Реферат Курсовая Конспект
Уявний експеримент - раздел Философия, Основи філософії науки і філософії техніки Навчальний посібник Загалом Кажучи, Звичайний Процес Абстрагування Веде До Утворення Уявних Абстр...
|
Загалом кажучи, звичайний процес абстрагування веде до утворення уявних абстракцій, які не мають ніякої наочності. Тим не менше, ідеалізація, як різновид абстрагування, нерідко допускає елемент чуттєвої наочності (звичайний процес абстрагування веде до утворення уявних абстракцій, що не мають ніякої наочності). Ця особливість ідеалізації дуже важлива для реалізації такого специфічного методу теоретичного пізнання, яким є уявний експеримент(його також називають розумовим, суб'єктивним, уявлюваним, ідеалізованим).
Уявний експеримент – це побудова уявної моделі (ідеалізованого “квазіоб’єкта”) та ідеалізованих умов, які впливають на модель, планомірна зміна цих умов з метою дослідження у них поведінки системи. Такий уявний експеримент припускає оперування ідеалізованим об'єктом (який заміщає в абстракції об'єкт реальний), що полягає в уявному підборі тих або інших положень, ситуацій, що дозволяють виявити якісь важливі особливості досліджуваного об'єкта. У цьому проявляється певна подібність уявного (ідеалізованого) експерименту до реального. Більше того, всякий реальний експеримент, перш ніж бути здійсненим на практиці, спочатку “програється” дослідником подумки в процесі обмірковування, планування. У цьому випадку уявний експеримент виступає в ролі попереднього ідеального плану реального експерименту.
Зберігаючи подібність до реального експерименту, уявний експеримент у той же час істотно відрізняється від нього. Ці відмінності полягають у такому. У реальному експерименті доводиться зважати на реальні фізичні та інші обмеження його проведення, з неможливістю в ряді випадків усунути зовнішні впливи, які заважають ходу експерименту, з викривленням у силу зазначених причин одержуваних результатів. У цьому плані уявний експеримент має явну перевагу перед експериментом реальним. В уявному експерименті можна абстрагуватися від дії небажаних факторів, проводячи його в ідеалізованому, “чистому” вигляді.
Наукова діяльність Г. Галілея, І. Ньютона, Д. Максвелла, С. Карно, А. Ейнштейна та інших вчених, які заклали основи сучасного природознавства, свідчить про істотну роль уявного експерименту у формуванні теоретичних ідей.
Історія розвитку фізики багата фактами використання уявних експериментів. Прикладом можуть служити уявні експерименти Галілея, які привели до відкриття закону інерції; Ейнштейна, який створив теорію відносності і под.
Уявний експеримент може мати більшу евристичну цінність, допомагаючи інтерпретувати нове знання, отримане чисто математичним шляхом. Це підтверджується багатьма прикладами з історії науки. Одним з них є уявний експеримент В. Гейзенберга, спрямований на роз'яснення співвідношення невизначеності. У цьому уявному експерименті співвідношення невизначеності було знайдено завдяки абстрагуванню, що розділило цілісну структуру електрона на дві протилежності: хвилю і корпускулу. Тим самим, збіг результату уявного експерименту з результатом, досягнутим математичним шляхом, означав доказ об'єктивно існуючої суперечливості електрона як цільного матеріального утворення і дав можливість зрозуміти це в класичних поняттях.
Аксіоматичний метод
Цей метод сформувався і почав використовуватись в науці одним з перших. Історично це відбулося в IІІ столітті до н.е., коли великий Евклід(помер між 275 та 270 рр. до н.е.) взявся до реформи математичного знання, побудувавши свої знамениті “Начала”.
При аксіоматичній побудові теоретичного знання спочатку задається набір вихідних положень, які не потребують доказів (принаймні, в рамках даної системи знання). Ці положення називаються аксіомами або постулатами. Потім з них за певними правилами будується система вивідних пропозицій. Сукупність вихідних аксіом і виведених на їхній основі пропозицій утворить аксіоматично побудовану теорію.
Аксіоми – це твердження, доказу істинності яких не потрібно. Число аксіом варіюється в широких межах: від двох-трьох до декількох десятків. Логічний висновок дозволяє переносити істинність аксіом на виведені з них наслідки. При цьому до аксіом і висновків з них висуваються вимоги несуперечності, незалежності і повноти. Слідування визначеним, чітко зафіксованим правилам виведення дозволяє впорядкувати процес міркування при розгортанні аксіоматичної системи, зробити це міркування більше суворим і коректним.
Щоб задати аксіоматичну систему, потрібна деяка мова.У цьому зв'язку широко використовують символи (знаки), а не громіздкі словесні вираження. Перетворення природної розмовної мови в мову з логічними і математичними символами зазвичай називають формалізацією. Якщо формалізація має місце, то аксіоматична система є формальною,а
положення системи набувають характер формул. Одержувані в результаті виведення формули називаються теоремами, а використовувана при цьому аргументація – доказамитеорем. Така структура аксіоматичного методу.
