Формирование первичных теоретических моделей и законов кратко

Обновлено: 02.07.2024

В философской и методологической литературе последних десятилетий все чаще предметом исследования становятся фундаментальные идеи, понятия и представления, образующие относительно устойчивые основания, на которых развиваются конкретные эмпирические знания и объясняющие их теории.

Выявление и анализ этих оснований предполагает рассмотрение научных знаний как целостной развивающейся системы. В западной философии такое видение науки начало формироваться сравнительно недавно, в основном в постпозитивистский период ее истории. Что же касается этапа, на котором доминировали представления о на-уке, развитые в рамках позитивистской философии, то их наиболее ярким выражением была так называемая стандартная концепция структуры и роста знания 1 . В вей в качестве единицы анализа выступала отдельно взятая теория и ее взаимоотношение с опытом. Научное знание представало как набор теорий и эмпирических знаний, рассматриваемых в качестве базиса, на котором развиваются теории. Однако постепенно выяснялось, что эмпирический базис теории не является чистой, теоретически нейтральной эмпирией, что не данные наблюдения, а Факты представляют собой тот эмпирический базис, на который опираются теории. А факты теоретически нагружены, поскольку в их формировании принимают участие другие теории. И тогда проблема взаимодействия отдельной теории с ее эмпирическим базисом предстает и как проблема соотношения этой теории с другими, ранее сложившимися теориями, образующими состав теоретических знаний определенной научной дисциплины.

Несколько с другой стороны эта проблема взаимосвязи теорий выявилась при исследовании их динамики. Выяснилось, что рост теоретического знания осуществляется не просто как обобщение опытных фактов, но как использование в этом процессе теоретических понятий и структур, развитых в предшествующих теориях и применяемых при обобщении опыта. Тем самым теории соответствующей науки представали как некоторая динамичная сеть, целостная система, взаимодействующая с эмпирическими фактами. Системное воздействие знаний научной дисциплины ставило проблему системообразующих факторов, определяющих целостность соответствующей системы знаний. Так стала вырисовываться проблема оснований науки, благодаря которым организуются в системную целостность разнообразные знания научной дисциплины на каждом этапе ее исторического развития.

Наконец, рассмотрение роста знания в его исторической динамике обнаружило особые состояния, связанные с переломными эпохами развития науки, когда происходит радикальная трансформация наиболее фундаментальных ее понятий и представлений. Эти состояния получили название научных революций, и их можно рассматривать как перестройку оснований науки.

Таким образом, расширение поля методологической проблематики в постпозитивистской философии науки выдвинуло в качестве реальной методологической проблемы анализ оснований науки.

Эти основания и их отдельные компоненты были зафиксированы и описаны в терминах: “парадигма” (Т.Кун), “ядро исследовательской программы” (И.Лакатос), “идеалы естественного порядка” (С.Тулмин), “основные тематы науки” (Дж.Холтон), “исследовательская традиция” (Л.Лаудан).

В процессе дискуссий между сторонниками различных концепций остро встала проблема дифференцированного анализа оснований науки. Показательными в этом отношении могут служить дискуссии вокруг ключевого в концепции Куна понятия “парадигма”. Его крайнюю многозначность и расплывчатость отмечали многочисленные оппоненты Куна.

Под влиянием критики Кун попытался проанализировать структуру парадигмы. Он выделил следующие компоненты: “символические обобщения” (математические формулировки законов), образцы решения конкретных задач, “метафизические части парадигмы” и ценности (ценностные установки науки) 2 . Это был шаг вперед по сравнению с первым вариантом концепции, однако на этом этапе структура оснований науки осталась непроясненной. Во-первых, не показано, в каких связях находятся выделенные компоненты парадигмы, а значит, строго говоря, не выявлена ее структура. Во-вторых, в парадигму, согласно Куну, включены как компоненты, относящиеся к глубинным основаниям научного поиска, так и формы знания, которые вырастают на этих основаниях. Например, в состав “символических обобщений” входят математические формулировки частных законов науки (типа формул, выражающих закон Джоуля-Ленца, закон механического колебания и т.п.). Но тогда получается, что открытие любого нового частного закона должно означать изменение парадигмы, т.е. научную революцию. Тем самым стирается различие между “нормальной наукой” (эволюционным этапом роста знаний) и научной революцией. В-третьих, выделяя такие компоненты науки, как “метафизические части парадигмы” и ценности. Кун фиксирует их “остенсивно”, через описание соответствующих примеров. Из приведенных Куном примеров видно, что “метафизические части парадигмы” понимаются им то как философские идеи, то как принципы конкретно-научного характера (типа принципа близкодействия в физике или принципа эволюции в биологии). Что же касается ценностей, то их характеристика Куном также выглядит лишь первым и весьма приблизительным наброском. По существу, здесь имеются в виду идеалы науки, причем взятые в весьма ограниченном диапазоне - как идеалы объяснения, предсказания и применения знаний.

