Фальсификация в научном познании. Научная гипотеза, верификация и фальсификация

Верификацией называется метод подтверждения гипотезы или теории путем ее независимой опытной проверки или установления ее соответствия эмпирически проверенным и общепринятым фундаментальным теориям (9. - С.102-104).

Понятие верификации (проверки и подтверждения) предложено в 20-е гг. XX в. группой ученых, объединившихся в т.н. «Венский кружок» (Карнап, Нейрат, Гедель и др.) и развивавших ряд идей Л.Витгенштейна («логический позитивизм»).

Первоначально верификация представляла собою способ фиксации опытных фактов без какого-либо их субъективного изменения. Такие факты признавались достоверными, и науке предлагалось работать именно с ними. На их основе формируются первичные обобщения (т.н. «протокольные предложения»). То, что не совпадает с протокольными предложениями, из науки рекомендовалось устранять.

Сегодня суть верификации состоит в скрупулезном соблюдении предметности, проблемности и методичности познания и в применении т.н. «критериев истины».

В гуманитарных науках и философии использование верификации ограничено высокой долей субъективизма в интерпретациях. Здесь такое подтверждение распространяется, в первую очередь, на логику рассуждений и на соблюдение общепринятых правил организации текста, например, на соотнесенность ученого с определенной традицией, научным контекстом или квалификационными требованиями.

Главную же верификационную роль в философском познании, как и в художественном творчестве, играют вкус и аргументация. Философская работа должна быть убедительной и интеллектуально красивой.

Вместе с этим, верификация как способ окончательного доказательства вступает в конфликт с тем обстоятельством, что для полной верификации любой теории должно быть собрано бесконечное число фактов.

Другой, альтернативный способ проверки теории – фальсификация (10. – С.752). Идея фальсификации предложена К.Поппером и, по мнению как его самого, так и его последователей (например, И.Лакатоса), она работает более точно и добивается большей достоверности, чем верификация. Предполагается, что, если для верификации теории нужно бесконечное множество фактов, то для фальсификации и опровержения бывает достаточно и одного. Однако отсутствие опровергающих фактов не придает теории качество истинности, она становится лишь научной и оправданной.

Фальсификация так же, как и верификация позволяет установить соответствие гипотезы опытным данным и фундаментальным теориям. Однако если верификация добивается прямого соответствия, то фальсификация осуществляет проверку путем непрерывной критики и попытки опровержения теорий.

При фальсификационном подходе идет поиск опровергающих данных. Эта идея исходит из представлений о том, что теория должна работать не только для узкой группы изученных предметов, но и для всех предметов данного класса. Поэтому появление в поле зрения науки новых предметов вынуждает в первую очередь применять к ним уже имеющиеся теории и этим проверять способность теорий к объяснению.

Из-за своей критической направленности фальсификация более чем верификация соответствует диалогу разнообразных точек зрения и позиций, непрерывно идущему в гуманитарных науках. Поэтому здесь подтверждение имеет скорее фальсификационный, чем верификационный характер.

Верифицируемость и фальсифицируемость результатов исследования является основой для подтверждения его научного статуса. Так, например, в грамотном исследовании проблема, предмет и методы указываются в самом начале работы. Их заявка позволяет осуществлять независимую экспертизу результатов и составляет т.н. «академический стиль» научных работ. Если поставлена проблема, определен предмет, выбран метод и получен результат, а затем написана статья, то любой специалист может поставить ту же проблему, взять тот же предмет и метод и тогда он должен получить такие же или похожие результаты. Если результаты оказались другими, то это значит, что кто-то ошибся, выполнил работу некорректно и его квалификация в качестве специалиста своего профиля невысока.

Феномен научного знания - это результат разного рода процедур обоснования. Обосновать представления - это во многом и означает перевести их в разряд знания, придать им статус научности, поднять над произволом мнения и субъективности. Наука использует самые различные процедуры обоснования - индукцию и дедукцию, определение, придание интерпретации, объяснение, генетическое и системное обоснования, проверку на непротиворечивость и полноту теории, трансляцию языка одной теории в язык другой, уже подтвержденной теории, редукционистское (сведение к элементам) и холистическое (сведение к положению в составе целого) обоснования, и т.д.

В развитии западной рациональной мысли пройден этап так называемого «фундаментализма», когда структура процедур обоснования мыслилась как подведение представлений под некоторые незыблемые, раз и навсегда определенные «начала» познания, играющие роль фундамента научного знания. После выявления подлинных начал знания должно быть показано, как из них выводится все величественное здание науки. Ее развитие мыслилось как надстройка все новых и новых этажей, причем созданное ранее не должно подвергаться изменению.

На смену фундаментализму с середины 20 века приходит в современную западную философию науки критическое отношение к любым процедурам обоснования - «антифундаментализм». Первым ударом по фундаментализму оказалась революция в физике конца 19 - начала 20 века, но только кризис логического позитивизма привел к тому, что устои фундаментализма действительно зашатались.

Существующий долгое время фундаментализм в проблеме обоснования научного знания сменяется во второй половине 20 века установкой антифундаментализма. Последний обнаруживает, что любые основания могут быть подвергнуты критике, т.е. в свою очередь могут быть подвергнуты процедурам обоснования. Но отсюда антифундаментализм делает вывод об отказе от процедур обоснования вообще, тем самым неявно солидаризируясь с фундаментализмом в принятии в качестве идеала обоснования фундаменталистского образа иерархической рациональности. И фундаментализм и антифундаментализм оказываются привержены одному и тому же идеалу обоснования научного знания, но второй лишь обнаруживает невозможность реализации этого идеала в реальности научного познания. Более радикальным - и потому не столь антипатическим - оказывается здесь подход Лаудана, изменяющего сам идеал научной рациональности, предлагающий рассмотреть вместо иерархической «сетевую» модель рациональности. В «сетевой» модели все основания теряют безусловный статус только оснований, все начала выступают и основаниями, и обосновываемым, возникает феномен «взаимного обоснования». Вместо образа антифундаментализма, столь ярко и безнадежно представленного К. Поппером в виде здания на сваях, вбитых в болото, возникает образ скорее сгустка живой массы, поддерживающего самого себя в невесомости и способного к росту в любом направлении.