Аксіоматичний метод наукового пізнання можна описати у формі такого алгоритму.
1. Передбачається існування деякої фіксованої множини тверджень, прийнятих як істини Ту рамках деякого розділу наукового знання.
2. Ставиться завдання організації цієї множини істин у формі аксіоматичної теорії – теорії з множини аксіом, правилами логічного виведення і теоремами.
3. Для досягнення такої організації з усієї множини істин вибирається деяка підмножина істин А1, що розглядається як можливі майбутні аксіоми.
4. З можливих аксіом А1за правилами логічного виведення намагаються вивести всі інші істини як теореми.
5. Якщо це вдається зробити, то множина А1починає розглядатися вже як не можливі, а дійсні аксіоми А, і на цьому метод закінчується.
6. Якщо ж вивести всі інші істини як теореми з множини А1з якихось причин не вдається, то повертаються до множини А1і переглядають її – наприклад, додають нові можливі аксіоми або проводять переформулювання старих і т. д. У підсумку множини А1змінюється на нову множину можливих аксіом А2, відносно якої повторюють кроки 4–6.
7. Результатом дії такого методу буде в кінцевому підсумку досягнення деякої множини можливих аксіом Аn, з якої, нарешті, вдасться вивести всі істини з множини Тяк теореми. У цьому випадку множина Аnрозглядається як множина дійсних аксіом А.Всі решта істин з Тпостають як теореми. Досягається організація істин з Ту формі аксіоматико-дедуктивної теорії, звідки і походить назва цього методу.
До множини аксіом зазвичай висуваються такі вимоги.
1. Несуперечність. Система аксіом називається несуперечливою, якщо з неї не можна вивести протиріччя, тобто одночасно деяке судження і його заперечення.
2. Повнота.Система аксіом називається повною щодо деякої множини істин І, якщо будь-яка істина із цієї множини може бути виведена як теорема з даної системи аксіом.
3. Незалежність(мінімальність). Система аксіом називається незалежною, якщо жодна з аксіом цієї системи не може бути виведена як теорема з решти аксіом системи.
Аксіоматичний метод є не тільки теоретичним, але і загальнонауковим; його можна використати не тільки в математиці, хоча саме в ній він досяг максимальної досконалості та успіху.
Вкажемо ще на евристичну значимість аксіоматичного методу. Видатні математики, що працюють під псевдонімом Н. Бурбакі, писали про це так: «Аксиоматический метод учит нас ... находить общие идеи,
скрытые за деталями, присущими каждой из рассматриваемых теорий, выявлять эти идеи и подвергать исследованию» [5].
Формалізація
Як вже відзначалось, у загальному плані формалізацією називають процедуру відображення змістовного знання в знакосимволічному вигляді (формалізованій мові). Останній створюється для точного вираження думок з метою виключення невизначеності, можливості неоднозначного трактування. Взагалі, формалізація дозволяє впорядкувати мову науки, що також є однією з істотних властивостей аксіоматичного методу. При формалізації міркування про об'єкти переносяться в площину оперування зі знаками (формулами).
Знання про деякий об'єкт, як і взагалі будь-який предмет дійсності, являє собою певну єдність змісту і форми. Формою знання є певний спосіб зв'язку складових частин нашої думки. Вона подана, як відомо, у структурі використовуваних нами визначень понять, у структурі суджень і умовиводів. І до того, як ми візьмемось до використання методу формалізації, форма знання подана мовою, яку хоча і не можна назвати “природною” у тому ж розумінні, в якому ми так називаємо нашу повсякденну мову, але яка до неї близька, відрізняючись тільки використанням наукових слів (термінів) і більшою “сухістю” або скупістю на риторичні фігури.
Корінне пізнавальне джерело формалізації можна охарактеризувати в такий спосіб. Форма знання не є байдужною до його змісту – навпаки, форма певним чином слідує за змістом. Наприклад, рівняння нерелятивістської квантової механіки навіть вигляд мають набагато складніший, ніж рівняння класичної механіки, заснованої на законах Ньютона. Цей факт обумовлений тим, що зміст квантової механіки складніший за зміст традиційної теорії. Оскільки форма знання залежить від його змісту, уважне цілеспрямоване спостереження над формою знання дозволяє одержувати нове знання.
Для можливості вивчення форми знання потрібно виявити і уточнити її елементи і зв'язки між ними, тим самим уточнивши спосіб зв'язку складових частин мислимого змісту. Цю уточнену форму, форму вже наявного знання (але не форму об'єкта або ще чого-небудь!) ми й вивчаємо, коли використовуємо метод формалізації.
Формалізовані мови створюються для уточненого, з погляду форми, вираження наших знань з метою виключити можливість неоднозначного їхнього тлумачення.
