Основные признаки науки и функции науки

Наука есть знание, зафиксированное в определённой системе знаков, построенной на основании точных правил.

Наука всегда фиксируется в максимально определённом (для каждого исторического уровня) языке.

Наука есть система знаний о законах функционирования и развития объектов и субъектов.

Наука представляет собой знание, эмпирически проверяемое и подтверждаемое.

Наука представляет собой систему непрерывно возрастающих и пополняющихся знаний. Это пополнение осуществляется при помощи более совершенных методов и средств исследований.

Наука обладает составом, в который входят предмет, теория и гипотеза, метод и факт, описание эмпирического материала.

Функции науки:

- Мировоззренческая функция: на каждом историческом этапе развития человеческого общества наука формирует определенную картину мира и тем самым определяет мировоззрение человека.

- Интегративная функция науки заключается в объединении отдельных достоверных знаний о мире в целостную непротиворечивую систему

- Гносеологическая функция науки направлена на выявление сущности и закономерности функционирования и развития природных и социальных явлений

- Методологическая функция: наука создает различные методы и способы исследовательской деятельности

- Прогностическая функция: на основе выявленных закономерностей изученных явлений наука способна объяснить перспективные тенденции развития природы и общества.

- Функция науки как непосредственной производительной силы, современная наука непосредственно связана с практикой, целью научных достижений является их практическая реализация; одновременно, практическая жизнь человека все более оказывается связанной и зависимой от научных достижений и открытий.

- Функция науки как социальной силы: на современном этапе развития человеческого общества научные достижения все чаще используются при разработке программ социального и экономического развития.

 

История возникновения науки.

С развитием письменности в странах древних цивилизаций накапливались и осмысливались эмпирические знания о природе, человеке и обществе, возникали зачатки математики, логики, геометрии, астрономии, медицины. Предшественниками современных учёных были философы Древней Греции и Рима, для которых размышления и поиск истины становятся основным занятием. В Древней Греции появляются варианты классификации знаний.

Наука в современном понимании начала складываться с XVI—XVII веков. В ходе исторического развития её влияние вышло за рамки развития техники и технологии. Наука превратилась в важнейший социальный, гуманитарный институт, оказывающий значительное влияние на все сферы общества и культуру. Объём научной деятельности с XVII века удваивается примерно каждые 10—15 лет (рост открытий, научной информации, числа научных работников).

В развитии науки чередуются экстенсивные и революционные периоды — научные революции, приводящие к изменению её структуры, принципов познания, категорий и методов, а также форм её организации. Для науки характерно диалектическое сочетание процессов её дифференциации и интеграции, развития фундаментальных и прикладных исследований.

 

Учёные

Учёный — представитель науки, осуществляющий осмысленную деятельность по формированию научной картины мира, чья научная деятельность и квалификация в той или иной форме получили признание со стороны научного сообщества. Основной формальный признак признания квалификации — публикация материалов исследований в авторитетных научных изданиях и доклады на авторитетных научных конференциях. Доклад на всероссийских и международных научных конференциях приравнивается к научной публикации, однако для соискателей учёной степени существует ряд ограничений.

Основной формальный признак признания квалификации — публикация материалов исследований в авторитетных научных изданиях и доклады на авторитетных научных конференциях. Доклад на всероссийских и международных научных конференциях приравнивается к научной публикации, однако для соискателей учёной степени существует ряд ограничений.

В России существует практика попытка отделения авторитетных научных изданий от прочих в виде списка изданий, публикации в которых признаются Всероссийской аттестационной комиссией (ВАК). Как правило, наибольшим приоритетом пользуются международные издания и конференции, и признание на международном уровне выше национального. В последнее время главным критерием уровня издания является включение его в международные базы данных Scopus (библиографическая и реферативная база данных и инструмент для отслеживания цитируемости статей, опубликованных в научных изданиях) и Web of Sciense (поисковая интернет-платформа, объединяющая реферативные базы данных публикаций в научных журналах и патентов), (США). Количество публикаций, зарегистрированных в этих базах в России является также главным критерием качества научной деятельности научных организаций.

Существуют также практика выстраивания рейтингов по числу ссылок на работы данного учёного из работ других учёных. Главным инструментом для этого является индекс Хи́рша — наукометрический показатель, предложенный в 2005 году аргентино-американским физиком Хорхе Хиршем. Индекс Хирша является количественной характеристикой продуктивности учёного, группы учёных, научной организации или страны в целом, основанной на количестве публикаций и количестве цитирований этих публикаций.

Среди учёных принято любую достаточно длительную работу по исследованию какой-то определённой темы завершать публикацией соответствующей монографии, которая обычно содержит детальное описание методики исследования, изложение результатов проведённой работы, а также их интерпретацию.

В учёном сообществе высоко ценится педагогическая работа. Право читать лекции в престижном учебном заведении является признанием уровня и квалификации учёного. Высоко также ценится создание научной школы, то есть подготовка нескольких учёных, развивающих идеи учителя.

Принадлежность к профессиональной науке и уровень квалификации учёного могут формально определяться местными и национальными квалификационными комиссиями (совет по защите диссертаций, аттестационная комиссия, ВАК). В СССР и России квалификация учёного формально подтверждается учёной степенью (кандидат или доктор наук) и учёным званием (доцент или профессор). Присвоение как степеней, так и званий контролируется ВАК. Учёные степени присваиваются по направлениям наук, например, кандидат физико-математических наук, кандидат юридических наук и т. п. — в настоящее время ВАК признаёт 22 таких направления. Для получения соответствующей учёной степени необходимо написать и защитить в специализированном совете диссертацию, в виде исключения и при больших научных заслугах диссертация может заменяться докладом о проделанной работе. Исключение делается очень редко, например, для Генеральных конструкторов. Обязательным условием успешной защиты является публикация и апробация результатов научной работы. Под апробацией обычно понимается выступления на конференциях, так как эта форма позволяет дискуссионно обсудить результаты и соответственно получить открытую критику, при несогласии учёного сообщества. Для получения учёного звания (доцента или профессора) кроме учёной степени требуется вести педагогическую работу, в частности иметь учебно-методические публикации. Существуют и более мелкие формальные признаки признания квалификации, например, разрешение руководить научной работой аспирантов является необходимой ступенькой перехода от кандидата к доктору.

Высшая ступень — членство в Российской академии наук (РАН). В России, как ранее в СССР, существует две ступени членства: первая — член-корреспондент Академии, и высшая — академик. Академии — самоорганизующиеся научные сообщества, и выбирают академиков и член-корреспондентов на своих собраниях. Кандидатов выдвигают вуз или НИИ. При этом выборы всегда происходят на многоальтернативной основе.

Члены – корреспонденты и академики в России получают государственную стипендию (на 2019 год 50 и 100 тысяч рублей соответственно.

Научный метод.

Основы научного метода.

 

Нау́чный ме́тод — система категорий, ценностей, регулятивных принципов, методов обоснования, образцов и т. д., которыми руководствуется в своей деятельности научное сообщество.

Метод включает в себя способы исследования феноменов, систематизацию, корректировку новых и полученных ранее знаний. Умозаключения и выводы делаются с помощью правил и принципов рассуждения на основе эмпирических (наблюдаемых и измеряемых) данных об объекте. Базой получения данных являются наблюдения и эксперименты. Для объяснения наблюдаемых фактов выдвигаются гипотезы и строятся теории, на основании которых в свою очередь строится модель изучаемого объекта.

Важной стороной научного метода, его неотъемлемой частью для любой науки, является требование объективности, исключающее субъективное толкование результатов. Не должны приниматься на веру какие-либо утверждения, даже если они исходят от авторитетных учёных. Для обеспечения независимой проверки проводится документирование наблюдений, обеспечивается доступность для других учёных всех исходных данных, методик и результатов исследований. Это позволяет не только получить дополнительное подтверждение путём воспроизведения экспериментов, но и критически оценить степень адекватности (валидности) экспериментов и результатов по отношению к проверяемой теории

В XX веке была сформулирована гипотетически-дедуктивная модель научного метода, состоящая в последовательном применении следующих шагов:

1. Используйте опыт: Рассмотрите проблему и попытайтесь осмыслить её. Найдите известные ранее объяснения. Если это новая для вас проблема, переходите к шагу 2.

2. Сформулируйте предположение: Если ничего из известного не подходит, попробуйте сформулировать объяснение, изложите его кому-то другому или в своих записях.

3. Сделайте выводы из предположения: Если предположение (шаг 2) истинно, какие из него следствия, выводы, прогнозы можно сделать по правилам логики?

4. Проверка: Найдите факты, противоречащие каждому из этих выводов, с тем чтобы опровергнуть гипотезу (шаг 2) (см. фальсифицируемость). Использование выводов (шаг 3) в качестве доказательств гипотезы (шаг 2) является логической ошибкой. Эта ошибка называется «подтверждение следствием»

Около тысячи лет назад Ибн ал-Хайсам продемонстрировал важность 1-го и 4-го шагов.

 

 

Рис. 5.1. Абу́ Али́ аль-Хаса́н ибн аль-Хаса́н ибн аль-Хайса́м аль-Басри́ (965 - 1039) — арабский учёный-универсал: математик, механик, физик и астроном. Ибн аль-Хайсам сочетал в своих научных занятиях тщательные эксперименты со строгими математическими доказательствами. Нередко его именуют «отцом оптики».

 

Галилей в трактате «Беседы и математические обоснования двух новых наук, касающихся механики и законов падения» (1638) также показал важность 4-го шага (называемого также эксперимент).

 

 

Рис. 5.2. Фрэ́нсис Бэ́кон ((1561 —1626) — английский философ, историк, политик, основоположник эмпиризма и английского материализма. Один из первых крупных философов периода Позднего Возрождения и начала Нового времени, Бэкон был сторонником строго обосновываемого, доказательного научного подхода.

 

 

Рис. 5.4. Галиле́о Галиле́й (1564 - 1642) — итальянский физик, механик, астроном, философ, математик, оказавший значительное влияние на науку своего времени. Он первым использовал телескоп для наблюдения небесных тел и сделал ряд выдающихся астрономических открытий. Галилей — основатель экспериментальной физики. Своими экспериментами он убедительно опроверг умозрительную метафизику Аристотеля и заложил фундамент классической механики.

 

Значительный вклад в создани е здания современнойф науки внёс Рене Декарт (1596-1650 гг.) – один из основоположн европ философии Нового времени. По мнению Декарта, флософия – дерево, корни которого – метафизика, ствол – физика, а ветви – все прочие науки.

Ко всем наукам Декарт пытался применить особенности математического метода познания. Он выдвинул идею всеобщей математизации научного знания. В математике Декарт более всего ценил то, что с ее помощью можно придти к твердым, точным, достоверным выводам.

Декарт писал, основе познания должна лежать интеллектуальная интуиция. Интеллектуальная интуиция у Декарта начинается сомнения. Считал, что сомневаться нужно во всем содержании нашего знания. Для учения Декарта, названного по его имени (Картезий) картезианством, характерны скептицизм, рационализм, критика предшествующей схоластической философской традиции. Учение Декарта было апрещено Папой в Италии, а во Франциив 1671 коду королём было запрещено преподавание картезианства в Парижском университете. В наше время идеи научного метода были использованы членами международного Картезианского научного общества (названного в честь Рене Декарта), созданного в 1930-х гг. Общество объединяло ученых, внесших вклад в развитие разных отраслей науки.

 

 

Рис. 5.5. Рене́ Дека́рт (лат. Renatus Cartesius — Картезий; 1596, —1650), выдающийся французский философ, математик, механик, физик и физиолог, создатель аналитической геометрии и современной алгебраической символики, автор метода радикального сомнения в философии, механицизма в физике.

 

Шаги метода можно выполнять по порядку — 1, 2, 3, 4. Если по итогам шага 4 выводы из шага 3 выдержали проверку, можно продолжить и перейти снова к 3-му, затем 4-му, 1-му и так далее шагам. Но если итоги проверки из шага 4 показали ложность прогнозов из шага 3, следует вернуться к шагу 2 и попытаться сформулировать новую гипотезу («новый шаг 2»), на шаге 3 обосновать на основе гипотезы новые предположения («новый шаг 3»), проверить их на шаге 4 и так далее.

Важную рольв в использовании научном методе играет крите́рий По́ппера. Он ввёл понятие фальсифици́руемость (принципиальная опровержимость утверждения, опроверга́емость,) — критерий научности эмпирической или иной теории, претендующей на научность. Сформулирован К. Р. Поппером в 1935 году. Теория удовлетворяет критерию Поппера (является фальсифицируемой и, соответственно, научной) в том случае, если существует возможность её экспериментального или иного опровержения.

Согласно этому критерию, высказывания или системы высказываний содержат информацию об эмпирическом мире только в том случае, если они обладают способностью прийти в столкновение с опытом, или более точно — если их можно систематически проверять, то есть подвергнуть проверкам, результатом чего может быть их опровержение.

Другими словами. согласно критерию Поппера, — научная теория не может быть принципиально неопровержимой.

Следует заметить, что если следовать критерию Поппера, то при учёте полной группы событий и невозможности всеобъемлющего восприятия действительности, научный метод никогда не сможет абсолютно верифицировать (доказать истинность) гипотезы (шаг 2); возможно лишь опровергнуть гипотезу — доказать её ложность.

 

 

Рис.5.6. Сэр Карл Раймунд По́ппер (1902 — 1994). Австрийско – британский учёный и философ. Один из самых влиятельных философов науки XX столетия.

 

Элементы научного метода.

Теории.

Тео́рия (др.-греч. θεωρία «рассмотрение, исследование») — система знаний, обладающая предсказательной силой в отношении какого-либо явления. Теории формулируются, разрабатываются и проверяются в соответствии с научным методом.

Стандартный метод проверки теорий — прямая экспериментальная проверка («эксперимент — критерий истины»). Однако часто теорию нельзя проверить прямым экспериментом (например, теорию о возникновении жизни на Земле), либо такая проверка слишком сложна или затратна (макроэкономические и социальные теории), и поэтому теории часто проверяются не прямым экспериментом, а по наличию предсказательной силы — то есть если из неё следуют неизвестные/незамеченные ранее события, и при пристальном наблюдении эти события обнаруживаются, то предсказательная сила присутствует.

Гипотезы.

Гипо́теза (от др.-греч. ὑπόθεσις — «основание», «предположение») — недоказанное утверждение, предположение или догадка.

Как правило, гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно. Гипотезу впоследствии или доказывают, превращая её в установленный факт (см. теорема, теория), или же опровергают (например, указывая контрпример), переводя в разряд ложных утверждений.

Недоказанная и неопровергнутая гипотеза называется открытой проблемой.

Научные законы.

Зако́н — вербально и/или математически сформулированное утверждение, которое описывает соотношения, связи между различными научными понятиями, предложенное в качестве объяснения фактов и признанное на данном этапе научным сообществом согласующимся с экспериментальными данными. Непроверенное научное утверждение называют гипотезой.

Научное моделирование.

Моделирование — это изучение объекта посредством моделей с переносом полученных знаний на оригинал. Предметное моделирование — создание моделей уменьшенных копий с определёнными свойствами, дублирующими оригинальные. Мысленное моделирование — с использованием мысленных образов. Знаковое или символическое — представляет собой использование формул, чертежей. Компьютерное — компьютер является и средством, и объектом изучения, моделью является компьютерная программа.

Построение математической модели позволяет систематизировать существующие данные и сформулировать прогнозы, необходимые для поиска новых. Ярким примером этого является таблица Менделеева, по которой было прогнозировано существование множества ранее неизвестных элементов.

Полученные из свойств математической модели прогнозы проверяются экспериментом или сбором новых фактов.

Эксперименты.

Экспериме́нт (от лат. experimentum — проба, опыт) в научном методе — набор действий и наблюдений, выполняемых для проверки (истинности или ложности) гипотезы или научного исследования причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Критерий Поппера выдвигает в качестве главного отличия научной теории от псевдонаучной возможность постановки эксперимента, прежде всего такого, который может дать опровергающий эту теорию результат. Одно из главных требований к эксперименту — его воспроизводимость.

Эксперимент делится на следующие этапы:

Сбор информации;

Анализ;

Выработка гипотезы, объясгняющей явление;

Разработка теории, объясняющей феномен, основанный на предположениях, в более широком плане.

Научные исследования

Научное исследование — процесс изучения результатов наблюдений, экспериментов, концептуализации и проверки теории, связанный с получением научных знаний.

Виды исследований:

•     Фундаментальные научные исследования — это глубокое и всестороннее исследование предмета с целью получения новых основополагающих знаний, а также с целью выяснения закономерностей изучаемых явлений, результаты которых не предполагаются для непосредственного промышленного использования. Термин фундаментальность (лат. fundare — «основывать») отражает направленность этих наук на исследование первопричинных, основных законов природы.

•     Прикладные научные исследования — это такие исследования, которые используют достижения фундаментальной науки для решения практических задач. Результатом исследования является создание и совершенствование новых технологий.

•     Научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки (НИОКР) — здесь соединяется наука с производством, тем самым обеспечивая как научные, так и технические и инженерные проработки данного проекта. Иногда полученные результаты могут привести к научно-технической революции.

Наблюдения.

Наблюдение — это целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, результаты которого фиксируются в описании. Для получения значимых результатов необходимо многократное наблюдение.

Виды:

- непосредственное наблюдение, которое осуществляется без применения технических средств;

- опосредованное наблюдение — с использованием технических устройств.

Измерения.

Измерение — это определение количественных значений свойств объекта с использованием специальных технических устройств в общепринятых единицах измерения.

Опыты на себе.

Многие учёные проводили научные эксперименты на себе.Успешный опыт с самозаражением одного из первооткрывателей микроорганизма Helicobacter pylori — профессора Барри Маршалла и группы добровольцев послужил ещё одним убедительным научным доказательством существования фактора, которому сегодня отводят одно из первых мест в этиологии хронического гастрита. В 2005 году Барри Маршалли его напарник Робин Уоррен за своё открытие были удостоены Нобелевской премии.

Научные публикации.

Это один из важнейших этапов на пути признания результатов исследований научным. Для признания результатов в качестве открытий и научных законов результаты исследований и теоретических построений должны быть опубликованы в рецензируемых научных журналах, признанных в научном сообществе и читаемых всеми известными учёными конкретной области науки. И только после ряда положительных отзывов на публикацию, подтверждающих опубликованные результаты, они становятся открытиями, законами и доказанными теоремами. Этот этап является барьером на пути лженаучных и сфальсифицированных теорий и результатов.

 

5.6 Наука и псевдонаука (лженаука)

 

Псевдонаука (лженаука) — деятельность, имитирующая научную деятельность, но по сути таковой не являющаяся. Характерными чертами псевдонаучной теории являются игнорирование или искажение фактов, нефальсифицируемость (несоответствие критерию Поппера), отказ от сверки теоретических выкладок с результатами наблюдений в пользу апелляциям к «здравому смыслу», «очевидности» или «авторитетному мнению», использование в основе теории не подтверждённых независимыми экспериментами данных, невозможность независимой проверки или повторения результатов исследований, использование в научной работе политических и религиозных установок, догм.

Разработчики непризнанных научным сообществом теорий нередко действуют как «борцы с закостенелой официальной наукой». При этом они считают, что представители «официальной науки», например, члены комиссии по борьбе с лженаукой, отстаивают групповые интересы (круговая порука), политически заангажированы, не желают признавать свои ошибки и, как следствие, отстаивают «устаревшие» представления в ущерб новой истине, которую несёт именно их теория. Часть ненаучных концепций получили название паранаука.

К сожалению, большое количество средств массовой информации нашей страны, среди которых федеральные телеканалы (РенТВ, НТВ, ТВ3 и др.) ведут распространение паранаучных и лженаучных псевдознаний, что приводит к оболваниванию телезрителей. Это и передачи про экстрасенсов. И о НЛО, и о несуществующих свидетельствах исчезнувших цивилизаций, и о невозможных физических эффектах. Поэтому будьте бдительны!