4. Эмпирическое и теоретическое

Ступени познавательной деятельности. Эмпиризм и рационализм

Помимо вопроса об истине важное место в гносеологии занимает вопрос о структуре познания, который включает анализ уровней и компонентов познавательной деятельности человека. Выделяются две ступени познавательной деятельности: чувственное и рациональное познание. На первой, которая называется чувственным познанием, человек получает информацию о предметах и явлениях окружающего мира с помощью органов чувств. Эта ступень играет большую роль в познавательной деятельности человека, так как предоставляет начальные данные в процессе познания. Выделяется три уровня чувственного познания. Первый уровень чувственного познания называет ощущением и относится к отдельным свойствам и качествам предметов окружающего мира. Второй уровень называется восприятием и связан с формированием целостного, осознаваемого образа воспринимаемого предмета. Третий уровень называется представлением. На стадии представления чувственный образ объекта познания сохраняется в сознании, что позволяет воспроизводить его мысленно даже тогда, когда он отсутствует и не воздействует на органы чувств. Однако чувственное познание носит ограниченный характер: достаточно вспомнить о физиологических ограничениях наших органов чувств, например, о том, что человек может воспринимать звук и свет только в определенном диапазоне. Именно поэтому чувственное познание дополняется рациональным познанием. В нем также выделяются три уровня: понятие, суждение и умозаключение. Понятие представляет собой форму мысли, которая отражает общие и существенные признаки познаваемых предметов или явлений. Понятие формируется благодаря специальной процедуре, которая называется «определение». В суждении устанавливается связь между отдельными понятиями и с помощью этой связи утверждается или отрицается что-либо. Примером суждения может являться фраза вида «все овощи съедобны». Наконец, умозаключением называют получение новых суждений на основе уже имеющихся с помощью законов логического мышления. Умозаключения бывают различных видов, но нас в данном случае особенно интересуют два: дедуктивное и индуктивное. Дедуктивное умозаключение представляет собой движение от общего к частному, индуктивное – от частных случаев к общему выводу. Например, «Все овощи съедобны. Репа – это овощ. Следовательно, репа съедобна» – дедуктивное умозаключение. Индуктивное умозаключение будет строиться противоположным образом: «Репа съедобна. Морковь съедобна. Свекла съедобна. Все это овощи. Следовательно, овощи съедобны». Несложно заметить, что индуктивные умозаключения будут абсолютно точными только для конечных множеств объектов. Например, если у вас в коробке два шара и оба они черные, вы можете последовательно перебрать их и построить умозаключение вида: «Шар №1 – черный. Шар №2 – черный. Это шары из рассматриваемой коробки. Следовательно, все шары в рассматриваемой коробке – черные». В то же время, для бесконечных множеств вывод всегда будет носить вероятностный характер, так что правильным в рассмотренном выше примере был бы вывод «некоторые овощи съедобны», но не «все овощи съедобны». Это большая трудность, которая связана с индуктивными умозаключениями для бесконечных множеств, которыми и пользуется в основном современная наука.

Наличие этой трудности было одним из сильнейших аргументов против использования экспериментального метода в качестве основы научного познания в начале Нового времени. Среди современных авторов весьма оригинально обыгрывает эту проблему научного познания с позиций агностицизма американский писатель Р. А. Уилсон. По этой же причине в начале Нового времени некоторые авторы, которые называли себя рационалистами, предлагали вовсе (или в значительной мере) отказаться от опоры на эмпирический (происходящий из опыта) материал и построить науку по образцу геометрии и математики, то есть выводя новое знание из аксиом. Основоположником этого направления считается французский философ Рене Декарт, к нему также принадлежали Б. Спиноза и Г. В. Лейбниц. Нет ничего удивительного, что как Декарт, так и Лейбниц были известнейшими математиками; они и мыслили, прежде всего, как математики и в философии, и в физике, мечтая привнести в них строгость математических построений. Вообще говоря, идея рационалистов была не нова: уже в Древней Греции философы обратили внимание на то, что часто органы чувств дают ошибочные представления о мире. Поэтому представители многих школ греческой философии отдавали предпочтение разуму над чувствами. Даже атомист Демокрит, хотя и считал основой мира атомы, полагал, что атомы постигаются не с помощью органов чувств, а исключительно посредством разума. Декарт же предложил последовательную и продуманную систему дедуктивного познания мира на основе аксиом, которая смогла на некоторое время составить конкуренцию идеям таких авторитетов как Галилей и Ньютон. Конечно, у дедукции были свои трудности. Прежде всего, было непонятно, откуда брать аксиомы. Декарт попытался разрешить эту проблему, введя принцип сомнения, согласно которому брать в качестве аксиом следовало абсолютно достоверные, очевидные каждому истины. Но чем дальше, тем яснее становилось, что очевидные истины на деле не так очевидны, как кажется на первый взгляд, и могут быть с легкостью поставлены под сомнение. К тому же, у дедукции есть и еще одна серьезная трудность: дедуктивное умозаключение лишь конкретизирует наши знания применительно к частным случаям, но не дает прироста нового знания. В отличие от дедукции, индукция свободна от этих недостатков и в этом смысле является сильной альтернативой. Именно концепцию индуктивной науки развивали противники Декарта, известные как эмпиристы, которые считали основой познавательной деятельности чувственное познание, разрабатывая методологию, основанную на индуктивных умозаключениях и эксперименте. Основоположником этого направления в философии считается Ф. Бэкон, сторонниками – Т. Гоббс, Дж. Локк, Дж. Беркли и Д. Юм. Крупнейшими учеными, популяризировавшими идею индуктивной науки, являлись Галилей и Ньютон. В настоящее время принята точка зрения, согласно которой чувственное и рациональное познание не противоречат, а дополняют друг друга. Кроме того, помимо чувственного и рационального познания выделяют и другие уровни познавательной деятельности, например, интуицию, которая определяется как способность к постижению истины путем ее прямого усвоения без обоснования с помощью каких-либо доказательств.

Диалектика эмпирического и теоретического в научном познании

Из вышесказанного становится понятным, что научное знание содержит, два тесно переплетенных уровня, невозможных друг без друга: эмпирический и теоретический. Частично мы уже затрагивали выше эту проблему, говоря об эмпиризме и рационализме, теперь же мы рассмотрим ее более детально применительно к научному познанию. Тесное переплетение эмпирического и теоретического, образно выраженное в афоризме Канта «Чувства без рассудка слепы, рассудок без чувств пуст», является специфической чертой теоретической науки. В самом деле, предшествующая длительная эпоха развития научно-философского мышления показывает, что в созерцательно-умозрительной науке наблюдение и умозрение вполне могут обходиться друг без друга. В эту историческую эпоху мы можем видеть огромные пласты знаний, полученных путем наблюдения и производственной практики (ремесла), не сопровождающиеся каким бы то ни было концептуальным осмыслением, т.е. чисто описательное знание. С другой стороны, и это особенно ярко демонстрирует средневековая наука, может быть великое множество логически отточенных концепций, не имеющих никакой наблюдательной поддержки.

В теоретической науке такое невозможно. да, конечно, в науке множество фактов, которые не имеют (пока) никакого объяснения, но это вовсе не значит, что такие факты существуют безотносительно к теоретическим структурам. И, наоборот, мы знаем теории, которые не имеют экспериментальной поддержки, однако они предполагают, что рано или поздно такая поддержка будет найдена, т.е. порождают программу экспериментальных исследований.

Эти различия и противопоставления вовсе не означают, что в современной науке значение наблюдения теряется. Во-первых, само экспериментирование включает в себя процесс наблюдения как свою неотъемлемую черту. Во-вторых, многие области науки, такие как космология или археология в принципе не предполагают экспериментирования. Принципиально важным становится то обстоятельство, что процесс наблюдения становится вторичным по отношению к экспериментальной. Образно говоря, работа руки первична по отношению к работе глаза.

Подчеркнем, что возникновение экспериментального метода происходило в результате внутренних процессов в науке, как итог поисков новых и эффективных способов научного познания. Вместе с тем невозможно не видеть, что экспериментальный метод в науке фактически повторяет тот способ промышленного производства, который возник в 17-18 вв. Экспериментальная установка в лаборатории – это аналог машины в производственном цеху. Более того, по своему характеру эксперимент, будучи практической деятельностью, т.е. сознательной и целенаправленной деятельностью по изменению материала природы, ничем не отличается от обычной производственной деятельности. различие состоит только в цели: производственная деятельность дает нам материальные блага, а целью эксперимента является научное знание. По большому счету, мы не в состоянии определить, занят ли человек научной работой или производством материальных благ, если мы не будем знать, с какой целью он что-то делает.

Результаты экспериментальной деятельности проходят дальнейшую обработку с помощью особых методов, таких как описание, сравнение, обобщение, классификация. Это – ключевые методы эмпирического познания. Благодаря этим процедурам эмпирическое знание систематизируется. Однако целью является не просто «наведение порядка» в базе данных. Ученый рассчитывает, что расположенные в определенном порядке эмпирические данные позволят выявить некие устойчивые регулярности. которые называются эмпирическими законами (закономерностями). Примерами таких законов являются законы Бойля-Мариотта, стехиометрические законы в химии и др. Особенностью эмпирических законом является то, что они – непосредственное обобщение эмпирических данных, поэтому их можно непосредственно подтвердить наблюдением и экспериментом. Но у них есть существенные недостатки. Эмпирические законы лишь обобщают данные, но не могут их объяснить. Таковы законы Кеплера. Обобщив огромный массив астрономических наблюдений, Кеплер сформулировал свои знаменитые законы. Но почему именно планеты движутся по эллиптическим орбитам и притом неравномерно, объяснить эти законы не могут. такое объяснение было получено только благодаря механике Ньютона. Первоначальная термодинамика смогла вывести обобщенные формулы тепловых процессов, но почему они происходят так или иначе, не могла объяснить. Поэтому она называлась феноменологической (описательной). Самая главная проблема с эмпирическими законами – невозможность их строгого и точного доказательства. Поскольку мы всегда владеем актуально лишь ограниченным, пусть и сколь угодно большим объемом данных, а потенциальный опыт безграничен, у нас нет никогда уверенности в том, что эмпирические законы не столкнутся когда-нибудь с массивом данных, которые им противоречат. Ярчайший пример – драматическая дискуссия двух великих французских химиков – Бертолле и Пру по поводу важнейших стехиометрических законов, прежде всего – закона постоянства состава. Проведя множество экспериментов, Бертолле пришел к выводу, что закон постоянства состава не всегда выполняется. т.е. существуют химические соединения с переменным составом. Против этого решительно выступил Пру, понимая, что позиция Бертолле фактически отменяет законы стехиометрии, стало быть, подрывает основу атомистики. Дискуссия длилась более 8 лет и закончилась поражением Бертолле. Между тем, сегодня мы знаем, что существует большой класс соединений, обладающих переменным составом (бертоллиды). Противоречит ли их существование современной атомистике? Нет, конечно, потому что атомистика сегодня – это не натурфилософская или, напротив, эмпирическая концепция, а мощная теоретическая система, которая легко объясняет феномен бертоллидов.

История науки ясно показывает, что эмпирические законы крайне редко не имеют исключений, поэтому правильнее называть их не законами в строгом смысле слова, а закономерностями, регулярностями.

Именно в этом пункте испытывают огромные сложности позитивистские и близкие к ним концепции науки. Не умея распознавать принципиальное различие между эмпирической регулярностью (закономерностью) и строгим научным (теоретическим) законом, они приходят в конечном счете к печальному выводу о том, что строгая истина в науке невозможна. На самом деле это не так, конечно же. Отличие теоретического закона от эмпирической закономерности состоит в том, что он представляет собой реконструкцию всеобщей и необходимой связи двух и более параметров, выражающих существенные свойства объекта. Существенными являются такие свойства объективной реальности, которые обеспечивают тождественность объекта самому себе при любых его изменениях. Это в свое время ясно показал Гегель в своей «Науке логики». Например, существенными свойствами для человека являются способность мыслить, трудиться, говорить, создавать отношения с другими людьми. При этом неважно, как он одет, какого цвета его волосы и т.д. и т.п. Человек может изменить цвет своих волос или стиль одежды, но это никак не отразится на вышеупомянутых способностях. Другое дело, если меняются существенные свойства. Их изменение говорит о развитии: младенец превращается в ребенка, ребенок – в подростка и т.д. Так вот, принципиальная особенность эмпирического познания заключается в том, что без поводыря в виде теории или хотя бы теоретической идеи, неких более или менее разработанных теоретических принципов, эмпирическое познание неспособно отличать существенное от несущественного. Оно отождествляет существенное с повторяющимся, регулярным, а несущественное – со спорадическим, нерегулярным.

Переход от эмпирического уровня к теоретическому – принципиальный шаг в развитии научного знания и свидетельство достижения им значительной зрелости. Как правило, это бывает связано с тем, что эмпирическое познание в ходе своего развития накапливает такое множество фактов, что ни одна обобщающая эмпирическая концепция оказывается неспособна удовлетворительно объяснить хотя бы большинство из них. Возникают несколько эмпирических концепций, каждая из которых достаточно хорошо обосновывается определенным набором данных, но другие объяснить не может. Это – стандартная ситуация в науке, которая говорит о том, что наука достигла определенной степени зрелости и возникла необходимость крупных теоретических обобщений.

Эта необходимость проявляется в форме глубокой научной проблемы. Суть проблемы – не просто в незнании. Незнание в союзе с любознательностью порождает не проблемы, а вопросы. Постановка проблемы возможна только тогда, когда уже имеется определенный багаж знаний, выявляющий белые пятна непознанного. Поэтому будет справедливо сказать, что научная проблема – это противоречие либо между некоторыми фрагментами нашего знания, либо – между имеющимся научным знанием и фундаментальными структурами научного мышления, создающими его основополагающие критерии и способы развития. К таким фундаментальным структурам относятся логические стандарты, принципы рациональности, общие методологические схемы и т.д.

Первый важнейший шаг в решении теоретической проблемы – это рождение новой идеи. Теоретическая идея – это особая важнейшая форма научного мышления. По своей природе она носит противоречивый характер. Как совершенно верно указал М. Планк, идея – это мост, который мышление перебрасывает между ранее не связанными и даже противоречащими друг другу фрагментами знаний. С этой точки зрения идея представляет собой первую форму решения научных проблем. Но, с другой стороны, идея сама по себе бедна содержанием, в силу этого обязательно будем противоречить многообразию эмпирических данных, которые она, собственно, призвана объяснить.

Рождение новой идеи – многогранный процесс, имеющий различные аспекты – логический, психологический, эвристический и т.д.

Теоретическая идея становится основой, которая позволяет ученому построить особую модель изучаемой реальности. Современная теоретическая наука началась с теоретической механики, создавать которую начал Галилей. Как он это делал? Первый важнейший шаг – введение понятия материальной точки. Галилея ничуть не смущает то обстоятельство, что в непосредственной физической реальности материальные точки не существуют и не могут существовать. Что же позволяет ему идти на столь смелый шаг? ответ – новая мощная идея, согласно которой природа механического действия точно схватывается парой противоположных по смыслу понятий массы (= инерции) и ускорения. Противоположных, т.к. инерция – это, грубо говоря, мера устойчивости, неизменности, а ускорение – мера изменчивости физического состояния. Все остальные факторы (сопротивление воздуха, форма и размеры тела, трение и т.д.) могут оказывать влияние на поведение тела, но они не относятся к сущности, к природе механического движения. Сравним позиции Аристотеля и Галилея в этом вопросе. Как это ни парадоксально, декларации у них одни и те же: внимательно и бережно собирать максимально полное число фактов и обобщать их. Аристотель, в отличие от Галилея, строго следует этому призыву, в результате чего мы получаем аристотелевскую механику, которая абсолютно соответствует данным наблюдения, но… при этом неверна. Более того, аристотелевская механика содержит в себе непреодолимые логические противоречия. Механика же Галилея, Декарта и Ньютона противоречит видимости наблюдаемых явлений, но точно передает их суть. Дело в том, что непосредственно наблюдаемые явления – результат сложного переплетения, взаимодействия огромного множества сил и прочих факторов, поэтому любая попытка делать из них общие выводы (как это делают Аристотель и его последователи) практически обречена на неудачу. Более того, эта методология оборачивается фактическим неуважением к самим опытным данным. Например, объясняя более быстрое падение тяжелого тела бОльшим стремлением к центру Земли, Аристотель игнорирует столь очевидный фактор, как сопротивляющийся свободному падению воздух. Галилей этот фактор не игнорирует, но временно исключает из рассмотрения. Методология научного познания, у истоков которой стоял еще Леонардо, и которая окончательно оформилась в трудах Ньютона, Лейбница и других великих ученых XVII-XVIII вв., предполагает виртуальное разложение природы на составные элементы и последующую реконструкцию изначальной целостности путем последовательного синтеза. Галилей как бы говорит нам: «Я прекрасно понимаю, что сопротивление воздуха, сила трения и другие факторы имеют важное значение. Но они – не главное. Я сначала рассмотрю самые главные причины движения, а после этого, обещаю, учту и все остальные тонкости». И, действительно, на основе фундаментальных законов общей механики потом создаются аэродинамика. гидродинамика, трибология (наука о трении) и т.д. и т.п. Согласитесь, эта методология очень сильно похожа на стратегию развивавшегося тогда же машинного производства – разложение исходного замысла, исходной идеи на технологические элементы с последующим синтезом (сборкой) искомого целого из этих элементов. Совпадение это не случайно, а представляет собой еще одно убедительно свидетельство того, что научная революция Нового времени – одна из сторон глобальной революции, охватившей европейскую цивилизацию.

И точно так же, как мы видим разительное расхождение, противоречие между декларировавшимися великими идеями социально-экономической революции Нового времени, мы видим также противоречие между идеологией и практикой науки. Все без исключения великие умы науки свято верят в то, что открытые ими законы и теории непосредственно описывают физическую реальность, что раз и навсегда открыты главные законы космоса, что та часть работы, которая осталась на долю следующих поколений ученых, никогда не приведет к изменению основ нового естествознания. Правда, Ньютон сравнивал себя с мальчиком, играющим камешками на берегу огромного, безбрежного океана, но эта глубокая мысль великого ученого мало кем была понята.

Так же мало были поняты и идеи И. Канта, изложенные им в «Критике чистого разума». В этом одном из самых сложных и самых важных произведений человеческой мысли Кант впервые указал на активную роль человека в процессе познания. «Мы познаем в природе ровно столько, сколько в нее вкладываем». Эта мысль Канта оставалась загадкой до появления квантовой механики.

После создания релятивистской теории, а потом и квантовой механики, стало очевидны некоторые фундаментальные особенности теоретического мышления, которые сформировались как его неотъемлемые черты в процессе его формирования. Эти особенности теоретического мышления не были выявлены и поняты мыслителями классической эпохи, за исключением, пожалуй, Канта и Маркса.

Во-первых, оказалось, что классическое понятие объективности несостоятельно. В классической науке под объективностью научного знания понималось его однозначное соответствие физической реальности. Т.е. объективным (а значит научным) признавалось такое знание, которое, хоть и создано человеком, субъектом, но ничего не говорит о своем создателе, а только о своем предмете. Законы ньютоновской физики – не о Ньютоне, и не о человеке как таковом. Они – исключительно о физическом мире и представляют собой точную, зеркальную копию законов природы. Между тем кантовский анализ познания, поддержанный Марксом, показал, что такое понимание объективности – не просто утопия, а такая утопия, которая ведет теорию познания к разрушительному скептицизму. Объективность, согласно этим великим философам, состоит не в устранении субъекта познания из содержания знания, а в неких всеобщих структурах, объединяющих человека и внешний мир. Кант называл эти структуры априорными, т.е. предшествующими опыту, не пытаясь даже выяснить, откуда же они берутся. Маркс, отталкиваясь от идей Канта, идет гораздо дальше, показывая, что эти всеобщие структуры, позволяющие человеку овладеть миром, носят одновременно духовный и материальный характер. Такое соединение духовного и материального становится возможным в процессе целенаправленного овладения человеком материального мира, названного Марксом практикой. И как раз квантовая механика, а также развитые после нее другие научные теории очень ясно, выпукло показали правильность такого принципиально нового понятия объективности знания.

Во-вторых, теоретическое мышление направлено не на непосредственную обработку эмпирических данных, а на осмысление и развитие особых моделей реальности, в которой отражены ее самые существенные черты.

Модели, о которых мы говорили выше, представляют собой некие идеальные формы реальности, воплощают в себе основную теоретическую идею. Отсекая «лишнее» методом абстрагирования и подчеркивая главное путем абсолютизации содержания теоретический идеи (метод идеализации), они позволяют выстроить некую целостную картину реальности, защитить исходную идею от противоречащих ей фактов. Еще более важно, что эти модели – идеальные объекты – позволяют группировать эмпирические данные по степени значимости, проводить отбор того, что требует немедленного объяснения и того, что можно отложить в «долгий ящик».

Идеальный объект – статическая форма, форма отношения научной идеи к предмету исследования. Но для того, чтобы идея развивалась, перестала быть «всего лишь» идеей, необходимо связать ее с имеющимися данными. Более того, по-настоящему плодотворная научная идея не только объясняет имеющиеся факты, но оказывается способной предсказать новые. Осуществление этой работы означает создание научного метода. Если идеальные объекты – это статические формы теоретического мышления, то метод – это динамическая форма. т.е. способ развития научного знания. Не случайно Гегель называл научный метод «душой содержания». Научный метод представляет собой неразрывное единство субъективного и материального. с одной стороны, метод – это специфический человеческий духовный инструмент, целиком и полностью – порождение нашего духа. Можно сказать, что он является хитроумной «отмычкой», придуманной человеком для того, чтобы открыть тайны природы. Но, с другой стороны, природа не зависит от человека, замок не зависит от ключа. Если ваш ключ не соответствует особенностям замка, вам никогда не удастся открыть дверь в кладезь знаний. А это означает. что успешный, работающий научный метод обязательно отражает в своей природе устройство того фрагмента объективной реальности. на изучение которого он направлен.

Методов в научном познании – великое множество. Это соответствует огромному многообразию природы, единству и дифференциации научного знания. Существуют глобальные (философские) методологии познания мира, логико-математические, общенаучные и т.д. Также существуют узкоспециальные частные методы для решения конкретных научных проблем, а иногда даже для решения одной-единственной, но важной задачи. Конечной целью применения этого мощного инструментария является получение такого научного знания, которое в качестве своего ядра имеет научные законы, носит целостный, системный и обоснованный характер, позволяет нащупать новые проблемы и задачи, т.е. формировать исследовательскую программу. Такое знание называется научной теорией.