Конспекты лекций - Кафедра философии естественных факультетов - Философский Факультет МГУ им. М.В.Ломоносова

Лекция «Структура научного знания»

Вопросы к экзамену

1. Структура научного знания

2. Уровни научного знания: содержание, особенности, проблема взаимосвязи

Лекция «Структура научного знания»

Научное знание как сложная развивающаяся система. Многообразие типов научного знания.

«Вертикальный» срез: уровни научного познания. Эмпирический уровень и его особенности. Формы представления знаний на эмпирическом уровне: описания, классификации, эмпирические закономерности. Методы эмпирического познания: эксперимент, наблюдение и пр. Эмпирические знания как реконструкции реальности. Эмпирические зависимости и эмпирические факты. Процедуры формирования факта. Проблема теоретической нагруженности факта. Теоретический уровень и его особенности. Понятие идеализированного объекта. Первичные теоретические модели и законы. Развитая теория. Структура научной теории. Типы научных теорий. Ограниченность гипотетико-дедуктивной концепции теоретических знаний. Роль конструктивных методов в дедуктивном развертывании теории. Развертывание теории как процесс решения задач. Парадигмальные образцы решения задач в составе теории. Математизация теоретического знания. Виды интерпретации математического аппарата теории.

Уровень предпосылок и оснований науки. Структура оснований. Идеалы и нормы исследования и их социокультурная размерность. Лингвистические основания. Логические основания. Методологические основания науки. Методы научного познания и их классификация. Собственные основания науки. Референциальная система. Рефлексивная система. Философские основания науки. Роль философских идей и принципов в обосновании научного знания. Философские идеи как эвристика научного поиска. Философское обоснование как условие включения научных знаний в культуру.

«Горизонтальный» срез научного знания. Понятие локальной исследовательской области. Особенности «переднего края» научных исследований. Комплексный характер современных научных проблем. Научная дисциплина и основные факторы ее формирования. Монотеоретическая модель научной дисциплины и ее ограниченность. Фундаментальные и нефундаментальные научные теории. Проблемы классификации наук. Основные виды наук: логико-математические, естественнонаучные, социально-гуманитарные, практико-технические.

1. «Вертикальный» срез: уровни научного познания

Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Оно предполагает осуществление наблюдений и экспериментальную деятельность. В теоретическом же исследовании отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с объектами. На этом уровне объект может изучаться только опосредованно, в мысленном эксперименте.

Всякое научное знание есть результат деятельности рациональной ступени сознания и поэтому всегда дано в форме понятийного дискурса. Это относится не только к теоретическому, но и к эмпирическому уровням знания. Необходимо различать оппозиции «чувственное-рациональное» и «теоретическое-эмпирическое». Оппозиция «эмпирическое – теоретическое» есть различение уже внутри рационального знания.

Для понимания природы эмпирического знания важно различать, по крайней мере, три качественно различных типов предметов:

1. вещи сами по себе (объекты);

2. их представление (репрезентация) в чувственных данных (чувственные объекты);

3. эмпирические (абстрактные) объекты.

«Фильтрами» на эмпирическом уровне научного познания являются:

а) познавательная и практическая установка;

б) операциональные возможности мышления;

в) требования языка;

г) накопленный запас эмпирического знания;

д) интерпретативный потенциал существующих научных теорий.

Эмпирическое знание может быть определено как множество высказываний об абстрактных эмпирических объектах. Эмпирические объекты – это абстракции, выделяющие в действительности некоторый набор свойств и отношений вещей. Реальные объекты представлены в эмпирическом познании в образе идеальных объектов, обладающих жестко фиксированным и ограниченным набором признаков. Было бы большой гносеологической ошибкой видеть в эмпирическом знании непосредственное описание объективной действительности.

2. Структура эмпирического знания

Чувственное знание - множество чувственных образов; эмпирическое знание – множество эмпирических высказываний. Между ними не может иметь место отношение логической выводимости одного из другого. Это означает, что эмпирическое неверно понимать как логическое обобщение данных наблюдения и эксперимента. Между ними существует другой тип отношения: логическое моделирование (репрезентация) чувственных данных в некотором языке. Эмпирическое знание всегда является определенной понятийно-дискурсной моделью чувственного знания.

Само эмпирическое знание имеет довольно сложную структуру, состоящую из 4 уровней.

