Наблюдение может входить в состав более сложного исследования, называемого экспериментом. Условия эксперимента создаются искусственно. Изучаемый объект при этом испытывает воздействия других объектов в некоторой контролируемой субъектом ситуации. Тогда появляется возможность проводить систематические наблюдения над исследуемым объектом, производя над ним разнообразные манипуляции. Субъект нередко проводит серию испытаний, активно меняя условия, в которых находится изучаемый объект.
Иногда в эксперимент вовлекаются природные взаимодействия объектов (например, движение Луны или Земли). Но в любом случае экспериментатор заранее планирует ситуацию, в которой наиболее четко репрезентируется та связь исследуемого объекта с его окружением, которая выделяется в качестве предмета изучения (например, механические колебания маятника в отношении поверхности Земли, или влияние движения Луны на появление Солнечных затмений. Мысленная модель процесса служит в данном случае способом создания квазиприборной ситуации. Ее элементами становятся описания свойств природных взаимодействующих тел.
В ходе научного исследования нередко наталкиваются на случайно обнаруженные свойства, эффекты или объекты. Однако последовательное проведение экспериментов позволяет пройти путь от случайной регистрации некоторых событий к выяснению основных условий их существования. Таким было, скажем, случайное открытие радиоактивности, а затем было получено знание о радиоактивных элементах и внутриядерной природе процесса радиоактивного излучения.
Теоретическое знание зарождается на особом уровне познавательной деятельности. Его своеобразие определяется направленностью на постижение сущности реального мира. В свою очередь сущностная ориентация познания здесь означает открытие систем законов и причин, действующих в объективном мире. Теоретическое знание оформляется в виде гипотез и теорий.
Гипотезы содержат знания предположительные. Объяснительная сила законов и причин, высказываемых в гипотезах, весьма вероятна, но не обладает универсальной значимостью и необходимостью. Такова, например, гипотеза о ведущей роли труда в процессе антропогенеза. Также гипотетический характер имеет знание о происхождении Солнечной системы из первобытной туманности.
Что касается теории, то в их основе лежат идеальные модели. Они строятся как абстрактные объекты (теоретические конструкты). Относительно абстрактных объектов теоретической модели формулируются теоретические законы. Таковы, скажем, законы Кеплера о движении планет вокруг Солнца, законы Галилея о свободном падении тел, законы Карно о максимальной термодинамической работе и др.
Законы в различных областях науки формулируются с помощью абстракций, позволяющих достаточно четко выделить существенные связи в том или ином фрагменте действительности. Среди подобных абстракций представлены, например, система отсчета, масштаб протекающего процесса (временной и пространственный), физическая, химическая и даже социальная сила (действие). Закон науки описывает связи и отношения между выделенными абстрактными объектами. Он приобретает часто форму функциональной зависимости и может выражаться математически с помощью уравнений разного порядка. Так, колебания маятника описываются уравнением: мх + кх = 0, а кругооборот товара выражается формулой: Т – Д – Т.
Формирование теоретического знания базируется на способности людей к логическому мышлению. Здесь совершаются мыследействия по образованию понятий, по выработке суждений, осуществляется построение различных систем умозаключений. Кроме того, научное знание связано с процедурами определения, постановкой вопросов, с разработкой аргументов и способов доказательства тех или иных научных положений. Сила абстракции и сила логических доказательств, используемых на теоретическом уровне, во многом заменяет экспериментальные и наблюдательные действия ученых. Но не только заменяет, а является новым прорывом познания, обеспечивая переход от явлений к сущности, т. е. к постижению законов и причин действительного мира.
Эмпирические и теоретические знания находятся в весьма сложном взаимодействии друг с другом. Нет, скажем, простой процедуры перехода от эмпирических знаний к теоретическим. Накопление, допустим, большого массива статистических данных о наблюдаемых объектах, не приводит к формулировке теоретических законов о соответствующих объектах. С другой стороны, теория не является некой иерархической системой высказываний, где из базисных утверждений верхних ярусов строго логически выводятся высказывания нижних уровней вплоть до утверждений, непосредственно сравнимых с опытными фактами. Подобным образом структуру теории еще не так давно пытались представить некоторые неопозитивисты (Р. Брейтвейт, В. Штегмюллер).
Однако в подобном представлении теория берется лишь как система формализованных высказываний. Что касается большинства теорий естествознания и социальных наук, то они не относятся к классу формализованных теорий. Соответственно их соотношение с эмпирическим базисом строится на дополнительных допущениях и процедурах, которые в явном виде могут не присутствовать в структуре научного знания.
Развертывание теории как вверх (к новым ступеням общности и универсальности), так и вниз (к более частным способам выражения теоретических знаний) реализуется на новых теоретических схемах и моделях. В первом случае дело идет об использовании более фундаментальных моделей, позволяющих выйти на более фундаментальные законы, в отношении которых старые законы составляют некий предельный случай и действуют в ограниченной области определений. Во втором случае теоретические схемы общего уровня знаний могут модифицироваться за счет манипуляций (мысленных) с абстрактными объектами, например, за счет упрощения внутренних связей между абстрактными объектами, за счет сокращения их числа в некоторых допустимых пределах и т.д. При этом исследователь, опираясь на реальные опытные данные и предположения в части объяснения таких опытных данных, заново конструирует теоретическую схему объяснений, применимую в достаточно узкой области реальных изменений объекта. Так осуществляется, скажем, переход от общих уравнений законов механики к модели малых механических колебаний, описываемых осциллятором; в этом случае из второго закона ньютоновской механики получают выражение закона малых колебаний: мх + кх = 0.
3. Основания науки
В число оснований науки включаются идеалы и нормы исследования, научная картина мира, философские основания. Каждый из указанных элементов оснований играет специфическую роль в функционировании и развитии научного знания, сами эти элементы внутренне структурированы и опосредуют существование друг друга.
3.1.. Идеалы и нормы
Идеалы и нормы научного познания выражены в представлениях о целях научной деятельности и способах их достижения. Они воплощаются в познавательных установках (которые регулируют процесс постижения объекта), а также в социальных нормативах, которые указывают на роль науки и ее ценность для общественной жизни и управляют научными коммуникациями, отношениями научных сообществ и т. п.
Познавательные установки связаны с процессами объяснения и описания, с доказательствами и обоснованностью знаний, с построением и организацией знаний. Например, в науке действует требование, что научное знание отличается от мнения, что оно должно быть обосновано и доказано. Принимается также требование, что наука не может ограничиваться констатациями явлений, напротив – за явлениями надо увидеть сущность.
Кроме того, идеалы и нормы в науке претерпевают исторические изменения и выступают в качестве определенного стиля мышления, доминирующего на конкретном историческом этапе развития науки. Показательно, например, что в науке могут меняться способы организации знаний (знания как рецепты решения определенных задач, или знания как дедуктивно развертывающаяся система). Могут меняться способы обоснования и правила доказательности знаний (обоснование с помощью проверенных наблюдений в науке нового времени, или обоснование с помощью символических смыслов вещей как это было в средневековой науке). Еще более резко идеалы и нормы науки меняются вместе с переменами в типе научной рациональности. Такая ситуация сложилась, к примеру, в процессе перехода от установок классической физики к установкам неклассической физики (с ее требованиями учета характера применяемых приборов, с конкретизацией системы отсчета, с двойственностью и дополнительностью описания поведения микрообъекта).
