствия -- интерпретациях, связывающих абстрактные объекты и эмпирические явления. Пример: кинетическая энергия молекулы. Ей соответсвует температура газа, которая прямо пропорциональна средней кинетической энергии малекул.

Типы научных теорий.

1. Логико-математические -- не опирающиеся на опыт. В частности, неинтерпретированные аксиоматические теории ничего о мире не утверждают. Например, понятия «точка», «прямая», «плоскость» ничего не значат сами по себе. А, например, в физике, получив интерпретацию, они имеют некий смысл. Наример, прямая -- луч света.

 - Эмпирические -- опирающиеся на опыт.

 - Описательные -- упорядочение, систематизация фактов. Описывают определенную группу объектов. Теория Дарвина, Павлова и т. д.

2. Гипотетико-дедуктивные -- основанные на общих положениях, из которых выводятся частные. Пример: механика Ньютона.

Функции научных теорий: объяснение, систематизация, прогноз.

 

11. Понятие научного закона. Основные типы и функции законов в научном познании

Закон -- знание о повторяющихся и необходимых связях между частными объектами или явлениями.

Характеристики закона.

1. Универсальность -- максимальная степень общности.

2. Связи имеют место при наличии определённых условий. Если условий для действия закона нет, то закон перестает функционировать. То есть он не является безусловным.

Не все универсальные предложения являются законами. Американский философ и логик Нельсон Гуднен предложил в качестве критерия номологичности выводимость из универсальных предложений контрфактических высказываний. Например, предложение «все монеты в кармане медные» (Карнап) не является законом, так как высказывание «если монеты положить в карман, то они будут медные» ложно. То есть этот факт зафиксирован случайно, а не необходимо. В то же время, законом является утверждение «все металлы при нагревании расширяются», поскольку высказывание «если нагреть металл, лежащий вот здесь на столе, то он расширится» истинно.

Классификация научных законов.

1. По предметным областям. Законы физические, химические и т. д.

2. По общности: общие (фундаментальные) и частные. Например, законы Ньютона и законы Кеплера соответственно.

3. По уровням научного познания:

 - эмпирические -- отсылающие к непосредственно наблюдаемым явлениям (например, законы Ома, Бойля -- Мариотта);

 - теоретические -- относящиеся к ненаблюдаемым явлениям.

4. По предсказательной функции:

динамические -- дающие точные, однозначные предсказания (механика Ньютона);

статистические -- дающие вероятностные предсказания (принцип неопределенности, 1927).

Главные функции научного закона.

1. Объяснение -- раскрытие сущности явления. При этом закон выступает в роли аргумента. В 1930 годах Карл Поппер и Карл Гемпель предложили дедуктивно-номологическую модель объяснения. Согласно этой модели в объяснении имеется экспланандум -- объясняемое явление -- и эксплананс -- объясняющее явление. В эксплананс входят положения о начальных условиях, в которых протекает явление, и законы, из которых явление необходимо следует. Поппер и Гемпель считали, что их модель универсальна -- применима к любой области. Канадский философ Дрей возразил, приведя в пример историю.

2. Предсказание -- выход за пределы изученного мира (а не прорыв из настоящего в будущее. Например, предсказание планеты Нептун. Она была до предсказания. В отличие от объяснения оно предсказывает явление, которого, возможно, еще не было). Бывают предсказания аналогичных явлений, новых явлений и прогнозы -- предсказания вероятностного типа, опирающиеся, как правило, на тенденции, а не законы. Прогноз отличается от пророчества -- он имеет условный, а не фатальный характер. Обычно факт предсказания не влияет на предсказываемое явление, но, например, в социологии прогнозы могут быть самореализующимися.

Эффективность объяснения напрямую связана с предсказанием.

Типы объяснений (предсказаний -- аналогично).

1. Причинное -- использующее причинные законы. Расширение железного стержня может объясниться его нагреванием. То есть в объяснении причины расширения используется закон теплового расширения.

2. Функциональное -- обращающееся к следствиям, порождаемым объектом. Таково, например, объяснение мимикрии. Благодаря ей особи спасаются от врагов (следствие явления).

3. Структурное. Например, объяснение свойств бензола с кольцеобразной структурой молекулы (Кекуле). Т. е. свойства объясняются исходя из структуры.

4. Субстратное -- ссылающееся на материал, из которого состоит объект. Так, например, объясняется плотность тела (она зависит от материала). Субстратный подход -- основа молекулярной биологии.

 

12. Научный язык и его особенности. Механизмы формирования и развития научных понятий

Проблему языка науки впервые ясно поставили участники «Венского кружка» (логические позитивисты). Их действия были направлены на логический анализ научного языка. Их доктрина состояла в следующем. Естественный язык имеет слабости: многозначность выражений; нечёткая логическая структура фраз, которая скрывает мысль; обременённость психологическими ассоциациями. Научный язык должен быть однозначен. Поэтому существующий содержательный язык науки надо заменить формализованным языком, идеальным и логически совершенным. Например, языком математической логики. Он должен нейтрализовать слабости языка естественного. Основные элементы нового языка -- имена -- простые символы, однозначно соответствующие определённым объектам. Имена объединяются в элементарные -- атомарные -- предложения. А из них с помощью логических связок строятся более сложные -- молекулярные -- предложения. Значения истинности молекулярных предложений сводятся к значениям истинности атомарных высказываний, которые, в свою очередь, задаются чувственными указаниями. То есть атомарные высказывания ссылаются непосредственно на реальность.

Достоинства искусственного языка.

1. Позволяет выявить и фиксировать элементы мысли, которые в естественном языке слиты.

2. Способствует экономизации предложений -- сжатости, ёмкости, оперативности.

3. Открывает дорогу для построения формализованных аксиоматических теорий, позволяя представить элементы мысли в виде логических шагов. В результате получается взаимно согласованная и прозрачная теория.

Научный логический язык -- это скорее недостижимый идеал, к которому надо стремиться. Обнаружились следующие особенности научного языка:

1. Сменяющие друг друга теории зачастую дают разные определения одному и тому же понятию.

2. Одно и то же понятие может работать в нескольких дисциплинах, в каждой из которых складывается своя традиция определения этого понятия.

Слова приобретают свое значение лишь в контексте определенной деятельности -- такова центральная идея, выражаемая в понятии языковой игры. Языковые игры -- это формы, в которых язык, по выражению Витгенштейна, «живет». Тогда как рассмотрение языковых выражений, вырывающее их из контекста употребления в определенных предметных практиках, способно порождать серьерные затруднения и ложные представления. Дело в том, что значением слов является именно их употребление. Когда же рассматривается не работающий, т. е. не употребляющийся язык, а язык «на отдыхе» (как выражался Витгенштейн), тогда и создается иллюзия, что значение слова есть некий независимо от языка существующий (реальный или идеальный) объект, а связь языкового выражения с обозначаемым им предметом осуществляется в своеобразном акте «крещения» данного объекта. Показывая, что значение слова есть его употребление, Витгенштейн приводит ставший классическим пример слова «игра». В самом деле, есть ли такая определенная сущность (или род объектов), которая составляет объект, «крещенный» словом «игра»? Можно ли назвать все признаки, свойственные играм, и только им? Или же «игра» -- это просто все то, что принято называть игрой? Так что «игры» не существует вне и помимо различных употреблений этого слова?

Специфика научного понятия двояка: оно определённо, однозначно, но свойства языка позволяют преодолеть это. Карнап в 1960 годах писал о правилах соответствия: термин должен иметь привязку к теоретическому материалу, но не жёсткую, не полную. То есть всегда можно расширить правила соответствия. О двоякости специфики научного понятия писали и сторонники «сильной социологической программы» (Блур): понятие «дрейфует» от «семейного сходства» к однозначности. Строгость языка не позволяет делать нововведения, понятия должны быть открыты.

13. Диалог как форма и средство коммуникации между учеными. Основные требования к научной аргументации.