Ч. Пирса упрекали в смешении логических и психологических аспектов позитивизма как методологии научного мышления. Согласно Пирсу, познание позволяет преодолевать «беспокойное и неприятное состояние сомнения», в результате чего достигается вера, на основании которой человек может действовать без сомнений и колебаний. Также он вводит представление о том, что научное познание может начинаться с любых гипотез, в том числе и ошибочных. Акцентирование предположительного характера научного знания привело Ч. Пирса к обоснованию фаллибилизма.

Фаллибилизм - это методологическая позиция, согласно которой любое знание лишь приблизительно и вероятностно. Научное исследование - это «жизненный процесс», протекающий в критических спорах и проверках предположений как научных гипотез. Позитивным результатом такого процесса является корректировка гипотетического знания и повышение вероятности его как знания истинного. В критическом реализме К.Поппера идея фаллибилизма образована с учетом ориентировки на роль критического размышления в построении объективного знания и возможность оценивания правдоподобия научных гипотез.

Наиболее глубоко и подробно проблема обоснования знания стала разрабатываться с появлением естественных наук, поскольку заявленной целью деятельности ученых изначально был поиск объективной истины об окружающем мире. Проблема научного познания включает в себя два аспекта: определение источника знаний и определение истинности знаний.

Все попытки определить источник человеческих знаний можно разделить на два направления. Первое можно обозначить, как подход «изнутри», поскольку предполагается, что все исходные предпосылки истинного знания находятся внутри человека. При этом не важно, проявляются ли они в виде божественного озарения, общения с «миром идей» или являются врожденными, главное, что для их получения нет необходимости во внешней деятельности, только во внутренней духовной работе (рациональном размышлении, самоанализе, медитации или молитве). В рамках этой концепции существует очень много вариантов философских систем. Для проблемы научного знания важна позиция рационализма, сформулированная Рене Декартом и получившая название картезианство. Декарт стремится построить всеобъемлющую картину мироздания, в которой вселенная предстает в виде обособленных материальных тел, разделенных пустотой и действующих друг на друга посредством толчка, подобно частям единожды заведенного часового механизма. В том, что касается познания, Декарт полагает, что, критически анализируя содержание собственных убеждений и используя интеллектуальную интуицию, индивид может подойти к некоему нерушимому основанию знания, врожденным идеям. Однако при этом возникает вопрос об источнике самих врожденных идей. Для Декарта такой источник - Бог. Для того чтобы такая система работала, врожденные идеи должны быть у всех одинаковые, причем такие, чтобы в точности отражать внешний мир. В этом состоит слабое место подхода «изнутри» в целом - нерешенность проблемы выбора между теориями. Если оппоненты с помощью интеллектуальной интуиции не придут к единому мнению, выбор позиции окажется исключительно делом вкуса.

Второе направление поисков источника знания - «внешнее». Познание человеком реальности идет исключительно через чувства, переживания. С появлением естественных наук такой подход получает новое звучание. В развитие этих взглядов в Англии формируется концепция эмпиризма, важность которой для развития научного знания невозможно переоценить. Фактически, эмпирический подход лежит в основании всей научной практики. Его основа хорошо сформулирована Френсисом Бэконом: знание получается путем постепенного восхождения от фактов к закону, путем индукции. Для классического эмпиризма характерно отношение к разуму ученого как к tabula rasa, чистой доске, свободной от предрассудков и ожиданий.

Верификацией (от лат. verus -- истинный и facere -- делать) называется процедура установления истинности тех или иных суждений, подтверждения теоретического знания посредством перечисления всего класса эмпирических референтов или объектов, которые охватываются данным понятием или данной гипотезой. Для установления истинности какого-либо утверждения -- например о том, что все вороны черные, -- надо провести наблюдение, опрос, эксперимент. В нашем случае придется объехать всю Африку, Азию, Европу и Австралию. Исключение составят Арктика и Антарктида, где вороны не водятся. Если после осмотра всех ворон они окажутся черными и не найдется ни одной белой, то ваше утверждение будет верифицировано, т.е. его истинность подтвердится научными средствами.

Можно пойти облегченным путем -- обойти места, которые вам доступны, и убедиться, что вокруг только черные вороны. В таком случае нельзя утверждать, что все вороны черные. Придется довольствоваться более скромным суждением -- например «некоторые вороны -- черные». Ценность такого суждения почти нулевая, поскольку и без всякого осмотра ясно, что часть ворон черные. Научной и познавательной ценностью обладают только суждения со словом (в логике они называются кванторами) «все».

Да и для повседневной жизни такие утверждения -- настоящий клад. Они помогают ориентироваться в окружающей обстановке и принимать правильные решения. Люди стараются получить их любой ценой, даже пренебрегая научными методами. Принцип верифицируемости предполагает, что понятие или суждение имеет значение (смысл) только в том случае, когда оно эмпирически проверяемо.

Верификация -- очень громоздкая, неблагодарная и трудозатратная процедура: Гораздо более экономным методом служит выборочное обследование, которое преимущественно используют социологи: достаточно опрашивать не всех, а лишь часть населения с тем, чтобы узнать, за кого именно люди будут голосовать на предстоящих выборах.

В методологии таким сокращенным вариантом подтверждения истинности является фальсификация. В обычной жизни под этим понимается искажение правды. Фальсифицированный продукт -- значит недоброкачественный. Фальсифицированный товар называют еще контрафактной продукцией, т.е. несоответствующей заявленному факту, противоречащей тому, что говорится на титуле, в рекламе, на вывеске, в его названии. В политике фальсифицируют голоса избирателей, т.е. подтасовывают их, зачисляют в список несуществующих людей, вычеркивают лиц, проголосовавших за представителей враждебной партии, подделывают бюллетени и т.д.

Если верификация -- это подтверждение истины, то фальсификация -- ее искажение. Хотя процедуры верификации и фальсификации зародились в рамках естествознания, формировались по поводу решения естественно-научных задач, рассчитаны на математический аппарат естествознания, они с успехом применяются и в социологии. Этим мы обязаны американским социологам -- представителям количественной методологии, научная школа которых существовала в 20--30-е гг. XX в. (П. Лазарсфельду, Дж. Ландбергу и др.).

