Реферат: Структура научного знания

     

РЕФЕРАТ.

   

Тема: "Структуранаучного знания."

                                             Выполнил: студент 205 гр. л/ф

                                                                             Юдин С. С.

                                                      Проверил:преподаватель

                                                                       Миргеева В.П.                                                              

         

                                      Владивосток — 1998 г.

                      СТРУКТУРА  НАУЧНОГО  ЗНАНИЯ

Что представляетсобой научное знание? Какова его структура?

Для того чтобы ответить на эти вопросы, необходимопрежде всего обратить внимание на то, что научное знание—это сложнаясистема с весьма разветвленной иерархиейструктурных уровней.

  Длярешения нашей задачи вычленим три уровня в структуре научного знания:

n<span Times New Roman"">

локальное знание, которое влюбой научной области соотносится с                                      теорией;

n<span Times New Roman"">

знания, составляющие целую научную область;

n<span Times New Roman"">

знания, представляющие всю науку.

ЭМПИРИЧЕСКИЙ  И ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ  УРОВНИ  ЗНАНИЯ

Рассмотримвопросы, связанные со структурой локальнойобласти знания.

Очевидно, чтоздесь можно выделить по крайней мере два уровня:

 уровень эмпирических знаний и уровеньтеоретических знаний.

На конкретномпримере—механике—выясним, что представляют собой уровниэмпирического и теоретического знания.

Эмпирия здесьсвязана с наблюдениями и экспериментами над механическими перемещёниями твердых тел или жидкостей. Совокупностьэмпирических данных дают нам также астрономическиенаблюдения за перемещениями небесных тел—и это очень важные знания,на которые опирается механика. В свое время Пуанкареговорил, что самое большое благо, которое принесла астрономия человечеству,заключается в том, что, глядя на небо, люди поняли, что все в мире подчиняется законам и что перемещение небесных тел—этосамое очевидное проявление закономерностиокружающей нас действительности.

   Для знаний,полученных на эмпирическом уровне, характерно то, что они являются результатомнепосредственного контакта с живой реальностью в наблюдении или эксперименте.На этом уровне мы получаем знания об определенных событиях, выявляем свойстваинтересующих нас объектов или процессов, фиксируем отношения и, наконец,устанавливаем эмпирические закономерности.

   Над эмпирическим уровнем науки всегданадстраивается теоретический уровень.

   Теория, представляющая этот уровень,строится с явной направленностью на объяснение объективной реальности (главная задачатеории заключается в том, чтобы описать, систематизировать и объяснить всемножество данных эмпирического уровня).

Однако теориястроится таким образом, что она описывает непосредственно не окружающую действительность, а идеальные объекты.

   Механика, например, описывает не реальныепроцессы, с которыми человек непосредственно имеет дело в действительности, аотносящиеся к идеальным объектам, например материальным точкам.

   Идеальные объекты в отличие от реальныххарактеризуются не бесконечным, а вполне определенным числом свойств.Материальные точки, с которыми имеет дело механика, обладают очень небольшимчислом свойств, а именно массой и возможностью находиться в пространстве ивремени.

   Таким образом, идеальный объект строитсятак, что он полностью интеллектуально контролируется.

   В теории задаются не только идеальныеобъекты, но и взаимоотношения между ними, которыеописываются законами. Кроме того, из первичных идеальных объектов можноконструировать производные объекты.

   В итоге теория, которая описывает свойстваидеальных объектов, взаимоотношения между ними, а также свойства конструкций, образованных из первичныхидеальных объектов, способна описать все томногообразие данных, с которыми ученый сталкивается на эмпирическомуровне.

   Происходит это следующим образом: изисходных идеальных объектов строится некоторая теоретическая модель данногоконкретного явления и предполагается, что эта модель в существенных своихсторонах, в определенных отношениях соответствует тому, что есть в действитель-ности.

   Уточним теперь наши представления отеоретическом уровне знания. Важно иметь в виду, что этот уровень знания обычнорасчленяется на две существенные части, представляемые фундаментальнымитеориями и

теориями,которые описывают конкретную (достаточно большую) область реальности, базируясьна фундаментальных теориях.

