Методология научного познания. Монография

Диалектический метод – метод описания развития любого объекта или системы в соответствии с законами диалектики. Диалектика – философское учение о развитии явлений, источником которого считается наличие противоречий в объекте и стремление системы к их разрешению при сохранении своей целостности. Основоположником диалектической теории развития является Г. Гегель. Он же первым сформулировал и все основные законы диалектики: 1) закон единства и борьбы противоположностей; 2) закон перехода количественных изменений в качественные; 3) закон диалектического отрицания; 4) учение о цикле «тезис-антитезис – синтез» как главной форме внутреннего развития любого явления или системы. Наиболее часто диалектический метод используется в социальных науках, реже – в естествознании и технических науках и совсем редко – в математических.

Научная интерпретация – отождествление значений терминов одного уровня или вида научного знания со значениями терминов других уровней или видов научного знания, например эмпирических терминов некоторой дисциплины с ее теоретическими терминами. Или интерпретация физических понятий с помощью математических (математическая физика). Или биологических понятий с помощью социальных (социобиология) и т. д. Философский смысл метода интерпретации состоит в том, что благодаря интерпретации, то есть с помощью частичной редукции одних видов знания к другим, удается, во-первых, связать различные уровни и виды научного знания между собой и обеспечить тем самым единство научного знания. Во-вторых, только благодаря интерпретации можно проверить одни виды знания с помощью других (например, теоретическое знание – с помощью эмпирического, эмпирическое знание – с помощью данных наблюдения и эксперимента, физическое знание – с помощью математического и наоборот и т. д.). Необходимо при этом помнить, что интерпретация по самому своему смыслу является условной и неполной, ибо любое знание в принципе может иметь неограниченное число интерпретаций. Необходимо также осознавать, что осуществление интерпретации является творческим (свободным) и конструктивным актом сознания. При этом часто одни интерпретации оказываются в чисто познавательном или практическом плане более успешными, чем другие, но всегда – только по отношению к уже накопленному научному знанию. Со временем ситуация может измениться с точностью до наоборот, и когда-то неприемлемая в науке интерпретация становится общепризнанной. Например, долгое время, вплоть до начала XX века, физическая, а тем более механическая интерпретация химических, но особенно биологических явлений считалась в науке в принципе неприемлемой. Она квалифицировалась как лженаучный механицизм, как неправомерное сведение высших форм движения материи к ее низшим формам. Сегодня же данная интерпретация считается не только вполне правомерной, но и определяющей основную линию прогресса в современной химии и биологии.

Научная интуиция – способность ученого опираться на все ресурсы имеющегося у него явного и неявного знания при выдвижении новых идей, оценке познавательной ситуации и принятии решений. Необходимыми условиями эффективного использования интуиции в качестве средства научного познания являются следующие: повышенный интерес ученого к научной проблеме и нахождению ее решения, развитые комбинаторные способности и продуктивное воображение ученого, а также его когнитивная воля.

Исторический метод – метод научного познания, состоящий в описании временной последовательности некоторого ряда прошедших событий или явлений, четкого и по возможности полного их описания, установление условий и причин их возникновения, а также обстоятельств, влиявших на их функционирование и динамику. Исторический метод используется и при описании природных явлений, но особенно – социальных, событий человеческой истории, в том числе истории науки и научного познания.

Научное определение – метод познания, состоящий в четкой фиксации значения и смысла используемых в науке терминов и понятий. Существуют разные виды определений, используемых в науке: 1) остенсивные (через чувственное указание на значение термина); 2) родовидовые (через указание рода для данного понятия как определенного вида данного рода («Бронза – сплав из железа и меди»); 3) явные (1 и 2 случаи) и неявные (например, аксиоматические). Так, термин «вероятность» в математическом исчислении вероятностей определяется неявно, через список аксиом, в число которых входит данный термин. Различают также предметные и операциональные определения и т. д. С логической точки зрения, все определения являются не суждениями, а конвенциональными высказываниями (конвенциями) о том значении, в котором определенный термин используется или будет использоваться в некотором научном рассуждении или теории. Поэтому к любым определениям, хотя они и имеют логическую форму «А есть В», неприменима характеристика истинности в классическом ее понимании как соответствия содержания некоторого высказывания объективному положению дел. Использование определений – необходимое условие однозначности и определенности научного знания, этих его важнейших признаков.

