Материальные средства научного познания

Научное познание невозможно без определенного созна­тель­ного и бессознательного использования исторически сло­жив­шихся средств познания. В наше время, когда наука ста­новится непосредственной производительной силой, а науч­но-техническая революция приобретает все более широкий раз­мах, изучение и разработка этих средств является акту­альной задачей гносеологии и философии науки. К средст­вам научного познания относятся язык науки, специальная научная аппара­тура (приборы) и методы, посредством которых наука выявляет и изучает свои объекты.

Для целей науки, для описания изучаемых ею объектов обыденный, естественный язык оказывается недостаточным. Как известно, обыденный язык, обладая такими достоинст­вами, как универсальность, выразительность, высокая комби­на­тор­ность и т. д., не свободен вместе с тем от ряда черт, препятст­вующих каноническому его использованию. К ним относятся многозначность слов и выражений, громоздкость и необозри­мость некоторых оборотов, нечеткость синтакси­чес­ких и семан­тических правил, многообразность и неопреде­лен­ность прагма­тики. Язык науки же строится с таким рас­четом, чтобы преодо­леть или свести к минимуму некоторые указанные выше черты естественного языка.

Язык науки можно подразделить на специализированные языки и особые формализованные языки. Специализиро­ван­ные языки науки достигают точности (т. е. однозначности и количественной определенности) с помощью научных опре­де­ле­ний и применения математики. Так, словарь какой-либо науки (специализиро­ванный язык), включающий ее основные терми­ны, можно подразделить на две неравные части. Пер­вую составляет небольшое число так называе­мых базисных «слов», при помощи которых определяются все остальные, производные термины. Последние практически вполне одно­знач­ны. Напри­мер, в словаре классической кинематики в качестве исходных неопределяемых терминов взяты «путь», обозначае­мый символом s, и «время» — t. Их достаточно для по­строения остальных терминов («скорость», «ускорение» и др.). При этом в связи с требованием компактности, удобо­обо­зри­мости и изящества языка науки вновь вводимые про­изводные термины всегда, когда это возможно, определяются не через исходные, а через ближайшие произ­водные термины (например, «ускорение» определяется через «скорость», а не через «путь» и «время»). Термины «равняется» «сложить», «делить» и т. д., которые широко используются в кинематике, физике вообще и других нау­ках, определены в словаре мате­матики и выполняют как бы служебную роль в определениях и высказываниях специальных наук.

Язык математики отличается от естественного тем, что переход от одних выражений к другим совершается по некото­рым заранее установлен­ным и строго определенным правилам. Более того, математика (особенно ее переменные) позволяет от­влекаться (абстрагироваться) от предметного со­держания своих языковых выражений и сосредоточивать вни­мание на опера­циях, связях и отношениях выражений, при­меняемых в мате­матике. Математика имеет формальные пра­вила преоб­разования одних математических выражений в другие, но связи и отношения математических выражений в конечном счете отражают связи и отношения предметов и яв­лений объективной реальности. В языковом же плане пре­об­разование математических выражений базируется на обще­семио­тическом явлении — синонимии, а в транзитив­ности (пе­реходности) математических выражений проявляется не­пре­рывность мышления и континуальность зна­чения (смысла).

В своей абстрактности и формальности правил построе­ния и преобразования выражений формализованные языки идут дальше математики. Эти специально создаваемые искус­ствен­ные языки отличаются от естественных не только особым харак­тером своих знаков, но и совершенно особым синтаксисом. При построении формализованного языка сна­чала точно устанавли­вается его словарь, или алфавит, содер­жащий знаки определен­ного вида. Затем указываются прави­ла построения из знаков алфавита предложений, считающих­ся в данном языке осмыслен­ными, или правильными. И, наконец, формулируются и пере­чис­ляются правила преобра­зования, позволяющие из одних пра­вильных предложений выводить другие. В таком полностью формализованном языке нет места для языковой интуиции, нет неясных, под­разумеваемых правил.

Достоинством формальных знаковых систем является воз­мож­ность осуществления в их рамках исследования по­знавае­мых объектов чисто формальным путем (опери­ро­ва­нием зна­ками) без непосредственного обращения к реальным объектам. Однако при этом следует учитывать, что формализованные зна­ковые системы репрезентируют (пред­ставляют) определенные положения теории. Следовательно, в конечном счете такие системы (формализ­мы) не теряют полностью связь с реальностью, с эмпирией. Формализмы должны иметь эмпирическую интерпретацию, при этом не обя­зательно единственную. Последнее обстоятельство свиде­тельст­вует об эвристических возможностях формализован­ных систем. А построение и использование таких систем в познании называются методом формализации. Именно с помощью метода формализации, с помощью математических уравнений Максвелла, была теоретически открыта такая раз­но­видность материи, как поле (об этом мы уже упоминали).

Современная наука, особенно естествознание, немыс­ли­ма без таких материальных средств познания, как приборы, с помощью которых добываются решающие факты и доказы­вает­ся истинность научных теорий. Приборы усиливают познава­тель­ную мощь органов чувств, позволяют человеку выйти далеко за пределы его естественных возможностей. С помощью приборов человек стал проникать в такие области мира, которые без них недоступны. Это прежде всего микро- и мегамир. Так, с помощью автоматических межпланетных станций «Марс», «Маринер» и «Феникс» ученые за послед­ние несколько десят­ков лет узнали о Марсе больше, чем за всю предшествующую историю цивилизации.

С усложнением познавательного процесса усложняются и научные приборы. Это естественно и закономерно. Однако важно то, что в связи с этим существенно изменяется роль прибора в познании, а это в свою очередь создает опреде­лен­ные гносеологические трудности. Ранее прибо­ры не оказы­вали существенного влияния ни на субъект, ни на объект. Они были в известной мере внешними к познавательному процессу. Это можно изобразить такой схемой (рис. 6), где
S — субъект, О — объект, Р — прибор:

 

 

Рис. 6

В настоящее время приборы стали подлинными посред­никами между субъектом и объектом. Они включаются в струк­туру познавательного процесса, оказы­вая влияние на субъект и объект познания. Соответственно схема (рис. 7) будет выглядеть так:

 

 

Рис. 7

В связи с существенной ролью прибора в познании возни­кает пробле­ма объективности знания, полученного с помощью прибора. В тех случаях, когда воздействием при­бора на объект нельзя пренебречь, разрабатывают теорию взаимодействия прибора и объекта. И вычисляя соответст­вующие поправки, мысленно восстанавливают объект в том виде, в каком он был до включения прибора. К сожалению, в настоящее время это осуществимо лишь по отношению к макроскопическим объек­там. Для микроскопических объек­тов (элемен­тарных частиц, отдельных атомов и т. п.) из-за статистичес­кого харак­тера соотношения между теорией и данными опыта учесть от­дельные воздействия прибора на объект пока не представляется воз­можным. Абсолютизируя указанную трудность, некоторые естествоиспытате­ли (в том числе такие известные, как В. Гей­зенберг и Н. Бор) стали склоняться в истолковании роли прибора в познании к осо­бой разновид­ности «физического» идеализма: к «селектив­но­му» (в терминологии Эддингтона), или «приборному» идеа­лизму. Некоторые противники материализма даже заявили о «принципиальной неконтролируемости» воздей­ст­вия прибо­ра на микрообъекты и о том, что природа (внешний мир) фабрикуется с помощью прибора. Иначе говоря, микромир создается по воле наблюдателя либо как собрание частиц, ли­бо как множество волн. Преодолеть данную форму идеализма и получить правильное философ­ское решение проблемы соотно­шения прибора и объекта можно лишь, опи­раясь, во-первых, на признание объективности и неисчерпаемости объек­та исследо­вания, и, во-вторых, на глубокий и всесто­ронний учет функ­ций прибора в эксперименте.

Приборы действительно могут создавать среду для по­рож­дения свойств объекта, проявляющихся только при взаи­мо­дей­ст­вии его с прибором. Это так называемые свойства диспози­ционного характера. Академик В.А. Фок отмечает, что электрон содержит в себе свойства быть частицей или волной не в действительности (актуально), а лишь в воз­можности. В за­ви­симости от того, какой тип прибора выбран для наблюдения, реализуется либо одна, либо другая возмож­ность. Но эти воз­мож­ности объективны. Они определяются природой, структур­ной организацией объекта. Нет в приро­де, строго говоря, кис­лого, сладкого и т. п., но есть вещества с определенной струк­турной организацией, которые при взаимодействии с опреде­ленными органами чувств человека порождают эти свойства. Несомненно также, что по мере углубления наших представ­ле­ний о микрообъектах и рас­ширения технических возмож­ностей будут построе­ны более «чувствительные» приборы, способные фиксировать возмож­ные свойства объектов. И, безуслов­но, будут созданы более глубокие и всес­торонние теории, учитывающие конкретные акты взаимодействия прибора и объекта.