трусики женские украина

На головну

Структура естественнонаучного пізнання - Природознавство

1. Рівні естественнонаучного пізнання

2. Співвідношення емпіричного і теоретичного рівнів дослідження

Рівні естественнонаучного пізнання

Вивчення природознавства треба не тільки для того, щоб ми як культурні люди знали і розбиралися в його результатах, але і для поннимания самої структури нашого мислення. Отже, ми отправляемнся в безбережне море пізнання. Передбачимо, що разом з Ньютонном ми лежимо під деревом і спостерігаємо, падіння яблука, яке, за переказами, наштовхнуло Ньютона на відкриття закону всесвітнього тягонтения. Яблука падали на голову не тільки Ньютона, але чому саме він сформулював закон всесвітнього тяжіння? Що допомогло йому в цьому: цікавість, здивування (з якого, по Арістотелю, начинаетнся наукове дослідження) або, бути може, він і до цього вивчав тягонтение, і падіння яблука було не початковим, а завершальним моменнтом його роздумів? Як би там не було, ми можемо погодитися з легенндой в тому, що саме звичайний емпіричний факт падіння яблука був відправною точкою для відкриття закону всесвітнього тяжіння. Будемо вважати емпіричні факти, т. е. факти нашого почуттєвого досвіду, початковим пунктом розвитку природознавства.

Отже, ми почали наше наукове дослідження, точніше воно начанлось з нами. Так чи інакше, ми зафіксували перший эмпиричеснкий факт, який, коль скоро він став відправною точкою наукового дослідження, став тим самим науковим фактом.

Що далі? Видатний французький математик початку віку А. Пуанкаре, описуючи в своїй книзі «Наука і метод» роботу вченого, говорив наступне: «Найбільш цікавими є ті факти, які можуть служити свою службу багато разів, які можуть повторюватися» (А. Пуанкаре. ОБ науке.- М., 1983.- С. 289). Так, дейнствительно так, тому що вчений хоче вивести закони розвитку природи, т. е. сформулювати деякі положення, які були б вірні у всіх випадках життя для однотипного класу явищ. Для цього вченому потрібні безліч однакових фактів, які потім він міг би одноманітно пояснити. Вчені, продовжує Пуанкаре, «повинні віддавати перевагу тим фактам, які нам представляються пронстыми, всім тим, в яких наше грубе око розрізнює несхожі; складові частини» (Там же.- С. 290).,

Отже, ми повинні чекати падіння нових яблук, щоб опреденлить, чи дійсно вони падають завжди. Це вже можна назвати способом або методом дослідження. Він називається спостереженням і в деяких областях природознавства залишається єдиним і головним емпіричним методом дослідження. Наприклад, в астрономії. Правда, за допомогою візуальних спостережень ми мало що побачимо. Щоб спостерігати «великий мир» (мегамир) потрібні могутні телескопи і радіотелескопи, які вловлюють космічні випромінювання. Це також спостереження, хоч і більш складне.

Однак в нашому випадку немає потреби чекати падіння яблук. Ми можемо приголомшити яблуню і подивитися, як будуть поводитися яблука, т. е. провести експеримент, випробувати об'єкт досліджень. Експеримент являє собою як би питання, яке ми задаємо природі ' і чекаємо від неї ясної відповіді. «Эйнштейн говорив, що природа отвенчает «немає» на більшість питань, що задаються їй і лише зрідка від неї можна почути те, що більш подає надію «може бути»... Який би ні була відповідь природи - «так» чи «ні», - він буде виражений!на тій же теоретичній мові, на якій було задане питання» (І. Прігожін, І. Стенгерс. Порядок з хаоса.- М., 1986.- С. 88). Отлинчительной особливістю наукового експерименту є те, що його повинен бути здатний відтворити кожний дослідник в люнбое час.

Трушення яблуні, як найпростіший з можливих эксперименнтов, переконує нас, що всі яблука поводяться абсолютно однаково. Однак, щоб вивести фізичний закон, мало одних яблук. Треба розглянути і інші тіла, причому, чим менше вони схожі один на одну, тим краще. Тут набирає чинності друге правило, противопонложное першому. «Таким чином, інтерес представляє лише иснключение» (А. Пуанкаре. Цит. соч.- С. 291).

Виявляється, що багато які тіла також падають на Землю, як буднто на них діє деяка сила. Можна передбачити, що це одна і та ж сила у всіх випадках. Але на Землю падають не всі тіла. Це не відноситься до Місяця, Сонця і інших небесних тіл, що має больншую масу або видаленим від Землі на значну відстань. У наяности відмінність в поведінці тіл, над якою також стоїть задунматься. Чи Є що-небудь загальне в поведінці тіл, які на перший погляд поводяться абсолютно по-різному? «Однак ми повинні сосрендоточить своя увага головним чином не стільки на схожості і відмінностях, скільки на тих аналогіях, які часто переховуються в уявних відмінностях» (там же, з. 292). Знайти аналогії у відмінностях - необхідний етап наукового дослідження.

Не над всіма тілами можна провести експеримент. Наприклад, небесні світила можна тільки спостерігати. Але ми можемо пояснити їх поведінку дією тих же самих сил, направлених не тільки у бік Землі, але і від неї. Відмінність в поведінці таким чином можна пояснити кількістю сили, що визначає взаимодейстнвие двох або декількох тіл.

Якщо ж ми все-таки вважаємо експеримент необхідним, то можемо провести його на моделях, т. е. на тілах, розміри і маса котонрых пропорціонально зменшені в порівнянні з реальними теланми. Результати модельних експериментів можна вважати пропорнциональными результатам взаємодії реальних тіл.

Але і модельний експеримент не є останнім з вознможных. Може мати місце уявний експеримент. Для цього поннадобится уявити собі тіла, яких взагалі не існує в реальності, і провести над ними експеримент в думці. Значення преднставления, пов'язаного з проведенням уявного або ідеального експерименту, добре пояснюють в своїй книзі «Еволюція фізики» А. Ейнштейн і Л. Інфельд. Справа в тому, що всі поняття, т. е. слова, що мають певне значення, якими користуються вчені, є не емпіричними, а раціональними, т. е. вони не беруться нами з почуттєвого досвіду, а є творчими произведенинями людського розуму. Для того щоб ввести їх в розрахунки, ненобходимы ідеальні уявлення, наприклад, уявлення про ідеально гладку поверхню, ідеально круглу кулю і т. п. Такі уявлення називаються ідеалізаціями.

У сучасній науці треба бути готовим до ідеалізованих експериментів, т. е. уявним експериментам із застосуванням иденализации, з яких (а саме, експериментів Галілея) і почалася фізика Нового часу. Уявлення і уява (створення і використання образів) має в науці велике значення, але в отлинчие від мистецтва - це не кінцева, а проміжна мета исследонвания. Головна мета науки - висунення гіпотез, і теорія як эмнпирически підтверджена гіпотеза.

Поняття грають в науці особливу роль. Ще Арістотель вважав, що, описуючи суть, на яку вказує термін, ми объяснянем його значення. А його ім'я - знак речі. Таким чином, пояснення терміну (а це і являє собою визначення поняття) позволянет нам зрозуміти дану річ в її найглибшій суті («поняття» і «зрозуміти» - однокоренные слова). На думку К. Поппера, якщо в звичайному словоупотреблении ми спочатку ставимо термін, а потім опнределяем його (наприклад: «щеня - це молодий пес»), те в науці именет місце зворотний процес. Науковий запис потрібно читати праворуч наліво, відповідаючи на питання: як ми будемо називати молодого пса, а не що таке щеня. Питання типу «що таке життя? » не грають в науці ніякої ролі, і взагалі визначення як такі не грають в науці помітної ролі, на відміну, скажемо, від філософії. Наукові терміни і знаки - не що інакше, як умовні скорочення записів, які інакше зайняли б набагато більше місця.

Формування понять відноситься до наступного рівня иснследований, який є не емпіричним, а теоретичним. Але раніше ми повинні записати результати емпіричних исследонваний, з тим, щоб кожний бажаючий міг їх перевірити і пересвідчитися в їх правильності.

Вчені повинні, пишуть А. Ейнштейн і Л. Інфельд, збирати неврегульовані факти і своїм творчим мисленням робити їх пов'язаними і зрозумілими. Тому їх можна порівняти з детективанми. Але на відміну від детектива, який тільки розсліджувати справу, «вчений повинен, принаймні, частково, сам здійснити злочин, потім довести до кінця дослідження. Більш того його задача складається в тому, щоб пояснити не один тільки даний випадок, а всі пов'язані з ним явища, які відбувалися або можуть ще статися» (А. Ейнштейн, Л. Інфельд. Еволюція физики.- М., 1965.- С. 64).

На основі емпіричних досліджень можуть бути сделанны емпіричні узагальнення, які мають значення самі по собі. У науках, які називають емпіричними, або описовими, як, скажемо, геологія, емпіричні узагальнення завершують исслендование, в експериментальних, теоретичних науках цей тільки початок. Щоб рушити далі, треба вигадати удовлетворинтельную гіпотезу, що пояснює (в нашому прикладі) падіння тіл. Самих по собі емпіричних фактів для цього недостатньо. Необнходимо все попереднє знання, що стосується даної проблеми, передусім, в нашому випадку, знання принципів механіки, напринмер, уявлення про зв'язок руху тіла з додатком до нього сили, діючої в напрямі руху (в цьому випадку, до Землі), т. е. знання трьох законів механіки, які сформулював той же Ньютон до закону всесвітнього тяжіння.

На теоретичному рівні крім емпіричних фактів тренбуются поняття, які створюються наново або беруться з інших (переважно найближчих) розділів науки. У цьому випадку це поняття маси і сили, які були для Ньютона основними при виведенні законів механіки. Ці поняття повинні бути опренделены і представлені в короткій формі у вигляді слів (званих в науці термінами) або знаків (в тому числі математичних), котонрые мають кожний суворо фіксоване значення.

«Емпіричне узагальнення спирається на факти, індуктивним шляхом зібрані, не виходячи за їх межі і не піклуючись про згоду або незгоду отриманого висновку з іншими існуючими уявленнями про природу... При гіпотезі приймається до уваги якою-небудь один або декілька важливих ознак явища і на основі тільки їх будується уявлення про явище, без вниманния до інших його сторін. Наукова гіпотеза завжди виходить за пренделы фактів, що послужили основою для її побудови» (В. І. Верннадський. Біосфера // Вибрані твори- Т. 5.- М., I960.- С. 19).

При висуненні якої-небудь гіпотези приймається у вниманние не тільки її відповідність емпіричним даним, але і деякі методологічні принципи, що отримали назву критеріїв простонты, красу, економії мислення і т. п. «Я вважаю, як і Ви, - говорив Гейзенберг Ейнштейну, - що простота природних законів носить обънективный характер, що справа не тільки в економії мислення. Коли санма природа підказує математичні форми великої краси і простоти, - під формами я маю на увазі тут замкнені системи основоположних постулатів, аксіом і т. п., - форми, об существованнии яких ніхто ще не підозрював, то мимоволі починає вірити, що вони «істинні», т. е. що вони виражають реальні риси природи» (В. Гейзенберг. Фізика і філософія. Частина і целое.- М., 1989- С. 196).

Після висунення певної гіпотези (наукового предпонложения, що пояснює причини даної сукупності явищ) иснследование знову повертається на емпіричний рівень для її перевірки. При перевірці наукової гіпотези повинні провестися нонвые експерименти, задаючі природі нові питання, виходячи з сформульованої гіпотези. Мета - перевірка слідств з цієї гіпотези, про які нічого не було відомо до її висунення.

Якщо гіпотеза витримує емпіричну перевірку, то вона придбаває статус закону (або, в більш слабій формі, закономернонсти) природи. Якщо немає - вважається спростованої, і пошуки інакшої, більш прийнятної, продовжуються. Наукове припущення остаетнся, таким чином, гіпотезою доти, поки ще не ясно подтвержндается вона емпірично чи ні. Стадія гіпотези не може бути в науці остаточній, оскільки всі наукові положення в принципі емпірично заперечувані, і гіпотеза рано або пізно або станонвится законом або відкидається.

Принцип фальсифицируемости наукових положень, т. е. їх

властивість бути заперечуваними на практиці, залишається в науці непренрекаемым. «У тій мірі, в якій наукове висловлювання говорить про реальність, воно повинне бути таке, що фальсифікується, а в тій мірі, в якій воно не фальсифікується, воно не говорить про реальність» (К. Поппер. Відкрите суспільство і його вороги. Т. 2. М., 1992, з. 21). Отсюнда можна зробити висновок, що головне в науці - сам процес духовнонго зростання, а не результат його, який більш важливий в техніці.

«Нам потрібно звикнути розуміти науку не як «совокупнность знань», а як систему гіпотез, т. е. здогадок і предвосхищений, які в принципі не можуть бути обгрунтовані, але які ми використовуємо доти, поки вони витримують перевірки, і про яких ми ніколи не можемо з повною упевненістю говорити, що вони «істинні», «більш або менш достовірні» або навіть «вірогідні» (Там же.- С. 335). Останнє відноситься до спроби Р. Карнапа розробити способи визначення імовірності істинності гіпотези по мірі її підтвердження.

Перевірочні експерименти ставляться таким чином, щоб не стільки підтвердити, скільки спростувати дану гіпотезу. «Отже, якщо встановлене яке-небудь правило, то передусім ми повинні дослідити ті випадки, в яких це правило має більше усього шансів виявитися невірним» (А. Пуанкаре. Цит. соч.- С. 291). Експеримент, який направлений на спростування даної гипотензы, носить назву вирішального експерименту. Саме він найбільш важливий для прийняття або відхилення гіпотези, оскільки одного його донстаточно для визнання гіпотези помилкової.

Питання про об'єктивний статус наукового закону досі є одним з найбільш дискусійних в методології естенствознания. Ще Арістотель (завдяки філософському разделеннию явища і суті) висунув положення, що наука изучанет роди сущого. У сучасному розумінні це і є те, що назынвают законом природи. Існують природні закони, або закони природи, і нормативні закони, або норми, заборони і заповіді, т. е. правила, які вимагають певного образу поведінки. Нормативний закон може бути хорошим або поганим, але не «істинним» або «помилковим». Якщо цей закон має значення, то він може бути порушений, а якщо його неможливо порушити, то він поверхневий і не має значення. У протилежність нормантивным, природні закони описують незмінні регулярнности, які або є, або немає. Їх властивостями є пенриодичность і загальність якого-небудь класу явищ, т. е. ненобходимость їх виникнення при визначених, точно формунлируемых умовах.

Закон природи, по Пуанкаре, - найкраще вираження гарнмонии світу. «Закон є одне з самих недавнього завоювання человенческого розуму; існують ще народи, які живуть серед непренрывного чуда і які не дивуються цьому. Навпаки, ми повинні були б дивуватися закономірності природи. Люди просять своїх богів довести їх існування чудесами; але вічне чудо в тому, що чудеса не здійснюються безупинно. Тому-то мир і божественний, що він повний гармонії. Якби він керувався свавіллям, то що донказывало б нам, що він не керується випадком? Цим завоюванням закону ми зобов'язані астрономії, і воно-то і створює велич цієї нануки, ще більшу, ніж матеріальна велич що вивчаються нею предментов» (А. Пуанкаре. Цит. соч.- С. 157).

Отже, природознавство вивчає мир з метою витвору законів його функціонування, як продуктів людської діяльності, отранжающих факти дійсності, що періодично повторюються.

Про практичне значення пізнання законів природи Пуанканре пише так: «Завоювання промисловості, збагачення стількох практичних людей, ніколи не побачили б світла, якби сущестнвовали тільки люди практики!.. Необхідно, отже, щоб хтось думав за тих, хто не любить думати; а оскільки останніх чрезнвычайно багато, то необхідно, щоб кожна з наших думок принносила користь так часто, як це можливе, і саме тому всякий закон буде тим більше цінним, чим більш він буде загальним» (Там же.-З. 289).

Сукупність декількох законів, що відносяться до однієї облансти пізнання, називається теорією. У випадку, якщо теорія загалом не отримує переконливого емпіричного підтвердження, вона може бути доповнена новими гіпотезами, яких, однак, не повинно бути дуже багато, оскільки це підриває довір'я до теорії.

Підтверджена на практикові теорія вважається істинною аж до того моменту, коли буде запропонована нова теорія, лучнше що пояснює відомі емпіричні факти, а також нові емпіричні факти, які стали відомі вже після прийняття даної теорії і виявилися такими, що суперечать їй.

Отже, наука будується з спостережень, експериментів, гіпотез, теорій і аргументації. Наука в змістовному плані - це совонкупность емпіричних узагальнень і теорій, що підтверджуються нанблюдением і експериментом. Причому творчий процес створення -теорій і аргументації в їх підтримку грає в науці не меншу роль, ніж спостереження і експеримент.

Схематично структуру наукового пізнання можна представити таким чином:

Емпіричний факт -» науковий факт -» спостереження -» ренальный експеримент -» модельний експеримент -» уявний экснперимент -> фіксація результатів емпіричного рівня исслендований -»  емпіричне узагальнення -» використання теоретичного знання, що є -» образ -» формулювання гіпотези -» перевірка її на досвіді -» формулювання нових понять -» введенние термінів і знаків -» визначення їх значення -» виведення занкона -» створення теорії -» перевірка її на досвіді -» приятие у разі необхідності додаткових гіпотез.

Отже, чудес не буває, якщо не в самій природі, то принаймні в формулюванні законів її розвитку, і від падіння яблука на голову Ньютона до відкриття ним закону всесвітнього тяжіння - диснтанция величезного розміру, навіть якщо в голові самого Ньютона вона може бути пройдена вмить.

Співвідношення емпіричного і теоретичного рівнів дослідження

Емпіричний і теоретичний рівні знання розрізнюються по предмету (у другому випадку він може мати властивості, яких немає у емпіричного об'єкта), коштам (у другому випадку це мыслинтельный експеримент, метод моделювання, аксіоматичний ментод і т. д.) і результатам дослідження (в першому випадку эмпиричеснкое узагальнення, у другому - гіпотеза і теорія).

Відмінність між емпіричним і теоретичним рівнями досліджень не співпадає з відмінністю між почуттєвим і ранциональным пізнанням, хоч емпіричний рівень преимущестнвенно почуттєвий, а теоретичний переважно раціональний. Емпіричний рівень в науці не тільки чувственен, але і рационанлен тому, що використовуються прилади, сконструйовані на осннове якій-небудь теорії. Теоретичний рівень в науці не совпандает з раціональним, оскільки поняття раціонального ширше і існує не тільки наукова раціональність, але і рациональнность інакших типів. Теоретичне відрізняється від раціонального також тим, що до складу теоретичного рівня входять представленния (наочні образи), які є формами чувственного' сприйняття.

Процес наукового пошуку навіть на теоретичному рівні не явнляется суворо раціональним. Безпосередньо перед стадією научнного відкриття важлива уява, створення образів, а на самої стандии відкриття - інтуїція. Тому відкриття не можна логічно вынвести, як теорему в математиці. Про значення інтуїції в науці добре свідчать слова видатного математика Гаусса:

«Ось мій результат, але я поки не знаю, як отримати його». Результат інтуїтивний, але немає аргументації в його захист. Інтуїція присутстнвует в науці (так зване «почуття об'єкта»), але вона нічого не означає в значенні обгрунтування результатів. Потрібні ще об'єктивні раціональні методи, які всі люди можуть оцінити.

Логіка діє на стадії так званої «нормальної нануки» в рамках певної парадигми для обгрунтування выдвинунтой гіпотези або теорії. Однак потрібно пам'ятати, маючи на увазі знанчение логіки, що міркування в природознавстві не є доканзательствами, а тільки висновками. Висновок свідчить об истиннности міркування, якщо посилки вірні, але не говорить об истиннонсти посилок. Визначення також зсуває проблему значення до опнределяющим термінів, істинність яких гарантує досвід.

Незважаючи на методологічну цінність виділення эмпиринческого і теоретичного, розділити ці два рівні в цілісному пронцессе пізнання повністю неможливо, що показали невдалі спроби в рамках неопозитивизма. Питанню співвідношення эмпиричеснкого і теоретичного рівнів дослідження присвячено наступне зауваження А. Ейнштейна: «Але з принципової точки зору женлание будувати теорію тільки на величинах, що спостерігаються совершеннно безглуздо. Тому що насправді всю адже йде якраз навпаки. Тільки теорія вирішує, що саме можна спостерігати. Чи Віндіте, спостереження, взагалі говорячи, є дуже складна система. Належний спостереженню процес викликає певні измененния в нашій вимірювальній апаратурі. Як наслідок, в цієї аппанратуре розгортаються подальші процеси, які зрештою непрямим шляхом впливають на почуттєве сприйняття і на фіксацію результату в нашій свідомості» (В. Гейзенберг. Цит. соч.- С. 191-192). Складне переплетення емпіричного і теоретиченского рівнів пізнання особливо характерно для найбільш продвиннутых областей експериментальної і теоретичної фізики.

Список літератури

1. Пуанкаре А. О науці. М., 1983.

2. Поппер К. Логика і зростання наукового знання. М., 1983.

3. Кун Т. Структура наукових революцій. М., 1975.

4. Лоренц К. Агрессия. М., 1994.

5. Селье Г. От мрії до відкриття. М., 1987.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка