Философия науки и техники. Цикл лекций.
Часть I. Философия науки. Тема 3. Структура научного знания

3.1. Классификация наук

Классификация (от лат. сlassis — разряд, класс и facio — делаю) — это система соподчинённых понятий (классов, объектов) в какой-либо области знания или деятельности. Научная классификация фиксирует закономерные связи между классами объектов с целью определения места объекта в системе, которое указывает на его свойства (таковы, например, биологические систематики, классификация химических элементов, классификация наук). Строго и чётко проведённая классификация как бы подытоживает результаты формирования определённой отрасли знания и одновременно отмечает начало нового этапа в её развитии. Классификация содействует движению науки со ступени эмпирического накопления знаний на уровень теоретического синтеза. Кроме того, она позволяет делать обоснованные прогнозы относительно неизвестных ещё фактов или закономерностей.

По степени существенности оснований деления различаются естественные и искусственные классификации. Если в качестве основания берутся существенные признаки, из которых вытекает максимум производных, так что классификация может служить источником знания о классифицируемых объектах, то такая классификация называется естественной (например, Периодическая таблица химических элементов). Если же для систематизации используются несущественные признаки, классификация считается искусственной (например, алфавитно-предметные указатели, именные каталоги в библиотеках). Классификация дополняется типологией, под которой понимается научный метод, основанный на расчленении систем объектов и их группировке с помощью обобщённой модели или типа. Она используется в целях сравнительного изучения существенных признаков, связей, функций, отношений, уровней организации объектов.

Классификация наук предполагает группировку и систематизацию знания на основе сходства определённых признаков. Так, например, Фрэнсис Бэкон в основание своей классификации положил особенности человеческой души, такие, как память, воображение и разум. Историю он относил к разряду памяти, поэзию — к воображению, философию — к разуму. Рене Декарт для классификации использовал метафору дерева. «Корневище» этого дерева образует метафизика (первопричина!), «ствол» — символизирует физику, а «крона» включает медицину, механику и этику.

Свою классификацию создал автор книги «История Российская с древнейших времён до настоящего времени» В. Н. Татищев (1686–1750), который при Петре I курировал вопросы образования. В науках Татищев выделял этнографию, историю и географию. Главным в классификации наук он считал самопознание и принцип полезности, соответственно которому науки могут быть «нужные», «щегольские», «любопытные» и «вредные». К «нужным» наукам Татищев относил логику, физику, химию. Искусство он относил к разряду «щегольских» наук; астрономию, хиромантию, физиогномику — к «любопытным» наукам; гадание и колдовство — к «вредным».

Французский философ, один из основоположников позитивизма и социологии Огюст Конт (1798–1857) в основу классификации наук положил закон о трёх стадиях интеллектуальной эволюции человечества. Свою классификацию он выстроил по степени уменьшения абстрактности и увеличения сложности наук: математика, астрономия, физика, химия, биология, социология (социальная физика). В качестве классифицирующего признака он определил действительные естественные связи, существующие между предметами. Согласно Конту, есть науки, относящиеся, с одной стороны, к внешнему миру, а с другой стороны, — к человеку. Так, философию природы следует разделить на две отрасли — неорганическую и органическую; естественная философия охватывает три отрасли знания — астрономию, химию, биологию. Конт считал возможным продолжить структурирование, распространив свой принцип систематизации наук на математику, астрономию, физику, химию, социологию. Выделение последней в особую группу он обосновывал её развитием на собственной методологической основе, которую нельзя распространить на другие науки.

Немецкий историк культуры и философ Вильгельм Дильтей (1833–1911) в книге «Введение в науки о духе» предложил отделить науки о духе от наук о природе, внешних по отношению к человеку. Предметом наук о духе он считал анализ человеческих отношений, внутренние переживания, окрашенные эмоциями, о которых природа «молчит». Согласно Дильтею, такая ориентация может установить связь понятий «жизнь», «экспрессия», «понимание», которых в науке нет, хотя они объективируются в институтах государства, церкви, юриспруденции.

По мнению другого немецкого философа, Генриха Риккерта (1863–1936), противопоставление наук о природе и наук о культуре отражает противоположность интересов, разделяющих учёных на два лагеря. В его классификации естествознание направлено на выявление общих законов, история занимается неповторимыми единичными явлениями, естествознание свободно от ценностей, тогда как культура царствует в них.