Принципы «верификации» и «фальсификации»

Можно ли четко отграничить псевдонаучные идеи от идей собственно науки? Для этих целей разными направлениями методологии науки сформулировано несколько принципов. Один из них получил название принципа верификации: какое-либо понятие или суждение имеет значение, если оно сводимо к непосредственному опыту или высказываниям о нем, т.е. эмпирически проверяемо. Если же найти нечто эмпирически фиксируемое для того суждения не удаётся, то оно либо представляет собой тавтологию, либо лишено смысла. Поскольку понятия развитой теории, как правило, не сводимы к данным опыта, то для них сделано послабление: возможна и косвенная верификация. Скажем, указать опытный аналог понятия «кварк» невозможно. Но кварковая теория предсказывает ряд явлений, которые уже можно зафиксировать опытным путём, экспериментально. И тем самым косвенно верифицировать саму теорию.

Логические позитивисты, выдвинувшие верификацию в качестве единственного критерия научного знания, считают, что с её помощью можно разграничить не только суждения эмпирических наук от неэмпирических, но и осмысленные суждения от суждений бессмысленных. К таким бессмысленным суждениям они относят, прежде всего, утверждения философии, которую в западной литературе именуют метафизикой. Хотя непосредственно верифицировать фактами можно действительно лишь суждения эмпирических наук, но совершенно необоснованно считать все другие, неверифицируемые суждения, бессмысленными. Если придерживаться такого подхода, тогда придется объявить бессмысленными и все суждения чистой математики. Более того, поскольку общие законы и теории естественных наук также нельзя непосредственно верифицировать с помощью эмпирических фактов, то и они оказываются бессмысленными.

Впоследствии логические позитивисты попытались избежать таких крайних выводов, тем не менее, поставленная ими цель не была достигнута. Все эти и другие недостатки, вызванные абсолютизацией критерия верификации, в конечном счете, обусловлены эмпирической и антидиалектической позицией логических позитивистов. Как и их ранние предшественники в лице О. Конта, Дж.С. Милля и других, они считают надежным только эмпирическое знание и поэтому стремятся свести к нему теоретическое знание, которое некоторые их сторонники считают результатом чисто спекулятивного мышления. Сами логические позитивисты ясно сознавали, что они продолжают концепцию эмпиризма, дополнив ее логическим анализом структуры науки. Не случайно, поэтому они называли себя как эмпирическими, так и логическими позитивистами.

Пожалуй, одним из первых резко выступил против критерия верификации К. Поппер, когда он жил еще в Вене и присутствовал на заседаниях Венского кружка, положившего начало формированию логического позитивизма. Указывая на логически некорректный характер верификации, Поппер выдвинул в качестве критерия научности эмпирических систем возможность их опровержения, или фальсификации, опытом. Этот критерий с логической точки зрения является безупречным, так как опирается на правило опровержения основания гипотезы в случае ложности ее следствия, известного в логике как modus tollens. В то время как подтверждение гипотезы ее следствиями обеспечивает лишь вероятность ее истинности, ложность следствия опровергает, или фальсифицирует, саму гипотезу.

Эта принципиальная возможность фальсифицируемости гипотез и теоретических систем и была принята Поппером в качестве подлинного критерия их научности. Такой критерий, по его мнению, давал возможность, во-первых, отличать эмпирические науки от неэмпирических наук (математики и логики); во-вторых, он не отвергал философию как псевдонауку, а лишь показывал абстрактный, неэмпирический характер философского знания; в-третьих, он отделял подлинные эмпирические науки от псевдонаук (астрология, фрейдизм и др.). Их предсказания не поддаются опровержению из-за неясности, неточности и неопределенности. Учитывая это обстоятельство, Поппер называет свой критерий фальсифицируемости также критерием демаркации, или разграничения, подлинных наук от псевдонаук.

«Если мы хотим избежать позитивистской ошибки, заключающейся в устранении в соответствии с нашим критерием демаркации теоретических систем естествознания, то нам, - указывал Поппер, - следует выбрать такой критерий, который позволял бы допускать в область эмпирической науки даже такие высказывания, верификация которых невозможна. Вместе с тем я, конечно, признаю некоторую систему эмпирической, или научной, только в том случае, если имеется возможность опытной ее проверки. Исходя из этих соображений, можно предположить, что не верифицируемость, а фальсифицируемость системы следует рассматривать в качестве критерия демаркации»

Принципы верификации и фальсификации

Как же отделить подлинную науку от подделок под нее? Для этого методологами науки сформулировано несколько важнейших принципов. Первый из них – это принцип верификации, утверждающий, что если какое-то понятие или суждение сводимо к непосредственному опыту, то оно имеет смысл. Если этого не удается сделать, считается, что утверждение представляет собой либо тавтологию, либо лишено смысла. Но поскольку понятия развитой научной теории, как правило, трудно свести к опытным данным, для них используется косвенная верификация. Она утверждает, что если невозможно опытным путем подтвердить какое-то понятие или суждение теории, можно ограничиться экспериментальным подтверждением выводов из них. Так, хотя понятие «кварк» было введено в физике еще в 30-е годы XXвека, экспериментально такой частицы обнаружить не удавалось. Но кварковая теория предсказала ряд явлений, которые позволяли провести опытную проверку. В ходе нее и были получены ожидаемые результаты. Тем самым было косвенно подтверждено существование кварков.

Но принцип верификации лишь в первом приближении отделяет научное знание от ненаучного. Более точно работает принцип фальсификации, сформулированный крупнейшим философом и методологом науки XX в. К. Поппером. В соответствии с данным принципом на статус научного может претендовать только принципиально опровержимое (фальсифицируемое) знание. Давно известно, что никакое количество экспериментальных подтверждений не является достаточным для доказательства теории. Так, мы можем наблюдать сколько угодно примеров, ежеминутно подтверждающих закон всемирного тяготения. Но достаточно лишь одного примера (например, камня, упавшего не на землю, а улетевшего прочь от земли), чтобы признать этот закон ложным. Поэтому ученый должен направлять все свои силы не на поиски еще одного экспериментального доказательства сформулированной им гипотезы или теории, а на попытку опровергнуть свое утверждение. Именно попытки фальсификации, опровержения теории наиболее эффективны для подтверждения ее научности и истинности.