В принципе можно сказать, что даже в самых продвинутых исследованиях оснований науки, к каким можно отнести работы Т.Куна, западная философия науки недостаточно аналитична. Она пока не установила каковы главные компоненты оснований науки и их связи. Не прояснены в достаточной мере и связи между основаниями науки и опирающимися на них теориями и эмпирическими знаниями. А это значит, что проблема структуры оснований, их места в системе знания и их функций в его развитии требует дальнейшего, более глубокого обсуждения.

В сложившейся и развитой системе дисциплинарного научного знания основания науки обнаруживаются, во-первых, при анализе системных связей между теориями различной степени общности и их отношения к различным формам эмпирических знаний в рамках некоторой дисциплины (физики, химии, биологии и т.д.), во-вторых, при исследовании междисциплинарных отношений и взаимодействий различных наук.

В качестве важнейших компонентов, образующих основания науки, можно выделить: 1) научную картину мира; 2) идеалы и нормы научного познания; 3) философские основания науки.

Перечисленные компоненты выражают общие представления о специфике предмета научного исследования, об особенностях познавательной деятельности, осваивающей тот или иной тип объектов, и о характере связей науки с культурой соответствующей исторической эпохи.

Теоретические модели отражают строение, свойства и поведение реальных объектов. Они позволяют в наглядной форме представить объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия. Например, модель атома, модель Вселенной, модель генома человека.

Согласно Имре Лакатосу процесс формирования первичных теоретических моделей может опираться на программы троякого рода: Евклидова программа, эмпиристская программа, индуктивистская программа.

Евклидова программа предполагает, что можно все можно дедуцировать из конечного множества тривиальных истинных высказываний. Эту программу принято называть программой тривиализации знания. Данная программа содержит истинные суждения, но она не работает ни с предположениями, ни с опровержениями.

Эмпиристская программа строится на основе базовых положений, имеющих общеизвестный эмпирический характер. Если Евклидова программа располагает истину наверху и освещает её естественным светом разума, то эмпиристская программа располагает истину внизу и освещает светом опыта. Обе программы опираются на логическую интуицию.

Индуктивистская программа связана с докоперниканскими временами Просвещения, когда опровержение считалось неприличным, а догадки презирались. Индуктивистская логика была заменена вероятностной логикой. Окончательный удар по индуктивизму был нанесен Поппером, который показал, что снизу вверх не может идти даже частичная передача истины и значения.

Перенос абстрактных объектов из одной области знания в другую предполагает существование прочного основания для аналогий. Аналогии указывают на отношения сходства между вещами или отношениями. Аналогию использовали атланты, затем пифагорейцы размышляли о соотношении числовых соответствий и космической гармонией сфер. Согласно Пифагору единое начало в непроявленном состоянии равно нулю; когда оно воплощается, то создается проявленный полюс абсолюта, равный единице. Превращение единицы в двойку символизирует разделение единой реальности на материю и дух, и говорит о том, что знание об одном является знанием о другом.

Различают аналогию предметов и аналогию отношений, аналогию строгую и нестрогую. Строгая аналогия обеспечивает необходимую связь переносимого признака с признаком сходства. Аналогия нестрогая носит проблемный характер. Важно отметить, что отличие аналогии от дедуктивного умозаключения состоит в том, что в аналогии имеет место уподобление единичных объектов, а не подведение отдельного случая под общее положение, как в дедукции.