Метод научных конвенций – один из способов выработки в науке соглашений ученых о значении и смысле используемых научных понятий, методиках исследования и обработки эмпирических данных, эталонах и единицах измерения и др. [12]

Научный консенсус – способ достижения среди членов научного сообщества согласия относительно актуальности, новизны, обоснованности, практической значимости и объективной истинности научных концепций и теорий, приоритетных направлений научного исследования. В отличие от метода научных конвенций, выработка научного консенсуса занимает весьма значительный промежуток времени и является результатом длительных когнитивных переговоров, дискуссий, серьезной критики и использования в защиту или опровержение научных концепций самых разных аргументов эмпирического, теоретического, методологического и практического характера. Существенную роль в достижении научного консенсуса среди членов научного сообщества играют позиция и влияние признанных лидеров науки [12].

Метод восхождения от абстрактного к конкретному – метод построения научных теорий синтетическим способом, от простых и бедных содержанием понятий и утверждений теории ко все более сложным и содержательным, путем конструктивного добавления все нового содержания к исходным понятиям теории. Это новое содержание понятия может быть получено как с помощью эмпирического или исторического изучения исследуемого объекта, так и в результате теоретического и методологического анализа содержания используемых для его описания категорий. Этот метод часто используется в связке с диалектическим методом познания. В таком случае необходимо осуществить следующие познавательные операции: 1) найти и зафиксировать исходное противоречие познаваемого объекта; 2) установить и описать последовательность и этапы развития исходного противоречия; 3) описать специфические формы исходного противоречия на каждом этапе; 4) зафиксировать новые диалектические противоречия, возникающие в объекте, и т. д. Основным механизмом развития базового противоречия считается постепенное и неизбежное накопление в содержании объекта количественных изменений его свойств (как в силу внутренней логики его развития, так и благодаря его взаимодействию с внешними условиями). По достижению определенного предела количественных изменений объект или разрушается, или переходит в новое качественное состояние. Процесс развития любого объекта может продолжаться сколь-угодно долго, если объект (система) при этом будет не только сохраняться, но и увеличивать свой адаптивный потенциал. Схема диалектического метода познания в своей основе была разработана Гегелем. Впоследствии она была усовершенствована в марксистской философии, где была дополнена требованием учета роли практики как критерия истинности теорий о развивающихся социальных объектах. Ярким примером успешного использования связки метода восхождения от абстрактного к конкретному с диалектическим методом явилось построение К. Марксом политэкономической теории капитализма.

Научная экспертиза – выработка согласованного мнения группы ученых (экспертов, специалистов в той или иной области науки) по оценке эмпирической обоснованности, теоретической состоятельности и/или практической значимости определенной научной концепции или проекта. В роли экспертных групп могут выступать различные научные коллективы: кафедры, лаборатории, профильные ученые советы, специально созданные для обсуждения конкретной проблемы временные научные коллективы или отдельные ученые – общепризнанные лидеры соответствующих научных направлений. Любая научная экспертиза имеет социально-когнитивный и консенсуальный характер, выражая позицию большинства членов конкретных экспертных групп. Любая экспертиза может оказаться ошибочной как в целом, так и в частностях, но на момент принятия решения она отражает согласованную позицию профессионального сообщества, если при этом экспертная группа была репрезентативной по отношению к соответствующему дисциплинарному научному сообществу.