Только истинная наука не боится ошибаться, не стесняется признать свои прежние выводы ложными. В этом сила науки, ее отличие от псевдонауки, которая лишена данного важнейшего свойства. Поэтому если какая-то концепция при всей ее наукообразности утверждает, что ее невозможно опровергнуть, и отрицает саму возможность иного истолкования каких-либо фактов, то это говорит о том, что мы столкнулись не с наукой, а с псевдонаукой.

1.3. Структура и функции науки

Современная наука охватывает огромную область разнообразных знаний, состоящую почти из 15 тысяч дисциплин, которые в различной степени отдалены друг от друга. В XX в. научная информация за 10–15 лет удваивается. Если в 1900 г. существовало около 10 тысяч научных журналов, то в настоящее время – несколько сот тысяч. Более 90% всех важнейших достижений науки и техники приходится на XXвек. Число ученых в мире к концу второго тысячелетия достигло 5 млн человек (один из тысячи человек, живущих на Земле). Поэтому наука сегодня имеет очень сложную структуру и организацию, которая может быть рассмотрена в нескольких аспектах.

Естественно-научная и гуманитарная культура

Важнейшим аспектом науки является содержательный. На его основе структура науки описывается с точки зрения предметного единства. Давая определение науки, мы подчеркивали, что это совокупность объективных знаний о бытии, под которым традиционно понимается природа, общество и человек. Поэтому в соответствии с этими тремя элементами объективного бытия в науке четко выделяются три сферы знания о них: знания о природе – естествознание; знание о различных видах и формах общественной жизни – обществознание; знание о человеке как о мыслящем существе и о проявлениях его сущности – гуманитарное знание. Естественно, эти три сферы не являются и не должны рассматриваться как три части единого целого, которые лишь рядоположены, соседствуют друг с другом. Граница между этими сферами относительна, но они связаны очень сложными отношениями. Долгое время существовала традиция противопоставления естественных наук общественным и гуманитарным. Эта дихотомия легла в основу разделения естественно-научной и гуманитарной культуры.

Разумеется, такое деление весьма условно, так как и структура культуры намного сложнее, чем деление на науку и ненауку, и способов познания мира, видов знания о нем столько же, сколько существует сфер культуры. Поэтому когда говорят о двух культурах, имеют в виду, что и та и другая культуры основаны на научном знании.

Бесспорно, у такого деления есть некоторые объективные основания. Они связаны с теми методами познания мира, которые используют естествоиспытатели и гуманитарии.

Начиная с Нового времени (времени появления классической науки и современного естествознания), важнейшим свойством науки считалась объективность научного знания в противовес субъективности гуманитарного. Предполагалось, что личность исследователя не должна влиять на результаты исследования, так как, изучая природу, естествоиспытатель имел дело только с материальными явлениями, обусловленными естественными причинами и объективными законами. Гуманитарное же познание невозможно без учета субъективных мотивов людей, поступки которых подлежат изучению. Поскольку чужие мысли и дела не даны исследователю непосредственно, он должен реконструировать их по текстам, предметам искусства, быта и т.д. Такое познание мира принципиально невозможно без учета личности исследователя, так как разные люди, скорее всего, воспримут одни и те же предметы по-разному. Поэтому естествознание делает ставку на объяснение и поиск причин каких-либо событий, а гуманитарное познание – на понимание и истолкование смысла явлений и событий индивидуальной духовной жизни и человеческой деятельности.

Если состояние общества и культуры, традиционного предмета гуманитарного познания, невозможно понять, не обращаясь к истории этого состояния, то для естественных наук долгое время предыстория изучаемых материальных систем казалось не имеющей научного значения.

Естествоиспытатель, познавая закономерные, повторяющиеся явления природы, стремится к получению чистого знания об этих предметах и процессах. Гуманитарий же, изучая мир, не может не оценивать его в соответствии с определенной шкалой этических, эстетических и других ценностей. Сами по себе явления природы не добры и не злы, и не имеют ценности. Так, цепная реакция деления атомных ядер – природное явление, лежащее вне моральных оценок. А атомная бомба, изготовленная на основе изучения этого процесса, является творением рук человека и может быть оценена с самых разных точек зрения, в том числе и в этическом аспекте.

Мы перечислили лишь некоторые, наиболее очевидные отличия двух культур. Но сейчас, в начале нового века и нового тысячелетия, стало очевидным, что эти различия начинают сглаживаться, идут процессы гуманитаризации естествознания и сциентизации гуманитарно-художественной сферы. Очевидно, можно говорить о начавшейся интеграции естественно-научной и гуманитарной культур. В ее основе лежат те общие методологические принципы, которые присущи как естественно-научному, так и гуманитарному познанию, позволяют говорить о единой науке, связанной с творческими возможностями человека. И то и другое знание должно быть логически обоснованным, непротиворечивым, иметь возможность опытной (эмпирической) проверки. Многочисленные факты говорят о сближении этих двух видов познания. Так, в последнее время наиболее интересными и активно исследуемыми в естествознании предметами и явлениями стали уникальные, существующие в единственном числе объекты (примером может служить биосфера, изучаемая многими разделами биологии, геологии, географии и т.д.).

Уникальность объекта неизбежно требует исторического, эволюционного подхода при его исследовании: чем сложнее изучаемый объект, тем более важно знание истории его становления и развития. Не случайно такую важность сегодня приобрели синергетика и неравновесная термодинамика – науки, изучающие саморазвитие и самоорганизацию сложных систем, что ввело в современную науку принцип универсального эволюционизма.

Все чаще сами ученые говорят о том, что научное открытие, формулирование строгой научной теории невозможно без понимания, опирающегося на образное, метафорическое видение ситуации, а также без интуиции, являющейся результатом взаимодействия в человеческом сознании и подсознании абстрактных понятий и чувственных образов.

Недостижимым оказался и идеал классического естествознания, который заставлял стремиться к полной объективности исследования, независимости его от наблюдателя. Не случайно современная наука сформулировала так называемый антропный принцип , в соответствии с которым присутствие человека не просто меняет весь ход эксперимента, а само существование нашей Вселенной зависит от человека (мир таков, каков он есть только потому, что в нем есть человек). Поэтому все громче звучат голоса, взывающие о моральной ответственности ученого перед обществом.