Важную роль в становлении классической механики играла аналогия между движением брошенного тела и движением небесных тел; аналогия между геометрическими и алгебраическими объектами реализована Декартом в аналитической геометрии; аналогия селективной работы в скотоводстве использовалась Дарвиным; аналогия между световыми, электрическими и магнитными явлениями оказалась плодотворной для теории электромагнитного поля Максвелла. Метод аналогии широко используется в сфере технических наук. Для них важна процедура сведения, когда при создании сходных с изобретением объектов сводятся одни группы знаний и принципов к другим. Огромное значение в техническом знании имеет процедура схематизации, которая замещает реальный инженерный объект идеализированным представлением, схемой, моделью. В основе математизации лежит аналогия. В изобретении усматривают попытку имитации природы, аналогию между искусственно созданным предметом и природной закономерностью. Однако изобретение – это ещё и создание нового, не имеющего аналогов.

Законы науки стремятся к адекватному отображению закономерностей действительности, но вместе с тем они представляют собой человеческое открытие. Не случайно Кеплер и Коперник понимали законы науки как гипотезы, а Кант был уверен, что законы не извлекаются из природы, а предписываются ей. Естественно, что одной из важных процедур в науке считается процедура обоснования теоретических знаний.

Элементарное определение обоснования опирается на процедуру сведения неизвестного к известному, незнакомого к знакомому. Эта процедура устраивала всех, поскольку человеческое восприятие организовано в пределах геометрии Евклида. Процедура не смогла работать при обосновании релятивистской физики, которая лежит в пределах геометрии Римана. Следовательно, многие процессы современной физической картины мира принципиально не представимы и не вообразимы. В таком случае обоснование лишается своего модельного характера, наглядности и должно опираться на чисто концептуальные приемы, в которых сомнению подвергается сама процедура сведения неизвестного к известному. Далее ещё интереснее. Объекты, которые необходимо объяснить, оказывается, нельзя в принципе наблюдать. У кварка – ненаблюдаемая сущность. Таким образом, научно-теоретическое познание приобретает внеопытный характер. Внеопытная реальность позволяет иметь о себе внеопытное знание.

В результате оказалось, что процедура научного обоснования опирается на то, что объясненным быть не может.

Развитие науки обусловлено двумя группами факторов:

Первая группа — это внутринаучные интеллектуальные факторы, обусловливающие появление теоретических инноваций.
Вторую группу составляют вненаучные факторы (социальные, экономические), определяющие закрепление или отталкивание того или иного концептуального варианта.

Часто оказывается, что ведущая роль в развитии науки принадлежит научной элите, которая является носительницей научной рациональности. Изменчивый характер науки воплощается в изменяющихся условиях деятельности учёных, именно поэтому так важна роль лидеров и авторитетов в научном сообществе. Сменяющие друг друга поколения учёных воплощают историческую смену процедур научного объяснения. Содержание науки, таким образом, предстаёт в виде передачи совокупности интеллектуальных представлений следующему поколению в процессе обучения. Развитие многих направлений науки связано с деятельностью научных школ. В частности, формирование философии осуществлялось в рамках конкретных, отличающихся своеобразием философских школ, возникших во времена Античности. Часто школы обозначались именем выдающегося учёного — основателя школы (например, школа Резерфорда, школа Бора, школа Сеченова и других). Научные школы во все времена выполняли функцию трансляции знаний.

В ряду социокультурных факторов развития науки большую роль играет наличие научного потенциала общества — его реальные возможности, ресурсы, определяемые суверенитетом на научные открытия (учет которых обычно ведёт экономика науки). При этом количественные показатели научного потенциала должны рассматриваться в единстве с его качественными показателями.

Проблема научного потенциала возникает как следствие самопознания науки, осознания ей своей социальной значимости, предпосылки и возможности её развития, что, в свою очередь, связано с развитием самого общества. Это последнее, будучи заинтересованным в практическом применении науки, оказывается заинтересованным и в том, чтобы наука обладала потенциями для своего дальнейшего развития и применения в социальной практике. Диалектика взаимосвязи общества и науки такова, что реализация научного потенциала ведёт к повышению уровня экономического развития, культуры и меры возможностей данного общества в познании законов природы, развития социума и человека.