Первичным, простейшим уровнем эмпирического знания являются единичные эмпирические высказывания, так называемые «протокольные предложения». Их содержанием является дискурсная фиксация результатов единичных наблюдений; при составлении таких предложений фиксируется точное время и место наблюдения. Говорить о «чистых», незаинтересованных, немотивированных какой-либо теорией наблюдений в развитой науке не приходится.

Вторым, более высоким уровнем эмпирического знания являются факты. Научные факты представляют собой индуктивные обобщения протоколов, это обязательно общие утверждения статистического или универсального характера. Они утверждают отсутствие или наличие некоторых событий, свойств, отношений в исследуемой предметной области и их интенсивность (количественную определенность

Третьим, еще более высоким уровнем эмпирического знания являются эмпирические законы различных видов (функциональные, причинные, структурные, динамические, статистические и пр.).

Четвертый уровень – феноменологические теории. Они представляют собой логически организованное множество соответствующих эмпирических законов и фактов (небесная механика Кеплера). Являясь высшей формой логической организации эмпирического знания, феноменологические теории, тем не менее, и по характеру своего происхождения, и по возможностям обоснования остаются гипотетическим знанием (из-за индукции).

# 3. Структура научной теории

Научная теория – это логически организованное множество высказываний о некотором классе идеальных объектов, их свойствах и отношениях. Теоретические идеальные объекты (идеализированные объекты, абстрактные объекты, теоретические конструкты).

Как создаются идеальные объекты в науке и чем отличаются от абстрактных эмпирических объектов?

Обычно идеализация трактуется только как предельный переход от фиксируемых в опыте свойств эмпирических объектов к крайним логически возможным значениям их интенсивности (0 или 1); например, абсолютное черное тело – объект, способный полностью (100%) поглощать падающую на него световую энергию).

Что характерно для таких предельных переходов при создании идеальных объектов?

1. Исходным пунктом движения мысли является эмпирический объект, его определенные свойства и отношения.

2. Само мысленное движение заключается в количественном усилении степени интенсивности «наблюдаемого» свойства до максимально возможного предельного значения.

3. В результате такого изменения мышление создает качественно новый (чисто мысленный) объект, который обладает свойствами, которые уже принципиально не могут быть наблюдаемы

Наряду с операцией предельного перехода, в науке существует другой способ конструирования идеальных объектов – введение их по определению. В основном он используется в математике, частично – в теоретической физике. Особенно часто этот способ стал применяться в науке после введения неевклидовых геометрий.

Зачем вводятся в науку идеальные объекты? Впервые этот вопрос был сформулирован Махом. Его же считают и основоположником инструменталистского подхода к теоретическим каркасам. Он считал, что главной целью научных теорий является их способность экономно репрезентировать всю имеющуюся эмпирическую информацию об определенной предметной области. Способ реализации данной цели, согласно Маху, заключается в построении таких логических моделей эмпирии, когда из относительно небольшого числа допущений выводилось бы максимально большое число эмпирически проверяемых следствий.

С позиций эссенциализма, чьи истоки мы находим еще в античной философии, идеальные объекты и научные теории также описывают мир, но сущностный, тогда как эмпирическое знание имеет дело с миром явлений.

Вместе с тем нельзя не предположить, что каждый из названных здесь подходов имеет свои основания. Сама природа идеальных объектов и их назначение в рамках теоретических каркасов может быть различной. С одной стороны, они, так или иначе, репрезентируют объекты действительности. Но значение их этим не исчерпывается. Они всегда имеют некое дополнительное значение, выходящее за рамки непосредственного опытного содержания. Именно за счет такого содержания данный объект может быть использован в других областях. Вот почему Р.Карнап говорил о принципиальной невозможности редукции теоретических объектов к эмпирическим. Возможна лишь частичная интерпретация.

Одновременно нельзя не отметить, что в теоретических построениях существуют и идеальные объекты, которые служат инструментальным целям и их логико-гносеологическая функция очевидна. Говорить об объективации таких объектов не имеет смысла.

Позитивистская традиция на всех ступенях ее развития настаивала на принципиальной сводимости теоретического к эмпирическому. Но даже после всевозможной критики данной традиции проблема объективации теоретических каркасов при решении конкретных проблем научного знания осталась. Тот механизм, который был предложен, например, в рамках неопозитивизма, не выдерживал критического анализа. Однако это вовсе не означает, что проблема объективации не поднимается в науке вовсе. Эта проблема действительно возникает и приобретает огромную значимость в различных исследовательских ситуациях: что мы изучаем, что скрывается за нашими идеальными конструктами, насколько обосновано введение того или иного допущения, как проверить то или иное теоретическое утверждение и пр.