   Так, механика описывает материальные точки ивзаимоотношения между ними, а на основе ее принципов далее строят  различные конкретные теории, описывающие теили иныеобласти реальности.

   Для описания поведения, например, небесных тел строится небесная механика. При этом Солнце представляет собой центральное тело, обладающее большой массой, а планеты— теладвижущиеся вокруг этого центральноготела по законам механики и по закону всемирного тяготения.

   Эта конкретная модель строится из материальных точеки рассчитывается исходя из принципов механики.Таким же образом—на базе механики—строятся и другие конкретные теории: твердоготела, жидкости и т.д. Часто при построении такихтеорий удается обойтись только принципами механики,однако при построении, например, теории тепловых явленийв конце концов выясняется, что принциповизаконов механикинедостаточно, что нужны еще вероятности, представления.

   Важно еще раз отметить, что в теории мывсегда имеем дело с идеальнымобъектом: в фундаментальных теориях—с наиболее абстрактным идеальным объектом, а в теориях второго поколения— определеннымипроизводными от этихидеальных объектов, наоснове  которых конструируютсямодели конкретных явлений действительности.

   Роль теории в науке определяется тем, что вней мы имеем дело с интеллектуально контролируемым объектом, в то время как на эмпирическом уровне с реальнымобъектом, обладающим бесконечным количествомсвойств и интеллектуальноне контролируемым..

   Поскольку в теории мы имеем дело синтеллектуально контролируемым объектом, то мы можем описатьтеоретический объект как угодно детально и получить в принципе скольугодно далекие следствия из теоретических представлений.Коль скоро наши исходные абстракции верны, мы можем

быть уверены, что и следствия из них будут верны. Сила теориисостоит в том, что она может развиваться как бы сама по себе, без прямого контакта с действительностью.Естественно, что исходные принципы должны соотноситься с действительностью.

   Итак, в структуренаучного знания выделяются два существенноразличных, но взаимосвязанных уровня: эмпирический   и   теоретический

   Но чтобы адекватно описатьлокальную область знания, этих двух уровней оказывается недостаточно. Необходимо выделитьчасто не фиксируемый, но очень существенный уровеньструктуры научного знания—уровень  философскихпредпосылок,содержащий общие представленияо действительности и процессе познания, выраженные в системе философских понятии.

                            ФИЛОСОФСКИЕ  ОСНОВАНИЯ НАУКИ

   Рассмотрим область явлений микромира,которая изучается квантовоймеханикой, и определим, в каких аспектах ученый имеет здесь дело с философскимипредпосылками.

n<span Times New Roman""> 

Квантовая механика опираетсяна определенную совокупность эмпирических данных,получаемых при изучении микропроцессов с помощьюразличных приборов: счетчиков Гейгера, камеры Вильсона, (фотоэмульсии и т.д.

n<span Times New Roman""> 

Теория—квантовая механика—не только описываетданные эмпирического уровня, по и может предсказыватьрезультаты определенных событий в этой области.

   Однако более внимательный анализ показывает,что этим описание данной

области науки не исчерпывается. Оказывается, чтосущественнейшую роль в квантовой механике играет истолкование ее аппарата сточки зрения определенных  представленийо реальности и процессе ее познания.

   Всем известна колоссальная по широте иглубине обсуждаемых проблем дискуссия, которая развернулась вокруг проблем квантовой механики между двумя направлениями, виднейшимипредставителями которых были Эйнштейн и Бор. Ее суть состояла в том, каксоотнести аппарат квантовой механики с окружающим нас миром.

   Из всего комплекса обсуждавшихся проблемрассмотрим лишь одну связанную с истолкованиемпси-функции. Эта функция входит в основное уравнение квантовой механики—уравнение Шрёдингера, которое описывает поведение микрообъектов. Оказывается, что пси-функция дает лишьвероятностные предсказания, и поэтому остро встаетвопрос о том, какова сущность этой вероятности.

   — Эйнштейн считал, что вероятностный характер предсказанийв квантовой механике обусловлен тем, что квантоваямеханика неполна.

   Сама действительностьполностью детерминистична, в ней все определено, все принципиально—вплоть до деталей—предсказуемо, а квантовая механика опирается на неполную информацию одействительности, поэтому она дает вероятностные предсказания.

   Представим себе, что мы подбрасываем монету и она упала на орла. Мы говорим, что вероятностьвыпадения монеты на орла равняется 1/2.Каковы основания для этого вероятностного суждения? Поведениемонеты объективно вероятностно, или мы просто не полностью знаем все деталитого процесса, которые приводят к этому результату?

   В классической физике эту ситуацию обычнорассматривают таким образом: поскольку все в мире однозначно предопределено,то, если бы мы точно учли все детали: распределение массы монеты, точкуприложения силы, величину импульса, с какими молекулами воздуха и как будет взаимодействоватьмонета при движении и т.д., мы могли бы высказать аподиктическое, а невероятностное суждение о том, как упадет монета.

   Таким образом, с этой точки зрения в природеотсутствуют вероятностные процессы, а наши вероятностные суждения связаны с тем, что мы не имеем полной информации о действительности.

   Эйнштейн полагал, что так же обстоит дело ис квантовомеханическими явлениями. Следует обратитьвнимание на то, что истолкование Эйнштейномаппарата квантовой механики базируется:

n<span Times New Roman""> 

во-первых, на определенныхпредставлениях о действительности. согласно которым в мире все однозначнодетерминировано,

n<span Times New Roman""> 

во-вторых, на представлениях о характере научной теории: теория, вкоторой есть вероятность, неполна, но неполные теории имеют право на существование.

n<span Times New Roman""> 

Бор предложил другой вариант истолкования этой же ситуации.

Он утверждал,что квантовая механика полнаи отражает принципиально неустранимую вероятность, характерную для нашего постижения микромира.

   Эта точка зрениясовершенно противоположна точке зрения Эйнштейна ив плане представлений о мире и в плане представлений оГносеологическом статусе вероятностной теории.

   Очевидно, что, вычленяя в структурелокального научного знания только два уровня— эмпирическийи теоретический,-невозможно истолковатьнаучную теорию как знание.

   С этих позиций ее в лучшем случае можноистолковать лишь как аппарат описания ипредсказания эмпирических данных. Однако такаяпозиция никогда не устраивала ученых.

   Ученые никогдана этом не останавливаются, стремясь истолковать науку не только как описаниенепосредственно наблюдаемых явлений, но и как отражение объективной реальности, которая лежит за явлениями, за наблюдаемым. В рассмотренном случае и уЭйнштейна и у Бора отчетливо видна эта тенденция,выразившаяся в построении определенных интерпретацийквантовой механики с позиций различных философских представлений.

   Обратим вниманиена то, что в науку теория может войти в таком виде, в каком она не представляет собойзнания в полном смысле этого слова. Она уже функционирует как определенный организм, уже описывает эмпирическую действительность,но в знание в полномсмысле она превращается лишь тогда, когда все ее понятия ползают онтологическую и гносеологическую интерпретацию.

   Итак, в науке существует уровень философских предпосылок.                                                      Ясно, что в зависимости от того, с какой наукой и какой теорией мы имеемдело, философские основаниявыявляют себя в большей или меньшей степени. В квантовоймеханике они очевидны. Здесь до сих пор идут острейшие споры по проблемам интерпретации еематематического аппарата и по сей день отсутствует позиция, которая примирила быспорящие стороны. Аналогичные примеры можно легко обнаружитьи в других науках.

   Сколько бурных философских дискуссий вызвали учение об эволюцииживой природы или генетика!

   А какими интеллектуальными баталиями сопровождалось освоение идей структурализмав лингвистике, литературоведении и искусствоведении!

   Что представляют собой математические объекты, можно ли всю математику построить на основе теории множеств, возможно лидоказательство непротиворечивости математики, какобъяснить невероятную приложимость математических построений к областям реальности,которые совершенно не похожи на мир непосредственно доступный нашему восприятию? Обсуждение такого рода вопросов привлекало ипривлекает внимание многих математиков и философов.

   Вместе с тем, как свидетельствуют факты, внауке существует немалотеорий, которые не вызывают каких-либо споров но поводу их философскихоснований.

Это связано стем. что они базируются на философских представлениях, близких к общепринятым, и поэтому не подвергаются рефлексии: они не выступаютпредметом специальною анализа. а воспринимаются какнечто само собой разумеющееся.

   Обратим вниманиетеперь на то, что и эмпирическое знание находится в зависимости от определенных философскихпредставлений. В самом деле, рассмотримэмпирический уровень науки.

   Очевидно, что в любом наблюдении илиэксперименте ученый исходит из того, что реальные объекты и явления, с которымион сталкивается, причинно обусловлены. Мы в данномслучае отвлекаемся от природы причинно-следственныхсвязей, которые могут быть весьма сложны, как,например, в микромире, рассматривая эмпирические знания, с которыми имеет делобольшинство наук.

n<span Times New Roman""> 

В этом случае ученый всегдаисходит из того, что всеhmcci своюпричину. Если, например, результат эксперимента нс повторяется, он ищет причинуэтою неповторения.

n<span Times New Roman""> 

Как известно, результатыэксперимента требуют обязательной статистическойобработки. Без этого они не могут быть научными и не могут быть опубликованы. Это требованиевытекаетизпредставлений о том. какую роль в экспериментальных результатах играют ошибки измерения.

n<span Times New Roman""> 

Далее статья с результатамиэмпирических исследований публикуется спустя некоторое время после проведенияэксперимента. Здесь очевидно предположение, что эксперимент имеет значимость не тольков данный момент времени, что те закономерности,которые фиксируются на эмпирическом уровне, устойчивы, неизменны, если, конечно, речь не идет о какой-либо особойситуации, например обыстроменяющейся социальной области, где эта динамика специально учитывается.

   Таким образом, на эмпирическом уровне знания существует определенная совокупностьобщих представлений об окружающем нас мире.

   Эти представления настолько очевидны, что мыне делаем их предметом специального исследования. Они просто передаются изпоколения в поколение как традиция.

   Но они существуют ирано или поздно меняются и на эмпирическом уровне.

   Оказывается, что уровень философских предпосылок связансо стилем мышления определенной исторической эпохи.Например, для наукиXVIIIв. было характерно представление о научной теориикак зеркальном отражении объективной реальности, дающем полную картину данной области действительности.

   Когда-то Лагранжговорил, что Ньютон не только великий человек, но иодин из самых счастливых людей в мире, потому что теорию Солнечной системыможно построить только один раз.

   Мы знаем, что ее уже не раз перестраивалипосле Ньютона, но раньше считалось, что коль скоронаучная теория построена, то она дает адекватноезнание в своей предметной области.

   Кроме того, считалось,что в самом мире нет никакой вероятности, поэтому и теория принципиально неможет содержать в себе вероятности. Это была очень важная методологическаяустановка, которая во многом определяла стиль научного мышления того времени. С этой позиции смотрели на любуюобласть действительности.

  

 Например, припостроении теории социальных явлений за образец бралинебесную механику и пытались выдвинуть основные принципы(свободы, братства, равенства и т.д.), с помощью которых можно было бы описать любое социальноеявление так же, как с помощью принципов механики, всемирного тяготения можно объяснитьнебесные явления.

   Ясно, что вXXв. ситуация меняется. Мы теперь склонны придавать большее значениескорее вероятностным теориям,чем выражающимоднозначный детерминизм.

   Итак, существует совокупность философских представлений, которые пронизывают и эмпирический и теоретический уровни научного знания.

   Обращая внимание на значение философии для научного познания, Л.Бриллюэнписал, что «ученые всегда работают на основе некоторыхфилософских предпосылок и, хотя многиеизних могут не сознавать этого, эти предпосылки в действительностиin определяютихобщую позицию в исследовании».

   «Наука,—отмечал А. Эйнштейн,— без теории познания (насколько это вообще мыслимо) становится примитивной и путаной».

                     ВЗАИМОСВЯЗЬ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЕЙ  ЗНАНИЯ

  Обратим прежде всею внимание на то, что эмпирический и теоретическийуровни органически связаны между собой:

n<span Times New Roman"">  Теоретическ

ий уровеньсуществует не сам по себе, а опирается на данные эмпирического уровня, в этом смысле связь теории и эмпирии очевидна,

n<span Times New Roman""> 

 но существует то, что и эмпирическое знание оказывается несвободнымот теоретических представлений,оно обязательно погружено б определенныйтеоретический контекст.

Рассмотримобласть микроявлений, гдесовокупность эмпирическихданных дают различныеприборы. Эти данные представляютсобой. например, определенные траектории на фотобумаге,которые показывают нам, как взаимодействуют частицыи т.д. Но, конечно, совокупность эмпирическихданных является определенным знанием о действительностилишь тогда, когда эти данные истолковываются спозиций определенныхтеоретических представлений.

   Так, например,на фотографии, сделаннойв магнитном поле, мы видимопределенные спиральные линии. Зная, что в магнитномполе. заряженные частицы движутсяпо спирали, прячем электроны в одну сторону, а позитроны в другую, мы считаем, что на фотографии изображенодвижениеэлектрона или позитрона.

   Если мы не имеемопределенных теоретических представлений, то,конечно, щелчки счетчика Гейгера или траектории в камерах Вильсона нам ничегоне говорят о микромире.

   На эмпирическом уровне необходима интерпретация работы приборов, осуществляемая врамках механики, термодинамики, электродинамики и других теорий. Это значит, что эмпирический уровень научных знаний обязательно включаетв себя то или иное теоретическое истолкование действительности.

   Оченьсущественно, что эмпирический уровень знания погружается в такие теоретические представления,которые являются непробле-матизируемыми. Например, когда мы пытаемсяобосновать эмпирически квантовую механику, то экспериментальные данные,используемые при этом, оказываются нагруженными не квантовомеханическими, а классическимипредставлениями, которые в данном случае мы неставим под сомнение. Мы проверяемэмпирией более высокий уровень теоретическихпостроений, чем тот, который содержится в ней самой. Отсюда фундаментальное значениеэксперимента как критерия истинное) и теории.

Несмотря натеоретическую нагруженность, эмпирический уровеньявляется более устойчивым, более прочным, чем теория, в силу того, что теории, с которыми связано истолкование эмпирических данных,—это теории другого уровня.Если бы было иначе, томы имели бы логическийкруг, и тогда эмпирия ничегоне проверяла бы в теории и не могла бы быть критерием ее истинности. Эти уточнения очень важны дляпонимания закономерное гейразвития науки.

Итак, в локальной области научного знания мы выделили три уровня:

эмпирический. теоретический.Философский- и показал,что все они взаимосвязаны.

СТРУКТУРА  НАУЧНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

   Рассмотрим теперь структурный уровень знания, охватывающий целуюнаучную область. Очевидно, что здесь есть рядлокальных областей, сосуществующих друг с другом.Однако необходимоотметить обстоятельство, которое резко усложняетдело и вносит множество проблем в рассмотрение этоювопроса.

   Сформулируем его так: что входит вструктуру, например, современной физики? Входят ли в структуру современнойфизики только те теории, которыесозданы вXXв., или входят также и теории прошлого?

   Конечно, целый ряд теорийпрошлого не входит в современную физику (например,теория теплорода имногие другие). Острота вопроса состоит в следующем: входят ли в состав современной физики такиетеории. которые  генетически связаны с современнымиконцепциями, но созданы в прошлом?

n<span Times New Roman""> 

Например, мы знаем, что механические явления сейчас описываются на базе квантовоймеханики. Входит ли вструктуру современного физического знания классическая механика?

n<span Times New Roman""> 

 Мы знаем, чтотепловые явления сейчас описываются на базе статистической термодинамики. Авходит ли классическая термодинамика в структуру современного научного знания?

   Такие вопросы сразу обостряютрассматриваемую проблему.

   Обратим внимание и на такой важный вопрос: как мы представляем себебудущее любой области науки?

   Известно, чтоодна из четко выраженных тенденций в рассмотрении этого вопроса состоит втом, что допускается принципиальная возможность построения некой единой теории, которая охватывала бы фундаментальные принципы всей предметной области, скажемфизики. и на базе ко горой все остальные физические теории были бы построены как частные случаи. Такоестремление — построить некую единую теори