Философия познания

Р

аздел философии, который посвящен объяснению источников, особенностей и условий осуществления интеллектуальной деятельности людей, или же деятельности идеологической, осуществляющейся в виде словесных образов («идея через логос»), в составе некоторой знаковой системы, языка, – имеет название гносеология (от греч. gnosis – знание и logos – слово, учение). Характерно, что слова «знание» и «знак» происходят от одного славянского корня: «знати», что значит «быть наслышанным». Отсюда современное слово существительное «знать»: знатные люди – известные, о которых есть вести, которые на слуху и на виду. Отсюда же и сознание: совместное, совокупное знание; владение знаками сообща.

Познание как отражение действительности

Понятия «сознание», «мышление», «познание», «дух», «интеллект» и т. п. – фиксируют свойства и признаки множества явлений одного порядка, но не являются синонимами, поскольку акцентируют внимание на разные аспекты и стороны одного и того же процесса.

Понятие сознания выражает феномен активно-творческого отношения человека к миру вообще, фиксируя специальным образом лишь самые общие черты проблемы – историческое происхождение духовной деятельности, меру зависимости ее содержания от внешней действительности, основные способы осуществления и формы проявления, критерии оценки содержания и пр. Познание, таким образом, можно определить как «сознание в действии», как процесс последовательного целенаправленного движения индивидуального и коллективного знания. Общая цель познания при этом – постижение истины, и достижение этой цели – результат «правильно» направленной деятельности мышления.

Краеугольным камнем понимания познания и, соответственно, основой его исследования является положение о сознании как активно-творческом отражении действительности. Максимальную сложность проблеме придает необходимость объяснения творческой
сущности мышления. Понятие «творчество» подчеркивает неоднозначность ответной реакции сознания на внешние воздействия. Знаменитый вопрос Понтия Пилата, обращенный к Иисусу Христу, «Что есть истина?» – не случайно является «вечным» вопросом философии во все времена. Если мышление «неоднозначно по определению», то можно ли верить в его достоверность даже при условии наличия цели мышления?

Существует проблема предмета научного исследования. Для научного познания основными положениями считаются: признание существования объекта исследования; признание наличия у него определенных аспектов, интересующих нас в соответствии с нашими целями и задачами; и рассмотрение познания как отражения объекта субъектом познания посредством понятий, суждений и умозаключений, включая специальные понятия науки, модели, гипотезы, законы, принципы и теории разного рода.

Следует отметить и то, что во всех описываемых процессах исследователь, проектировщик, практик имеют дело не столько с самими объектами, сколько с их отражениями – своими восприятиями, показаниями приборов и различными описаниями – информацией об объектах. В ходе логической обработки фактов познания и конструируемых моделей исследователь, конструктор или практик стремятся понять и отобразить объективные связи между явлениями, свойствами и характеристиками, в том числе те, которые недоступны непосредственному наблюдению. А это значит, что в ходе логической обработки наблюдаемых фактов и моделей идеального порядка они должны конструировать понятия и логические структуры, соответствующие глубинным объективным сущностям и их связям. Такие понятия и структуры выражают внутреннюю сущность объектов, какими бы они ни были по природе.

При этом строятся схемы, чертежи, графики, натурные и теоретические модели, используются специальная символика, математические уравнения, компьютерные отображения разного рода («виртуальная реальность») и т. д.

Истина в таком случае определяется как верное, правильное отражение действительности в сознании общества и человека и представляет собой такое содержание наших знаний, которое не зависит ни от человека, ни от человечества. Все то в наших мыслях, что соответствует природе вещей, а не определяется нашими заблуждениями, предрассудками и пристрастиями, есть истина.

Субъект и объект познания

Субъект – познающая и целенаправленно практически и теоретически действующая сущность: человек, группа людей или общество в целом. Объект – та часть материальной или идеальной действительности, которая почему-либо интересует субъекта. В этой связи объектом может быть и отображение объекта условным образом самим человеком, т. е. слова, мысли, знаки, символы, их системы разного рода.

Чтобы точнее выразить познаваемое или преобразуемое, нужно ввести понятие предмета познания и преобразования. Предмет – это лишь определенный аспект объекта, на который направлены внимание и действие субъекта. Им могут быть отдельные вещи и тела – например атомы, химические вещества, детали машин и разных устройств, процессы, технологии, они в целом и их части; живые организмы и сообщества, а также их части; люди и их сообщества – вообще любые совокупности, включая идеальные по природе, вроде слов, мыслей, образов, либо их отдельные свойства и стороны, как сопротивление, теплопроводность, химическая валентность, наследственность, психологическая совместимость. В этом смысле каждая область знаний имеет свой предмет исследования, как имеются и предметы проектирования, моделирования и преобразования.

Чтобы все это могло происходить, необходимы средства познания и преобразования. Надо четко понимать различие между предметом и средствами подобной деятельности. Дело в том, что, приступая впервые к изучению или преобразованию какого-либо объекта в определенном аспекте как предмета, мы вначале имеем или общие смутные представления о нем или вовсе не имеем их. Пользуясь средствами научного познания и преобразования, мы получим в итоге более определенное количественное и качественное представление о предмете.

Источник знаний. Эмпиризм и рационализм

Одной из основных проблем философии познания является проблема источника знаний, которая связана с вопросом о том, что считается предметом познания и содержанием знания. Вопрос об источнике познания вообще – предмет давних философских споров между английским эмпиризмом Френсиса Бэкона и Джона Локка и европейским рационализмом Рене Декарта, Бенедикта Спинозы и Готфрида Лейбница в философии гносеоцентризма XVIII века. Как известно из истории философии, первое направление считало источником знания только опыт (эмпиризм), и даже чувства (сенсуализм), которые и создают основу для описания действительности, второе направление – разум (рационализм). Для первого критерий истинности – в опыте, для второго – в разуме, в логичности, что неизбежно вело к выводу о существовании у человека доопытных, врожденных идей – к так называемому «априоризму», как у Иммануила Канта.

Оба направления – крайности. В трактате «Новый органон» Френсис Бэкон сравнил способ познания в рационалистическом варианте с действиями паука, который из самого себя извлекает нить и ткет из этой нити сеть паутины. Способ познания в эмпирическом варианте он уподобил действиям пчелы, которая собирает пыльцу с цветов на окрестных лугах, а затем в родном улье перерабатывает ее в сладкий золотистый мед.

Вообще, вопрос усложняется, когда предметом познания становятся мысли, фигуры логики, теоретическое знание. Налицо – знание о знании и познание знания. А такое и в самом деле характерно для всего теоретического, в том числе философского знания и познания.
В этой связи различают науки, в которых предмет познания – эмпирические данные, и такие, где этот предмет дан уже в теоретической форме, обобщен, а деятельность целиком теоретическая, как в логике, математике, в теоретической физике, философии. В процессе развития науки крайности обоих учений постепенно преодолевались, в каждом из них было свое рациональное зерно, что указывает на необходимость диалектического подхода к процессу познания. Отсюда естественно сделать вывод о наличии двух источников научного знания. Один из них лежит в основе эмпирических средств и методов
исследования и преобразования, он связан с обыденным знанием, предварительно освоенным, предпосылочным; второй – в основе теоретических средств и методов исследования, связан с логикой, математикой и философией. Оба они через деятельность уходят в практику или обращены к новым, возникающим теориям.

В ходе развития науки стало также ясно, что в построении научного знания данные опыта играют исходную роль. Опыт – ведущая сила технических наук и конструкторской практики. Заслуга эмпиризма и сенсуализма состоит в том, что они выдвинули опыт в качестве источника знания. Но эмпиризм абсолютизировал опыт в качестве источника знания, игнорировал теоретическое познание. В итоге и роль философии в развитии научного познания эмпиризмом была сведена до нуля, а значение чувственной ступени познания непомерно раздуто. Рационализм обратил внимание на теоретический источник знания, но повторил методологическую ошибку эмпириков. Заметим, что приверженность эмпиризму или рационализму – это не вопрос истории: эти взгляды вновь и вновь воспроизводятся и сегодня в научной и инженерной среде, разделяя ее представителей на исследователей и инженеров, теоретиков и экспериментаторов.

Практика

Чтобы правильно понять особенности эмпирического и теоретического знания, надо учесть, что первое есть знание о явлении, а второе – о сущности множества явлений. Однако и это не решает вопрос до конца, так как некоторые явления могут познаваться и теоретически, а некоторые сущности – эмпирически. Эмпирический и теоретический уровни исследования можно понять как две противоположности, присущие научному познанию. В процессе познания и преобразования обе противоположности находятся в противоречии, ведущем в конечном счете к новым знаниям и объектам разного рода. Так, данные опыта, возникая в известном смысле независимо от теории и тем самым как бы противопоставляя себя ей, рано или поздно охватываются теорией и становятся знаниями, выводимыми из нее. Теории, возникая на своей собственной интеллектуальной основе, строятся относительно самостоятельно, вне жесткой и однозначной зависимости от эмпирических знаний, но подчиняются им и контролируются ими в конечном счете.

Радикальное же решение проблемы было найдено в классической философии XIX века, а именно – в марксистской философии диалектического материализма. Суть этого решения состоит в том, что была найдена материальная основа познавательной деятельности – практика (от греч. praxis – действие). Человек лишь в той мере способен рассуждать о вещах, теоретизировать (от греч. theoria – рассуждение) по их поводу, в какой мере он способен осваивать их в своей действительной деятельности, делая их частью и необходимым условием собственного существования и преобразуя вещи по меркам своих жизненных потребностей.

Отсюда практика определяется как материальная, предметная целенаправленная деятельность людей по освоению и преобразованию природной и социальной среды их существования. Именно практика является подлинным источником познания, поскольку мышление людей появляется не из созерцания, не из чувств, которые есть и у животных, и не из врожденных идей, поскольку человеческий опыт не закрепляется в генотипе и не передается по наследству самим фактом рождения.

Практика является также основой и целью познания, поскольку лишь в процессе освоения природных и социальных объектов человек выявляет во внешних по отношению к себе фрагментах реальности общее и различное содержание, существенные и незначительные свойства, полезные или вредные качества, и именно поэтому способен их оценить (см. главу 4, ценности), следовательно – наделить их смыслом (помыслить о них), придать им значение и присвоить им знак, тем самым формируя о них понятие. Практика является целью познания потому, что человек занимается познавательной деятельностью отнюдь не из любопытства, а из необходимости извлечения из природной и культурной среды жизненных благ, без которых само его существование невозможно. Уже упоминавшийся Френсис Бэкон в «Новом органоне» справедливо писал, что люди изучают свойства природы для того, чтобы господствовать над ней и богатства природы ставить себе на службу. Ему принадлежит яркий афоризм: «Знание – сила!».

Наконец, практика – самый надежный и окончательный критерий истины. Когда знания, результирующие и упорядочивающие наш практический, а отнюдь не просто чувственный опыт, мы располагаем как основание наших планов, проектов, прогнозов и получаем положительный результат, мы в достаточной степени можем быть уверены, что в знаниях, на которые мы опирались в своих предположениях, была правильно выражена подлинная природа вещей. Это обстоятельство называют прогностической силой наших теоретических представлений. Если эта сила проявляется положительным и эффективным образом – значит срабатывает практический критерий истины. Человек обычно уверен: если он добился успеха – значит перед тем он рассуждал правильно!

 

Эмпирические методы исследования

К методам эмпирического исследования в науке и технике относятся, наряду с некоторыми другими, наблюдение, сравнение, измерение и эксперимент.

Наблюдение. Под наблюдением понимается систематическое и целенаправленное восприятие интересующего нас объекта: вещи, явления, свойства, состояния чего-либо. Это наиболее простой метод, выступающий, как правило, в составе других эмпирических методов, хотя в ряде наук также и самостоятельно или в роли главного, как в наблюдении погоды, в наблюдательной астрономии и т. п. Изобретение телескопа позволило человеку распространить наблюдение на ранее недоступную область мегамира, создание микроскопа ознаменовало вторжение в микромир. Рентгеновский аппарат, радиолокатор, генератор ультразвука и много других технических средств наблюдения привели к невиданному росту научной и практической ценности этого метода исследования. Существуют также способы и методики самонаблюдения и самоконтроля в психологии, медицине, физкультуре и спорте. Само понятие наблюдения в теории познания обобщенно выступает в форме понятия созерцания, оно связано с категориями деятельности и активности субъекта.

Чтобы быть плодотворным и продуктивным, наблюдение должно удовлетворять следующим требованиям.

Быть преднамеренным, т. е. вестись для решения вполне определенных задач в рамках общей цели научной деятельности и инженерной практики.

Быть планомерным, т. е. состоять из наблюдений, идущих по определенному плану, схеме, вытекающих из характера объекта, а также целей и задач исследования.

Быть целенаправленным, т. е. фиксировать внимание наблюдателя лишь на интересующих его объектах и не останавливаться на тех, которые выпадают из задач наблюдения. Наблюдение, направленное на восприятие отдельных деталей, сторон, аспектов, частей объекта, на­зывают фиксирующим, а охватывающее целое при условии повторного наблюдения – соответственно, флуктуирующим. Соединение этих видов наблюдения в итоге и дает целостную картину объекта.

Быть активным, т. е. таким, когда наблюдатель целенаправленно ищет нужные для его задач объекты среди некоторого их множества, рассматривает отдельные интересующие его стороны, свойства, аспекты этих объектов, опираясь при этом на запас собственных знаний, опыта и навыков.

Быть систематическим, т. е. таким, когда наблюдатель ведет свое наблюдение непрерывно, а не случайно и спорадически, по определенной, продуманной заранее схеме, в разнообразных или же строго оговоренных условиях.

Сравнение– это один из наиболее распространенных и универсальных методов познания. Известный афоризм «Все познается в сравнении» – лучшее тому доказательство. Сравнением называют установление сходства и различия предметов и явлений разного рода, их сторон и аспектов, вообще – объектов исследования. В результате сравнения устанавливается то общее, что присуще двум и более объектам – в данный момент или в их истории. В науках исторического характера сравнение было развито до уровня основного метода исследования, который получил название сравнительно-исторического. Выявление общего, повторяющегося в явлениях, – ступень на пути к познанию закономерного.

Для того чтобы сравнение было плодотворным, оно должно удовлетворять двум основным требованиям: сравниваться должны лишь такие стороны и аспекты, объекты в целом, между которыми существует объективная общность; сравнение должно идти по наиболее важным, существенным в данной исследовательской или другой задаче признакам. Сравнение по несущественным признакам может привести лишь к заблуждениям и ошибкам. В этой связи надо осторожно относиться к умозаключениям «по аналогии». Французы даже говорят, что «сравнение – не доказательство!».

Интересующие исследователя, инженера, конструктора объекты могут сравниваться или непосредственно, или опосредованно – через третий объект. В первом случае они получают качественные оценки: больше – меньше, светлее – темнее, выше – ниже, ближе – дальше, и т. д. Правда, и здесь можно получить простейшие количественные характеристики: «выше в два раза», «тяжелее в два раза» и т. п. Когда же имеется еще и третий объект в роли эталона, мерки, масштаба, то они получают особо ценные и более точные количественные характеристики.

Измерение исторически развивалось из наблюдений и сравнения. Однако в отличие от простого сравнения оно более результативно и точно. Современное естествознание, начало которому было положено Леонардо да Винчи, Галилео Галилеем и Исааком Ньютоном, своим расцветом обязано применению измерений. Именно Галилей провозгласил принцип количественного подхода к явлениям, согласно которому описание физических явлений должно опираться на величины, имеющие количественную меру – число. Он считал, что книга природы написана на языке математики. Инженерия, проектирование и конструирование в своих методах продолжают эту же линию.

Измерение – это процедура определения численного значения некоторой характеристики объекта посредством сравнения ее с единицей измерения, принятой как стандарт данным исследователем или всеми учеными и практиками. Как известно, существуют международные и национальные единицы измерения основных характеристик различных классов объектов, такие как час, метр, грамм, вольт, бит и др.; день, пуд, фунт, верста, миля и др. Измерение предполагает наличие следующих основных элементов: объекта измерения, единицы измерения, т. е. масштаба, мерки, эталона; измерительного устройства; метода измерения; наблюдателя.

Измерения бывают прямые и косвенные. При прямом измерении результат получается непосредственно из самого процесса измерения (например, используя меры длины, времени, веса и т. д.). При косвенном измерении искомая величина определяется математическим путем на основе других величин, полученных ранее прямым измерением. Так получают, например, удельный вес, площадь и объем тел правильной формы, скорость и ускорение тела, мощность и т. д.

Измерение позволяет находить и формулировать эмпирические законы и фундаментальные мировые константы. В связи с этим оно может служить источником формирования даже целых научных теорий. Так, многолетние измерения движения планет Тихо Браге позволили потом Иоганну Кеплеру создать обобщения в виде известных трех эмпирических законов движения планет. Измерение атомных весов в химии явилось одной из основ формулирования Дмитрием Менделеевым своего знаменитого периодического закона в химии и т. п. Измерение дает не только точные количественные сведения о действительности, но и позволяет вносить новые качественные соображения в теорию. Так произошло в итоге с измерением скорости света в опыте Майкельсона–Морли для создания Эйнштейном теории относительности. Примеры можно продолжать.

Важнейший показатель ценности измерения – его точность.

Точность измерений зависит от имеющихся приборов, их возможностей и качества, от применяемых методов и самой подготовки исследователя. Следует иметь в виду, что существуют определенные требования к уровню точности. Он должен находиться в соответствии с природой объектов и с требованиями познавательной, проектировочной, конструкторской или инженерной задачи. Так, в технике и строительстве постоянно имеют дело с измерением массы, длины и пр. Но в большинстве случаев абсолютная точность здесь не требуется, более того, она выглядела бы вообще смешно, если бы, скажем, вес опорной колонны для здания проверялся до тысячных долей грамма. Существует и проблема измерения массовидного материала, связанного со случайными отклонениями, как это бывает в больших совокупностях. Такие явления характерны для объектов микромира, для биологических, социальных, экономических и других подобных объектов. Здесь применимы поиски статистического среднего и методы, специально ориентированные на обработку случайного и его распределений в виде вероятностных методов. Для исключения случайных и систематических ошибок измерения, выявления ошибок и погрешностей, связанных с природой приборов и самого наблюдателя, развита специальная математическая теория ошибок.

В связи с развитием техники особое значение в XX веке приобрели методы измерения в условиях быстрого протекания процессов в агрессивных средах, где исключается присутствие наблюдателя. На помощь здесь пришли методы авто- и электрометрии, а также компьютерной обработки информации и управления процессами измерения. В их создании выдающуюся роль сыграли разработки ученых Новосибирского института автоматики и электрометрии СО РАН, а также НГТУ. Это были результаты мирового класса.

Измерение наряду с наблюдением и сравнением широко используется на эмпирическом уровне познания и деятельности человека вообще, оно входит в состав наиболее развитого, сложного и значимого метода – экспериментального.

Эксперимент. Под экспериментом понимается такой метод изучения и преобразования объектов, когда исследователь активно
воздействует на них путем создания искусственных условий, необходимых для выявления каких-либо интересующих его свойств, характеристик, аспектов, сознательно изменяя течение естественных процессов, ведя при этом регулирование, измерение и наблюдение. Основным средством создания таких условий служат разнообразные приборы и искусственные устройства. Эксперимент представляет собой наиболее сложный, комплексный и эффективный метод эмпирического познания и преобразования объектов разного рода. Но сущность его не в сложности, а в целенаправленности, преднамеренности и вмешательстве путем регулирования и управления в течение изучаемых и преобразуемых процессов и состояний объектов.

Отличительными признаками эксперимента считают возможность изучения и преобразования того или иного объекта в относительно чистом виде, когда все побочные факторы, затемняющие суть дела, устраняются почти целиком. Это дает возможность исследования объектов действительности в экстремальных условиях, т. е. при сверхнизких и сверхвысоких температурах, давлениях и энергиях, величинах скорости процессов, напряженности электрических и магнитных полей, энергиях взаимодействия. В этих условиях можно выявить неожиданные и удивительные свойства обычных объектов и тем самым глубже проникнуть в их сущность и механизмы преобразований.

Примерами явлений, открытых в экстремальных условиях, служат сверхтекучесть и сверхпроводимость при низких температурах. Важнейшим достоинством эксперимента стала его повторяемость, когда наблюдения, измерения, испытания свойств объектов проводятся многократно при варьировании условий, чтобы повысить точность, достоверность и практическую значимость ранее полученных результатов, убедиться вообще в существовании нового явления.

К эксперименту обращаются в следующих ситуациях: когда пытаются обнаружить у объекта ранее неизвестные свойства и характеристики – это исследовательский эксперимент; когда проверяют правильность тех или иных теоретических положений, выводов и гипотез – проверочный к теории эксперимент; когда проверяют правильность ранее произведенных экспериментов – проверочный к эмпирии эксперимент; учебно-демонстрационный эксперимент.

Наблюдения, измерения и эксперименты в основном базируются на различных приборах. Что же такое прибор с точки зрения его роли для исследования? В широком смысле слова под приборами понимают искусственные, технические средства и разного рода устройства, которые позволяют вести исследование какого-либо интересующего нас явления, свойства, состояния, характеристики с количественной стороны, а также создавать строго определенные условия для их обнаружения, реализации и регулирования; устройства, позволяющие вместе с тем вести наблюдение и измерение.

Не менее важно при этом выбрать систему отсчета, создать ее специально в приборе. Под системами отсчета понимают объекты, которые мысленно принимают за исходные, базисные и физически покоящиеся, неподвижные. Это хорошо видно при измерениях, осуществляющихся с помощью разных шкал для отсчета. Например, в астрономических наблюдениях – это Земля, Солнце, условно неподвижные звезды. Физики называют «лабораторной» ту систему отсчета, которая совпадает с местом наблюдения и измерения. В самом приборе система отсчета – это важная часть измерительного устройства, условно проградуированная на шкале мерная линейка, где наблюдателем фиксируется, например, отклонение стрелки или светового сигнала от начала шкалы. В цифровых системах измерения мы все равно имеем начало отсчета, известное наблюдателю на основе знания особенностей применяемого здесь счетного множества единиц измерения. Простые и понятные шкалы имеются у линеек, часов с циферблатом, у большинства электроизмерителей и термометров.

Создание приборов и изобретение новых как для измерений, так и для экспериментов – это издавна особая область деятельности ученых и инженеров, требующая огромного опыта и таланта. Сегодня – это также и современная, все более активно развивающаяся отрасль производства, торговли и соответствующего маркетинга. Сами приборы и устройства как продукты технологий, научного и технического приборостроения, их качество и количество – по сути дела показатель степени развитости той или иной страны и ее экономики.

Теоретические методы исследования

Методы теоретического познания – это абстрагирование, анализ и синтез, индукция и дедукция, идеализация, аналогия, формализация, моделирование, методы гипотез и аксиоматический, системный метод и подход и т. д.

Абстрагирование. Сущность абстрагирования состоит в мысленном отвлечении от несущественных свойств, отношений и связей в объекте и между ними при одновременной фиксации отдельных сторон, аспектов этих предметов в соответствии с целями познания и
задачами исследования, конструирования и преобразования. Результатом процесса абстрагирования будут абстракции – понятия естественного языка и понятия науки.

Метод абстрагирования включает два момента. Сначала производится отделение существенного от несущественного, важного от второстепенного в познавательной задаче. Затем производится оценка различных аспектов объекта, действующих факторов, условий, устанавливается наличие общего, принадлежность к определенным классам явлений, объектов и т. п. Необходимой стороной абстрагирования является установление независимости или пренебрежимо малой зависимости от определенных факторов. Далее производится замещение некоторого объекта идеальной или материальной природы, подвергающегося изучению, другим, менее богатым свойствами, имеющим ограниченное число параметров и характеристик. Полученный объект выступает в роли модели первого.

Следует заметить, что операция абстрагирования может применяться как к реальным, так и к абстрактным объектам, которые сами уже были результатом предшествующего абстрагирования. При этом мы как бы удаляемся от конкретности и богатства свойств исходного объекта, обедняем его, но иначе мы не смогли бы охватить широкие классы объектов и их общую сущность, взаимосвязь, форму, строение и т. п. Роль полученной в итоге абстракции состоит в том, что она
позволяет в познании назвать казавшиеся ранее разными предметы одним именем, заменить сложное простым, классифицировать многообразие по общим признакам, т. е. выйти в итоге к обобщению, а значит – к закону.

Анализ– это мысленное разделение интересующего нас объекта или его аспектов на отдельные части с целью их систематического изучения. В их роли могут выступать отдельные материальные или идеальные элементы, свойства, отношения и т. д.

Синтез – мысленное соединение ранее изученных элементов в единое целое.

Из приведенных определений уже видно, что это взаимно предполагающие и дополняющие друг друга методы. В зависимости от степени исследованности, глубины проникновения в сущность объекта или его аспектов применяются анализ и синтез различного рода или вида: прямой, или эмпирический, анализ и синтез, которые пригодны на стадии первого, еще поверхностного ознакомления с объектом исследования и его аспектами, особенно при изучении сложного объекта; возвратный, или элементарно-теоретический, анализ и синтез, которые пригодны для постижения моментов, сторон, аспектов сущности, овладения определенными причинно-следственными зависимостями; структурно-генетический анализ и синтез, которые позволяют выделять в объекте исследования самое главное, центральное, решающее, ведущее к развертыванию объекта в целое; они охватывают генетические связи и опосредствования; их целые цепочки ведут к полноте охвата частей и их содержания или к системному видению и описанию объекта.

Индукция и дедукция – следующие два метода – подобно предыдущим парные и взаимодополняющие. Они занимают особое положение в системе научных методов и включают в себя применение чисто формальных логических правил умозаключения и вывода – дедуктивного и индуктивного. Начнем с разъяснения смысла индукции.

Под индукцией понимают умозаключение от частного к общему, когда на основе знания о части предметов делается вывод о свойствах всего класса в целом. При этом можно выделить следующие виды индукции. Полная индукция, когда делается вывод о свойствах данного объекта на основе перебора всех объектов данного класса. Это совершенно достоверное знание. Всякая наука стремится к его получению и использует в роли доказательства достоверности ее выводов, их неопровержимости.

Неполная индукция, когда общий вывод делается из посылок, не охватывающих всех объектов или аспектов данного класса. В ней присутствует, таким образом, момент гипотезы. Ее доказательность слабее предыдущей, ибо нет правил без исключения.

Исторически первой была так называемая перечислительная (или популярная) индукция. Она используется, когда на опыте замечена какая-нибудь регулярность, повторяемость, о чем и формулируют суждение. Если не будет опровергающих примеров, то тогда делается общий вывод в форме умозаключения. Такую индукцию относят к полной. Полную индукцию иначе называют еще научной, так как она дает не только формальный результат, но и доказательство неслучайности найденной регулярности. Такая индукция позволяет уловить и причинно-следственные связи. Пример полной индукции: последовательно проверенные металлы – один, другой, третий и т. д. – обладают электропроводностью, из чего следует вывод, что все металлы электропроводны и т. д. Пример неполной индукции: каждое четное число делится на два, и хотя их всех бесконечно большое множество, мы все же делаем вывод о кратности всех четных чисел двум, и т. п.

Дедуктивным называется умозаключение, в котором вывод о свойствах объекта и о нем самом делается на основании знания общих свойств и характеристик всего множества. Роль дедукции в современном научном познании и знании резко возросла. Это связано с тем, что современная наука и инженерная практика сталкиваются с объектами, недоступными обычному чувственному восприятию (микромир, Вселенная, прошлое человечества, его будущее, очень сложные системы разного рода и т. п.), поэтому все чаще приходится обращаться к мыслям, нежели к наблюдениям и экспериментам. Особое значение дедукция имеет для формализации и аксиоматизации знания, построения гипотез в математике, теоретической физике, теории управления и принятия решений, экономике, информатике, экологии и т. д. Классическая математика – типично дедуктивная наука. Дедукция отличается от других методов тем, что при истинности исходного знания она дает истинное же выводное знание. Однако нельзя и переоценивать силу дедукции. Прежде чем ее применять, надо получить истинное исходное знание, общие посылки, а поэтому особое значение остается за методами получения такого знания, о которых говорилось выше.

Идеализация. Для целей научного познания, конструирования, проектирования и преобразования широко используются так называемые «идеальные объекты». Они не существуют в действительности, принципиально не реализуются на практике, но без них невозможны теоретическое знание и его приложения. К их числу относятся точка, линия, число, абсолютно твердое тело, точечный электрический заряд, заряд вообще, идеальный газ, абсолютно черное тело и многие другие. Науку без них нельзя представить. Мысленное конструирование таких объектов называется идеализацией.

Чтобы идеализация протекала успешно, необходима абстрагирующая деятельность субъекта, а также другие мыслительные операции: индукция, синтез и т. д. При этом мы ставим себе следующие задачи: мысленно лишаем реальные объекты некоторых свойств; наделяем мысленно эти объекты определенными нереальными предельными свойствами; именуем полученный объект. Чтобы выполнить эти задачи, прибегают к многоступенчатому абстрагированию. Например, отвлекаясь от толщины реального предмета, получают плоскость; лишая плоскость одного измерения, получают линию; лишая линию единственного ее измерения, получают точку, и т. п. А как перейти к предельному свойству? Расположим, к примеру, известные нам тела в ряд в соответствии с увеличением их твердости. Тогда, в пределе, мы получим абсолютно твердое тело. Примеры легко можно продолжить. Такой идеальный объект, как несжимаемость, сконструирован теоретически, когда свойство сжимаемости принимается равным нулю. Абсолютно черное тело мы получим, если припишем ему полное поглощение поступающей энергии.

Заметим, что абстрагирование от любого из свойств есть обязательно приписывание ему противоположного свойства, причем прежнее отбрасывается, иначе мы не получим идеального объекта.

Аналогия. Это один из методов познания, когда из сходства некоторых признаков, аспектов у двух или более объектов делают вывод о сходстве других признаков и свойств этих объектов.

Построим аналогию. Известно, что Солнце – рядовая звезда нашей Галактики, в которой порядка 100 млрд таких звезд. У этих светил много общего: огромные массы, высокая температура, определенная светимость, спектр излучения и т. д. У них есть спутники – планеты. По аналогии с нашей Солнечной системой ученые делают вывод, что кроме нашей в галактике есть еще обитаемые миры, что мы не одиноки во Вселенной. Аналогия не дает абсолютной достоверности для вывода: в ней всегда есть элемент догадки, предположения, и только опыт и практика могут вынести окончательный приговор той или иной аналогии.

Формализация. Сам этот термин неоднозначен и применяется в разных значениях. Первое – как метод решения специальных проблем в математике и логике. Например, доказательство непротиворечивости математических теорий, независимости аксиом и т. п. Вопросы такого рода решаются путем использования специальной символики, что позволяет оперировать не с утверждениями теории в их содержательном виде, а с набором символов, формул разного рода. Второе – в широком смысле – под формализацией понимается метод изучения разнообразных проблем путем отображения их содержания, структуры, отношений и функций при помощи различных искусственных языков: математики, формальной логики и других наук.

В чем состоит роль формализации в науке? Прежде всего формализация обеспечивает полноту обозрения определенных проблем, обобщенность подхода к ним. Далее благодаря символике, с чем формализация неизбежно связана, исключаются многозначность (полисемия) и размытость терминов обычного языка, в результате чего рассуждения становятся четкими и строгими, а выводы доказательными.
И, наконец, формализация обеспечивает упрощение изучаемых объектов, заменяет их исследование изучением моделей: возникает как бы моделирование на основе символики и формализмов. Это помогает успешнее решать различные познавательные, проектировочные, конструкторские и другие задачи. Из сказанного видно, что формализация связана с моделированием, она связана также с абстрагированием, идеализацией и другими методами.

Моделирование. Моделирование как мощный и эффективный метод применяется эмпирически в виде макетов и на теоретическом уровне в виде знаковых построений. Различают аналоговое моделирование, когда оригинал и модель описываются одинаковыми математическими уравнениями, формулами, схемами и т. п. Сложнее – знаковое моделирование. Здесь в роли моделей – заместителей реальных объектов – служат числа, схемы, символы и т. п. Собственно, и технический проект в значительной своей части выражается именно таким способом. Но этот вид моделирования получает дальнейшее свое развитие благодаря математике и логике в виде логико-математического моделирования. Здесь операции, действия с вещами, процессами, явлениями, свойствами и отношениями заменены знаковыми конструкциями, структурой их отношений, выражением на этой основе динамики объектов и их функций.

Еще одним шагом вперед стало развитие модельного представления информации на компьютерах: компьютерного моделирования. Построенные при этом модели опираются на дискретное представление информации об объектах. Открывается возможность моделировать в режиме реального времени, строить виртуальную реальность.

Аксиоматический метод – это метод организации наличного знания в дедуктивную систему. Он широко применяется в математике и математизированных дисциплинах. При использовании этого метода ряд простых идей, ранее доказанных или очевидных, вводится в основы теории в виде исходных положений. В математике их называют аксиомами, в теоретической физике и химии – «началами» или принципами. Все остальное знание – все теоремы, все законы и их следствия – выводятся из них по определенным логическим правилам, т. е. дедуктивно.

Утверждение аксиоматического метода в науке связывают с появлением знаменитых «Начал» Евклида. Основные требования к данному методу таковы: непротиворечивость аксиом, т. е. в системе аксиом или начал не должны одновременно присутствовать некоторое утверждение и его отрицание; полнота, т. е. аксиом без следствий не должно быть, и их количество должно дать нам все следствия или их отрицания; независимость, когда любая аксиома не должна быть выводима из других. К данной системе добавить нечего.

Достоинства аксиоматического метода состоят в том, что аксиоматизация требует точного определения используемых понятий и строгости рассуждений. Она упорядочивает знание, исключает из него ненужные элементы, устраняет двусмысленность и противоречия, позволяет по-новому взглянуть на прежде достигнутое знание в рамках определенной теоретической системы. Правда, применение этого метода ограничено, и в рамках математики он тоже имеет определенные границы. В выяснении этого вопроса выдающуюся роль сыграла доказанная Куртом Геделем теорема о принципиальной неполноте развитых формальных систем знания. Суть ее в том, что в рамках данной системы можно сформулировать такие утверждения, которые нельзя ни доказать, ни опровергнуть без выхода из данной аксиоматизированной системы в метатеорию. Для всей математики такую роль играет арифметика. Результат Геделя привел к краху иллюзии математиков о всеобщей аксиоматизации математики.

Формы познания

Формами называют различные результаты познавательной деятельности, в которых представлено и организовано научное и техническое знание. Среди них – факт, гипотеза, закон, принцип, теория.

Факт. Факты образуют живую ткань любого знания. В науке и технике – они воздух, которым дышит ученый, исследователь. Но факты еще надо добыть, описав их на языке теории, передать их смысл и оформить в виде истинных суждений. Субъект познания обращен к объектам и получает в виде итога знание в форме фактических суждений. Вместе субъект–объект–знание образуют так называемый «золотой треугольник познания».

В научном мышлении факт выражен в виде единичного суждения, даже если речь идет о совокупности многих объектов. Но описание факта в науке всегда, как говорят методологи, «теоретически нагружено», т. е. связано с определенной концепцией и теоретическими терминами. Подчеркнем: в самой действительности никаких фактов нет, они – в головах людей.

Факты можно подразделить в целом при сравнении их друг с другом на однородные – все случаи притяжения тел к Земле, рождения живых существ и их смерти, необходимой связи людей друг с другом в обществе и т. п.; неоднородные – трение тел, магнетизм, питание живых существ, парламентские выборы и т. д.; массовидные – для групп и совокупностей любого рода вроде взаимодействий частиц материи, молекул газа, демографических процессов; фундаментальные – как переход тепла от более нагретого тела к менее нагретому; нефундаментальные – характер ветвления кроны дерева, размещение в городе торговых точек, поломка машины.

Однородные факты могут быть обобщены, когда познание «схватит» более глубокую сущность с помощью тех или иных методов познания. Так, фундаментальный закон природы – закон сохранения энергии – на деле сформулирован путем обобщения законов сохранения механической, тепловой и электрической энергии. Известный физик Макс Борн писал: «Все наше познание природы начинается с накопления фактов, многочисленные факты обобщаются в простые законы, а последние в свою очередь обобщаются в более общих
законах».

Гипотеза. Эта форма научного познания ведет исследователя на основе фактов разного рода через предположение, возможное объяснение к научной теории. В современной науке гипотезы – это своеобразные локомотивы науки. Вместе с тем в истории науки гипотез, не ставших законами, принципами и теориями, – бесчисленное множество. Поэтому говорят, что наука – это кладбище гипотез. Эти гипотезы, которые вызывались в воображении исследователей теми или иными реальными проблемами, равно как и химерическими – такими как создание «вечного» двигателя – сами подталкивали к сбору новых фактов.

В своем развитии гипотеза как предположение проходит ряд стадий: накопления фактов; выдвижения простейшего предположения, часто на базе аналогии; накопления новых фактов; формулирования зрелой гипотезы и получения следствий из нее, вплоть до развертывания целой теории; подтверждения гипотезы или ее опровержения.
В последнем случае гипотеза превращается в закон, принцип в рамках аксиоматической системы или даже становится теорией. Все зависит здесь от уровня общности гипотезы. Формально гипотеза – это суждение или связанная группа суждений, логическая система. Но настоящая научная гипотеза никогда не «берется с потолка». Она связана со всем знанием о предмете, междисциплинарным знанием, методологией вроде логики и математики и из них выводится.

Иногда гипотезу противопоставляют опыту, считая ее интеллектуальной спекуляцией. Так, Исаак Ньютон говорил: «Гипотез не измышляю!». Однако он сам находился среди гипотез, как среди пчел в улье. Разве не было у него гипотезы о мировом эфире, о бесконечно большой скорости передачи взаимодействий, об абсолютных пространстве и времени? Другое дело, что Ньютон не осознавал их как гипотезы и считал очевидными. Мы слишком многое считаем очевидным и в итоге заблуждаемся!

Закон. Эта форма есть как бы ставшее, состоявшееся знание, чаще всего – результат индукции, аналогии, синтеза и подтверждения гипотез опытом. Закон науки схватывает повторяющееся, прочное, необходимое, существенное, устойчивое в массе явлений любой природы. Логическая форма закона – суждение. В математике его эквивалент – теорема.

Различают всеобщие, частные и конкретные законы. Для физического мира всеобщими законами будут законы симметрии или сохранения; частными будут законы отдельных областей физического (механики, теплоты, оптики) и духовного (психики, языка, мышления);
о конкретных законах отдельных объектов мы нередко узнаем из практики. По их характеру выделяют качественные и количественные законы. Первые чаще всего можно встретить в сфере сложных систем: техники, экономики, управления и пр.

Необходимо разделить законы по их назначению: законы для описания и законы для объяснения. Описателен, например, закон всемирного тяготения, так как он не объясняет причину тяготения; напротив, объясняющий закон говорит о том, почему протекает данное явление, почему именно так устроен данный объект. Логическая форма последнего – «Если…, то…». При этом важно оговорить условия и разного рода ограничения. В методологии поэтому различают законы дозволения (их большинство) и законы запрета, такие как недостижимость абсолютного нуля температуры, невозможность передачи тепла от холодного тела к нагретому, разгон тела с массой покоя до скорости света. Вообще познание лишь тогда достигает глубины и совершенства, когда оно выходит на дорогу обобщений в объяснении многообразия действительности в форме законов.

Принципы. Вспомним теперь, что было сказано выше: закон – это нечто подобное математической теореме. Если же закон помещен не в конец, а в начало цепочки познания, то формально его роль такая же, как аксиомы в математике. То же самое можно проделать и с гипотезами: из них можно развернуть цепочку следствий. В итоге перед нами будет уже в аксиоматической теории то, что в естествознании и в технических теориях называют принципом или началом. Иначе говоря, принцип – утверждение, однопорядковое с законом, но помещенное в начало цепочки умозаключений и выводов, а закон – следствие. Совокупность фундаментальных понятий, определений и принципов образует аксиоматику теории. Но в ряду начальных утверждений теории могут быть и фундаментальные факты, такие как постоянство скорости света в теории относительности или дискретности действия в квантовой механике. Это – принципиальные факты.

Принципы совместно с научной картиной мира, специальной исследовательской программой и парадигмой – особым углом зрения на проблемы некоторой предметной области, фундаментальными понятиями, гипотезами и законами – подводят нас к возможности развернуть научную теорию.

Научная теория. Под научной теорией как раз и понимают систему утверждений об объектах, связанных отношениями выводимости и зависимости. Научная теория – это не только форма познания, но и главная единица теоретического знания, с которой сталкивается всякий, кто учится, исследует, конструирует, проектирует и действует. Говорят, что нет ничего практичнее, чем хорошая научная теория.

Теория имеет сложную структуру. В ее состав входит «ядро», или основания теории, т. е. система принципов и основных понятий.
В формальных теориях в ее состав включают правила операций над величинами и язык – термины и символы. Последний тип теорий – это высший, предельный тип. Он характерен для математики и математической логики – в основном дедуктивных по способу вывода
теорем и следствий, а также приложений в практику. Вместе с тем никому еще не удалось выстроить теорию на одном-единственном принципе: как правило, их всегда несколько.

Выше уже говорилось о том, в каких отношениях должны находиться аксиомы или принципы теории. В целом в основаниях не бывает противоречащих друг другу и лишних принципов, хотя могут быть и не все необходимые принципы. Это определяется вмешательством заданного многомерного пространства и его топологии. Заметим, что в основаниях теорий аксиоматического типа содержится также и всевозможное количество следствий, т. е. принципы – это «свертка» всех возможных утверждений теории, их «консервы». Подобный концентрат информационно хорошо обозрим, он эвристичен, лишь бы мы сами владели техникой вывода и логикой. Заманчиво было бы уложить хотя бы крупные блоки информации о мире и о нас в подобные «свертки»!

Теории можно подразделить, противопоставив описательный и объясняющий подходы, и получить следующие разновидности: феноменологические, полуфеноменологические, объясняющие. В первых вообще не пытаются свести описание явлений (феноменов) к внутренним законам (фенология, описательная астрономия и т. п.). Вторые характерны для технического и технологического знания (теория машин и механизмов, электротехника, химические технологии и др.). Для них важнее всего прагматическая и прикладная стороны. Третий тип – это фундаментальные теории природы, общества и мышления от космологии и физики до социологии, психологии и логики.

Теории можно различать по их целям, методам и функциям на описательные, объясняющие, классифицирующие, жестко детерминированные и статистические. Для нас важна классификация по уровню развитости, которая обусловлена неизбежным различием в фактуальной базе теорий, языке, методах получения знания и способах проверки его на достоверность. Тогда мы получим теории трех типов: эмпирические; математи­зированные; дедуктивные. Последний тип подразделяется по степени близости к идеальному виду на гипотетико-дедуктивные и аксиоматические теории. Можно заподозрить, что вся эта классификация отображает исторический ход развития теорий, который математика в общем-то в основном прошла – историкам науки это известно. Содержательные теории физики, теории управления и информатики близки к тому. Вместе с тем история науки не закончена, и предельным состоянием ее был бы идеал единой аксиоматизированной и формализованной науки. Увы! Такое состояние знания есть явная асимптота процесса познания.