Выделение только двух уровней рационального познания слишком упрощает картину. Дело в том, что научное познание может быть представлено на различных подуровнях, имеющих различное отношение к эмпирии; например, существуют теории более абстрактные, менее абстрактные; феноменологические и нефеноменологические; дедуктивные и недедуктивные и пр. Каждый из перечисленных подуровней, видов теорий могут иметь особые механизмы объективации. Вместе с тем можно попытаться их систематизировать.

Так, в естествознании известны два основных способа объективации: проекция теоретического каркаса через метатеоретический уровень научного познания на картину мира (через субстантивные постулаты, транзитивные определения и пр.) и эмпирическая интерпретация и верификация. При всей относительной свободе интеллектуального комбинирования, в конечном итоге, его результаты должны быть апробированы. Цель объективации – прояснить роль того или иного идеального объекта и его смысл в концептуальной системе.

В первом случае объективация происходит через подведение теоретических каркасов под общезначимые образы действительности, зафиксированные в научной картине мира, что возможно через субстантивные постулаты, приписывающие некие общепринятые свойства действительности (например, принципы синергетизма, всеобщего эволюционизма и пр. в современной научной картине мира), а также транзитивные определения, с помощью которых осуществляется перевод концептуальных каркасов на компоненты картины мира. Можно констатировать, что в данном случае речь идет о семантической онтологизации концептуальных каркасов (концептуальная, или семантическая, интерпретация).

Второй путь – это эмпирическая интерпретация и верификация (путем экспериментальных, измерительных процедур, опытного исследования). Сразу следует отметить, что в той мере, в какой теоретическим конструктам возможно приписать эмпирическое значение, они могут быть представлены как репрезентации реального мира.

Эмпирическая интерпретация может быть определена как переход к производным конструктам и построению эмпирических схем, с учетом правил соответствия.

Схематически взаимосвязь между теоретическим (Т) и эмпирическим знанием (Э) может быть изображена так:

Ао →Тео→ао~ео

J

Где Ао – аксиомы, принципы, наиболее общие теоретические законы; Тео – частные теоретические законы; ао – единичные теоретические следствия; ео – эмпирические утверждения; J – внелогическая процедура идентификации.

Данная схема представляет многоуровневый подход к системе научного знания, которое содержит в себе теоретические каркасы разной степени общности. Если Ао – это высший уровень абстракции, то все последующие – уровни более конкретного плана. Но опять же логической выводимости одного уровня из другого нет. Например, Ао – это принципы классической механики; Тео – законы движения идеального маятника; если подставить конкретные величины на место переменных в законах, то получим ео. Более того, операции построения частных теоретических каркасов не даны в явном виде в самой фундаментальной теории; они демонстрируются на конкретных образцах (в эталонных ситуациях), причем для разных исследуемых объектов они будут разные. Отсюда, построение таких схем может быть рассмотрено как самостоятельная исследовательская задача. Само соотношение фундаментальных и частных теоретических каркасов может быть различным (например, последние входят в состав первых на правах ее раздела; или лишь частично пересекаются с ней, например, классическая модель излучения абсолютно черного тела построена на базе представлений термодинамики и электродинамики).

Таким образом, единичные следствия из общих и частных теоретических законов могут сравниваться с эмпирическим знанием после их эмпирической интерпретации и идентификации с соответствующими эмпирическими высказываниями.

J – внелогическая процедура идентификации означает совмещение логических уникалий с эмпирическими схемами с помощью операциональных определений и правил соответствия. Правила соответствия – это совокупность связей эмпирического и теоретического уровней теории Т, таких, что введенные теоретические конструкты получают с помощью этих связей частичные эмпирические интерпретации.

Операциональные определения – это указания и описания методов и процедур, с помощью которых можно зафиксировать эмпирическую информацию о данном идеальном объекте. С помощью указанных определений теоретический объект погружается в эмпирический контекст: его можно обнаружить, наблюдать, измерить. Например, напряжение тока можно измерить с помощью вольтметра и пр.

Отметим, что в первой половине ХХ века американский физик Бриджмен П.И. предложил подход, согласно которому вся эмпирическая интерпретация теоретических объектов сводилась к процедуре измерения. Такой подход получил название операционализма, однако вскоре он был признан ошибочным.

Идентификация теоретических и эмпирических терминов осуществляется с помощью идентификационных предложений («редукционные предложения», по Карнапу), в которых утверждается определенное тождество значений конкретных терминов эмпирического и теоретического языка. Некоторые примеры таких предложений: «материальные точки суть планеты Солнечной системы», «евклидова прямая суть луч света». Например, «световой луч» - конструкт, который входит в концептуальный каркас классической механики, но одновременно это и эмпирическое понятие.

Р.Карнап писал, что несмотря на то, что общий вид интерпретационных предложений имеет логическую форму «А есть В», они отнюдь не являются суждениями, а суть определения, являющиеся, по сути, условными соглашениями о значении терминов. Поэтому к ним не применима характеристика истинности или ложности. Они могут быть лишь эффективными или нет; полезными или нет. Эти предложения имеют инструментальный характер. Их задача – быть звеном между теорией и эмпирией. Но эти предложения не произвольны, поскольку всегда являются элементами некоторой конкретной языковой системы, термины которой взаимосвязаны и ограничивают возможные значения друг друга.

Вместе с тем следует отметить, что теоретические каркасы не могут быть эмпирически интерпретированы полностью, у них всегда имеется некоторый неинтерпретируемый остаток; кроме того, всегда имеется возможность предложить новую интерпретацию любой теории, расширив сферу ее применимости.

В истории науки и философии встречались подходы, ставящие строгие методологические регулятивы к введению теоретических идеальных объектов. Например, принцип наблюдаемости Гейзенберга; или запрет на абсолютно неинтерпретируемые термины. Но при введении таких ограничений сразу же возникали вопросы.

В общем виде схема взаимосвязи теории и опыта может быть символически записана так:

Т1+I1→Е1, где Т – проверяемая на опыте теория; I – ее эмпирическая интерпретация, Е – эмпирические следствия. Теория проверяется на опыте всегда не сама по себе, а только вместе с присоединенной к ней эмпирической интерпретацией. Проблема истинности Т не может быть решена только путем ее сопоставления с опытом. Ее решение требует дополнительных средств и, в частности, привлечения более общих – метатеоретических – предпосылок и оснований научного познания.

4. Метатеоретический уровень научного знания

Кроме эмпирического и теоретического уровней в структуре научного знания необходимо выделить метатеоретический уровень. Он состоит из 2 подуровней: общенаучного знания; философских оснований науки.

Общенаучное знание состоит из следующих элементов:

- частнонаучная и общенаучная картина мира;

- частнонаучные и общенаучные гносеологические, методологические, логические и аксиологические принципы.

Частнонаучная картина мира – это совокупность господствующих в какой-либо науке представлений о мире. Общенаучная картина мира – это, как правило, одна из частнонаучных картин мира, которая является господствующей в науке той или иной эпохи. Но сейчас все больше утверждается мысль о принципиальной мозаичности общенаучной картины мира, которая должна включать в себя принципы картин мира всех фундаментальных наук. Для неклассического естествознания общенаучная картина мира – это симбиоз физической, биологической и теоретико-системной картин мира. Постнеклассическое естествознание пытается дополнить этот симбиоз идеями целесообразности и разумности всего существующего в объективном мире. По степени общности современная общенаучная картина мира все ближе приближается к философской онтологии.

Тенденция плюрализации имеет место в гносеологических принципах науки (принцип соответствия, дополнительности и пр.)

Философские основания науки (включать или нет; позитивисты – нет). Промежуточная позиция – включать только в период научных революций.

Философские основания науки – это особый, промежуточный между философией и наукой род знания, который не является ни чисто философским, ни чисто научным. В соответствии с основными разделами философии, необходимо выделять различные типы философских оснований: онтологические, гносеологические, методологические, логические, аксиологические, социальные и пр.

Спрашивать же, включать ли философские основания науки в структуру научного знания, аналогично вопросу, включать ли эмпирическую интерпретацию или нет? Некорректный вопрос.

Чувственное знание – эмпирический уровень – интерпретативные теории – теоретический уровень – метатеоретический уровень – философские основания науки – философское знание.

Необходимо избегать крайностей: нельзя ответить на вопрос, что первично; утверждать полную несоизмеримость теории и эмпирии; нельзя свести философию к теории; невозможно свести теории к философии.