4.2. Формирование теоретических знаний и их обоснование

Формирование теоретических знаний в философии науки представляет один из важных аспектов её развития. Очевидно, что наука не может существовать без соотносительного существования фактуального и теоретического знания, единичного и общего, перцептуального и когнитивного (взаимосопровождение чувств и мыслей), единичных и универсальных высказываний. Соотносительность этих понятий проявляется на событийно-бытовом, перцептуально-когнитивном, логико-лингвистическом уровнях.

В формировании научных знаний значительная роль принадлежит классификации: она содействует переходу науки со ступени эмпирического накопления знаний на уровень теоретического синтеза. Базирующаяся на научных основах классификация представляет собой не только развёрнутую картину состояния науки, но и её фрагменты; позволяет делать обоснованные прогнозы относительно неизвестных ещё фактов и закономерностей.

идеалы и нормы познания, характерные для данной эпохи и конкретизируемые применительно к специфике исследуемой области;
научная картина мира;
философские основания.

Таким образом, интегрирующие свойства подразумевают функционирование и развитие науки в целом, а также её различных отраслей на общих аксиологических (ценностных) и методологических принципах.

Первичные теоретические модели и законы

С логической точки зрения подобное распространение основано на отношениях изоморфизма и гомоморфизма, существующих между моделью и тем, что с её помощью моделируется изоморфный либо гомоморфный образ некоего объекта. Эти отношения являются отношениями равенства. Модель может обрести статус закона — необходимого, существенного, устойчивого, повторяющегося отношения между явлениями. Закон выражает связь между предметами, составными элементами данного предмета, между свойствами вещей, а также между свойствами внутри вещи. Существуют законы функционирования, законы развития. Они носят объективный характер, им свойственны статистические, динамические закономерности. Действие законов определяется условиями функционирования: в природе они действуют стихийно, в общественной практике возможно регулирующее влияние человека.

Аналогия

В теоретических исследованиях определённую роль играет аналогия (от греч. analogia — соответствие, сходство). При рассмотрении какого-либо объекта (модели) его свойства переносятся на другой, менее изученный или менее доступный изучению объект. Заключения, полученные посредством аналогии, носят, как правило, лишь правдоподобный характер; они являются одним из источников научных гипотез, индуктивных рассуждений и играют важную роль в научных открытиях.

Современные исследователи выделяют следующие виды аналогий:

аналогию неравенств, когда разные предметы имеют одно имя (тело небесное и тело земное);
аналогию пропорциональности (здоровье физическое — здоровье умственное);
аналогию атрибуции, когда одинаковые отношения или качества прописываются разным объектам (здоровый образ жизни, здоровый организм, здоровое общество и так далее).

По мнению исследователей, в становлении классической механики важную роль играла аналогия между движением брошенного тела и движением небесных тел. Аналогия между геометрическим и алгебраическими объектами реализована Декартом в аналитической геометрии. Аналогия селективной работы в скотоводстве использовалась Дарвином в его теории естественного отбора. Аналогия между световыми, электрическими и магнитными явлениями оказалась плодотворной для теории электромагнитного поля Максвелла 8 . Аналогии используются в современном градостроительстве, архитектуре, фармакологии, медицине, логике, лингвистике и других.

Нередко у изобретателя (сочинителя) концепции термины возникают по интуиции, случайно. Для подтверждения верности или неверности предлагаемых понятий можно пользоваться концепцией логика и историка познания Карла Густава Гемпеля (1905–1997). Вот суть его концепции:

Теоретические термины либо выполняют, либо не выполняют свою функцию.
Если теоретические термины не выполняют свои функции, то они не нужны.
Если теоретические термины выполняют свои функции, то они устанавливают связи между наблюдаемыми явлениями.
Эти связи могут быть установлены и без теоретических терминов.
Если же эмпирические связи могут быть установлены и без теоретических терминов, то теоретические термины не нужны.
Следовательно, теоретические термины не нужны и когда они выполняют свои функции, и когда они этих функций не выполняют.

возможна ошибочная интерпретация этих экспериментов;
возможно подтверждение других предсказанных этой гипотезой эффектов;
сама гипотеза допускает своё дальнейшее развитие и усовершенствование.