Наряду с этим гуманитарное познание все чаще использует методы и результаты естественных наук (например, психология, антропология невозможны без данных биологических наук), все активнее идет математизация гуманитарного познания (долгое время математика связывалась лишь с естествознанием).

Кроме того, естественно-научное и гуманитарное познание объединяет общность методологических принципов. И те и другие науки одинаково подчиняются общим критериям научности -системности, рациональности, теоретичности, наличию отработанной методики познания нового. И, конечно, в основе всех видов знания лежит единое начало – творчество.

Структура науки

Рассматривая вопрос о структуре науки, недостаточно выделить лишь естественные, общественные и гуманитарные науки. Каждая из них представляет сложный комплекс множества взаимодействующих между собой самостоятельных наук.

Так, в естествознание, предметом которого является природа как единое целое, входят физика, химия, биология, науки о Земле, астрономия, космология и т.д., в обществознание – экономические науки, право, социология, политология и др. Предметом обществознания являются общественные явления и системы, структуры, состояния, процессы. Оно дает знание об отдельных разновидностях и всей совокупности общественных связей и отношений. Общество как целое изучается социологией; трудовая деятельность людей, отношения собственности, производство, обмен и распределение - экономическими науками; государственно-правовые структуры и отношения в общественных системах – науками о государстве и политическими науками; человек, многочисленные проявления его сущности - гуманитарными науками, для которых человек является мерой всех вещей (среди них нужно назвать психологию, логику, культурологию, языкознание, искусствоведение, педагогику и др.).

Особое место в структуре науки занимает математика, которая вопреки широко распространенному заблуждению не является частью естествознания. Это междисциплинарная наука, которая используется как естественными, так и общественными и гуманитарными науками. Очень часто математику называют универсальным языком науки, цементом, скрепляющим ее здание. Особое место математики определяется предметом ее исследования. Это наука о количественных отношениях действительности (все остальные науки имеют своим предметом какую-либо качественную сторону действительности), она имеет более абстрактный характер, чем все остальные науки, ей все равно, что считать – атомы, живые клетки, людей и т.д.

Наряду с указанными основными научными направлениями в отдельную группу знаний должны быть отнесены знания науки о себе самой. Появление этой отрасли знания – науковедения – относится к 20-м годам XX столетия и означает, что наука в своем развитии поднялась до уровня понимания своей роли и значения в жизни людей. Сегодня науковедение является самостоятельной, быстро развивающейся научной дисциплиной.

Четкой грани между естественными, общественными и гуманитарными науками провести нельзя. Есть целый ряд дисциплин, являющихся комплексными, занимающими промежуточное положение. Так, на стыке естественных и общественных наук находится экономическая география, на стыке естественных и технических – бионика. Социальная экология возникла на пересечении естественных, общественных и технических наук.

По ориентации на практическое применение все науки могут быть разделены на фундаментальные и прикладные.

Фундаментальные науки – физика, химия, астрономия, космология и др. – изучают объективные закономерности окружающего нас мира ради чистого интереса к истине, не имея в виду какого-либо практического применения полученных знаний.

Прикладные науки занимаются применением результатов фундаментальных исследований для решения как познавательных, так и социально-практических задач. При этом нужно иметь в виду, что хотя все технические науки являются прикладными, далеко не все прикладные науки относятся к техническим. Поэтому выделяют теоретические прикладные науки (например, физика металлов, физика полупроводников, генная инженерия и др.) и практические прикладные (металловедение, полупроводниковая технология и др.).

Традиционно считается, что прикладные науки ориентированы на непосредственное улучшение жизни людей, а фундаментальные – на получение новых знаний об окружающем мире. Но на практике часто бывает сложно отличить прикладные исследования от фундаментальных. Поэтому в современном науковедении утвердился следующий критерий разделения фундаментальных и прикладных исследований. Решением проблем, которые ставятся перед учеными извне, занимаются прикладные науки. Решением внутренних проблем самой науки занимаются фундаментальные науки. Это разделение никак не связано с оценкой важности решаемых задач. Ученые очень часто решают важнейшие прикладные проблемы или сталкиваются с маловажными фундаментальными вопросами.

Следующим аспектом, в котором следует рассмотреть строение науки, является структурный. Применительно к науке этот аспект означает разделение научных знаний на группы в зависимости от их предмета, характера, степени объяснения действительности и практического значения.

В таком случае мы выделяем:

    фактологические знания – набор систематизированных фактов объективной действительности;

    теоретические, или фундаментальные знания – теории, объясняющие процессы, происходящие в объективной действительности;

    технико-прикладные знания, или технологии – знания о практическом приложении фактологических или фундаментальных знаний, в результате чего достигается определенный технический эффект;

    практически-прикладные, или праксеологические знания – сведения о том экономическом эффекте, который может быть получен в случае применения вышеназванных видов знаний.

Технология и праксеология значительно отличаются друг от друга. Мало создать новые технологии, пусть и с очень высоким КПД, они еще должны быть востребованы обществом. Поэтому каждый год фиксируются тысячи изобретений, но до стадии их промышленной разработки доходят лишь единицы. Общество стимулирует развитие малоэффективных технологий и отказывается от новых, более продуктивных, по самым разным причинам. Так, общеизвестно, что XIX век называют веком «пара и железа», что отражает господство парового двигателя во всех отраслях промышленности. Но также известно, что КПД парового двигателя очень мал, то есть технологическое решение не очень удачно. Тем не менее, праксеологический эффект этого изобретения был очень высок.

В логическом аспекте научное знание представляет собой мыслительную деятельность, высшую форму логического знания, продукт человеческого творчества. Исходным пунктом его является чувственное познание, начинающееся с ощущения и восприятия и завершающееся представлением. Следующей ступенью является рациональное познание, развивающееся от понятия к суждению и умозаключению. Двум ступеням познания соответствует уровень эмпирического и теоретического знания.

И, наконец, социальный аспект научного знания представляет его как общественное явление, коллективный процесс исследования и применения результатов этого исследования. В этом аспекте представляют интерес научные учреждения, коллективы, учебные заведения, организации ученых и т.д., без которых невозможна научная деятельность. Так, современная наука не может обойтись без научно-исследовательских институтов и лабораторий, оснащенных необходимым оборудованием, а научная работа нуждается в постоянном информационном обеспечении, что требует разветвленной сети научных библиотек и отлаженной издательской деятельности. Для ученых очень важно личное общение друг с другом, что осуществляется на конференциях и симпозиумах разного уровня. Особой областью науки является подготовка новых научных кадров, что предусматривает обширную систему вузовской и послевузовской (аспирантура, докторантура) подготовки. Эта работа требует большого количества людей, которые будут заботиться о финансировании научных проектов, их материальной подготовке и обеспечении. Все это в совокупности и делает науку очень сложным социальным институтом.

Функции науки

В тесной связи со структурой научного знания находятся функции науки:

    описательная – выявление существенных свойств и отношений действительности из всего многообразия предметов и явлений окружающего мира. Именно так начинается формулирование законов природы, что является важнейшей задачей науки;

    систематизирующая – отнесение описанного по классам и разделам. Это формирует один из критериев науки – ее системность;

    объяснительная – систематическое изложение сущности изучаемого объекта, причин его возникновения и развития;

    производственно-практическая – возможность применения полученных знаний в производстве, для регуляции общественной жизни, в социальном управлении. Эта функция появилась лишь в Новое время, когда наука оказалась тесно связана с производством и прикладные исследования стали занимать в науке все более важное место;

    прогностическая – предсказание новых открытий в рамках существующих теорий, а также рекомендации на будущее. В основе этой функции лежит знание природных закономерностей, которое позволяет человеку чувствовать себя уверенно в мире, а также фиксирует внимание на еще непознанных фрагментах действительности, обосновывая, таким образом, программу дальнейших исследований;

    мировоззренческая – внесение полученных знаний в существующую картину мира. Это важнейшая функция науки, дающая возможность сформировать научную картину мира – целостную систему представлений об общих свойствах и закономерностях, существующих в природе.

1.4. Предмет и структура естествознания

Понятие «естествознание» появилось в Новое время в Западной Европе и стало обозначать всю совокупность наук о природе. Это представление уходит своими корнями в Древнюю Грецию, во времена Аристотеля, который первым систематизировал имевшиеся тогда знания о природе в своей «Физике». Но эти представления были достаточно аморфны, и поэтому сегодня под естествознанием понимается так называемое точное естествознание – знание, соответствующее не только первым четырем, но и последнему, пятому критерию научности. Важнейшей характеристикой точного естествознания является экспериментальный метод, дающий возможность эмпирической проверки гипотез и теорий, а также оформление полученного знания в математических формулах.

Предмет естествознания

Есть два широко распространенных представления о предмете естествознания. Первое утверждает, что естествознание - это наука о Природе как единой целостности. Второе – совокупность наук о Природе, рассматриваемой как целое. На первый взгляд, эти определения отличны друг от друга. Одно говорит о единой науке о Природе, второе – о совокупности отдельных наук. Но на самом деле отличия не так велики, так как под совокупностью наук о Природе подразумевается не просто сумма разрозненных наук» а единый комплекс тесно взаимосвязанных и взаимодополняющих естественных наук.

Являясь самостоятельной наукой, естествознание имеет свой предмет исследования, отличный от предмета специальных (частных) естественных наук. Спецификой естествознания является то, что оно исследует одни и те же природные явления сразу с позиций нескольких наук, выявляя наиболее общие закономерности и тенденции. Только так можно представить Природу как целостную систему, выявить те основания, на которых строится все разнообразие предметов и явлений окружающего мира. Итогом таких исследований становится формулировка основных законов, связывающих микро-, макро- и мегамиры, Землю и Космос, физические и химические явления с жизнью и разумом во Вселенной.

Структура естествознания

В школе обычно изучаются отдельные естественные науки: физика, химия, биология, география, астрономия. Это является первой ступенью познания Природы, без которой невозможно перейти к осознанию ее как единой целостности, к поиску более глубоких связей между физическими, химическими и биологическими явлениями. Это и есть задача нашего курса. С его помощью мы должны более глубоко и точно познать отдельные физические, химические и биологические явления, занимающие важное место в естественно-научной картине мира; а также выявить те скрытые связи, которые создают органическое единство этих явлений, что невозможно в рамках специальных естественных наук.

Как уже было отмечено, структурно наука представляет собой сложную разветвленную систему знаний. В этой структуре естествознание является не менее сложной системой, все части которой находятся в отношении иерархической соподчиненности. Это означает, что систему естественных наук можно представить в виде своеобразной лестницы, каждая ступенька которой является фундаментом для следующей за ней науки, основывающейся в свою очередь на данных предшествующей науки.

Основой, фундаментом всех естественных наук, бесспорно, является физика, предметом которой являются тела, их движения, превращения и формы проявления на различных уровнях. Сегодня невозможно заниматься ни одной естественной наукой, не зная физики. Внутри физики мы выделяем большое число подразделов, различающихся специфическим предметом и методами исследования. Важнейшим среди них является механика - учение о равновесии и движении тел (или их частей) в пространстве и времени. Механическое движение представляет собой простейшую и вместе с тем наиболее распространенную форму движения материи. Механика стала исторически первой физической наукой, долгое время она служила образцом для всех естественных наук. Разделами механики являнггся статика, изучающая условия равновесия тел; кинематика, занимающаяся движением тел с геометрической точки зрения; динамика, рассматривающая движение тел под действием приложенных сил. Также в механику входят гидростатика, пневмо- и гидродинамика. Механика является физикой макромира. В Новое время зародилась физика микромира. В ее основе лежит статистическая механика, или молекулярно-кинетическая теория, изучающая движение молекул жидкости и газа. Позже появились атомная физика и физика элементарных частиц. Разделами физики являются термодинамика, изучающая тепловые процессы; физика колебаний (волн), тесно связанная с оптикой, электрикой, акустикой. Названными разделами физика не исчерпывается, в ней постоянно появляются новые физические дисциплины.