Научное обоснование – метод научного познания, включающий в себя систему познавательных процедур, имеющих своей общей целью установление соответствия разных структурных единиц знания (фактов, законов, теорий) принятым в научном сообществе критериям научности знания. Для чувственного и эмпирического научного знания это: 1) возможность воспроизведения любым исследователем данных наблюдения и эксперимента с целью проверки их объективности, определенности, точности; 2) верификация эмпирических фактов и законов на предмет их эмпирической значимости и подтверждения данными наблюдения и эксперимента; 3) установление соответствия эмпирических фактов и законов общепринятым концепциям и теориям; 4) демонстрация практического (технического и технологического) значения имеющихся фактов и эмпирических законов. Научное обоснование теоретического знания предполагает: 1) демонстрацию возможности его непротиворечивого вписывания в существующий массив теоретического знания (это касается как частных теоретических законов и теоретических конструктов, так и общих теоретических принципов и отдельных теорий в целом); 2) эмпирическую интерпретацию теории и ее проверку на соответствие некоторому массиву эмпирического знания; 3) метатеоретическую интерпретацию теории и демонстрацию ее соответствия общенаучному и философскому знанию; 4) демонстрация полезности той или иной теории для развития научного знания и его практического применения. Для элементов метатеоретического уровня научного знания (метатеории, общенаучные и философские принципы и категории) их научное обоснование состоит в следующем: 1) показ возможности включения в систему общенаучного и философского знания; 2) демонстрация возможности их плодотворного (эвристического) использования для интерпретации, обоснования и развития научных теорий; 3) определение их мировоззренческого и методологического потенциала.

Научное объяснение – подведение некоторого научного факта или события под определенный научный закон или теорию, выведение объясняемых фактов и событий в качестве логических следствий некоторого научного закона или теории.

Научное опровержение – установление логического противоречия между некоторой единицей научного знания (протокольным высказыванием, фактом, законом, теорией и др.) и другими единицами научного знания, принятыми в качестве истинных (протокольные предложения, факты, законы, теории или их следствия). Частным случаем научного опровержения является эмпирическое опровержение теории, которое имеет место в случае обнаружения логического противоречия между эмпирическими следствиями теории и известными эмпирическими фактами. К. Поппер предложил назвать этот вид научного опровержения «фальсификацией» научной теории.

Научная практика – методы материальной деятельности в науке: эксперимент, измерение, когнитивные технологии, опытно-конструкторские и инженерные разработки, инновационная деятельность. Любой вид научной практики всегда имеет своей основой некоторые научные знания, которые принимаются при его осуществлении в качестве истинных знаний.

Научное предсказание – выведение на основе научных законов и теорий новых эмпирических фактов, экспериментальных эффектов, а также различного рода научных констант.

Понимание – интерпретация, истолкование, оценка любого фрагмента бытия (материального или идеального) с позиций некоторой когнитивной системы отсчета, принятой за наиболее предпочтительную или «истинную». Научное понимание явления – синоним его научной интерпретации, нахождения его смысла с позиций и в терминах определенной научной теории или других элементов структуры научного знания (научных фактов, законов, принципов). Вместе с изменением системы научного знания часто меняется и научное понимание одних и тех же явлений и событий, их так называемого «подлинного» смысла и значения.

Системный метод – способ рассмотрения любого предмета (объекта) научного познания как некоторой системы. Это, с одной стороны, «банальная» установка для научного познания, а с другой – очень сильная. Моделируя объект как систему, исследователь должен не только разложить его на определенное количество частей и элементов, но и сформулировать множество отношений, связей между ними, то есть задать конкретную структуру объекта как системы. Взгляд на объект как систему предполагает также принятие допущения об относительной самостоятельности исследуемого объекта, его самодостаточности и способности функционировании по присущим ему внутренним законам. Другим сильным допущением взгляда на исследуемый объект как на систему является предположение его целостности, что означает принятие гипотезы о наличии неких интегральных законов его поведения, не сводимых (не редуцируемых) к сумме законов функционирования его элементов. Системный метод является альтернативой, с одной стороны, элементаристско-аддитивному способу моделирования объектов, а с другой – холистско-телеологическому объяснению поведения объектов. Широкое применение системного метода в современной науке и технике стало возможным благодаря построению общей математической теории систем, а также возможности проверки сложных математических моделей объектов как систем с помощью вычислительной математики и мощных ЭВМ.