Фридрих Энгельс (1820–1895) главным критерием классификации наук считал формы движения материи в природе. Любопытен опыт классификации наук академика В. И. Вернадского (1863–1945). В центре его естественнонаучных и философских интересов находилась разработка целостного учения о биосфере — живом веществе, организующем земную оболочку, — и эволюции биосферы в ноосферу. Поэтому в основу своей классификации он положил характер наук. В зависимости от характера изучаемых объектов он выделял два типа наук:

1. Науки, охватывающие всю реальность, — планету, биосферу, космос.
2. Науки, относящиеся к земному шару.

В этой системе знаний особое место он уделил логике: она охватывает все области наук — и гуманитарные, и естественно-математические.

Советский философ, химик, историк науки, академик Б. М. Кедров (1903–1985), предложил четырёхзвенную классификацию, включающую в себя:

• философские науки (диалектика, логика);
• математические науки (математика, логика, кибернетика);
• естественные и технические науки (механика, астрономия, физика, химия, геология, география, биохимия, биология, физиология, антропология);
• социальные науки (история, археология, этнография, экономическая география, статистика и так далее).

По поводу классификации наук дискуссия продолжается и сегодня, при этом доминирующим является принцип дальнейшего дробления их по основаниям, прикладной роли, и так далее. Принято считать, что наиболее плодотворным методом классификации является тот, который основан на различиях шести основных форм материи: субатомно-физической, химической, молекулярно-физической, геологической, биологической и социальной.

Классификации наук имеет большое значение для организации научно-исследовательской, учебно-педагогической и библиотечной деятельности.

3.2. Структура эмпирического и теоретического знания

Проблема методов научного познания

Научный прогресс не мыслим вне познавательного освоения объектов возрастающей сложности (малые системы, большие системы, саморазвивающиеся, самообучающиеся, и другие типы систем). Познавательный процесс сопряжен с методами познания. В данном случае нас интересует комплекс вопросов, связанных с изменениями в методах научного познания. Эта проблема имеет два аспекта:

1. Совершенствование уже существующих методов с целью адаптации их к новым объектам.
2. Построение принципиально новых методов познания.

Историческая тенденция в этом плане заключается в том, что философско-методологическая рефлексия над используемыми методами в науке всегда отставала (запаздывала) от научной практики использования методов. По этому поводу английский физик и общественный деятель Дж. Д. Бернал (1901–1971) писал: «Изучение научного метода идёт медленнее развития самой науки. Учение сначала находит что-то, а затем уже размышляет о способах».

В настоящее время имеет место та же тенденция: продолжаются дискуссии о проблемах моделирования, роли эксперимента в исследовании микромира, сущности системного подхода и других. К тому имеется ряд причин. Во-первых, все ещё господствуют метафизические представления о гносеологическом статусе научного метода (над-историческом, вневременном его характере), мысли о независимости метода от социокультурных условий научного познания и особенно исследуемых явлений. Во-вторых, в разработку проблем научных методов не включается широкий круг представителей научного сообщества. Между тем существует много исследовательских задач, требующих коллективных усилий (диалектика абсолютной и относительной истины, проблема объективного метода; обоснование новых методов; критерии научного метода; взаимосвязь критериев научности с критерием истинности знаний и так далее).

В философии метод рассматривается как способ построения и обоснования системы знания, как путь (правильный путь) познания. Но такая трактовка более подходит к метафорам, чем к научным определениям. Слова «средство», «способ», «прием», поясняющие понятие метода, тоже мало что дают для прояснения его сути, поскольку отождествляют метод с самостоятельным компонентом познавательной деятельности (средством). Наиболее предварительной является группа дефиниций, определяющих метод как нормативное знание — совокупность правил, норм, принципов, регулирующих познавательное действие (операции, процедуры) субъекта.

Структура метода содержит три самостоятельных компонента (аспекта):

1. Концептуальный компонент — представления об одной из возможных форм исследуемого объекта.
2. Операционный компонент — предписания, нормы, правила, принципы, регламентирующие познавательную деятельность субъекта.
3. Логический компонент — правила фиксации результатов взаимодействия объекта и средств познания.

На метод оказывают влияние несколько факторов:

• исторические типы рациональности, отражающие особенности субъектно-объектных отношений в практике и познании;
• ворческие способности, острота наблюдения (восприятия), сила воображения, развитость интуиции;
• основания научного поиска (сюда входят научная картина мира, идеалы и нормы научной деятельности, философские основания науки);
• конкретно-научное знание, отражающее степень научности исследуемого объекта;
• субъективные факторы, связанные с так называемой проблемой понимания, с личностным знанием.

