ФИЛОСОФИЯ_И_ИСТОРИЯ_НАУКИ_ЛЕКЦИИ

История первых шагов научного мышления не дает нам оснований противопоставлять проблемы и факты. Источником такой ошибки может быть смешение понятий проблемы и вопроса. В повседневном языке мы часто эти слова используем как синонимы,

зачастую трактуя проблему как вопрос, вызывающий затруднения. На самом деле научная проблема - это особая логическая форма, содержанием которой является не констатация отсутствия определенного знания и намерения его получить (это и есть вопрос). С подлинной проблемой мы имеем дело тогда, когда различные фрагменты знания противоречат друг другу, либо когда есть серьезные причины предполагать логическую связь этих элементов, но обнаружить ее не удается. Из этого следует, что антитеза «проблема-факт» является искусственной, эти понятия не являются противоположными. Проблема очень часто имеет в своей структуре факты. Например,

проблемой является экспериментально установленный волновой и корпускулярный характер света. Но почему? Если изолировать эти факты от научного мировоззрения того времени, рассматривать только их, то никакой проблемы не будет. Она возникает только потому, что согласно основам классической науки частица – это объект физического мира, вещь, относительно самостоятельно существующая и локализованная. А волна – это состояние объекта, но никак не сам объект. Звуковая волна – это колебание воздуха. Нет воздуха, нет и волны. Таким образом, проблемой является определенная система, включающая в себя разные элементы знания. Главной характеристикой проблемы как особой логической формы является несоответствие стандартам логики внутренних характеристик научного знания. Очень часто это проявляется в его противоречивости и несистемности. Такие «разрывы» внутри знания практически никогда не бывают единичными, одни проблемы порождают другие, что и составляет предметное поле научной теории.

Объект теории предстает перед ученым как ее предмет. В повседневной жизни слова

«объект» и «предмет» мы часто используем как синонимы, но в данном случае это не так. Не существует, и в силу принципа неисчерпаемости познания, не может существовать такая теория, которая могла бы полностью, без остатка изучить любой,

даже самый простой объект, сформулировать законы, определяющие всю полноту его бытия. Напротив, каждая теория, комплекс теорий, научная дисциплина в целом сосредотачиваются на изучении какой-то стороны реально существующего целостного объекта. Именно эти специфические черты изучаемого объекта составляют предмет теории и науки в целом. Например, золотое кольцо безусловно является объектом,

который изучает химия. Однако ее интересует лишь определенная сторона этого объекта: химические состав и свойства, реакционная способность, каталитические возможности и т. д. и т. п. Точно так же это колечко изучают, скажем, экономисты. Но их интересует совершенно другое: свойства золота быть средством накопления и платежа, динамика цен на него и факторы, их определяющие. А историк им займется,

только если оно связано с какими-то важными событиями или историческими личностями.

Таким образом, любая научная теория всегда предметна, представляя собой результат специфического подхода к тому или иному относительно целостному фрагменту действительности. Отметим, все то, что мы говорили в прошлой лекции об основаниях научного знания, в полной мере относится к научной теории, так как именно она и представляет научное знание в наиболее зрелой форме.

Она представляет собой сложное многоуровневое образование, представляющее собой комбинацию логических форм, а именно: понятий, проблем, фактов, эмпирических обобщений и классификаций, теоретических идей и идеальных объектов, теоретических принципов и законов, наконец, программ развития.

Научные теории нельзя сводить к их «застывшему» описанию в книгах. В

действительности теории – динамические образования, они находятся в постоянном развитии (прогрессивном или регрессивном). Научная теория – это процесс, вернее,

система процессов, которые в целом описываются принципом восхождения от абстрактного к конкретному (суть этого принципа мы подробно исследуем ниже). В

теориях происходит постоянное генерирование новых эмпирических данных, их интерпретация, обобщение и объяснение, сопровождаемое необходимыми процедурами обоснования и доказательства.

В основе всей этой сложной системы лежат понятия. Понятие – исходная клеточка научной деятельности и научного знания, основной структурный элемент науки. Любое научное знание состоит прежде всего из понятий, любая операция в науке – это оперирование понятиями. Например, одно и то же явление могут наблюдать и ученый,

и человек, не имеющей отношения к науке. Они будут видеть одно и то же событие,

однако и в самом процессе наблюдения, и в его результате и интерпретации будет существенное различие, вызванное тем, что научный подход к наблюдаемому будет опираться на понятия и оперировать ими.

Что же представляют собой понятия? Иногда его определяют как такое логическое образование, которое фиксирует какие-то общие признаки некоего множества объектов

(явлений, процессов и т.п.). Такой подход имеет право на существование в рамках классической логики; он позволяет решить большой объем логических задач. Но эта логика явно недостаточна для понимания сущности научного понятия. Прежде всего,

она не позволяет отличить научное понятие от представления. Например, можно сказать,

что вода – это прозрачная бесцветная жидкость, практически не имеющая вкуса и запаха,

необходимая для жизни. А химик скажет, что вода – это соединение двух атомов водорода и одного атома кислорода. Оба определения верны, но между ними есть принципиальное отличие: в первом случае мы имеем дело с представлением, а во втором

– с понятием воды. Классическая логика не имеет средств для различения научных понятий от представлений здравого смысла, между тем это принципиально важно, так как прежде всего специфика научных понятий определяет специфику научного мышления.

Главное отличие научного понятия от представления состоит в том, что в нем фиксируются не просто повторяющиеся, но существенные черты объекта. В этом природа и смысл научного понятия как фундаментальной логической формы знания – выражать сущность окружающего мира. Как же научное мышление выделяет из множества характеристик объекта именно существенные свойства? Это – ключевой вопрос. Следует заметить, что в ходе своего развития наука выработала множество способов его решения. Прежде всего, существенность или несущественность того или иного свойства объекта определяется предметом науки (о различии между объектом и предметом науки мы говорили выше). Каталитическая способность золота существенна для химика, но совершенно неинтересна экономисту, исследующему функцию этого металла как средства накопления. Фундаментальная проблематика научной дисциплины

«высвечивает» те или иные стороны объективной реальности и создает предпосылки для ранжирования по степени значимости ее многочисленных проявлений. В этом смысле прав И. Кант, утверждая, что мы познаем в природе то, что сами в нее вкладываем.

Становление научного понятия – сложный многостадийный процесс, в котором применяются различные логические операции – анализ, синтез, абстрагирование,

обобщение и т.д. Более подробно эти операции будут рассмотрены ниже. Сейчас важно отметить, что понятия не являются зеркальным отражением объектов, как это полагают представители эмпиризма. Они конструируются субъектом познания, т.е. с этой стороны

являются субъективными образованиями. Однако понятия могут быть научными только при одном условии – если они имеют объективное содержание, т.е. если их смысл совпадает с той или иной чертой существующей вне и независимо от человека реальности. В этом проявляется уникальное логическое свойство понятия – они могут быть истинными или ложными. В общем случае, с точки зрения формальной логики,

истинными или ложными могут быть только суждения– логические формы типа «А есть Б» и их цепочки (умозаключения). Понятия выбиваются из этого правила, они могут быть истинными или ложными. Например, некогда принятое в естествознании понятие витальной силы оказалось ложным и было изгнано из науки.

По способу образования и своему содержанию научные понятия делятся на эмпирические и теоретические. В эмпирических понятиях фиксируются объекты и свойства которые можно наблюдать непосредственно или с помощью прибора.

Предметом теоретического понятия являются принципиально ненаблюдаемые сущности. Например, понятие денег – теоретическое, деньги не являются тем, что можно чувственно воспринимать. А понятие банкноты – эмпирическое; банкноты, очевидно,

наблюдаемы, хотя бы иногда. Формирование этого понятия происходит путем обобщения чувственного опыта, в то время как теоретическое понятие является результатом теоретического анализа и синтеза. Подчеркнем: любое понятие в принципе является обобщением, формирование его можно понять только как неотъемлемый аспект возникновения целостного и системного научного знания, теории. Сама возможность образования любых понятий обусловлена существованием или становлением гораздо более общих логических структур. Поясним это утверждение на примере понятия изомерии. Оно является вполне эмпирическим, следствием экспериментального обнаружения веществ одинакового состава, но с разными химическими свойствами. Казалось бы, при чем здесь теория? Но давайте проведем мысленный эксперимент: удалим из химии первой трети 19 века фундаментальную теоретическую идею: свойства вещества зависят от их состава, постоянство состава гарантирует неизменность свойств. Возможно ли было бы в принципе сформулировать понятие изомерии в таком случае? Очевидно, что нет. Смысл понятия изомера в том-то и состоит, что подавляющее большинство веществ с точки зрения химиков того времени строго следовали принципу «состав – свойство», однако попадались и такие, которые ему очевидно противоречили. И это экспериментально установленное явление удается зафиксировать в особом понятии только потому, что оно не соответствует основному

утверждению первой концептуальной системы химии. И неважно, много или мало подобных веществ удастся обнаружить; достаточно одного зафиксированного факта,

чтобы возникла необходимость в понятии изомерии. Это тоже обусловлено природой теоретических принципов, которые не терпят исключений, в отличие от эмпирических закономерностей.

Такая черта теоретических законов обусловлена природой теоретических понятий.

Важнейшими их характеристиками являются существенность, всеобщность и необходимость свойств, фиксируемых в теоретическом понятии. Многовековые дискуссии в теории познания исчерпывающе доказали: эмпирическое знание не дает возможности установить ни существенность, ни всеобщность, ни необходимость. На этом уровне познания можно ограниченно установить повторяемость тех или иных свойств и их зависимость друг от друга (изменение параметра А вызывает изменение параметра В). Но без руководящей теоретической идеи это знание, сколь подробным бы оно ни было, не позволит достичь главной цели – установления законов, управляющих бытием изучаемого объекта. Такой идеей стало развертывание содержание нового понятия в химии – понятия структуры - в принцип: свойства вещества зависят не только от состава, но и от структуры. Появившееся впервые в атомистике Дальтона понятие структуры было теоретическим не потому, что ученые в те времена не имели средств,

чтобы ее наблюдать. Сегодня мы можем разглядеть структуру молекул скажем, с

помощью атомно-силового микроскопа, однако содержание понятия структуры невозможно исчерпать наблюдением; начиная с Бутлерова, химия понимает структуру как нечто гораздо более сложное, нежели пространственное расположение отдельных атомов в молекуле.

Формирование теоретических понятий имеет как логико-исторический аспект, так и психолого-эвристический. Понятия возникают закономерно, но не автоматически в результате эволюции проблемного поля и оснований науки. Они формируются не из эмпирических данных, но для их осмысления, при этом сами создают новые области эмпирических исследований. Но необходимость всегда реализуется в случайной форме,

и это составляет уже психологический аспект конструирования понятий. В некоторых случаях теоретические понятия, вернее, их формы, выводятся путем применения логико-математических методов к имеющемуся знанию. Классический пример – понятия кванта. Это центральное понятие современной физики было создано М.

Планком как некая математическая величина, позволившая решить соответствующее

уравнение. Однако понятием физики оно стало только после придания ему физического смысла. Это значит, что данному логико-математическому образованию была поставлена в соответствие некая физическая сущность, на тот момент экспериментально не установленная. Следовательно, требовалось приложить усилия для поиска этой сущности. На этом примере хороша видна фундаментальная роль научных понятий: они не только являются ключевыми элементами познания скрытой реальности, но и основой формирования программ научных исследований, в том числе и экспериментальных. Так проявляется неразрывная внутренняя связь теоретических понятий и научных фактов.

Долгое время в науке господствовали представления о научных фактах как незыблемых,

абсолютно объективных, достоверных и, самое главное, независимых от теоретических структур основах науки. Корни такого понимания научного факта понятны, оно основывается на классическом понимании объективности и объективной истины.

Развитие квантовой механики поставило под сомнение эти взгляды, но понадобилось еще около 30 лет, чтобы ошибочность подобной трактовки научного факта стала очевидной. На самом деле внимательный анализ истории доквантового естествознания мог бы и гораздо раньше привести к пониманию того, что взаимоотношения фактов и теоретического знания куда сложнее, а также то, что достоверность научного факта,

должным образом установленного и проверенного, далеко не всегда очевидна.

Ситуация, когда ученые подвергают сомнению казалось бы, точно установленные факты, является в науке стандартной, встречается довольно часто. Общая онтологическая причина этого явления состоит в том, что в научном факте отражается действительность, но сквозь призму предмета той или иной науки, ее проблематики.

Фиксируя тот или иной факт, исследователь как бы вырывает из континуума реального бытия только то, что его интересует, производит отбор, применяя специальные методы.

Более того, сами эти фиксируемые события приобретают статус фактов в свете определенной теории. Этот феномен получил не слишком удачное название теоретической нагруженности эмпирических терминов. Например, фактами,

подтверждающими кислородную теорию, являются и горение, и коррозия. Согласитесь,

пламя в камине не слишком похоже на ржавеющий кусок металла. Без кислородной теории Лавуазье было невозможно определить эти два весьма распространенные, вполне обыденно наблюдаемые явления как одинаковые по существу процессы.

Сказанное нисколько не умаляет особой ценности фактов в науке, заключающейся в их основной характеристике – выражения субъективными средствами объективной реальности. Именно в этом состоит главная специфическая особенность научного факта:

в нем проявляется реальный мир, однако не непосредственно, как когда-то полагали, а в результате применения к объекту исследования специальных средств и процедур.

Поэтому нельзя путать научный факт с непосредственной очевидностью. Многое из непосредственно очевидного на самом деле искажает реальную действительность: земля кажется плоской, ложка в стакане воде искривляется и т. д. и т. п. Наука справляется с этой видимостью (которая, заметим, вполне реальна, не является заблуждением),

объясняя ее как систему фактов, как результат сложного взаимодействия преломления света, специфики человеческого зрения и т.д. и т.п. То, что кажется единым целостным явлением, на самом деле является сложным клубком, распутыванием которого и занимается научное мышление.

Установление факта означает прежде всего фиксацию его значения – реально существующего элемента независимой от исследователя действительности. Это может быть феномен как материальной, так и духовной реальности, например, если речь идет о психологических исследованиях. Установление значения означает в том числе его лингвистическую фиксацию с использованием средств естественного и искусственных языков.

Такой фиксацией является знак – вторая важнейшая составляющая факта. С одной стороны знак, конечно, - нечто внешнее, формальное, не имеющее непосредственного отношения к значению. Знак выбирается вполне произвольно, вне конкретной связи со значением. Например, этимология названий химических элементов совершенно разная

- это и намеки на их объективные свойства (кислород), и указание на родину первооткрывателя (скандий), и увековечивание имени ученых (менделевий). Однако несущественна только конкретная форма знака; сам по себе он абсолютно необходим,

потому что значения становятся фактами и вплетаются в корпус научного знания одним-

единственным способом – лингвистическим. Ничего другого научный мир еще не придумал. Ярким свидетельством важнейшего значения лингвистической

(синтаксической) стороны научного знания является тот период истории химии (конец

18 – первая половина 19 века), в котором еще не был выработан общий для всех химиков язык, что приводило к путанице, вызывало бесплодные споры и сильно тормозило развитие химической науки.

Наука, достигшая высокого уровня зрелости, и использующая логико-математические методы (формализацию, математическое моделирование, аксиоматики и т. д.), «вытаскивает» из своего языка очень много нужного и полезного, так как эти методы позволяют в ходе анализа имеющегося эмпирического и теоретического знания получить новые данные, которые порой так хорошо прячутся в глубинах научной информации, что по другому их никак нельзя «вывести на чистую воду».

Знак - внешнее обозначение факта, в то время как содержательная обработка его значения осуществляется с помощью уже имеющихся концептуальных структур. Тем самым особым образом оформленное значение становится элементом научного знания.

Поясним сказанное на примере. Допустим, требуется установить, при какой минимальной температуре активируется катализатор. Задача, очевидно, вполне эмпирическая; медленно повышая температуру, обнаруживаем, что катализатор начинает работать при температуре 335 градусов по Цельсию. Казалось бы, вся работа носит исключительно материальный, эмпирический характер, и теория здесь ни при чем.

Но так ли это? На самом деле для фиксации данного объективного события мы использовали внушительное число понятий, смысл которых определяется сразу несколькими теориями: температура, реакция, катализатор и ряд других. Термометр нам не показывает температуру; все, что мы можем увидеть, - некое устройство с нанесенными черточками и закорючками, которые мы называем шкалой. А в некоей емкости, которую мы идентифицируем с помощью понятий реакционного объема или кинетической системы, происходит нечто, обозначаемое нами как химическая реакция с участием катализатора. Этот пример показывает, что в установлении и освоении даже достаточно простых событий принимают участие множество концептуальных структур.

Разумеется, в реальной практике вся эта работа может происходить с высокой скоростью, что называется «на автомате». Но при одном условии – если ее делает квалифицированный специалист, в сознании которого отложился многовековой путь развития химии. Если же в лабораторию войдет человек вполне разумный, но по каким-

то причинам совершенно незнакомый ни с термометром, ни с химией как таковой, то вряд ли он сможет сформулировать наше эмпирическое утверждение, так как он не владеет концептуальным аппаратом, которым вооружен любой современный химик.

Происходящие вне и независимо от исследователя события превращаются в научные факты исключительно в ходе интеллектуальной обработки этих событий с помощью особых инструментов – вырабатываемых теоретическими структурами науки понятий.

Данное утверждение неприемлемо для тех, кто понимает под объективностью исключение даже самых малых элементов субъективного, т. е. понимает объективное и субъективное не просто как противоположные, но взаимно несовместимые начала. Эта классическая точка зрения, как мы уже видели, ведет в тупик, к скепсису. Иначе и быть не может; если вы изначально понимаете субъект и объект как нечто несовместимое друг с другом, то и истина как совпадение объективного и субъективного будет априори невозможна. Современная точка зрения, сформированная усилиями многих мыслителей, от И. Канта до В. Гейзенберга, не видит умаления объективности научного факта тем обстоятельством, что его органическим элементом является интерпретация,

создающая смысл факта и зависящая от теоретических структур.

Двойственная природа научного факта проявляется также в том, что любой факт одновременно и уникален, и носит в себе черты всеобщего. Уникальность факта определяется не только его пространственно-временной локализацией, но и сочетанием огромного множества факторов «здесь и сейчас», формирующих то или иное событие.

Его же всеобщий характер определен и природой понятий, создающих смысл факта, и

свойствами самого события. Дело не только в том, что сразу бросается в глаза – повторяемости события, отражаемого в факте. Повторяемость в данном контексте второстепенна. Предположим, археолог находит ювелирное украшение, изготовленное для некоего правителя в единственном экземпляре. Событие, очевидно, уникальное. Но оно носит одновременно характер всеобщности, так как изучение обнаруженного предмета позволит многое узнать и сделать общие выводы об уровне развития ремесла,

технике обработки драгоценных металлов и камней и т.д. и т.п. Эта двойственная природа научного факта является необходимым условием существования еще одной логической формы научного знания – эмпирического обобщения.

Эмпирическое обобщение – важнейший элемент научного знания. Смысл его состоит в обнаружении общего свойства у некоего множества фактов. Возможность такой операции появляется при определенной насыщенности эмпирических данных,

возникновении некоего критического минимума эмпирической информации,

достижение которого позволяет выявить повторяющие свойства. Из истории науки мы знаем, что обычно обнаруживается ряд таких повторяющихся свойств, ведущих к целому спектру эмпирических обобщений. Их ценность состоит не только в выявлении определенных регулярностей, но и в том, что тем самым создается возможность классификации собранной информации.

Классификация представляет собой еще один шаг вперед в развитии знания. Это – не просто упорядочение наработанного материала (что само по себе важно). Она позволяет выявить слабые места, недостающие фрагменты единой картины объекта изучения, тем самым определить направления исследований, т. е. несет в себе и эвристический потенциал. При этом возможность формулирования нескольких эмпирических обобщений создает предпосылки для существования большого числа классификаций. Например, выделение у химических элементов таких характеристик как атомный вес, атомный объем, металлические и неметаллические свойства, формы окислов и т. д. стало основой создания многочисленных классификаций химических элементов в 30-60-х гг. 19 века. Химия в этом плане не уникальна, такая же картина наблюдается в развитии и других отраслей научного знания. Каждая из этих классификаций имеет право на существование, поскольку основана на реально наблюдаемом общем свойстве множества эмпирических данных. Но с данным феноменом связаны и принципиальные ограниченности эмпирических классификаций: поскольку априори очевидно, что любая актуальная база данных является неполной, никакая классификация не может быть полной в смысле охвата всех релевантных элементов. Кроме того, любая классификация сталкивается с исключениями, так как природа лежащих в их основе эмпирических обобщений не носит номологического (законосообразного) характера. Например, нагревая металлы,

мы легко можем обнаружить их общее свойство: они при нагревании расширяются.

Этот признак может быть использован для классификации некоего множества объектов на металлы и неметаллы. Однако открытыми останутся два вопроса,

принципиально нерешаемые на эмпирическом уровне познания: являются ли все тела,

расширяющиеся при нагревании, металлами? И действительно ли все металлы расширяются при нагревании? Ответить на эти вопросы может только теоретическое мышление, так как для верного понимания сути дела нам надо разобраться, что такое металлы и каков механизм взаимосвязи поглощения тепла и увеличения физических размеров объекта. Если мы это сумеем сделать, тогда справимся даже с исключениями, перед которыми эмпирическое мышление совершенно бессильно.

Например, вольфрамат циркония сжимается при нагревании в определенном температурном диапазоне. Этот эмпирически установленный факт не будет вписываться в нашу классификацию и до возникновения теории останется необъяснимым феноменом.