Следующей ступенькой является химия, изучающая химические элементы, их свойства, превращения и соединения. То, что в ее основе лежит физика, доказывается очень легко. Для этого достаточно вспомнить школьные уроки по химии, на которых говорилось о строении химических элементов, их электронных оболочках. Это пример использования физического знания в химии. В химии выделяют неорганическую и органическую химию, химию материалов и другие разделы.

В свою очередь химия лежит в основе биологии – науки о живом, изучающей клетку и все от нее производное. В основе биологических знаний – знания о веществе, химических элементах. Среди биологических наук следует выделить ботанику (изучает мир растений), зоологию (предмет -- мир животных). Анатомия, физиология и эмбриология изучают строение, функции и развитие организма. Цитология исследует живую клетку, гистология – свойства тканей. Палеонтология изучает ископаемые останки жизни, генетика – проблемы наследственности и изменчивости.

Науки о Земле являются следующим элементом структуры естествознания. В эту группу входят геология, география, экология и др. Все они рассматривают строение и развитие нашей планеты, представляющей собой сложнейшее сочетание физических, химических и биологических явлений и процессов.

Завершает эту грандиозную пирамиду знаний о Природе космология, изучающая Вселенную как целое. Частью этих знаний являются астрономия и космогония, исследующие строение и происхождение планет, звезд, галактик и т.д. На этом уровне происходит новое возвращение к физике. Это позволяет говорить о циклическом, замкнутом характере естествознания, что, очевидно, отражает одно из важнейших свойств самой Природы.

Структура естествознания не ограничивается вышеназванными науками. Дело в том, что в науке идут сложнейшие процессы дифференциации и интеграции научного знания. Дифференциация науки – это выделение внутри какой-либо науки более узких, частных областей исследования, превращение их в самостоятельные науки. Так, внутри физики выделились физика твердого тела, физика плазмы.

Интеграция науки – это появление новых наук на стыках старых, процесс объединения научного знания. Примером интеграции наук являются: физическая химия, химическая физика, биофизика, биохимия, геохимия, биогеохимия, астробиология и др.

Итак, естествознание предстает перед нами не только как совокупность наук о Природе, но прежде всего как единая система знания, элементы которой (частные естественные науки) являются настолько тесно взаимосвязанными и взаимообусловленными, что выводятся друг из друга, представляют циклически замкнутую, систему, подлинно органическое единство. И это отражение того единства, которое существует в реальном мире.

Вопросы для обсуждения

    Можно ли в современном мире обойтись без науки? Каким был бы этот мир?

    Может ли искусство что-либо дать науке? Что вы знаете о роли искусства в жизни великих ученых?

    Автореферат диссертации

    2000. 166 с. Концепции современного естествознания Концепции современного естествознания / Под ред...

  1. Концепции современного естествознания (28)

    Автореферат диссертации

    2000. 166 с. Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко и В.П. Ратникова. М.: ЮНИТИ, 2000. Концепции современного естествознания / Под ред...

Не так давно у меня с одним моим товарищем возник такой странный разговор. Он утверждал, что, в сущности, то, что предлагали логические позитивисты и то, что предлагал Поппер - одно и то же. Поэтому я давно хотел сделать эту запись для прояснения ситуации в том смысле как она мне лично видится.

Сначала несколько слов о логическом позитивизме. Возможно это всё прозвучит несколько упрощенно, но все же.
Логический позитивизм это некоторое движение, сложившееся на базе т.н. «Венского кружка», организованного в 1922 г. М. Шликом. Логические позитивисты ставили интересную задачу - нахождение достоверного базиса научного знания. Кроме того, они очень интересовались пробемой демаркации - отделение научного знания и вненаучного; им, в частности, очень хотелось изгнать философию (метафизику) из науки. Согласно логическим позитивистам, для того, чтобы некое предложение (в логическом смысле) имело статус научного, необходимо, чтобы оно могло быть выражено через некие элементарные (протокольные) предложения, которые являются эмпирическими (для простоты будем считать именно так, хотя здесь есть еще кое-что). То есть, по сути вопроса, любое научное знание должно быть строго сведено к эмпирическому опыту в том или ином виде. С другой стороны, теоретическое знание строится на основе эмпирического путем его индуктивного обобщения. Логические позитивисты выдвинули принцип верификации , которому должна удовлетворять научная теория. Его логическая форма имеет вид

где Т - теория, а - следствие, логически выводимое из теории Т, и одновременно элементарное предложение, выражающее эмпирически достоверный факт. В таком случае говорят, что теория подтверждена эмпирическим фактом а. Чем больше эмпирических фактов, тем выше степень подтверждения теории. Данная схема, таким образом, основана на индукции - частные факты подтверждают общую теорию.

Концепция же Карла Поппера выступает против логического позитивизма по ряду пунктов, в частности:

  1. Против индукции . Индукция как логический метод включает в себя иррациональный момент (о чем говорил еще Давид Юм): в какой момент можно прервать перечисление и перейти от посылок (конечного набора фактов) к заключению (общему утверждению обо всех таких фактах)? С точки зрения логики - никогда. Нет логически обоснованного перехода от посылок к заключению. А индукция является логическим основанием эмпиризма. Таким образом, эмпиризм логически не обоснован.
  2. Против принципа верификации . Довольно трудно установить истинность некоторого высказывания. Например «Все лебеди белые» будет истинным, если каждый из лебедей будет белым. То есть нужно проверить каждого лебедя. Зато можно показать ложность подобного высказывания, найдя хотя бы один контрпример. Таким образом, имеется некоторая асимметрия между подтверждением и опровержением .
  3. Против дискредитации философии (метафизики) позитивистами . Поппер показал (см. его "Логику научного исследования"), что если пользоваться принципами логического позитивизма, то становится ясно, что не только философия выпадает из разряда науки - многие высказывания теоретической физики также оказываются вненаучными. Здесь мне вспоминается история с общей теорией относительности. Люди, которые разбираются в вопросе понимают, что нет ни одного полного подтверждения этой теории. Есть ряд (вообще говоря, очень небольшой) подтверждений, которые тем или иным образом основаны на подсчете поправок к Ньютоновскому потенциалу. Но это не заставляет нас усомниться в этой теории. И здесь дело в том, что на первый план выходит именно теория, а не опыт. Поппер не считал* (как и Эйнштейн, кстати), что теория должна быть основана на эмпирических фактах, или как-то быть ими провоцируема.
На основании своей концепции, Поппер выдвигает альтернативу принципу верификации - принцип фальсификации , логическая схема которого имеет вид:

где T - теория, b - следствие, не b - противоречащий следствию эмпирический факт. В заключении утверждается ложность Т.
В результате:
1. Сохраняется значимость эмпирического знания.
2. Этот модус является дедуктивным и заключение его логически достоверно.
3. Сохраняется индукция - в специфическом смысле : индуктивная направленность лжи от ложного частного знания в посылке, к ложному общему знанию в заключении.