Экстраполяция – экстенсивное приращение знания путем распространения следствий какой-либо гипотезы или теории с одной сферы описываемых явлений на другие сферы. Например, закон теплового излучения Планка, согласно которому энергия теплового излучения может передаваться только отдельными «порциями» – квантами, был экстраполирован А. Эйнштейном в другую сферу – область электромагнитного излучения и оптических явлений. В частности, с помощью экстраполяции идеи квантового излучения энергии Эйнштейну удалось исчерпывающим образом объяснить природу фотоэффекта и сходных с ним явлений. Фактически экстраполяция является одной из самых распространенных форм предсказания в науке. Экстраполяция – мощное эвристическое средство исследования объектов. Она позволяет расширить гносеологический потенциал эмпирического познания, увеличить его информационную емкость и обоснованность. Сама способность той или иной гипотезы или теории к экстраполяции, к предсказанию новых фактов и явлений, в случае удачи резко усиливает ее обоснованность и конкурентоспособность по сравнению с другими гипотезами.

2. Частнонаучные методы познания

Помимо общенаучных методов, в науке используется в ходе научного познания также большое количество частнонаучных методов. Существует три разных вида и класса частнонаучных методов: отраслевые, уровневые и дисциплинарные методы научного познания.

2.1. Отраслевые методы

Отраслевые методы научного познания – это методы, которые характерны только для какой-либо одной из областей (отраслей) научного знания: математика, естествознание, социально-гуманитарные науки, технонауки. Например, для математики такими методами являются аксиоматический метод, метод формализации, метод математической индукции, метод математической интерпретации, метод неявных определений основных понятий, конструктивно-генетический метод, метод итерации. Рассмотрим их более подробно.

Метод математической индукции – способ доказательства в математике ее общих утверждений, имеющий следующий вид. Если установлено (или принято по определению), что первый член некоторой математической последовательности (возможно, бесконечной) имеет свойство Р и если доказано, что если n-ый член этой последовательности имеет свойство Р, то и n+1-й также будет иметь это свойство, то, следовательно, все члены данной (бесконечной) последовательности обладают свойством Р. Математическая индукция является основным способом доказательства в интуиционистской и конструктивной математике.

Метод итерации – способ построения производных объектов некоторой математической теории путем последовательного (повторного) применения некоторой элементарной операции сначала к ее исходным объектам, а затем и к полученным из них производным объектам. В результате происходит порождение всего множества возможных объектов теории. Метод итерации применяется в основном в арифметике, логике и теории множеств. Этим методом, например, создаются все числа натурального ряда как множество всех объектов такой теории, как арифметика натуральных чисел. Исходным идеальным объектом арифметики натуральных чисел является число 1 или 0 – это дело конвенции. А каждое другое ее число (производный объект) создается путем прибавления единицы к предшествующему ему числу. Путем последовательного повторения (итерации) этой простейшей операции прибавления единицы к любому натуральному числу, начиная с исходного числа, создается весь натуральный ряд чисел как последовательно возрастающая их последовательность. Очевидно, что потенциально эта последовательность является бесконечной (хотя реально – всегда конечной), поскольку к любому сколь угодно большому натуральному числу в принципе (логически) всегда может быть прибавлена еще одна единица. Это означает, что потенциально число членов натурального ряда бесконечно и что в принципе не может существовать самого большого натурального числа.

Формализация – метод построения формальных (синтаксических) моделей содержательных фрагментов математического знания, например, ее содержательных теорий. Формализация включает в себя выполнение познавательных операций: 1) построение некоторого формального языка – языка символов (синтаксического языка) для конкретной математической теории; 2) обозначение с помощью введенных символов формального языка всех понятий и логических операций содержательной математической теории; 3) перевод (отображение) содержательного языка данной теории на язык символов формального языка и превращение тем самым данной теории в чисто знаковую конструкцию, построенную по определенным законам введенного формального языка. Главный смысл формализации математического знания заключается в максимально полном отображении всех его истинных высказываний в некоторое подмножество формул формального языка. Метод формализации применяется в основном для логического обоснования математических теорий, осуществления доказательства их внутренней логической непротиворечивости, полноты их системы аксиом, эффективности существующих в содержательной теории доказательств. У формализации как метода имеются определенные границы. Как показал К. Гедель, даже для арифметики натуральных чисел, самой простой из математических теорий, принципиально невозможно осуществить ее абсолютно полную формализацию.

Теперь рассмотрим второй класс отраслевых методов – методы естественных наук. Рассмотрим некоторые из этих методов: метод математической гипотезы, конструктивно-генетический метод, метод симметрий.