Взаимосвязь логики открытия и логики обоснования

4.3. Классическая, неклассическая, постнеклассическая теории

Воздействие науки на философию ХIХ века, на её образцы и способы использования явно и неявно корректировалось развитием экономики, промышленности и технологии. Особая социальная значимость закреплялась за схемами деятельности и мышления, обслуживающими расширяющееся производство, серийное изготовление вещей, лишённых индивидуальных признаков. Устойчивость этим схемам придавал соответствующий образ человека, вполне согласуемый с наличествующими в философской классике образцам. Абстрактность образца стимулировала рассмотрение человеческих субъектов, их качеств и взаимосвязей через суммирование, вычисление и деление их сил. Причём силы эти, по существу, оказывались абстрагированными от их индивидуализированных носителей.

В обобщённом образе человека утрачивались не только индивидуальные особенности людей, но и собственно процесс их бытия, динамика их самоизменения, самореализации, саморазвития. Обобщённый образ человека как мера деятельности людей в характеристиках человеческих взаимодействий обнаружил значение нормы. Фактически именно в этой функции он включился в состав правовых и моральных регуляторов общественных отношений. Его отвлечённость от индивидуальных особенностей и процессульной жизни создавали надёжные условия для соизмерения поведения людей как абстрактных индивидов. Абстрактность образца создавала возможность для использования при оценке разнообразных человеческих ситуаций: как бы далеко люди ни заходили в своих поступках и проступках, образец (совокупность образцов) для характеристики и оценки их действий уже существовал.

Обобщённый образ человека действовал в философии и за её пределами в явной или косвенной координации с обобщёнными же образами природы, истории, культуры, деятельности, науки, права, политики и так далее. Все эти понятия (и инструменты действия) были сформированы по одному и тому же типу. Поэтому они и составляли согласованную классическую картину и осуществляли соответствующую ей методологию, а точнее — были чёткими и довольно жёсткими средствами её реализации. В этом смысле образцы философской классификации вполне соответствовали канонам классической эстетики; они были достаточно ясны, устойчивы по отношению к индивидуальному своеобразию и динамике явлений природной и общественной жизни. Их устойчивость сродни колоннаде классического храма, задающей неизменный порядок прохождения пространства, превращающей обычную прогулку людей в культурное действо, ритуал или его имитацию; своенравное и напористое время приобретало, таким образом, каноническую меру.

Классические образцы, утратив свою привилегированную позицию, перешли на положение рядовых средств человеческой деятельности; они поступили в полное распоряжение их индивидуальных субъектов, чьё поведение они ранее регулировали и направляли. Обобщённый образ человека, надставленный прежде над конкретным бытием людей, превращался в одну из методологических форм для решения некоторых частных задач познания и практики. Теперь уже отдельные субъекты, самостоятельно определяя ориентации поведения, моделируя различные взаимодействия, приспосабливали разнообразные схемы к реализации своих индивидуальных проектов. По мере того как сокращалось поприще действия классических образцов, всё более широко становилась зона проявления человеческой субъектности.

Пространство общества постепенно заполняется такими онтологизированными моделями. С точки зрения, принимающей обычную логику вещей, в этом как будто нет ничего странного. Однако в том-то и дело, что такое моделирование приходит в противоречие с логикой вещей, поскольку подменяет односторонними схемами (и их онтологизациями) собственное бытие природных объектов с присущими им ритмами и законами. Это, по сути, и порождает, а затем — делает все более угрожающей экологическую проблему и ряд других проблем современного общества, связанных с огромной социальной инерцией экстенсивных типов деятельности. Возникает проблема не только ограничения такого типа деятельности, но и согласования разных моделей мира, определения режима их взаимодействия, потребностей и условий их переработки.

Теоретические модели отражают строение, свойства и поведение реальных объектов, позволяют представить объекты и процессы, недоступные для восприятия (модель атома, Вселенной).

И. Лакатос отмечал, процесс их формирования опирается на программы: 1)Евклидова (можно дедуцировать из конечного множества тривиальных истинных высказываний, теория наверху, интуиция), 2)Эмпиристская (строится на основе базовых положений, имеющих общеизвестный эмпирический характер, теория внизу, интуиция), 3) Индуктивистская (возникла в рамках усилий соорудить канал, посредством которого истина течет вверх от базисных положений, и, таким образом, установить дополнительный логический принцип ретрансляции истины). Все 3 исходят из организации знания как дедуктивной системы.

