Специфика естественнонаучной теории: ее структура, концептуальный и математический аппарат.

 

Структура теории. В структуре развитой естественнонаучной теории можно выделить несколько слоев: 1) постулаты, 2) модели, 3) концептуальный аппарат (язык теории), 4) математический аппарат, 5) частные и общие законы, 6) идеалы и нормы описания объектов, построения, обоснования и способы организации знания, 7) философские основания науки.

Концептуальный аппарат теории представляют различные идеальные объекты, образующих смысл различных высказываний. Идеальные объекты образуют иерархическую систему знания, в которой присутствуют 1) эмпирические идеальные объекты и 2) теоретические идеальные объекты. Вся эта система знания своими корнями уходит в практику.

Эмпирические идеальные объекты представляют собой абстракции, выделяющие у объекта небольшой и ограниченный набор признаков. Каждый из этих признаков соотносится с признаком реального объекта. Поэтому эмпирические идеальные объекты имеют свою онтологию. Они представляют собой предложения, фиксирующие факты: «прямолинейный провод с током», «излучение электронной пушки», «расстояние от Земли до Солнца».

Эмпирический язык создает различные реальные ситуации в эксперименте, которые называются моделями. Модель осуществляет переход от данных наблюдения к фактам и эмпирическим зависимостям. В модели фиксируется множество экспериментальных ситуаций, что позволяет выбрать устойчивые, повторяющиеся признаки явлений, которые воспроизводятся в различных ситуациях. Модель обычно выражается в чертежах (например, движение тела по наклонной плоскости) в физике, или в структурной формуле, уравнении реакции, механизме реакции – в химии. Такие модели получили название эмпирической схемы. Их особенностью является то, что они выделяют из множества связей и отношений действительности в неявном виде предмет исследования.

Эти же связи действительности представлены на теоретическом уровне познания в виде частных и фундаментальных теоретических схем, которые образуют ядро теории.

Фундаментальные теоретические (онтологические) схемы в естествознании представляют собой совокупность идеальных объектов теории, которым в действительности соответствуют реальные объекты. Они выполняют две функции: 1) принимают участие в мысленных экспериментах, и 2) над ними осуществляются математические операции.

Идеальные объекты конструируются в результате идеализации реальных объектов.

Например, фундаментальной теоретической схемой в мысленном эксперименте Галилея по проверке закона свободного падения тел была наклонная плоскость. Она выступала как идеальный объект (отсутствие трения), над которым можно было осуществлять разложение сил и проводить математическую операцию. Онтологической схемой она называется потому, что заменяет природный процесс – движение тела по наклонной плоскости.

На основе фундаментальной теоретической схемы в ходе дедуктивного развертывания теории конструируется разветвленная система из дочерних частных теоретических схем. Каждая частная теоретическая схема имеет свой самостоятельный статус. В механике, например, это теоретические модели движения тела в поле центральных сил, колебания, вращения, упругие соударения тел. Относительно этих моделей выводятся частные законы механического движения тел.

Частные теоретические могут существовать независимо от фундаментальной теоретической схемы или предшествовать ей. В истории электродинамики сначала были созданы частные теоретические схемы и на их основе были сформулированы частные законы электростатики (Кулон), электромагнитной индукции (Фарадей), постоянного тока (Вольта, Ом, Ампер) задолго до появления фундаментальной теории электромагнитного поля Максвелла.

Получается, что одну и ту же реальность описывает множество понятий эмпирического и теоретического уровня. Чем дальше движется познание от реальных наблюдений и экспериментов, тем сложнее и специфичнее становится язык этого описания.

Математический аппарат. По характеру математического аппаратаразличают теории, имеющие стандартную и нестандартную структуры. Теории со стандартной структурой имеют в своем составе следующие элементы: исходные определяемые понятия (базис теории) и правила вывода. Построить такую теорию – значит вывести логические следствия (теоремы) из аксиом. Стандартные концепции представляют собой формализованную аксиоматическую дедуктивную систему. Есть мнение, что область применения этих теорий – математика. Но теории со стандартной структурой существуют и в развитом физическом и химическом знании (например, законы квантовой механики). Разница лишь в языке. В математике преобладает количественный язык, а в физике и химии – качественный. Теории этого типа дают точное знание и целостное представление об объекте или процессе.

Конструктивистское направление в математике считает эти теории образцом истинного знания потому, что вывод следствий в них не зависит от случайных и интуитивных факторов и все высказывания строятся по типу «машинного мышления» (алгоритмических процессов). Интуитивистское направление оспаривает это и считает, что многие аксиомы и исходные понятия принимаются математиками интуитивно, тем самым ограничивается точность выводов.

Теории с нестандартной структурой описывают объекты, о которых познание еще не сформировало целостного представления. Свойства этих объектов полностью не раскрылись и понятия о них еще не сформировались. Поэтому теории с нестандартной структурой носят незавершенный характер. В их терминологический аппарат входят описательные высказывания, которые формулируются обыденным языком. Основным методом получения высказываний является индукция и обобщение признаков объекта через перечисление. В этих теориях формулируются не законы, а закономерности, которые дают расплывчатую область значений. Такие концепции есть в любой области знания. В основном они характеры для гуманитарных наук, кибернетики и биологии. Их наличие – это не дефект знания, а определенный этап в развитии науки. Они не менее интеллектуальны, чем концепции со стандартной структурой. Они включают в себя множество интуитивных утверждений и далеки от алгоритмизации. На их основе строят различные рецептурные положения, которые хотя и слабы со стороны логики, зато полезны в отдельных случаях.

В различных науках больше всего теорий со смешанной структурой, т. е. с элементами стандартной и нестандартной структур.

 

Лекция № 13

Наука, техника и технология

План лекции:

 

1. Соотношение науки и техники.

2. Сущность техники.

3. Факторы, влияющие на создание техники.

4. Техника, технология и техносфера.

5. Структура технологии (стихийная, локальная, глобальная).

Соотношение науки и техники

 

Существуют разные подходы к пониманию соотношения науки и техники. 1) Технические знания являются приложением естествознания к решению практических задач. Наука открывает знания, которые затем применяются в технике. Этот подход недооценивает самостоятельность развития технической мысли и её способность опережать науку. 2) Наука и техника развивались автономно. Технический прогресс двигался эмпирическими знаниями, а не теоретическими. Этот подход недооценивал роль науки в развитии техники. 3) Наука всегда ориентировалась на потребности техники. Этот подход недооценивал самостоятельность науки и её способность опережать техническую практику. 4) Научные знания постепенно проникали в технику, а технический прогресс всё больше влиял на развитие науки. А с конца XIX века развитие науки и техники шло неразрывно. Этот подход наиболее обоснован.

Сущность техники

 

Техника понимается как:

1. Совокупность технических устройств, - от простейших орудий до сложнейших технических систем.

2. Деятельность по созданию этих устройств, - от научно – технического исследования и проектирования до системного исследования и проектирования. К деятельностному аспекту техники относится также производство научно – технических знаний.

3. Совокупность технических знаний, - от рецептуры до теоретических научно – технических и системотехнических знаний.

Так понимает технику современная инженерная философия техники, которая пытаются ее познать с помощью научно – технических терминов и, в конечном счете интерпретировать технический способ бытия человека как главный по отношению к другим видам деятельности.

Более широкое видение сущности техники дает гуманитарная философия техники, выраженная в работах таких мыслителей, как: К. Ясперс, Т. де Шарден, Ф. Дессауэр, М. Хайдеггер и др. Например, К. Ясперс считает, что: техника – это средство для достижения цели деятельности. Техника возникает, когда для достижения цели вводятся промежуточные средства или преднамеренные действия. Непосредственная деятельность, подобно дыханию, движению, принятию пищи, еще не называется техникой. Лишь тогда, когда нужно выполнить эти процессы правильно и принимаются преднамеренные действия, говорят о технике дыхания, танца и т. д.

Для техники характерно следующее: 1) рассудочная деятельность в сочетании с предвидением и догадками. Техника изучает свойства механизмов и выражает их в числе, поэтому она является частью общей рационализации как таковой. 2) власть над природой. Техника господствует над природой посредством управления природой. Это господство основано на знании. В этом смысле и говорят: знание — это власть.

Смысл техники показал Дессауэр. Смысл техники состоит в освобождении от власти природы, чтобы облегчить жизнь человеку и улучшить условия его физического существования: увеличить удобства и досуг. Ее назначение — освободить человека как животное существо от подчинения природе с ее бедствиями и угрозами.

Но это еще не исчерпывает смысла техники. Создавая орудия труда, человек расширяет свою среду. То, что он создал, воздействует на него красотой, формой и соразмерностью. Человек живет в единстве с созданной им средой, но может выйти за границы этой среды в беспредельность. Расширяя эту среду, он утверждает свою реальность. Поэтому идея техники заключается в применении материалов и сил природы не только для преобразования природы, но и для реализации назначения человека.

С точки зрения М. Хайдеггера смысл техники не может быть постигнут через саму технику, она служит также средством раскрытия бытия человека

Т. де Шарден высказывает мысль о том, что природа отдает человеку свою преобразующую сущность. Приспосабливая среду, он использует средства, адаптирующие среду, т. е. человек выступает как преобразователь, а техника – как средство преобразования.