Принцип фальсификации выдвигается как критерий научности (демаркации): теория должна обладать потенциальной возможностью входить в противоречие с эмпирическими фактами. Чем больше неудачных попыток опровержения, тем лучше для теории. Поэтому фальсифицируемость есть логическое отношение между теорией и классом потенциальных фальсификаторов (сюда входит не только чистое эмпирическое знание, но и мысленные утверждения). Попытка реабилитировать ложную теорию ведет по Попперу к догматизму. И вот почему. Если из теории выведено b, а на практике получилось не-b, то надо каким-то образом ввести утверждение не-b в теорию. Но это может привести к тому, что теория будет содержать противоречие, а это, как известно, ведет к тому, что из теории можно вывести что угодно. Для демонстрации этого простого утверждения я процитирую слова Поппера из его статьи "Что такое диалектика":

"Применяя наши два правила, мы действительно можем показать это. Допустим, имеются две противоречащие друг другу посылки, скажем:
(а) Солнце сейчас сияет.
(b) Солнце сейчас не сияет.
Из этих двух посылок можно вывести любое высказывание, например, “Цезарь был предателем”.
Из посылки (а) мы можем вывести, согласно правилу (1), следующее заключение:
(c) Солнце сейчас сияет V Цезарь был предателем. Взяв теперь в качестве посылок (b) и (с), мы можем в конечном счете вывести, согласно правилу (2):
(d) Цезарь был предателем.
Ясно, что с помощью того же метода мы могли бы вывести и любое другое высказывание, например, “Цезарь не был предателем”. Так что из “2 + 2 = 5” и “2 + 2 не= 5” мы можем вывести не только то высказывание, какое бы нам хотелось, но также и его отрицание, которое могло и не входить в наши планы."
Что касается верификации, то Поппер говорит следующее:
«Я могу проиллюстрировать это на двух существенно различных примерах человеческого поведения: поведения человека, толкающего ребенка в воду с намерением утопить его, и поведения человека, жертвующего жизнью в попытке спасти этого ребенка. Каждый из этих случаев легко объясним и в терминах Фрейда, и в терминах Адлера. Согласно Фрейду, первый человек страдает от подавления (скажем, Эдипова) комплекса, в то время как второй — достиг сублимации. Согласно Адлеру, первый человек страдает от чувства неполноценности (которое вызывает у него необходимость доказать самому себе, что он способен отважиться на преступление), то же самое происходит и со вторым (у которого возникает потребность доказать самому себе, что он способен спасти ребенка). Итак, я не смог бы придумать никакой формы человеческого поведения, которую нельзя было бы объяснить на основе каждой из этих теорий. И как раз этот факт — что они со всем справлялись и всегда находили подтверждение — в глазах их приверженцев являлся наиболее сильным аргументом в пользу этих теорий. Однако у меня зародилось подозрение относительно того, а не является ли это выражением не силы, а, наоборот, слабости этих теорий?
<….>
Астрология не подвергается проверке. Астрологи до такой степени заблуждаются относительно того, что ими считается подтверждающими свидетельствами, что не обращают никакого внимания на неблагоприятные для них примеры. Более того, делая свои интерпретации и пророчества достаточно неопределенными, они способны объяснить все, что могло бы оказаться опровержением их теории, если бы она и вытекающие из нее пророчества были более точными. Чтобы избежать фальсификации, они разрушают проверяемость своих теорий. Это обычный трюк всех прорицателей: предсказывать события так неопределенно, чтобы предсказания всегда сбывались, то есть чтобы они были неопровержимыми.
Две упомянутые ранее психоаналитические теории относятся к другому классу. Они просто являются непроверяемыми и неопровержимыми теориями. … Это не означает, что Фрейд и Адлер вообще не сказали ничего правильного… Но это означает, что те «клинические наблюдения», которые, как наивно полагают психоаналитики, подтверждают их теорию, делают это не в большей степени, чем ежедневные подтверждения, обнаруживаемые астрологами в своей практике. Что же касается описания Фрейдом Я (Эго), Сверх-Я (Супер-Эго) и Оно (Ид), то оно по сути своей не более научно, чем истории Гомера об Олимпе. Рассматриваемые теории описывают некоторые факты, но делают это в виде мифа. Они содержат весьма интересные психологические предположения, однако выражают их в непроверяемой форме.»
— Popper K.R. Conjectures and Refutations. The Growth of Scientific Knowledge. London and Henley. Routledge and Kegan Paul, 1972.
Попперу удалось выявить основные недостатки программы логического позитивизма, он фактически закрыл проблему существования достоверного источника знаний. Старый вопрос о том, что является в познавательной деятельности определяющим: чувства или разум - оказался некорректно сформулированным, т.к. не бывает «чистых» эмпирических фактов. Они всегда зависят от определенной теории. Поппер заставил задуматься о природе теоретического знания и роли индукции в его возникновении. Основное предназначение ученого состоит в выдвижении рискованных гипотез, фальсификация которых заставляет выдвигать новые проблемы и еще более рискованные гипотезы.
К недостаткам традиционно относят то, что последовательное проведение принципа фальсификации в реальной научной практике никогда не имело места. Реальный ученый, столкнувшись с противоречиями, не будет даже по истечении некоторого периода времени отказываться от своей теории, а будет выяснять причины конфликта теории с фактами, искать возможность изменить некоторые параметры теории, то есть будет ее спасать, что принципиально запрещено в методологии Поппера.

*) Вообще говоря, насколько я помню, сам Карл Поппер получил совсем не гуманитарное образование, скорее он был близок к математике и теоретической физике, как, впрочем, и многие члены венского кружка.