Формирование законов предполагает, что обоснованная эмпирически гипотетическая модель имеет возможность для превращения в схему, которая вводится вначале как гипотетическая конструкция, затем адаптируется к определенной совокупности экспериментов и в этом процессе обосновывается как обобщение опыта. Далее ее применения к многообразию вещей (качественное расширение). После - этап количественного математического оформления и фаза появления закона. Модель - схема - качественные / количественные расширения - метаматизация - формулировка закона. Научные исследования в различных областях стремятся не просто обобщить события в мире опыта, но и выявить регулярности, установить общие законы.

Роль аналогий. Перенос абстрактных объектов из одной области знания в другую, которым пользуется современное теоретическое знание, использует в качестве своего основания метод аналогий, которые указывают на отношения сходства между вещами. Выделяют аналогии: 1)неравенства (разные предметы имеют одно имя: тело небесное, тело земное); 2)пропорциональности (здоровье физическое / умственное); 3)атрибуции (одинаковые отношения по-разному приписываются объекту: здоровый образ жизни / здоровый организм / здоровое общество). Т. о., умозаключение по аналогии позволяет уподоблять новое единичное явление другому известному. Аналогия с определенной долей вероятности позволяет расширять имеющиеся знания путем включения в их сферу новых предметных областей. Всегда актуален вопрос о достоверности аналогии. Они признаны неотъемлемым средством научного и философского умопостижения. Различают аналогии предметов и аналогии отношений, а также строгую аналогию (обеспечивает необходимую связь переносимого признака с признаком сходства) и нестрогую (носит проблемный характер). Отличие от дедукции в аналогии имеет место уподобление единичных объектов, а не подведение отдельного случая под общее положение (аналогия селективной работы в скотоводстве / теории естественного отбора Дарвина).

В сфере техники при создании сходных с изобретением объектов одни группы знаний и принципов сводятся к другим. Большое значение имеет процедура схематизации, замещающая реальный инженерный объект идеализированным представлением (моделью). Необходимое условие - математизация. Принято различать изобретение (создание оригинального) и усовершенствование (преобразование существующего). Порой в изобретении видны попытка имитации природы, аналогия между искусственным и природным.

Если роль аналогии необходимо доказывать, то Процедура обоснования всегда признавалась как значимый компонент научного исследования. Обоснование всегда сталкивалась с контрпримерами. Тип обоснования может исходить из аналитических (расчленяющих) процедур или обобщающих.

Процедура обоснования предполагает: а) эмпирическую проверку предложений, говорящих об определенных условиях; б) эмпирическую проверку универсальных гипотез, на которых основывается объяснение; в) исследование того, является ли объяснение логически убедительным.

Можно говорить о структурном равенстве процедур обоснования и предсказания. Предсказание состоит в утверждении о некотором будущем событии, даны исходные условия, а следствия еще не наступили. В обосновании ход рассуждения построен таким образом, как будто событие уже свершилось, т. е. используется весь потенциал ретроспективного анализа. Иногда обоснования формулируются столь полно, что могут проявить свой предсказательный характер.

Характерный признак логики открытия — ее принципиальная междисциплинарность. Творческая деятельность опирается на методы, отличные от методов простого перебора и от традиционно принятых и устоявшихся. Модели осуществления поиска значительно индивидуализированы и тесно связаны с психической и мотивационной деятельностью субъекта познания и оказывают достаточное сопротивление внешним ограничениям, накладываемым на параметры исследования.

Эвристика обогащает исследователя многообразием нестандартных методов, среди них метод аналогии, основывающийся на подражании всевозможным структурам; метод прецедента, указывающий на уже имеющиеся в научной практике случаи; метод реинтеграции (нить Ариадны), строится на создании сложных структур из более простых; метод организмической имитации (Тойнби построение теории локальных цивилизаций); метод псевдоморфизации, т. е. использование не своей формы (оружие в виде зонтика).

Логика открытий не предполагает наличие стереотипов и регламентации, расположенных в строгой последовательности и сформулированных во всеобщем виде. Она представляет сюрпризную сферу, где новизна сопровождает как сам исследовательский процесс, выбор методов и методик поиска, так и его результаты.

Читайте также: