Основные методы теоретического уровня познания

Мыслительная деятельность исследователя в процессе научного познания включает в себя особый вид абстрагирования, который называют идеализацией. Идеализация – метод исследования, состоящий в мысленном конструировании представления об объекте путем исключения условия, необходимого для его реального существования [18]. Идеализация – мыслительная процедура, связанная с образованием абстрактных (идеализированных) объектов, не существующих в действительности («точка», «идеальный газ»). Такие объекты, тем не менее, – не фикции, а опосредованное выражение реальных процессов. Они представляют собой некоторые предельные случаи последних, служат средством их изучения и построения теоретических представлений о них [9]. Идеализированные объекты гораздо проще реальных объектов, к ним применимы математические методы описания. Благодаря идеализации процессы рассматриваются в их наиболее чистом виде, без случайных привнесений извне, что открывает пути к выявлению законов, по которым эти процессы протекают [3].

Идеализация представляет собой мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований. В результате таких изменений могут быть, например, исключены из рассмотрения какие-то свойства, стороны, признаки объектов. Так, широко распространенная в механике идеализация, именуемая материальной точкой, подразумевает тело, лишенное всяких размеров. Такой абстрактный объект, размерами которого пренебрегают, удобен при описании движения, самых разнообразных материальных объектов от атомов и молекул и до планет Солнечной системы.

Будучи разновидностью абстрагирования, идеализация допускает элемент чувственной наглядности (обычный процесс абстрагирования ведет к образованию мысленных абстракций, не обладающих никакой наглядностью). Эта особенность идеализации очень важна для реализации такого специфического метода теоретического познания, каковым является мысленный эксперимент(еготакже называют умственным, субъективным, воображаемым, идеализированным).

То, что не могло быть достигнуто непосредственно экспериментальным путем, достигается посредством мышления, в процессе идеализации. Процесс идеализации можно разбить на следующие этапы:

1. Изменяя некоторые условия, в которых находится изучаемый объект, мы делаем их действия убывающими (иногда соответственно возрастающими).

2. При этом обнаруживаем, что какие-то свойства изучаемого объекта также единообразно изменяются.

3. Предполагая, что действия условий на изучаемых предмет сводятся к нулю, мы совершаем мысленный переход к предельному случаю, и тем самым к некоторому идеализированному предмету [7].

Таким образом, идеализация – процесс мысленного конструирования понятий об объектах, не существующих в действительности, но сохраняющих некоторые черты реальных объектов. Любая наука пользуется процедурой идеализации. Плодотворность научных идеализаций проверяется в экспериментах и производственной практике. Правила логики – единственное средство оперирования с идеальными объектами.

Моделирование и идеализация являются предварительными условиями проведения мысленного эксперимента – способа познания, при котором исследователь производит операции с воображаемыми объектами. Мысленный эксперимент предполагает оперирование идеализированным объектом (замещающим в абстракции объект реальный), которое заключается в мысленном подборе тех или иных положений, ситуаций, позволяющих обнаружить какие-то важные особенности исследуемого объекта. «Мысленный эксперимент, – пишет В.С. Меськов, – есть эксперимент с идеальными и идеализированными объектами в теоретически правомерных, но практически неосуществимых условиях» [13]. В этом проявляется определенное сходство мысленного (идеализированного) эксперимента с реальным. Более того, всякий реальный эксперимент, прежде чем быть осуществленным на практике, сначала «проигрывается» исследователем мысленно в процессе обдумывания, планирования. В этом случае мысленный эксперимент выступает в роли предварительного идеального плана реального эксперимента.

Вместе с тем мысленный эксперимент играет и самостоятельную роль в науке. При этом, сохраняя сходство с реальным экспериментом, он в то же время существенно отличается от него. В научном познании могут быть случаи, когда при исследовании некоторых явлений, ситуаций, проведение реальных экспериментов оказывается вообще невозможным. Этот пробел в познании может восполнить только мысленный эксперимент.

Научная деятельность Галилея, Ньютона, Максвелла, Карно, Эйнштейна и других ученых, заложивших основы современного естествознания, свидетельствует о существенной роли мысленного эксперимента в формировании теоретических идей. История развития физики богата фактами использования мысленных экспериментов. Примером могут служить мысленные эксперименты Г. Галилея, приведшие к открытию закона инерции. «...Закон инерции, – писали А. Эйнштейн и Л. Инфельд, –  нельзя вывести непосредственно из эксперимента, его можно вывести умозрительно – мышлением, связанным с наблюдением. Этот эксперимент никогда нельзя выполнить в действительности, хотя он ведет к глубокому пониманию действительных экспериментов» [21].

Мысленный эксперимент может иметь большую эвристическую ценность, помогая интерпретировать новое знание, полученное чисто математическим путем. Это подтверждается многими примерами из истории науки.

Под формализацией понимается особый подход в научном познании, который заключается в использовании специальной символики, позволяющей отвлечься от изучения реальных объектов, от содержания описывающих их теоретических положений и оперировать вместо этого некоторым множеством символов (знаков) [19].

Этот прием заключается в построении абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами). Отношения знаков заменяют собой высказывания о свойствах и отношениях предметов. Таким путем создается обобщенная знаковая модель некоторой предметной области, позволяющая обнаружить структуру различных явлений и процессов при отвлечении от качественных характеристик последних. Вывод одних формул из других по строгим правилам логики и математики представляет формальное исследование основных характеристик структуры различных, порой весьма далеких по своей природе явлений.

Важным достоинством формальной знаковой системы является возможность проведения в ее рамках исследования какого-либо объекта чисто формальным путем (оперирование знаками) без непосредственного обращения к этому объекту.

Другое достоинство формализации состоит в обеспечении краткости и четкости записи научной информации, что открывает большие возможности для оперирования ею.

Возможность представить те или иные теоретические положения науки в виде формализованной знаковой системы имеет большое значение для познания. Но при этом следует иметь в виду, что формализация той или иной теории возможна только при учете ее содержательной стороны. «Голое математическое уравнение еще не представляет физической теории, чтобы получить физическую теорию, необходимо придать математическим символам конкретное эмпирическое содержание» [4].

Язык современной науки существенно отличается от естественного человеческого языка. Он содержит много специальных терминов, выражений, в нем широко используются средства формализации, среди которых центральное место принадлежит математической формализации. Исходя из потребностей науки, создаются различные искусственные языки, предназначенные для решения тех или иных задач. Все множество созданных и создаваемых искусственных формализованных языков входит в язык науки, образуя мощное средство научного познания. В научной литературе термин «формализованный язык» употребляется в двух смыслах – широком и узком. В широком смысле – это любая совокупность некоторым образом специализированных языковых средств с более или менее точно фиксированными правилами образования выражений и приписывания этим выражениям определенного смысла. При таком словоупотреблении формализованным является язык любой науки. В логике этот термин употребляется в более узком смысле. Формализованный язык в узком смысле отвечает критериям ясности и точности, если в нем выполнены требования эффективности [3].

Каждая наука стремится упорядочить свои положения, представить их в виде системы. В качестве одного из средств систематищации применяется аксиоматический метод. При аксиоматическом построении теоретического знания сначала задается набор исходных положений, не требующих доказательства. Эти положения называются аксиомами или постулатами. Затем из них по определенным правилам строится система выводных предложений. Совокупность исходных аксиом и выведенных на их основе предложений образует аксиоматически построенную теорию.

Аксиомы – это утверждения, доказательство истинности которых не требуется. Число аксиом варьируется в широких границах: от двух-трех до нескольких десятков. Логический вывод позволяет переносить истинность аксиом на выводимые из них следствия. При этом к аксиомам и выводам из них предъявляются требования непротиворечивости, независимости и полноты. Следование определенным, четко зафиксированным правилам вывода позволяет упорядочить процесс рассуждения при развертывании аксиоматической системы, сделать это рассуждение более строгим и кор­ректным.

Исторически первой аксиоматизированной системой является геометрия Евклида, появившаяся в 330-320 гг. до н.э. и остававшаяся долгое время непревзойденным образцом научной строгости [3].

Чтобы задать аксиоматической систему, требуется некоторый язык. В этой связи широко используют символы (значки), а не громоздкие словесные выражения. Замена разговорного языка логическими и математическими символами, как было указано выше, называется формализацией. Если формализация имеет место, то аксиоматическая система является формальной,а положения системы приобретают характер формул. Получаемые в результате вывода формулы называются теоремами,а используемые при этом аргументы – доказательствамитеорем. Такова считающаяся чуть ли не общеизвестной структура аксиоматического метода.

Метод формализации открывает возможности для использования более сложных методов теоретического исследования, например метода математической гипотезы. Этот метод предполагает:

1. привлечение новых или поиск уже использовавшихся в научном познании математических моделей;

2. перенос их на новую изучаемую область действительности с необходимой последующей трансформацией для моделирования круга вновь исследуемых явлений;

3. использование правил соответствующих математических исчислений для решения задач, имманентных применяемым математическим моделям;

4. необходимость в последующей оценке и содержательной интерпретации полученных новых научных результатов, т.е. в поиске правил, позволяющих соотнести их с опытными данными.

Метод математической гипотезы позволяет повысить результативность научного поиска благодаря усиливающемуся в науке общественному разделению труда. Кроме того, он вбирает в себя многие достоинства метода формализации и обнаруживает особую эффективность в теоретическом освоении таких объектов и областей реальности, которые не осваиваются в наличных формах практики и повседневного опыта. Неслучайно метод математической гипотезы сыграл большую роль в становлении неклассической науки, в частности квантовой механики, которая исследует явления и законы микромира.

Сегодня невозможно представить развитие научных знаний вне применения компьютеров. Их воздействие на познавательные процессы многопланово. Главные преимущества компьютера в том, что с его помощью при исследовании весьма сложных систем удается давать глубокий анализ не только их текущих, но и возможных (будущих) состояний. Таким образом, компьютерные модели способны предложить описание тенденций изменений некоторого предмета [3].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, можно говорить о том, что научное знание и научные исследования не были бы не столь продуктивными, если бы не имели присущую им развитую систему методов, принципов и императивов познания. Метод – это совокупность правил, приемов, операций практического или теоретического освоения действительности. Научный метод служит получению и обоснованию объективно-истинного знания. Применяемые в науке методы являются показателями ее зрелости. Возникновение и прогресс науки необходимо связаны с генезисом и развитием ее методов. Характер научного метода определяется многими факторами: предметом исследования, степенью общности поставленных задач, накопленным опытом, уровнем развития научного знания. Проблемы метода и методологии занимают важное место в современной западной философии, особенно в таких ее направлениях и течениях, как философия науки, позитивизм и постпозитивизм, структурализм и постструктурализм, аналитическая философия, герменевтика, феноменология и в других.

Методы образуют основу учения, которое называется методологией. Методология – система наиболее общих принципов, положений и методов, составляющих основу науки. Изучая закономерности человеческой познавательной деятельности, методология вырабатывает на этой основе методы ее осуществления. Она стремится упорядочить, систематизировать методы, установить пригодность их применения в различных областях, ответить на вопрос о том, какого рода условия, средства и действия являются необходимыми и достаточными, чтобы реализовать определенные научные цели и, в конечном счете, получить новое объективно-истинное и обоснованное знание

Многообразие видов человеческой деятельности обусловливает многообразный спектр методов, которые могут быть классифицированы по самым различным основаниям. Классификация общенаучных методов тесно связана с понятием уровней научного познания. Различают два уровня научного познания: эмпирический и теоретический. Эмпирический уровень научного познания характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. Теоретический уровень научного познания характеризуется преобладанием рационального – понятий, теорий, законов и других форм и мыслительных операций.

К основным методам эмпирического уровня познания можно отнести наблюдение, измерение, эксперимент и описание. Наблюдение – это преднамеренное и целенаправленное восприятие объекта. Научное наблюдение (в отличие от обыденного, повседневного наблюдения) характеризуется целенаправленностью, планомерностью, активностью. Наблюдение является весьма важным методом эмпирического познания, обеспечивающим сбор обширной информации об окружающем мире.

Измерение – метод исследования, при котором устанавливается отношение одной величины к другой, служащей эталоном, стандартом. Эксперимент является методом научного исследования, при котором осуществляется изучение объекта в искусственно заданных, контролируемых и управляемых условиях его существования. Научное описание представляет собой фиксацию разнообразных сведений, полученных в ходе сравнения, измерения, наблюдения или эксперимента с помощью искусственных языков науки.

К основным методам теоретического уровня познания можно отнести идеализацию, формализацию, мысленный эксперимент, аксиоматический метод, метод математической гипотезы. Идеализация – метод исследования, состоящий в мысленном конструировании представления об объекте путем исключения условия, необходимого для его реального существования. Мысленный эксперимент – способ познания, при котором исследователь производит операции с воображаемыми объектами. Под формализацией понимается особый подход в научном познании, который заключается в использовании специальной символики, позволяющей отвлечься от изучения реальных объектов, от содержания описывающих их теоретических положений и оперировать вместо этого некоторым множеством символов (знаков). При аксиоматическом построении теоретического знания сначала задается набор исходных положений, не требующих доказательства. Эти положения называются аксиомами или постулатами. Затем из них по определенным правилам строится система выводных предложений.

Метод формализации открывает возможности для использования более сложных методов теоретического исследования, например метода математической гипотезы. Этот метод предполагает: привлечение новых или поиск уже использовавшихся в научном познании математических моделей; перенос их на новую изучаемую область действительности с необходимой последующей трансформацией для моделирования круга вновь исследуемых явлений; использование правил соответствующих математических исчислений для решения задач, имманентных применяемым математическим моделям; необходимость в последующей оценке и содержательной интерпретации полученных новых научных результатов, т.е. в поиске правил, позволяющих соотнести их с опытными данными.

Таким образом, в научном познании функционирует сложная, динамическая, целостная, субординированная система многообразных методов разных уровней, сфер действия, направленности, которые всегда реализуются с учетом конкретных условий. Вопросы метода и методологии не могут быть ограничены лишь философскими или внутринаучными рамками, а должны ставиться в широком социокультурном контексте. Необходимо учитывать связь науки с производством на данном этапе социального развития, взаимодействие науки с другими формами общественного сознания, соотношение методологического и ценностного аспектов, «личностные особенности» субъекта деятельности и многие другие социальные факторы.