Метод математической гипотезы – представление всех законов природы в форме математических уравнений, в виде определенных математических функций. Как известно, одним из важнейших элементов естественнонаучных теорий являются законы. Эти законы, независимо от содержания естественнонаучной теории, степени ее общности или фундаментальности, всегда имеют характер математических зависимостей одной величины от другой или других. Вот примеры известных теоретических физических законов: S = gt2/2 (закон Галилея); F = ma (второй закон механики Ньютона); V = HR (закон разбегания галактик Хаббла, где R – расстояние между галактиками, V – скорость разбегания галактик, H – постоянная Хаббла); P·V = NkT (соотношение между давлением P, объемом V, температурой T и количеством атомов идеального газа N, где k – термодинамическая константа); ih·Ψd(t)/dt = HопΨ (t) (уравнение Шредингера, где H – оператор Гамильтона, h – постоянная Планка, Ψ – волновая функция, i – мнимая единица); S = k·lnW (закон энтропии для изолированных термодинамических систем, где w – элементарное состояние термодинамической системы); E = mc2 (знаменитый закон Эйнштейна о соотношении энергии и массы). Все эти законы имеют форму уравнений, которые описывают количественную взаимосвязь одной величины (записанной слева от знака «равно») и других величин (записанных справа от знака «равно»). Зная значение переменной величины в левой части уравнения, мы можем с помощью уравнения однозначно определить соответствующее ему значение переменных величин из правой части уравнения и наоборот. Любое физическое уравнение или закон, с точки зрения математики, есть не что иное, как определенная математическая функция.

Конструктивно-генетический метод – метод построения естественнонаучных теорий, когда из исходных (элементарных) объектов теории строятся более сложные теоретические объекты путем контролируемого («квантового») добавления к ним все новых свойств и формулировки для производных теоретических объектов новых закономерностей по сравнению с базовыми закономерностями для более простых объектов данной теории. Например, в теоретической механике такой ее объект, как математический маятник, строится из более простых теоретических объектов этой дисциплины. Математический маятник, с чисто теоретической точки зрения, – это помещенная на нижнем конце вертикальной прямой линии материальная точка, совершающая колебательные движения под действием квазиупругой силы. В молекулярно-кинетической теории газов как одной из фундаментальных физических теорий газ рассматривается как хаотическое движение и столкновение огромного числа материальных точек. Естественно, что при конструктивно-генетическом способе построения всех объектов теории из ее исходных объектов законы поведения производных объектов теории будут являться конкретизациями законов поведения ее исходных объектов и находиться друг с другом в полном логическом согласии.

Метод симметрий – такой подбор математических преобразований законов и констант естественнонаучных теорий, при которых эти законы сохраняют свою инвариантность во всех системах отсчета. Любой закон (отношение) или свойство является неизменным, сохраняющимся, симметричным всегда только по отношению к определенным преобразованиям и только благодаря им. Поэтому говорить о симметричности или объективности законов вне указания системы тех преобразований, которые только и реализуют эту симметричность, бессмысленно. В лучшем случае подобное утверждение будет по своей логической форме эллиптическим, то есть неполным. Симметричность законов «конструируется», «достигается» только с помощью определенных математических преобразований. Можно сказать и более жестко: нет преобразований – нет симметрии.

Теперь рассмотрим третий класс отраслевых методов науки – специфические методы социально-гуманитарного познания. В качестве примеров остановимся на характеристике идеографического метода и метода понимания.

Идеографический метод – метод социально-гуманитарных наук, состоящий в описании свойств и характеристик индивидуальных, единичных объектов, событий и процессов. Используется во всех науках, но наиболее часто – в исторических и гуманитарных исследованиях, поскольку в них обычно акцентируется уникальность изучаемых событий и конкретных людей как реальных субъектов этих событий. Присущие же изучаемым явлениям и событиям некоторые общие свойства и закономерности отходят при идеографическом методе на второй план как менее существенные и значимые для описания конкретных исторических и социальных событий и процессов (исторические науки, психология личности, теория искусства, психоанализ, теория творчества, философская антропология и др.). В неокантианстве идеографический метод противопоставлялся номотетическому методу естествознания как имеющему дело с изучением классов подобных объектов, что позволяет формулировать для таких объектов их общие свойства и законы.