ВОПРОС 1
ИЗ ПЕРВОГО ИСТОЧНИКА
Структура эмпирического знания
Исходной формой любого эмпирического познания исторически служит наблюдение, поскольку именно с него начинается познание. Логически же оно имеет более широкий характер применения, ибо используется как в обыденном, так и в научном познании.
Научные наблюдения и их особенности
Наблюдение в науке существенно отличается от обыденного или случайного наблюдения тем, что представляет собой целенаправленное, систематическое и организованное восприятие изучаемых предметов и явлений. Связь наблюдения с чувственным познанием очевидна, поскольку процесс восприятия действительности связан с переработкой и синтезом тех ощущений, впечатлений и образов, которые наблюдатель получает от внешнего мира. Все они являются отображением отдельных чувственно воспринимаемых свойств, сторон и отношений наблюдаемых предметов и явлений. Иногда наблюдение может относиться также к восприятию переживаний, чувств и других психических состояний самого субъекта. Такое наблюдение называют интроспекцией.
Деятельность сознания в процессе наблюдений не ограничивается только объединением и синтезом ощущений в единый чувственный образ, или восприятие. Активная роль сознания на эмпирической стадии познания проявляется прежде всего в том, что ученый не просто фиксирует встречающиеся ему факты, а сознательно и целенаправленно ищет их, руководствуясь определенной идеей, предположением, гипотезой или теорией. Поэтому часто говорят, что наблюдения в науке «теоретически нагружены», т.е. предполагают взаимодействие с теоретическими представлениями.
Сторонники эмпиризма и позитивизма, чтобы гарантировать чистоту и надежность наблюдений, требуют отказаться при этом от какой-либо связи эмпирических фактов с предварительными теоретическими идеями и гипотезами. Логические позитивисты, например, предлагали даже создать «чистый язык наблюдений», не содержащий и не предполагающий какой-либо связи с теоретическим языком. Нетрудно, однако, понять, что все подобные программы оказались явно утопическими. Даже в обыденном познании при наблюдениях люди опираются на прежние житейские мысли, опыт и обобщения.
В отличие от простых, повседневных наблюдений, которые большей частью случайны и неорганизованны, научные наблюдения имеют систематический и упорядоченный характер: одного или нескольких случаев наблюдения обычно бывает явно недостаточно, чтобы на этом основании судить, например, о подтверждении или опровержении гипотезы. Наблюдения в науке характеризуются также своей целенаправленностью: предпринимая исследование, каждый ученый ставит перед собой вполне определенную цель: подтвердить или опровергнуть интересующее его гипотезу или теорию. Таким образом, ученый не просто регистрирует любые факты, а осуществляет их селекцию, т.е. сознательно отбирает те из них, которые имеют отношение к поставленной им цели. Взаимосвязь и взаимодействие научных наблюдений с теоретическими представлениями дает возможность не только целенаправленно искать новые факты, но и правильно их истолковывать, а тем самым отделять существенные факты от несущественных. Вот почему в науке редко бывает, чтобы важные открытия делались неспециалистами, хотя бы потому, что случай, как указывал известный французский микробиолог Луи Пастер, может научить чему-то только подготовленный ум.
В научных наблюдениях широко используются также специальные средства и устройства (микроскопы, телескопы, фотокамеры, кино и теле аппараты и т.д.), которые служат для того, чтобы компенсировать природную ограниченность органов чувств человека, повысить точность и объективность результатов наблюдения.
С точки зрения эпистемологии следует обратить особое внимание на следующие особенности научных наблюдений.
Интерсубъективный характер. Поскольку наблюдения в науке служат, с одной стороны, эвристической основой для построения гипотез и теорий, а с другой — средством для их эмпирической проверки, постольку они должны давать результаты, которые не должны зависеть от воли, желаний и намерений субъекта. Эти результаты должны быть воспроизводимы любым исследователем, который знаком с соответствующей проблемой. Часто поэтому говорят, что наблюдения должны информировать нас об объективных свойствах и закономерностях реальных явлений и процессов. Более точнее нам кажется говорить в данном случае об интерсубъективности результатов наблюдений, т.е. об их независимости от индивидуального исследователя, возможности их повторения и воспроизведения другими учеными. Однако достижение такой цели связано с немалыми трудностями и ошибками. Хотя наблюдения основаны на чувственном восприятии, тем не менее эти восприятия не являются чисто пассивным созерцанием действительности, поскольку сознание не только отражает мир, но и творит его. В процессе такого активного, творческого освоения мира даже на чувственной ступени познания возможны ошибки, заблуждения и даже простые иллюзии, связанные с деятельностью органов чувств. Всем хорошо известно, например, что палка, опущенная в воду, кажется сломанной. Ошибочность такой иллюзии опровергается опытом, а теоретически объясняется законом преломления света на границе двух сред. Значительно труднее обстоит дело с такими ошибками наблюдения, которые связаны с предвзятыми представлениями, ошибочными исходными установками и другими субъективными факторами, особенно при косвенных наблюдениях. Поэтому первым необходимыми, хотя и недостаточным условием получения верных результатов наблюдения является требование, чтобы эти результаты имели интерсубъективный характер, и могли быть получены другими наблюдателями.
