Наука как процесс познания. Динамические и статистические закономерности в природе

Вопрос 1. Наука как процесс познания. Особенности научного познания.

Содержание:

Вопрос 1. Наука как процесс познания

1.1. Наука как процесс познания

1.2. Характерные черты науки

1.3. Методы научного познания

Вопрос 2. Динамические и статистические закономерности в природе

Используемая литература

Наука как процесс познания.

Наука - это сфера человеческой деятельности, представВнляющая собой рациональный способ познания мира, в котоВнрой вырабатываются и теоретически систематизируются знаВнния о действительности, основанные на эмпирической проВнверке и математическом доказательстве.

Как многофункциональное явление наука представляет соВнбой:

1) отрасль культуры;

2) способ познания мира;

3) опредеВнленную систему организованности (академии, университеты, вузы, институты, лаборатории, научные общества и издания).

Фундаментальными считаются естественные, гуманитарВнные и математические науки, а прикладными являются техВннические, медицинские, сельскохозяйственные, социологиВнческие и другие науки.

Задачей фундаментальных наук является познание закоВннов, управляющих взаимодействием базисных структур приВнроды. Фундаментальные научные исследования определяют перспективы развития науки.

Непосредственной целью прикладных наук является приВнменение результатов фундаментальных наук для решения не только познавательных, но и социально-практических проблем[1]
. Так, современный этап научно-технического проВнгресса связан с развитием авангардных исследований приВнкладных наук: микроэлектроники, робототехники, информатики, биотехнологии, генетики и др. Эти направления, соВнхраняя свою прикладную направленность, приобретают фундаментальный характер.

Результатами научных исследований являются теории, заВнконы, модели, гипотезы, эмпирические обобщения. Все эти понятия, каждое из которых имеет свое определенное значеВнние, можно объединить одним словом "концепции". Понятие "концепция" (определенный способ трактовки какого-либо предВнмета, явления, процесса) происходит от латинского conceptio- понимание, система. Концепция, во-первых, - это система взглядов, то или иное понимание явлений, процессов. Во-втоВнрых, - это единый определяющий замысел, ведущая мысль какого-либо произведения, научного труда и т. д.

1.2. Характерные черты науки.

Не всякие знания могут быть научными. В человеческом сознании содержатся такие знания, которые не входят в систему науки и которые проявляются на уровне обыденного сознания.

Чтобы знания стали научными, они должны обладать, по крайней мере, следующими специфическими признаками (черВнтами): системностью, достоверностью, критичностью, общезнаВнчимостью, преемственностью, прогнозированностью, детермиВннированностью, фрагментарностью, чувственностью, незаверВншенностью, рациональностью, внеморальностью, абсолютностью и относительностью, обезличенностью, универсальностью.

Рассмотрим некоторые из этих признаков:

Системность. Знания должны носить системный характер на основе определенных теоретических положений и принВнципов. К числу важнейших задач системности относятся[2]
:

1) разработка средств представления исследуемых объектов как систем;

2) построение обобщенных моделей системы;

3) исследование структуры теорий систем и различных системВнных концепций и разработок. В системном исследовании анаВнлизируемый объект рассматривается как определенное мноВнжество элементов, взаимосвязь которых обуславливает цеВнлостное свойство этого множества.

Достоверность. Знания должны быть достоверными, проВнверенными на практике, проходящими проверку по опВнределенным правилам, а потому убедительными.

Критичность. Возможность определить на основании криВнтического рассмотрения рациональных моделей, историко-культурологические и естественно-научные знания на осВннове сопоставления различных типов научных теорий. При этом наука всегда готова поставить под сомнение и пересмотВнреть свои даже самые основополагающие результаты.

Общезначимость. Все истинные знания рано или поздно становятся общепризнанными всеми учеными и способствуВнют объединению всех людей. Следовательно, общезначимость является лишь одним из следствий истинности знания, а не критерием истины.

Преемственность. Объективная необходимая связь между новыми и "старыми" знаниями в процессе изучения окружающего мира, при этом новые знания дополняют и обогащают "старые". Правильное понимание процессов преемственности имеет особое значение для анализа закономерностей развития природы, общества, прогресса науки, техники, искусстВнва, для борьбы как с некритическим отношением к достижеВнниям прошлого, так и с нигилистским отрицанием его.

Прогнозированность. Знания должны содержать в себе возможность предвидения грядущих событий в определенВнной области действительности. В социальной сфере прогноВнзирование составляет одну из научных основ социального управления (целеполагания, предвидения, программирования, управленческих решений)[3]
.

Детерминированность. Факты эмпирического характера должны быть не только описаны, но и причинно-объяснены и обусловлены, т. е. раскрыты причины изучаемых объектов действительности. В действительности же принцип детермиВннизма как утверждение о существовании объективных закономерностей представляет собой только предпосылку научВнного предвидения (но не тождественен ему). Принцип детерВнминизма формулировался не только как утверждение о возможности предвидения, но и как общий принцип, обосноВнвывающий практическую и познавательную деятельность, раскрывающий объективный характер последней.

Фрагментарность. Наука изучает мир не в целом, а через различные фрагменты реальности и сама делится на отдельВнные дисциплины.

Чувственность. Научные результаты требуют эмпиричесВнкой проверки с использованием ощущения, восприятия, предВнставления и воображения.

Незавершенность. Хотя научное знание безгранично раВнстет, оно все-таки не может достичь абсолютной истины.

Рациональность. Наука получает знания на основе рациоВннальных процедур и законов логики.

Внеморальность. Научные истины нейтральны и общечеловечны в морально-этическом плане.

Обезличенность. Ни индивидуальные особенности ученоВнго, ни его национальность или место проживания никак не представлены в конечных результатах научного познания.

Универсальность. Наука сообщает знания, истинные для всего окружающего мира.

Специфика научного исследования определяется тем, что для науки характерны свои особые методы и структура исВнследований, язык, аппаратура[4]
.

1.3. Методы научного познания.

Метод - это совокупность действий, призванных помочь достижению желаемого результата. Первым на значение меВнтода в Новое время указал французский математик и философ Р. ДеВнкарт в работе ВлРассуждения о методеВ». Но еще ранее один из основаВнтелей эмпирической науки Ф. Бэкон сравнил метод познания с цирВнкулем. Способности людей различны, и для того, чтобы всегда добиваться успеха, требуется инструмент, который уравнивал бы шансы и давал возможность каждому получить нужный результат. Таким инструментом и является научный метод.

А. Пуанкаре справедливо подчеркивал, что ученый должен уметь делать выбор фактов. ВлМетод - это, собственно, и есть выбор фактов; и прежде всего, следовательно, нужно озаботиться изобреВнтением методаВ»[5]
. Метод не только уравнивает способности людей, но также делает их деятельность единообразной, что является предпосылкой для получения единообВнразных результатов всеми исследователями.

Современная наука держится на определенной методологии - совокупности используемых методов и учении о методе - и обяВнзана ей очень многим. В то же время каждая наука имеет не только свой особый предмет исследования, но и специфический метод, имВнманентный предмету. Единство предмета и метода познания обосноВнвал немецкий философ Гегель.

Следует четко представлять различия между методологиями естественнонаучного и гуманитарного познания, вытекающими из различия их предмета. В методологии естественных наук обычно не учитывают индивидуальность предмета, поскольку его становление произошло давно и находится вне внимания исследователя. Замечают только вечное круговращение[6]
. В истории же наблюдают самое становление предмета в его индивидуальной полноте. Отсюда специВнфичность методологии исторического познания.

Вообще, методология социального познания отличается от методологии естественнонаучного познания из-за различий в самом предВнмете:

1) социальное познание дает саморазрушающийся результат (Влзнание законов биржи разрушает эти законыВ», - говорил основатель кибернетики Н. Винер);

2) если в естественнонаучном познании все едиВнничные факторы равнозначны, то в социальном познании это не так. ПоВнэтому методология социального познания должна не только обобщать факты, но иметь дело с индивидуальными фактами большого значения. Именно из них проистекает и ими объясняется объективный процесс.

ВлВ гуманитарно-научном методе заключается постоянное взаВнимодействие переживания и понятияВ», тАФ утверждал В. Дильтей в статье ВлСущность философииВ». Переживание столь важно в гуманиВнтарном познании именно потому, что сами понятия и общие законоВнмерности исторического процесса производны от первоначального индивидуального переживания ситуации. Исходный пункт гуманиВнтарного исследования индивидуален (у каждого человека свое быВнтие), стало быть, метод тоже должен быть индивидуален, что не проВнтиворечит, конечно, целесообразности частичного пользования в гуманитарном познании приемами, выработанными другими учеными (метод как циркуль, в понимании Ф. Бэкона). В современной науке намечается тенденция к сблиВнжению естественнонаучной и гуманитарной методологии, но все же различия, и принципиальные, пока остаются.

Научный метод как таковой подразделяется на методы, исВнпользуемые на каждом уровне исследований. Выделяются таким обВнразом эмпирические и теоретические методы. К первым относятся[7]
:

1) наблюдение - целенаправленное восприятие явлений объективВнной действительности;

2) описание - фиксаций средствами естестВнвенного или искусственного языка сведений об объектах;

3) измереВнние - сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам;

4) эксперимент - наблюдение в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстановить ход явлеВнния при повторении условий.

К научным методам теоретического уровня исследований слеВндует отнести:

1) формализацию - построение абстрактно-матемаВнтических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности;

2) аксиоматизацию - построение теорий на осноВнве аксиом - утверждений, доказательства истинности которых не требуется;

3) гипотетико-дедуктивный метод - создание системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.

Другим способом деления будет разбивка на методы, применяВнемые не только в науке, но и в других отраслях человеческой деяВнтельности; методы, применяемые во всех областях науки; и методы, специфические для отдельных разделов науки. Так мы получаем всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы.

Среди всеобщих можно выделить такие методы, как:

1) анализ - расчленение целостного предмета на составные
части (стороны, признаки, свойства или отношения) с целью их всеВнстороннего изучения;

2) синтез - соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое;

3) абстрагирование - отвлечение от ряда несущественных для данного исследования свойств и отношений изучаемого явлеВнния с одновременным выделением интересующих нас свойств и отВнношений;[8]

4) обобщение - прием мышления, в результате которого устаВннавливаются общие свойства и признаки объектов;

5) индукция - метод исследования и способ рассуждения, в
котором общий вывод строится на основе частных посылок;

6) дедукция - способ рассуждения, посредством которого из общих посылок с необходимостью следует заключение частного хаВнрактера;

7) аналогия - прием познания, при котором на основе сходстВнва объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках;

8) моделирование - изучение объекта (оригинала) путем соВнздания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал с
определенных сторон, интересующих исследователя;

9) классификация - разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для исВнследователя признаком (особенно часто используется в описательВнных науках - многих разделах биологии, геологии, географии, криВнсталлографии и т. п.)[9]
.

Большое значение в современной науке приобрели статистические методы, позволяющие определять средние значения, харакВнтеризующие всю совокупность изучаемых предметов. ВлПрименяя статистический метод, мы не можем предсказать поведение отдельВнного индивидуума совокупности. Мы можем только предсказать веВнроятность того, что он будет вести себя некоторым определенным обВнразомВ». Статистические законы можно применять только к большим совокупностям, но не к отдельным индивидуумам, образующим эти совокупностиВ»[10]
.

Наука обязана сделать все, что в, ее силах, для проВнверки и рациональной интерпретации паранормальных явлений и внести таким образом свой вклад в информированность и образованВнность широких кругов населения, в ВлокультуриваниеВ» массового соВнзнания. Конечно, ученые не могут ВлвыдворятьВ» из сферы научного познания те или иные аномальные объекты[11]
. В истории науки множеВнство примеров радикальных качественных сдвигов в способах познаВнния при попытках осмысления и объяснения именно аномальных явлений. Ученый всегда должен быть открыт новым нетрадиционВнным, нестандартным поворотам мысли и объектам познания. Но он обязан оставаться при этом на платформе рационально-доказательВнного, обоснованного знания, научного (эмпирического и теоретичесВнкого) исследования аномалий.

В мире еще много непознанного. Многие явления природы и самого человека, его биологической и духовный составляющих пока не получили убедительного научного объяснения и потому носят загадочный, таинственный характер. Так, не исследованы в достаВнточной мере физические и оптические явления в атмосфере, законы макроэволюции, общественного развития, энергетика человеческоВнго организма, возможности и пороги ощущений и восприятий, сфера эмоциональных переживаний личности, формы общения, коммуниВнкации, глубинные архетипические структуры духовности и многое другое. Но наука не может сразу и немедленно решить все проблемы познания, немедленно объяснить все непонятное и загадочное. Наука - это не волшебный ключик, которым в одно мгновение можно раскрыть все тайны и загадки природы. Научное познание - это историческая деятельность, которая развивается по мере совершенствования не только целей, но и средств познания. Многие явления научно не объяснены и остаются загадочными не потому, что они в принципе непознаваемы, а потому, что пока не сформировались средства и методы, способы их познания.

Однако можно быть уверенным в одном - все, что не познано сегодня, рано или поздно будет исследовано и объяснено в будущем, когда для этого сложатся соответствующие средства, способы познаВнния. Основания этой уверенности - в истории естествознания, истоВнрии цивилизации, которые убедительно демонстрируют мощь и торжество человеческого мышления, научно-рационалистического (а не мистико-иррационалистического) отношения к миру[12]
.

Вопрос 2. Динамические и статистические закономерности в природе

(детерминизм процессов природы).

Детерминизм в современной науке определяется как учение о всеобщей, закономерной связи явлений и процесс окружающего мира. Наличие таких связей является доказательством материального единства мира и существования мире общих закономерностей. Очень часто детерминизм отождествляется с причинностью, но такой взгляд нельзя считать правильным хотя бы потому, что причинность выступает как одна из форм проявления детерминизма.

Законы, с которыми имеет дело классическая механика, имеют универсальный характер, т. е. они относятся ко без исключения изучаемым объектам природы. Отличительная особенность такого рода законов состоит в том, что предсказания, полученные на их основе, имеют достоверный и однозначный характер. Наиболее ярко они проявились после того, как на основе закона всемирного тяготения, изложенного И. Ньютоном в 1671 г. в "Математических началах натуральной философии", и законов механики возникла небесная механика. На основе законов небесной механики были вычислены отклонения в движении Урана, вызванные возмущаюВнщим влиянием неизвестной тогда планеты. Определив велиВнчину возмущения, независимо друг от друга по законам меВнханики положение неизвестной планеты рассчитали Д.Адамс и У. Леверье. Всего на угловом расстоянии в 1В° от рассчитанного ими положения И. Галле обнаружил планету Нептун. Открытие Нептуна блестяще подтвердило справедВнливость законов небесной механики и наличие в природе одВннозначных причинных связей[13]
. Это позволило французскому механику П. Лапласу сказать: дайте мне начальные условия ия, с помощью законов механики, предскажу дальнейшее развитие событий. Это вошло в историю как лапласовый, или механистический детерминизм, который допускает одВннозначные причинные связи в явлениях природы.

Наряду с ними в науке с середины XIX в. стали все шире применяться законы другого типа. Их предсказания не являВнются однозначными, а только вероятностными. ВероятностВнными они называются потому, что заключения, основанные на них, не следуют логически из имеющейся информации, а потому не являются достоверными и однозначными. ИнфорВнмация при этом носит статистический характер, законы, выВнражающие эти процессы, называются статистическими заВнконами, и этот термин получил в науке большое распространение.

В классической науке статистические законы не признаВнвали подлинными законами, так как ученые в прошлом предВнполагали, что за ними должны стоять такие же универсальВнные законы, как закон всемирного тяготения Ньютона, который считался образцом детерминистического закона, поскольку он обеспечивает точные и достоверные предскаВнзания приливов и отливов, солнечных и лунных затмений и других явлений природы. Статистические же законы приВнзнавались в качестве удобных вспомогательных средств исследования, дающих возможность представить в компактной и удобной форме всю имеющуюся информацию о каком-либо предмете исследования. Подлинными законами считались именно детерминистические законы, обеспечивающие точВнные и достоверные предсказания. Эта терминология сохраВннилась до настоящего времени, когда статистические, или вероятностные, законы квалифицируются как индетерминистические, с чем вряд ли можно согласиться.

Отношение к статистическим законам принципиально изменилось после открытия законов квантовой механики, предсказания которых имеют существенно вероятностный характер.

Таким образом, исторически детерминизм выступает вдвух следующих формах[14]
:

1) лапласовый, или механистический, детерминизм, в осВннове которого лежат универсальные законы классической физики;

2) вероятностный детерминизм, опирающийся на статисВнтические законы и законы квантовой физики.

В динамических теориях явления природы подчиняются однозначным (динамическим) закономерностям, а статистические теории основаны на объяснении процессов вероятностными (статистическими) закономерностями. К динамическим теориям относятся классическая механика (создана в XVII-XVIII вв.), механика сплошных сред, т. е. гидродинамика (XVIII в.), теория упругости (начало XIX в.), классическая термодинамика (XIX в.), электродинамика (XIX в.), специальная и общая теория относительности (начало ХХ в). К статистическим теориям относятся статистическая механика (втоВнрая половина XIX в.), микроскопическая электродинамика Вн(начало ХХ в.), квантовая механика (первая треть ХХ в.) ^ВнТаким образом, XIX столетие получается столетием динамических теорий; ХХ столетие - столетием статистичесВнких теорий. Значит, динамические теории соответствовали первому этапу в процессе познания природы человеком, тогВнда как на следующем этапе главную роль стали играть стаВнтистические теории.

В современной концепции детерминизма органически сочетаются необходимость и случайность. Признание самостоятельности статистических, или вероятностных, законов, отоВнбражающих существование случайных событий в мире, доВнполняет прежнюю картину строго детерминистического мира. В результате в новой современной картине мира необходиВнмость и случайность выступают как взаимосвязанные и доВнполняющие друг друга аспекты объяснения окружающего мира.

Рассматривая проблему соотношения между динамичесВнкими и статистическими закономерностями, современная наВнука исходит из концепции примата статистических законоВнмерностей[15]
. Не только динамические, но и статистические законы выражают объективные причинно-следственные связи. Более того, именно статистические закономерности являВнются фундаментальными, более глубокими по сравнению с динамическими закономерностями, они ярче выражают укаВнзанные связи.

Современную концепцию детерминизма можно сформуВнлировать следующим образом: динамические законы предВнставляют собой первый, низший этап в процессе познания окружающего мира; статистические же законы более совершенно отображают объективные связи в природе: они являются следующим, более высоким этапом познания.

В качестве примера динамических законов можно назвать закон Ома, выражающий зависимость сопротивления от его состава, площади поперечного сечения и длины. Этот закон охватывает множество различных проводников и действует в каждом отдельном проводнике, входящем в это множество. Статистический характер имеет, например, взаимосвязь изменений давления газа и его объема при постоянной темпеВнратуре, выявленная Бойлем и Мариоттом. Данная закономерВнность имеет место лишь в массе хаотически перемещающихВнся молекул, составляющих тот или иной объем газа.

СтатистиВнческими являются законы квантовой механики, касающиеся движения микрочастиц; они не в состоянии определить двиВнжение каждой отдельной частицы, но определяют движеВнние группы, того или иного множества.

В отличие от динамических законов, статистические заВнконы не позволяют точно предсказать наступление или ненаступление того или иного конкретного явления, направВнление и характер изменения тех или иных его характеристик. На основе статистических закономерностей можно определить лишь степень вероятности возникновения или изменения соответствующего явления. Динамические теории не противостоят статистическим, а включаются в рамки посВнледних как предельный случай. Это хорошо видно на примеВнре классической механики; которую можно рассматривать как предельный случай квантовой механики[16]
.

Таким образом, согласно современной научной концепВнции, можно говорить о всеобщности, универсальности вероВнятностного подхода. Это означает, в частности, что деление фундаментальных теорий на динамические и статистичесВнкие является, строго говоря, условным. Фактически все фундаментальные теории должны рассматриваться как стаВнтистические. Например, классическую механику с полным основанием следует считать статистической теорией, так каклежащий в ее основе принцип наименьшего действия имеет вероятностную природу, потому что, согласно принципу минимума энергии, состояние с наименьшей энергией оказываВнется наиболее вероятным.

Методологические вопросы современной физики органиВнчески связаны с вопросами материалистической диалектики. Развитие современной физики основано на диалектике необходимого и случайного, сохранения и изменения, единичВнного и общего и т. д. Современная физика пришла к выводу офундаментальности вероятностных закономерностей. Наука рассматривает два основных типа причинно-следственных связей и соответственно два типа закономерностей - динаВнмические и статистические. Изучение истории возникновения фундаментальных физических теорий позволяет сделать вывод, что динамические теории соответствовали первому этапу в процессе познания природы человеком, тогда как на следующем этапе главную роль стали играть статистические теории. Наиболее ярко сочетание этих концепций детермиВннизма в познании природных явлений проявилось при изучеВннии термодинамических процессов и явлений[17]
.

Используемая литература:

1. Горелов А.А., Концепции современного естествознания. тАУ М.,: Центр, 2001. тАУ 208 с.

2. Гусейханов М.К., Раджабов О.Р., Концепции современного естествознания: Учебник. тАУ 2-е изд. тАУ М.: Издательско-торговая корпорация ВлДашков и КтАЩВ»,2005. тАУ 692 с.

3. Найдыш В.М., Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие. тАУ М.: Гардарики, 2000. тАУ 476 с.

Вместе с этим смотрят:

G-белки и их функция

Австралопитеки - обезьянолюди или человекообезьяны?

Адаптация микроорганизмов в экстремальных условиях космоса

Адвентивна флора Чернiгiвськоi областi: iсторiя формування та сучасний стан

Адсорбция ионных и неионных поверхностно-активных веществ (ПАВ)