Загальна структура методу формалізації
Припустимо, що у нас уже є виклад деяких знань про досліджуваний предмет “природною” мовою відповідної науки і що цей виклад є досить ясним і виразним. Основні ланки механізму (і етапи процедури застосування) методу формалізації можна подати так.
1. Символізація, тобто переклад наявних знань про об'єкт на формалізовану мову; у ньому використовуються спеціальні символи і формальні вирази (формули, математичні рівняння, графи, діаграми і под.), які будуються з вихідних символів за певними синтаксичними правилами. Саме таким шляхом здійснюється перетворення форми знання в такий вигляд, який дозволяє її вивчати.
2. Перетворенняотриманих формальних виразів відповідно до певних формальних правил, наприклад, розв’язання складених диференціальних рівнянь, перетворення тригонометричних виразів, трансформації лінгвістичних конструкцій, логіко-математичні докази і висновки і т. д.
3. Інтерпретаціяабо (“зворотний”) переклад отриманих у результаті остаточних формальних виразів та їхнє тлумачення природною мовою.
Зрозуміло, далі слідує практична перевіркаотриманих результатів або перевірка їх за допомогою зіставлення з якимись уже перевіреними науковими даними (фактами).
Відзначимо: перше, що впадає в око при знайомстві з методом формалізації і як це подано в його структурі – використання спеціальної символіки. Вона і справді відіграє істотну роль. Введення символів забезпечує однозначністьвираження форми думки у вигляді деякого символічного виразу. Воно далі забезпечує компактність і ясність, видимість досліджуваного (або викладеного) матеріалу. При цьому мають на увазі не повсякденне уявлення про ясність: розуміння виразів формалізованою мовою передбачає наявність певної підготовки і володіння певними навичками.
Відзначимо також деякі психологічні ускладнення, які зустрічаються часом у зв'язку з цим, – наприклад, “екзотичність” символів. («Ну ось, “лебеді” (про знак інтеграла) поплили, це не для мене!»). Однак в кінцевому результаті, саме символізація забезпечує “відсторонення” досліджуваного матеріалу, саму можливість об'єктивного до нього ставлення: символи самою своєю “відчуженістю” полегшують зосередження думки на вивченні форми, без зайвих “асоціацій” з якимись “сенсами”, які ми пов'язуємо зі словами природної мови.
Суть методу формалізації втілено в її другій ланці – у процедурі перетворення символічних виразів, у прийнятті певної теорії формальних перетворень. Відповідно розробки теорій такого роду являють собою найважливіші наукові результати.
Зрозуміло, описаний механізм формалізації поданий у різних областях пізнання з різною повнотою, а в його особливому, аксіоматизованому вигляді – і взагалі тільки в деяких областях. Проте тенденція до все більш широкого використання методів формалізації цілком визначилась і стала однією з методологічних підстав єдності сучасного природничо-наукового і соціально-гуманітарного знання.
Процедура формального дослідження повинна задовольняти необхідні стандарти, до яких належать перераховані нижче.
1. Несуперечністьформалізованого подання досліджуваного матеріалу.
2. Коректність:те, що ми – формалізованою мовою – одержуємо (вирішуємо, виводимо, доводимо), повинно в змістовному, неформальному поданні (після інтерпретації) відповідати фактам, бути істинним.
3. Адекватність:те, що в змістовно поданому матеріалі є істинним, відповідає фактам, повинно бути у формалізованому поданні таким, що можна вивести, довести, обчислити і т. д.
Коректність і адекватність разом забезпечують повнотуформалізації – у сенсі повноти нашого формального уявлення про те, що має місце в досліджуваній предметній області.
При використанні методу формалізації слід враховувати його обмеженість. Австрійський логік і математик Курт Гьодель(1906—1978), займаючись математичною логікою, теорією множин, теорією моделей, прийшов до вельми важливого результату — доказу неповноти досить багатих несуперечливих формальних систем. Він показав, що в таких системах є правильно побудовані речення (висловлювання), які в рамках цих систем не можуть бути ні доведені, ні спростовані. У скарбниці інтелектуального спадку сучасників опинилась сформульована ним у 1931 р. відома теорема про неповноту. Вона каже: якщо формальна система несуперечлива, то вона неповна.
Оскільки у будь-якій мові існують істинні висловлювання, які неможливо довести, то друга його теорема стверджує: якщо формальна система несуперечлива, то неможливо довести її несуперечливість засобами, які формалізуються у цій системі.
Дані висновки обґрунтовують принципову неможливість повної формалізації наукового знання в цілому. Непрямо вони приводять до спростування і переосмислення тих установок філософії науки, згідно з якими наукове знання після відповідних операцій очищення повинно постати у вигляді єдиної уніфікованої моделі, викладеної засобами строгої наукової мови.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Вінницький національний технічний університет... В С Ратніков... Основи філософії науки і філософії техніки...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Уявний експеримент
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов