Уровни или стороны естествознания

Уровни или стороны естествознания. Основными элементами естествознания являются: • твердо установленные факты; • закономерности, обобщающие группы фактов; • теории, как правило, представляющие собой системы за¬кономерностей, в совокупности описывающих некий фрагмент реальности; • научные картины мира, рисующие обобщенные образы всей реальности, в которых сведены в некое системное единство все теории, допускающие взаимное согласова¬ние. Проблема различия теоретического и эмпирического уровней научного познания коренится в разнице способов иде¬ального воспроизведения объективной реальности, подходов к построению системного знания.

Отсюда вытекают и другие, уже производные отличия этих двух уровней.

За эмпирическим знанием, в частности, исторически и логически закрепилась функция сбора, накопления и первичной рациональной обра¬ботки данных опыта.

Его главная задача — фиксация фактов. Объяснение же, интерпретация их — дело теории. [4, с.56] Методологические программы сыграли свою важную историческую роль. Во-первых, они стимулирова¬ли огромное множество конкретных научных исследований, а во-вторых, «высекли искру» некоторого понимания структуры научного познания. Выяснилось, что оно как бы «двухэтажно». И хотя занятый теорией «верхний этаж» вроде бы надстроен над «нижним» (эмпирией) и без последнего должен рассыпать¬ся, но между ними почему-то нет прямой и удобной лестницы.

Из нижнего этажа на верхний можно попасть только «скачком» в прямом и переносном смысле. При этом, как бы ни была важна база, основа (нижний эмпирический этаж нашего зна¬ния), решения, определяющие судьбу постройки, принимаются все-таки наверху, во владениях теории. В наше время стандартная модель строения научного знания выглядит примерно так. Познание начинается с установления путем наблюдения или экспериментов различных фактов. Если среди этих фактов обнаруживается некая регулярность, повторяемость, то в принципе можно утверждать, что найден эмпи¬рический закон, первичное эмпирическое обобщение.

И все бы хорошо, но, как правило, рано или поздно отыскиваются такие факты, которые никак не встраиваются в обнаруженную регу¬лярность. Тут на помощь призывается творческий интеллект ученого, его умение мысленно перестроить известную реаль¬ность так, чтобы выпадающие из общего ряда факты вписа¬лись, наконец, в некую единую схему и перестали противоре¬чить найденной эмпирической закономерности.

Обнаружить эту новую схему наблюдением уже нельзя, ее нужно придумать, сотворить умозрительно, представив перво¬начально в виде теоретической гипотезы. Если гипотеза удачна и снимает найденное между фактами противоречие, а еще лучше — позволяет предсказывать получение новых, нетриви¬альных фактов, это значит, что родилась новая теория, найден теоретический закон. Известно, к примеру, что эволюционная теория Ч. Дарвина долгое время находилась под угрозой краха из-за распростра¬ненных в XIX в. представлений о наследственности.

Считалось, что передача наследственных признаков происходит по прин¬ципу «смешивания», т.е. родительские признаки переходят к потомству в некоем промежуточном варианте. Если скрестить, допустим, растения с белыми и красными цветками, то у полу¬ченного гибрида цветки должны быть розовыми. В большинст¬ве случаев так оно и есть. Это эмпирически установленное обобщение на основе множества совершенно достоверных эм¬пирических фактов. [4, с.58] Но из этого, между прочим, следовало, что все наследуемые признаки при скрещивании должны усредняться.

Значит, лю¬бой, даже самый выгодный для организма признак, появив¬шийся в результате мутации (внезапного изменения наследст¬венных структур), со временем должен исчезнуть, раствориться в популяции. А это в свою очередь доказывало, что естествен¬ный отбор работать не должен! Британский инженер Ф. Дженкин доказал это строго математически.

Ч. Дарвину данный «кошмар Дженкина» отравлял жизнь с 1867 г но убедитель¬ного ответа он так и не нашел. (Хотя ответ уже был найден. Дарвин просто о нем не знал.) Дело в том, что из стройного ряда эмпирических фактов, рисующих убедительную в целом картину усреднения наследуемых признаков, упорно выбивались не менее четко фикси¬руемые эмпирические факты иного порядка. При скрещивании растений с красными и белыми цветками, пусть не часто, но все равно будут появляться гибриды с чисто белыми или крас¬ными цветками.

Однако при усредняющем наследовании при¬знаков такого просто не может быть — смешав кофе с моло¬ком, нельзя получить черную или белую жидкость! Обрати Ч. Дарвин внимание на это противоречие, наверняка, к его славе прибавилась бы еще и слава создателя генетики. Но не обратил. Как, впрочем, и большинство его современников, считавших это противоречие несущественным. И зря. Ведь такие «выпирающие» факты портили всю убедитель¬ность эмпирического правила промежуточного характера на¬следования признаков.

Чтобы эти факты вписать в общую кар¬тину, нужна была какая-то иная схема механизма наследова¬ния. Она не обнаруживалась прямым индуктивным обобщени¬ем фактов, не давалась непосредственному наблюдению. Ее нужно было «узреть умом», угадать, вообразить и соответствен¬но сформулировать в виде теоретической гипотезы. [4, с.60] Эту задачу, как известно, блестяще решил Г. Мендель. Суть предложенной им гипотезы можно выразить так: наследование носит не промежуточный, а дискретный характер.

Наследуемые признаки передаются дискретными частицами (сегодня мы на¬зываем их генами). Поэтому при передаче факторов наследст¬венности от поколения к поколению идет их расщепление, а не смешивание. Эта гениально простая схема, развившаяся впо¬следствии в стройную теорию, объяснила разом все эмпириче¬ские факты. Наследование признаков идет в режиме расщепле¬ния, и поэтому возможно появление гибридов с «несмеши¬вающимися» признаками.

А наблюдаемое в большинстве случа¬ев «смешивание» вызвано тем, что за наследование признака отвечает, как правило, не один, а множество генов, что и «сма¬зывает» менделевское расщепление. Принцип естественного отбора был спасен, «кошмар Дженкина» рассеялся. Таким образом, традиционная модель строения научного знания предполагает движение по цепочке: установление эмпи¬рических фактов — первичное эмпирическое обобщение — об¬наружение отклоняющихся от правила фактов — изобретение теоретической гипотезы с новой схемой объяснения — логический вывод (дедукция) из гипотезы всех наблюдаемых фактов, что и является ее проверкой на истинность.

Подтверждение гипотезы конституирует ее в теоретический закон. Такая мо¬дель научного знания называется гипотетико-дедуктивной. Счи¬тается, что большая часть современного научного знания по¬строена именно таким способом. [4, с.61] 1.2. Функции эмпирической, теоретической и прикладной сторон естествознания Главная опора, фундамент науки — это, конечно, установ¬ленные факты.

Если они установлены правильно (подтвер¬ждены многочисленными свидетельствами наблюдений, экспе¬риментов, проверок и т.д.), то считаются бесспорными и обяза¬тельными. Это эмпирический, т.е. опытный базис науки. Коли¬чество накопленных наукой фактов непрерывно возрастает. Ес¬тественно, они подвергаются первичному эмпирическому обоб¬щению, приводятся в различные системы и классификации. Обнаруженные в опыте общность фактов, их единообразие свидетельствуют о том, что найден некий эмпирический закон, общее правило, которому подчиняются непосредственно на¬блюдаемые явления. Но значит ли это, что наука выполнила свою главную зада¬чу, состоящую, как известно, в установлении законов? К сожа¬лению, нет. Ведь фиксируемые на эмпирическом уровне зако¬номерности, как правило, мало что объясняют.

Обнаружили, к примеру, древние наблюдатели, что большинство светящихся объектов на ночном небе движется по четким кругообразным траекториям, а несколько других совершают какие-то петлеоб¬разные движения.

Общее правило для тех и других, стало быть, есть, только как его объяснить? А объяснить непросто, если не знать, что первые — это звезды, а вторые — планеты, и их «неправильное» поведение в небе вызвано совместным с Зем¬лей вращением вокруг Солнца. Кроме того, эмпирические закономерности обычно малоэвристичны, т.е. не открывают дальнейших направлений науч¬ного поиска. Эти задачи решаются уже на другом уровне по¬знания — теоретическом.

Проблема различения двух уровней научного познания — теоретического и эмпирического (опытного) — вытекает из од¬ной специфической особенности его организации. Суть этой особенности заключается в существовании различных типов обобщения доступного изучению материала. Наука ведь уста¬навливает законы. А закон — есть существенная, необходимая, устойчивая, повторяющаяся связь явлений, т.е. нечто общее, а если строже — то и всеобщее для того или иного фрагмента реальности. [1, с.34] Общее же (или всеобщее) в вещах устанавливается путем абстрагирования, отвлечения от них тех свойств, признаков, характеристик, которые повторяются, являются сходными, одинаковыми во множестве вещей одного класса.

Суть формально-логического обобщения как раз и заключается в отвле¬чении от предметов такой «одинаковости», инвариантности. Данный способ обобщения называют «абстрактно-всеобщим». Это связано с тем, что выделяемый общий признак может быть взят совершенно произвольно, случайно и никак не выражать сути изучаемого явления.

Например, известное античное определение человека как существа «двуногого и без перьев» в принципе применимо к любому индивиду и, следовательно, является абстрактно-общей его характеристикой. Но разве оно что-нибудь дает для пони¬мания сущности человека и его истории? Определение же, гла¬сящее, что человек — это существо, производящее орудия тру¬да, напротив, формально к большинству людей неприменимо. Однако именно оно позволяет построить некую теоретическую конструкцию, в общем удовлетворительно объясняющую исто¬рию становления и развития человека. Здесь мы имеем дело уже с принципиально иным видом обобщения, позволяющим выделять всеобщее в предметах не номинально, а по существу.

В этом случае всеобщее понимает¬ся не как простая одинаковость предметов, многократный по¬втор в них одного и того же признака, а как закономерная связь многих предметов, превращающая их в моменты, сторо¬ны единой целостности, системы.

А внутри этой системы все¬общность, т.е. принадлежность к системе, включает не только одинаковость, но и различия, и даже противоположности. Общ¬ность предметов реализуется здесь не во внешней похожести, а в единстве генезиса, общем принципе их связи и развития. Именно эта разница в способах отыскания общего в вещах, т.е. установления закономерностей, и разводит эмпирический и теоретический уровни познания. На уровне чувственно-практи¬ческого опыта (эмпирическом) возможно фиксирование только внешних общих признаков вещей и явлений. Существенные же внутренние их признаки здесь можно только угадать, схватить случайно.

Объяснить же их и обосновать позволяет лишь тео¬ретический уровень познания. [1, с.36] В теории происходит переорганизация или переструктури¬зация добытого эмпирического материала на основе некоторых исходных принципов. Это вроде игры в детские кубики с фраг¬ментами разных картинок. Для того чтобы беспорядочно раз¬бросанные кубики сложились в единую картинку, нужен некий общий замысел, принцип их сложения.

В детской игре этот принцип задан в виде готовой картинки-трафаретки. А вот как такие исходные принципы организации построения научного знания отыскиваются в теории — великая тайна научного твор¬чества. Наука потому и считается делом сложным и творческим, что от эмпирии к теории нет прямого перехода. Теория не строится путем непосредственного индуктивного обобщения опыта. Это, конечно, не означает, что теория вообще не связа¬на с опытом. Изначальный толчок к созданию любой теорети¬ческой конструкции дает как раз практический опыт. И прове¬ряется истинность теоретических выводов опять-таки их прак¬тическими