С этой точки зрения становится ясным, что непосредственные данные чувственного опыта отдельного субъекта, так называемые sense data, которые выдвигались эмпиристами в качестве подлинно верного источника знаний, имеют небольшую ценность в науке именно потому, что индивидуальные ощущения и восприятия не поддаются объективному контролю и проверке. При научном подходе к исследованию интерсубъективность служит важным этапом на пути достижения объективно истинного знания. Но и в этом случае результаты наблюдений разных исследователей тщательно анализируются в свете существующих теоретических представлений, а их точность и достоверность проверяется с помощью специальных приборов и регистрирующих устройств.
На первый взгляд может показаться, что использование приборов наблюдения, усиливающих точность наблюдений, целиком исключает, если не ошибки, то субъективизм в процессе наблюдения. Нетрудно, однако, понять, что данные, фиксируемые приборами, сами по себе еще ни о чем не говорят. Они требуют соответствующей интерпретации, которая осуществляется на основе соответствующих теоретических представлений.
Интерпретация данных наблюдения. Термин «данные наблюдения» может породить ошибочное впечатление, что они даются наблюдателю чуть ли не в готовом виде. Такое впечатление в какой-то мере соответствует обыденному представлению о результатах наблюдения, но явно противоречит научной практике. Как правило, в науке данные представляют собой результат длительного, тщательного и продуманного исследования.
Во-первых, поскольку данные получаются отдельными исследователями,- то они должны быть освобождены от различных наслоений и субъективных впечатлений. Как уже отмечалось выше, науку интересуют объективные факты, которые допускают контроль и проверку, в то время как непосредственные чувственные впечатления являются исключительно достоянием субъекта.
Во-вторых, в качестве данных в науку входят не просто ощущения и восприятия от наблюдаемых предметов и явлений, а результаты их рациональной переработки, включающей стандартизацию данных наблюдения с помощью статистической теории ошибок, а также осмысления их с точки зрения соответствующей теории. Стандартизация предполагает приведение данных к некоторым нормальным (стандартным) условиям наблюдения, чтобы можно было их подвергнуть первичной систематизации. Для этого составляются таблицы, строятся графики и диаграммы. Этот материал может быть использован для выдвижения предварительных обобщений и построения простейших эмпирических гипотез.
В-третьих, подлинная интерпретация данных наблюдения в терминах соответствующей теории проводится тогда, когда они начинают применяться в качестве свидетельств для подтверждения или опровержения тех или иных гипотез. Необходимым условием для использования таких данных является их релевантность к проверяемой гипотезе, т.е. возможность с их помощью проверить гипотезу, т.е. либо подтвердить, либо опровергнуть ее. Обычно свидетельствами считаются только те данные наблюдения, которые имеют непосредственное отношение к гипотезе и предсказаны определенной теорией. Почему мы считаем туманный след в камере Вильсона свидетельством в пользу того, что он оставлен заряженной микрочастицей? Очевидно, потому, что он предсказан теорией ионизации. Точно также наблюдение Эрстедом отклонения магнитной стрелки над проводником, по которому идет ток, натолкнуло его мысль на то, что в данном случае ток образует магнитное поле. Этот пример показывает, что хорошо подготовленные и осмысленные наблюдения могут служить не только для проверки готовых гипотез и теорий, но и служить средством, эвристического поиска новых теорий. Приведенные примеры показывают, что данные наблюдения сами по себе, без теоретической их интерпретации не могут служить свидетельствами «за» или «против» какой-либо гипотезы. Пока не существует теоретического осмысления данных наблюдения, вновь обнаруженные факты в лучшем случае могут оставаться случайными и непонятными открытиями. К ним можно отнести, например, открытие еще древними греками свойства янтаря, натертого о сукно, притягивать легчайшие тела (то, что называют теперь электризацией трением) или свойства магнитного железняка притягивать металлические предметы (естественный магнетизм). Вплоть до создания электромагнитной теории все эти наблюдения оставались непонятными, несмотря на попытки объяснить их с помощью механических моделей электрических и магнитных жидкостей. Таким образом, отличие научного наблюдения от обыденного состоит не только в объективности и точности результатов наблюдения, но и широком использовании теоретических понятий и законов для их интерпретации и
объяснения. Все это служит основанием для признания тезиса о теоретической загруженности наблюдений.
Функции наблюдения в научном исследовании. Наблюдение и эксперимент являются двумя основными формами эмпирического познания в науке, без которых невозможно получить ни исходную информацию для дальнейших теоретических построений, ни их последующую проверку. Существенное отличие наблюдения от эксперимента заключается в том, что оно осуществляется без какого-либо изменения изучаемых явлений и вмешательства наблюдателя в нормальный процесс их протекания. Эту особенность научных наблюдений очень ясно выразил известный французский ученый Клод Бернар: наблюдение, указывал он, происходит в естественных условиях, которыми мы не можем распоряжаться. Это, конечно, вовсе не означает, что научные наблюдения являются пассивным отражением всего, что попадает в сферу непосредственного восприятия органов чувств. Мы уже отмечали, что они представляют собой целесообразно организованный, контролируемый и теоретически направляемый процесс. Поэтому речь здесь идет не об отсутствии активности субъекта вообще, а активности практической, связанной с невозможностью непосредственного воздействия на наблюдаемые предметы и явления. Чаще всего мы вынуждены ограничиться наблюдениями и исследовать их в естественных условиях протекания потому, что они недоступны для практического воздействия. Так обстоит дело с большинством астрономических явлений, хотя в последние десятилетия в связи с широким развертыванием космических исследований и в этой сфере начинает применяться научный эксперимент. И все же наблюдение с помощью все более совершенных инструментов останется и в будущем важнейшим методом исследования звезд, туманностей, галактик и других объектов Вселенной.
При изучении социальных явлений нередко прибегают к так называемому включенному наблюдению, когда социолог включается в работу соответствующего коллектива в качестве его члена, чтобы исследовать вопрос с большей объективностью и без особых помех на поведение и действия членов коллектива. Непосредственное наблюдение со стороны, а тем более социальный эксперимент в этом случае значительно исказили бы реальную картину.
ИЗ ВТОРОГО ИСТОЧНИКА
Разнообразие опыта, эмпирии создает разнообразие структур эмпирического знания. Признание историко-генетической первичности чувственного опыта и донаучных чувственных данных обязывает к рассмотрению структуры этих данных.
Чувственные данные являются результатом отражения по специфике и по подобию. Отражение по специфике дает естественные знаки воздействий объектов на органы чувств. Характер знаков обусловлен особенностями деятельности органов чувств, избирательно отражающих внешние воздействия в различной интенсивности качественно сохраняющихся типов ощущений: цвета, запаха, вкуса, звука и т.п. В отличие от искусственных знаков, не имеющих необходимой связи с внешними воздействиями, естественные знаки - необходимый результат биологической эволюции.
Знаковый характер ощущений по специфике оттеняет их принципиальное отличие от внешних воздействий. Обычно, уверяют ученые, удается восприятие внешних воздействий иными средствами, что позволяет утверждать, что внешние воздействия обладают свойствами, не являющимися цветом, запахом и т.п. (внешние воздействия изображаются волнами определенной среды, молекулами веществ и механическими молекулами). Правда, на поверку «восприятие иными средствами» оказывается вовсе не восприятием органами чувств, а выводом из привычных восприятий.
Чувственные данные отражения по специфике составляют совокупности интенсивностей цветов, яркостей, запахов, вкусов, тепла, холода, боли и т.д. Такие совокупности становятся опытным знанием по мере того, как они упорядочиваются, систематизируются и обобщаются (т.е. сводятся в ряды, таблицы, изображаются графически и замещаются отношениями, эмпирическими законами). Структура такого знания предельно про ста: это рядоположенность, сопутствие и следование чувственных данных и их первичных обобщений.
Чувственные данные отражения по подобию воспроизводят пространственные (конфигурации, порядок и протяженность) и временные (последовательность и длительность) свойства внешних воздействий - предметов, процессов и событий. В отражении по подобию существенны движения органов чувств, обеспечивающих охват, непосредственное или воображаемое воспроизведение органами чувств или отождествление со свойствами органов чувств свойств внешних предметов и процессов. Тем самым зрительные и осязательные ощущения уподобляются воспринимаемым объектам.
В свою очередь, подобие, игнорирующее качественное разнообразие воспринимаемого и потому устойчивое к его изменчивости, внушает большее доверие, чем знаковое отражение, и вызывает стремление свести к нему все разнообразие воспринимаемого. Очевидно, однако, что разно- I качественные ощущения не сводимы друг к другу (цвета, запахи, вкусы, размеры, временная длительность и т.д. не включают друг друга, а дополняют). Поэтому желаемое сведение достигается с помощью фиксируемых сопутствий чувственных данных (а на основе аналогий в теории удается заместить знаковые данные объектами, воспринимаемыми по подобию, пространственно- , временными). Именно сопутствия позволяют придать движениям с пространственно-временными совпадениями универсальное значение.
В той или иной степени каждое восприятие, отражение по специфике сопровождается мышечным или телесным движением. Чувственные данные этих движений сосп вляю1 совокупность чувственных данных отражения по подобию.
Эта совокупность становится эмпирическим знанием лишь постольку, поскольку упорядочивается, систематизируется и обобщается. Отличие данных отражения по подобию от данных отражения по специфике в том, что они не интенсивны, а экстенсивны. В интенсивных свойствах (яркость, нагретость, крепость и т.п.) специфика отражения исключает замещение объекта его отражением с последующим употреблением его как объекта для копирования или уподобления.
Экстенсивные свойства присущи копируемым объектам, а копированию доступно только то, что пространственно и находится во времени. Характеристики пространства и времени (протяженность и длительность) аддитивны (поддаются сложению и вычитанию). Примеры интенсивных свойств, в дополнение к вышеприведенным - плотность, температура, валентность химических элементов и т.д.; примеры экстенсивных свойств - объем, энергия, химический состав и т.д.
Чувственные данные отражения по подобию накапливаются в виде характеристик метрических эталонов и единиц измерения, метрических характеристик уникальных объектов (Земли, континентов, минералов, видов животных, рас, народов и т,ц-) и некоторых мировых постоянных (нормальное атмосферное давление, температура плавления льда, скорость света и др.). В разряд мировых постоянных попадают не только экстенсивные, но и интенсивные величины, измеряемые с помощью сопутствующих экстенсивных величин. Структура эмпирического знания на основе отражения по подобию не отличается от структуры такового на основе отражения по специфике: это разрозненные и упорядоченные чувственные данные и их первичные обобщения.
Среди первичных обобщений - таблиц, графиков, диаграмм и опытных законов - последние уже используют правила индукции (сходства, различия, остатков и сопутствующих изменений). Опытные законы (законы геометрической оптики, закон Кулона в электростатике, закон напряженности поля внутри соленоида и закон направления индуцированного тока Ленца в электродинамике, закон кратных отношений в химии и др.) составляют основу для дальнейших обобщений, использующих анализ, синтез, заключения по аналогии и другие общенаучные Методы. Эмпирические знания приобретают вид, приемлемый Для их включения в состав научных теорий или дедуктивного выведения из них. В итоге можно считать, что эмпирическое знание обладает структурой иерархии, подножье которой составляют разрозненные чувственные данные, а вершину - опытные законы и мировые постоянные.
Структура научной теории тоже по-своему многогранна и в значительной мере представлена в общей характеристике структуры научного знания (см. 2.1). В ней в полной мере выделяется синтаксический вид. Внешне научная теория выглядит совокупностью терминов естественного или чаще искусственного языков. Синтаксически они представляют собой совокупности исходных и производных знаков, получаемых по определенным правилам, возникшим из употребления знаков или из соглашений об употреблениях знаков (операциях над знаками).
Сама по себе синтаксическая структура не существует, она возможна лишь в рамках скрытой или явной системы знаний, т.е. объектов отнесений знаков. Знание значений необходимо для их узнавания и осознанного употребления. В зависимости от познавательных целей возможны различные виды принимаемых значений - от материальных предметов и объективных событий до многообразия идеальных образов (понятий, суждений, моделей). Значения знаков научной теории составляют смысловую систему, в которой можно выделить логическую и гносеологическую структуры.
Логическая структура научной теории представлена отношениями между понятиями и высказываниями по содержанию (смыслу) и объему (охвату). Если понятия и высказывания различны по смыслу, то они дополняют друг друга и составляют совокупности исходных понятий и принципов, из которых дедуктивно выводятся все различающиеся по смыслу промежуточные и конечные понятия.
Наиболее строго логическая структура прослеживается в аксиоматизированных научных теориях (в аксиоматизированных геометриях, алгебрах, алгебраической теории групп и других разделах математики, теориях доказательств в логике и т.д.). В них явно выделяются исходные понятия, сформулированные на их основе аксиомы, вводимые допущения, способы доказательств (выводов), выводные понятия и высказывания. Однако подавляющее число научных теорий имеет не-аксиоматизированную форму и их логическая структура не столь прозрачна и определенна, хотя в каждой теории провозглашаются исходные понятия, принципы, наиболее общие законы (если они есть), по отношению к которым остальные понятия и высказывания теории выглядят строго или приближенно выводными Ясно, что по мере конкретизации общих положений в процессе дедуктивных выводов теория пополняется несобственными допущениями (т.е. допущениями, не подразумеваемыми общими положениями). Такими допущениями служат краевые условия, параметры и факты, ограничивающие общие положения и позволяющие достигать конкретных выводов.
В силу того, что дедуктивные выводы подчиняются закону тождества, для логической структуры относительно безразлично, какие элементы научной теории признаются исходными, промежуточными или конечными, т.е. предпосылочными или выводными; логически допустимы взаимозамены исходного и выводного. Относительность безразличия логики к статусу элементов научной теории связана с видимым различием между элементами теории в объемах явного и подразумеваемого их смысла. К примеру, классическая механика может быть представлена логически равноценными вариантами: Галилея-Ньютона, исходящего из принципов относительности систем отсчета, дальнодействия, равенства действия и противодействия, с од
Гносеологическая структура научной теории представляет собой различимые элементы научной теории и отношений между ними, возникающие в зависимости от ее окружения - более общих теоретических знаний и данных опыта об объективном мире. Из более общих теоретических знаний определяющими для научной теории служат философские идеи.
Философские идеи (универсальная картина мира, теория познания, методология) частично логически обусловливают картину мира, изображаемую научной теорией, определяют предпочтительный путь познания, методы исследования.
В зависимости от скрыто или явно избранных философских предпосылок научная теория представляется и формируется в виде системы элементов знания, тип которых предпочтителен для этих предпосылок. Скажем, философия рационализма диктует научной теории отдавать предпочтение абстракциям и идеализаци-ям, явной координации и субординации элементов знания, языку теории по сравнению с другими языками. Структуру научной теории составляют понятия и суждения (выражающие принципы, законы и относимые к опыту высказывания), которые пребывают в отношениях дополнения или выводимости, являются непроверяемыми опытом допущениями и содержат отвлеченные идеализированные представления о действительности; опытно значимые понятия и отношения составляют допустимый минимум.
Философия эмпиризма, напротив, предопределит в научной теории господство опытно значимых понятий и отношений, выделит вспомогательные элементы, не имеющие опытного значения, и предельно сузит состав обобщенных начал. Структура научной теории будет близка к простой систематизации опытных данных (индукций в виде понятий и эмпирических законов), где преобладает взаимодополнение, а не субординация или выводимость. Примерами структур научной теории, предопределенных рационализмом и эмпиризмом, в термодинамике служат соответственно молекулярно-кинетическая теория теплоты и термодинамика трех начал.
Если философские предпосылки обусловливают предпочтение типов элементов и отношений между ними в научной теории, то опытные данные об объективной действительности принудительно различают в научной теории элементы и связи, относимые и не относимые к опыту, т.е. имеющие или не имеющие опытного значения. Структура научной теории выглядит классификацией элементов знания по степени близости к опытным данным; это иерархия понятий и суждений, начинающаяся с непосредственно относимых к данным опыта и завершающаяся наиболее опосредованными, косвенно относимыми к ним. Такую структуру опытные данные о действительности диктуют любой научной теории.
ВОПРОС 2
Что же касается картины соотношения факта и теории в собственно научном познании, то тезис теоретической нагруженности обращает внимание на тесную связь научного факта и теоретического контекста. Резюмируем основные моменты этой связи: науку интересуют не все факты вообще, а только существенные (т.е. научное познание селективно); факты поданы в познавательных научных контекстах не в чистом виде, а всегда репрезентированы в некотором теоретическом языке (имеющем собственные онтологические допущения, исходные понятия, границы выразительных возможностей и т.п.); факты всегда хотя бы минимально обработаны и осмыслены, включены в какую-либо исходную интерпретирующую теорию; факты получают собственно фактуальный статус и сопутствующие ему логические свойства (инвариантность, элементарность) только посредством теоретического же решения и принятия. Но, как и всегда в тех случаях, когда дело касается соотношения эмпирической и теоретической составляющих, не следует бросаться и в крайность теоретизма. Как известно, на смену неопозитивистскому эмпиризму была выдвинута т.н. холистская концепция (греч. holos — «целый, весь»), последовательным защитником которой был как раз один из выдающихся ниспровергателей неопозитивизма У. Куайн. Мы уже упоминали в § 0.4 о его метафоре арки для прояснения представлений о целостном характере научной теории. Если неопозитивистская программа предполагала, что научные теории могут быть в некотором роде составлены из первичных эмпирических элементов (и логико-методологических структур), то постпозитивистская идея, наоборот, состояла в постулировании нере-дуцируемости теории до внетеоретических элементов; или, выражаясь иначе, она утверждала главенство целостной теории над ее составными частями.
Это привело к новой крайности теперь уже противоположного сорта: теперь оказывалось, что все есть теория, а пресловутая твердая почва эмпирического базиса — это продукт самой же теории. В такой ситуации легко прийти к выводу, что научная теория вообще не нуждается в опыте! Примером данного «бросания в крайность» может служить позиция П. Фейерабенда. Он заявляет, что каждая теория предлагает свой собственный «способ видеть мир». Тогда между представителями различных теоретических позиций не может быть взаимопонимания, т.к. термины, которые, как кажется, являются одними и теми же, на самом деле используются в разных значениях, специфичных для каждой замкнутой в себе теории. Скажем, «время» в механике Ньютона и в теории относительности Эйнштейна — это совершенно разные понятия. Однако установка, подобная позиции Фейерабенда, приводит к контринтуитивным следствиям. Получается, что различные теории — это различные замкнутые и самодостаточные сферы; но как же тогда возможно взаимопонимание ученых, защищающих различные концепции, различные точки зрения? Как вообще в таком случае возможна рациональная дискуссия, аргументация, если ученые не опираются ни на что надежное, автономное, не зависящее от тех или иных теоретических конструкций?
ИЗ 3 ИСТОЧНИКА
2. Эмпирическое знание образуют по меньшей мере два подуровня: а) непосредственные наблюдения и эксперименты, результатом которых являются данные наблюдения; б) познавательные процедуры, посредством которых осуществляется переход от данных наблюдения к эмпирическим зависимостям и фактам.
Наблюдение – это направленное и организованное восприятие предмета.
Эксперимент – это практическое преобразование объекта или условий его существования с целю выявления исследуемых свойств. Наблюдение всегда входит в эксперимент.
Научное наблюдение носит деятельностный характер, предполагая не просто пассивное созерцание изучаемых процессов, а их особую предварительную организацию, обеспечивающую контроль за их протеканием. Это придает систематичность проводимым наблюдениям, когда исследователь знает, что, зачем, почему, как он наблюдает, предполагает результаты наблюдения. Что же касается случайных наблюдений, то для исследования их явно недостаточно. Случайные наблюдения могут стать импульсом к открытию тогда и только тогда, когда они переходят в систематические наблюдения.
Рассмотрим более детально связь наблюдения и эксперимента и недостаточность, с этой точки зрения, случайного наблюдения для научного познания.
Экспериментальная деятельность представляет собой специфическую форму природного взаимодействия (исследователь создает ситуацию, в которой выделенные объекты взаимодействуют между собой), и важнейшей чертой, определяющей эту специфику, является именно то, что взаимодействующие в эксперименте фрагменты природы всегда предстают как объекты с функционально выделенными свойствами. В развитых формах эксперимента такого рода объекты изготовляются искусственно. К ним относятся в первую очередь приборные установки, с помощью которых проводится экспериментальное исследование.
В таких экспериментах взаимодействующие фрагменты природы всегда выступают в функции приборных подсистем (в них испытываются и проявляются свойства изучаемого явления). Деятельность по "наделению" объектов природы функциями приборов часто называется созданием приборной ситуации. Причем сама приборная ситуация понимается как функционирование квазиприборных устройств, в системе которых испытывается некоторый фрагмент природы.
Выделение объекта исследования из совокупности всех возможных связей природы определяется целями познания и на разных уровнях последнего находит свое выражение в формулировке различных познавательных задач. На уровне экспериментального исследования такие задачи выступают как требование зафиксировать (измерить) наличие какого-либо характеристического свойства у испытуемого фрагмента природы. Однако важно сразу же уяснить, что объект исследования всегда представлен не отдельным элементом (вещью) внутри приборной ситуации, а всей ее структурой.
Что касается наблюдений, то раз они всегда целенаправленны и осуществляются как систематические наблюдения, их можно рассматривать как приборную ситуацию и как своеобразную квазиэкспериментальную практику.
Так, уже простое визуальное наблюдение за перемещением планеты на небесном своде предполагало, что наблюдатель должен предварительно выделить линию горизонта и метки на небесном своде (например, неподвижные звезды), на фоне которых наблюдается движение планеты. В основе этих операций по существу лежит представление о небесном своде как своеобразной проградуированной шкале, на которой фиксируется движение планеты как светящейся точки (неподвижные же звезды на небесном своде играют здесь роль средств наблюдения). Причем по мере проникновения в астрономическую науку математических методов градуировка небесного свода становится все более точной и удобной для проведения измерений. Уже в IV столетии до н.э. в египетской и вавилонской астрономии возникает зодиак, состоящий из 12 участков по 30 градусов, как стандартная шкала для описания движения Солнца и планет. Использование созвездий зодиака в функции шкалы делает их средствами наблюдения, своеобразным приборным устройством, позволяющим точно фиксировать изменение положения Солнца и планет.
Исследователь всегда выделяет в природе (или создает искусственно из ее материалов) некоторый набор объектов, фиксируя каждый из них по строго определенным признакам, и использует их в качестве средств эксперимента и наблюдения (приборных подсистем). Отношение последних к изучаемому в наблюдении объекту образует предметную структуру систематического наблюдения и экспериментальной деятельности. Эта структура характеризуется переходом от исходного состояния наблюдаемого объекта к конечному состоянию после взаимодействия объекта со средствами наблюдения (приборными подсистемами).
В экспериментальном исследовании цель познания сводится к тому, чтобы установить, как некоторое начальное состояние испытуемого фрагмента природы при фиксированных условиях порождает его конечное состояние. По отношению к такой локальной познавательной задаче вводится особый предмет изучения. Им является объект, изменение состояний которого прослеживается в опыте. В отличие от предмета познания в глобальном смысле его можно было бы называть предметом эмпирического знания. Между ним и предметом познания, единым как для эмпирического, так и для теоретического уровней, имеется глубокая внутренняя связь. Объекты эмпирического знания выступают в качестве своеобразного индикатора предмета исследования, общего как для эмпирического, так и для теоретического уровней.
Фиксация предмета исследования в рамках экспериментальной или квазиэкспериментальной деятельности является тем признаком, по которому можно отличить эксперимент и систематические наблюдения от случайных наблюдений. Последние суть наблюдения в условиях, когда приборная ситуация и изучаемый в опыте объект еще не выявлены. Регистрируется лишь конечный результат взаимодействия, который выступает в форме эффекта, доступного наблюдению. Однако неизвестно, какие именно объекты участвуют во взаимодействии и что вызывает наблюдаемый эффект. Структура ситуации наблюдения здесь не определена, а поэтому неизвестен и предмет исследования. Вот почему от случайных наблюдений сразу невозможен переход к более высоким уровням познания, минуя стадию систематических наблюдений. Случайное наблюдение способно обнаружить необычные явления, которые соответствуют новым характеристикам уже открытых объектов либо свойствам новых, еще не известных объектов. В этом смысле оно может служить началом научного открытия. Но для этого оно должно перерасти в систематические наблюдения, осуществляемые в рамках эксперимента или квазиэкспериментального исследования природы. Такой переход предполагает построение приборной ситуации и четкую фиксацию объекта, изменение состояний которого изучается в опыте.
Таким образом, путь от случайной регистрации нового явления к выяснению основных условий его возникновения и его природы проходит через серию наблюдений, которые отчетливо предстают в качестве квазиэкспериментальной деятельности.
Все это означает, что наблюдения не являются чистой эмпирией, а несут на себе отпечаток предшествующего развития теорий.
В результате применения наблюдений и экспериментов получаются научные данные, которые фиксируются в протокольных предложениях, которые формулируются как высказывания типа: "NN наблюдал, что после включения тока стрелка на приборе показывает цифру 5", "NN наблюдал в телескоп на участке неба (с координатами x,y) яркое световое пятнышко" и т.п. Такие высказывания содержат значительную долю субъективности. В результате была поставлена проблема выявления таких форм эмпирического знания, которые бы имели интерсубъективный статус, содержали бы объективную и достоверную информацию об изучаемых явлениях.
В ходе дискуссий было установлено, что такими знаниями выступают эмпирические факты. Именно они образуют эмпирический базис, на который опираются научные теории.
Факты фиксируются в языке науки в высказываниях типа: "сила тока в цепи зависит от сопротивления проводника"; "в созвездии Девы вспыхнула сверхновая звезда"; "более половины опрошенных в городе недовольны экологией городской среды" и т.п.
Переход от данных к фактам предполагает довольно сложные познавательные процедуры. Чтобы получить эмпирический факт, необходимо осуществить по меньшей мере два типа операций. Во-первых, рациональную обработку данных наблюдения и поиск в них устойчивого, инвариантного содержания. Для формирования факта необходимо сравнить между собой множество наблюдений, выделить в них повторяющиеся признаки и устранить случайные возмущения и погрешности, связанные с ошибками наблюдателя. Если в процессе наблюдения производится измерение, то данные наблюдения записываются в виде чисел. Тогда для получения эмпирического факта требуется определенная статистическая обработка результатов измерения, поиск среднестатистических величин в множестве этих данных. Если в процессе наблюдения применялись приборные установки, то наряду с протоколами наблюдения всегда составляется протокол контрольных испытаний приборов, в котором фиксируются их возможные систематические ошибки. При статистической обработке данных наблюдения эти ошибки также учитываются, они элиминируются из наблюдений в процессе поиска их инвариантного содержания.
Во-вторых, для установления факта необходимо истолкование выявляемого в наблюдениях инвариантного содержания. В процессе такого истолкования широко используются ранее полученные теоретические знания.
Но тогда возникает очень сложная проблема: получается, что для установления факта нужны теории, а они, как известно, должны проверяться фактами. Эта проблема решается только в том случае, если взаимодействие теории и факта рассматривается исторически. Безусловно, при установлении эмпирического факта использовались многие полученные ранее теоретические законы и положения. Для того, чтобы существование пульсаров было установлено в качестве научного факта, потребовалось принять законы Кеплера, законы термодинамики, законы распространения света - достоверные теоретические знания, ранее обоснованные другими фактами. Иначе говоря, в формировании факта участвуют теоретические знания, которые были ранее проверены независимо. Что же касается новых фактов, то они могут служить основой для развития новых теоретических идей и представлений. В свою очередь новые теории, превратившиеся в достоверное знание, могут использоваться в процедурах интерпретации при эмпирическом исследовании других областей действительности и формировании новых фактов.
Таким образом, при исследовании структуры эмпирического познания выясняется, что не существует чистой научной эмпирии, не содержащей в себе примесей теоретического.
Под редакцией Лебедева С.А. Философия науки. Общий курс
Онтология – структура бытия, мира,
При всей близости содержания чувственного и эмпирического знания благодаря различию их онтологии и качественному различию форм их существования (в одном случае — множество чувственных образов, а в другом — множество эмпирических высказываний), между ними не может иметь место отношение логической выводимости одного из другого. Это означает, что эмпирическое знание неверно понимать как логическое обобщение данных наблюдения и эксперимента. Между ними существует другой тип отношения: логическое моделирование (репрезентация) чувственно данных в некотором языке. Эмпирическое знание всегда является определенной понятийно-дискурсной моделью чувственного знания.
Необходимо отметить, что само эмпирическое знание имеет довольно сложную структуру, состоящую из четырех уровней [1].
Первичным, простейшим уровнем эмпирического знания являются единичные эмпирические высказывания (с квантором существования или без), так называемые «протокольные предложения». Их содержанием является дискурсная фиксация результатов единичных наблюдений; при составлении таких протоколов фиксируется точное время и место наблюдения. Как известно, наука — это в высшей степени целенаправленная и организованная когнитивная деятельность. Наблюдения и эксперименты осуществляются в ней отнюдь не случайно, бессистемно, а в подавляющем большинстве случаев вполне целенаправленно: для подтверждения или опровержения какой-то идеи, гипотезы. Поэтому говорить о «чистых», незаинтересованных, немотивированных, неангажированных какой-либо «теорией» наблюдениях и, соответственно, протоколах наблюдения в развитой науке не приходится. Для современной философии науки — это очевидное положение.
Вторым, более высоким уровнем эмпирического знания являются факты. Научные факты представляют собой индуктивные обобщения протоколов, это — обязательно общие утверждения статистического или универсального характера. Они утверждают отсутствие или наличие некоторых событий, свойств, отношений в исследуемой предметной области и их интенсивность (количественную определенность). Их символическими представлениями являются графики, диаграммы, таблицы, классификации, математические модели.
Третьим, еще более высоким уровнем эмпирического знания являются эмпирические законы различных видов (функциональные, причинные, структурные, динамические, статистические и т. д.). Научные законы — это особый вид отношений между событиями, состояниями или свойствами, для которых характерно временное или пространственное постоянство (мерность). Так же как и факты, законы имеют характер общих (универсальных или статистических) высказываний с квантором общности («Все тела при нагревании расширяются», «Все металлы — электропроводные «Все планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам» и т. д., и т. п.). Научные эмпирические законы (как и факты) являются общими гипотезами, полученными путем различных процедур: индукции через перечисление, элиминативной индукции, индукции как обратной дедукции, подтверждающей индукции. Индуктивное восхождение от частного к общему, как правило, является в целом неоднозначной процедурой и способно дать в заключении только предположительное, вероятностное знание. Поэтому эмпирическое знание по своей природе является в принципе гипотетическим. В отношении естественных наук эту особенность четко зафиксировал в свое время Ф.Энгельс: «Формой развития естествознания, поскольку оно мыслит, является гипотеза» [1].
Наконец, самым общим, четвертым уровнем существования эмпирического научного знания являются феноменологические теории. Они представляют собой логически организованное множество соответствующих эмпирических законов и фактов (феноменологическая термодинамика, небесная механика Кеплера и др.). Являясь высшей формой логической организации! эмпирического знания, феноменологические теории, тем не менее, и по характеру своего происхождения, и по возможностям обоснования остаются гипотетическим, предположительным знанием. И это связано с тем, что индукция, т. е. обоснование общего знания с помощью частного (данных наблюдения и эксперимента) не имеет доказательной логической силы, а в лучшем случае — только подтверждающую.
Различия между уровнями внутри эмпирического знания являются скорее количественными, чем качественными, так как отличаются лишь степенью общности представления одного и того же содержания (знания о чувственно наблюдаемом) [1]. Отличие же эмпирического знания от теоретического является уже качественным, то есть предполагающим их отнесенность к существенно разным по происхождению и свойствам объектам (онтологиям). Можно сказать, что различие между эмпирическим и теоретическим знанием является даже более глубоким, чем различие между чувственным и эмпирическим знанием.