Особенности эмпирического способа познания

Этот метод познания представляет собой специализированную форму практики, тесно связанную с экспериментом (от лат. experimentum — проба, опыт). Возникновение эксперимента оказало влияние на развитие научно-теоретического мышления, представляющего собой вид коммуникации, осуществляющейся посредством логико-математического аппарата. Благодаря этому важной формой научно-теоретического мышления в Новое время (XVII–XIX века) стал мысленный эксперимент, нашедший отражение в творчестве Г. Галилея, М. Фарадея (1791–1867), Дж. Максвелла (1831–1879), Л. Больцмана (1844–1906), А. Эйнштейна (1879–1955), Н. Бора (1885–1962), В. Гейзенберга (1901–1976) и другие.

Эксперимент — это испытание изучаемых явлений в конструируемых и управляемых условиях. Экспериментатор стремится выделить изучаемое явление в чистом виде, чтобы было как можно меньше препятствий в получении искомой информации. Постановке эксперимента предшествует соответствующая подготовительная работа: при необходимости разрабатывается его программа; изготавливаются специальные приборы, измерительная аппаратура; уточняется теория, которая выступает в качестве необходимого инструментария эксперимента. Такой эксперимент чаще всего проводится группой экспериментаторов, которые действуют согласованно, соизмеряя свои усилия и способности. Полновесный в научном отношении эксперимент предполагает наличие:

• самого экспериментатора или группы экспериментаторов;
• лаборатории (предметный мир экспериментатора, задаваемый его пространственными и временными границами);
• помещённых в лабораторию изучаемых объектов (физические тела, химические растворы, растения и живые организмы, люди);
• приборов, объектов, испытывающих непосредственное влияние изучаемых явлений и призванных зафиксировать их специфику;
• вспомогательные технические устройства, призванные усилить чувственные иррациональные возможности человека и способствовать их задействованию (компьютеры, микро — и телескопы, различного рода усилители).

Однако эксперимент — это не изолированное событие, а составная часть поисковых исследовательских программ; он вносит вклад в будущее научной программы, намечая новые пути исследования и закрывая тупиковые пути. Один эксперимент не приводит к теории. Его необходимо повторить, варьировать, чтобы выявить возможные субъективные ошибки в организации эксперимента или недостатки аппаратуры (приборов, инструментов). Крайне важно также учитывать результаты других экспериментов, вскрывающих иные моменты, например, физических процессов.

Так, одна из особенностей классической физики заключалась в том, что она имела антропоморфный характер в структуре организации (М. Планк). Членение физического знания на области определялось особенностями органов чувств человека (системой «приборов», полученных им в процессе биологической эволюции). Что же касается современной физики, то принято считать, что она возникла с развитием таких фундаментальных теорий, как теория относительности и квантовая механика. Вместе с тем на её становление значительное влияние оказало развитие экспериментального знания. Так, в 1895 году В. К. Рентген (1845–1923) открыл новый вид лучей; в 1896 году А. А. Беккерель (1852–1908) открыл явление радиоэлектроники, а годом спустя Дж. Дж. Томсон (1856–1940) экспериментально зафиксировал первую частицу электрона. Эти открытия привели к двум последствиям: потребовалось, во-первых, создать новую сложную аппаратуру, а во-вторых, разделить специальную научно-исследовательскую деятельность на теоретическую и экспериментальную.

Но эксперимент не формировался в условиях теоретического вакуума: в изоляции от теории он превращается в некую освящённую магией деятельность с приборами (подобно средневековой алхимии). Однако и теория без эксперимента — лишь формализованная игра символами и категориями. Необходим диалог эксперимента и теории, а для этого, во-первых, теория и эксперимент должны быть относительно независимыми и, во-вторых, они должны иметь эффективный контакт, ощущаемый с помощью моделей-посредников.

Методы теоретического познания

Теория (от греч. theoria — рассмотрение, исследование) в широком смысле означает вид деятельности, направленный на получение обоснованного объективно-истинного знания о природной и социальной реальности в целях её духовного и практического освоения. В узком смысле теория — это форма организации развивающегося научного познания. «Теория — это сети: ловит только тот, кто их забрасывает» (Новалис). Теория выполняет весьма важные функции в науке: информативную, систематизирующую, объяснительную, прогностическую. Для раскрытия сущности теории используют бинарные оппозиции: «теория — практика», «теория — эмпирия», «теория — эксперимент», «теория — мнение» и так далее. Теоретическое знание наделяется свойствами всеобщности и необходимости, упорядоченности, системной целостности, точности, и так далее.

Традиционно считалось, что нет ничего более практичного, чем хорошая теория. Практика теоретизирования родилась в античной Греции. Мыслители той эпохи были едины в том, что ключом к познанию реальности является теоретическая мысль (эпистема) в противоположность мнению (докса). Исходной философской предпосылкой всех дальнейших естественнонаучных теорий является учение о космической гармонии. Идеи Аристотеля о самоценности теоретических наук перерастают в этические предписания, в идеал. Позже механика Галилея — Ньютона становится образцом (парадигмой) для экспериментально-математического естествознания ХVIII– ХIХ веков.

Теоретик не может обращаться к природе напрямую. Он создаёт свой внутренний образ мира из впечатлений, деталей чужого эксперимента, записывает их на язык логики и математики. Это и есть мысленное экспериментирование. Его продуктом является идеальная модель, фрагмент реальности.

Теория подвержена исторической динамике. Например, в математических исследованиях вплоть до ХХ века преобладал так называемый «стандартный» подход, согласно которому в качестве исходной единицы анализа (клетки) выбирались теория и её взаимоотношения с опытом. Позднее выяснилось, что эмпирическое исследование сложным образом переплетено с развитием теории и невозможно представить проверку теории фактами, не учитывая предшествующего влияния теории на формирование фактов науки. Иначе говоря, эмпирический и теоретический уровень познания отличаются по предметам, средствам и методам исследования. В реальном исследовании эти два уровня всегда взаимодействуют.

Мысленный эксперимент как метод теоретического познания:

Мысленный эксперимент как метод теоретического познания связан с развитием логической техники (символика и техника записи выкладок). Знаки и символы — это существенная часть методов постижения реальности (физической, химической и других). Главная функция знаков состоит в том, что они выстроены: сложенные из них знаковые модели на определённом этапе развития становятся самостоятельными и независимыми от слова и выступают как форма рождения и существования мысли, как средство её протекания, средство мысленного эксперимента. Таким образом, мысленный эксперимент интегрирует два уровня отражения реальности: чувственно-предметный и понятийно-знаковый.

Системный (структурно-функциональный) метод:

Системный (структурно-функциональный) метод — ещё один метод теоретического познания. Система — это целостный объект, состоящий из элементов, находящихся во взаимных отношениях. Отношения между элементами системы формируют её структуру, поэтому иногда в литературе понятие системы приравнивается к понятию структуры. Традиции системных исследований сложились во второй половине ХХ века. Этиологически понятие системы означает составное целое, ассамблею. Понятие системы, предполагающее рассмотрение объекта с точки зрения целого, включает в себе представление о некотором объединении каких-либо элементов и об отношениях между этими элементами. Теория системы раскрывается через понятия «целостность», «элемент», «структура», «связи» и так далее. Концепция системных исследований использовалась в трудах Г. Спенсера (1820–1903), Э. Дюркгейма (1858–1917), К. Леви-Стросса (1908–2000), М. Фуко (1926–1984), Ж. Лакана (1901–1981), Р. К. Мертона (1910–2001), Т. Парсонса (1902–1979) и другие.

Центральное место в логике системного мышления занимают категории части и целого, принцип расщепления целого на части (анализ) и синтеза частей в целостность. Анализ — расщепляет, синтез — интегрирует, однако этого ещё недостаточно для раскрытия сущности познаваемых явлений. Современное научное мышление вынуждено раздельно описывать и изучать некоторые фундаментальные стороны материального движения: устойчивость и изменчивость, строение и изменение, бытие и становление, функционирование и развитие. Именно здесь сосредоточены главные логико-математические трудности и коллизии познавательного процесса. Базовыми понятиями в данном случае являются «система», «функции», «структура», «автономность» и так далее.

Множество компонентов становятся системой в том случае, если их взаимосвязь выражается в возникновении таких свойств, которые не присущи каждому отдельному элементу, и функций, которые не могут выполняться каждым из элементов в отдельности. Компонентами же могут быть предметные связи, отношения, состояния, уровни развития, и так далее (исходные единицы, образующие систему). Чем более дифференцирующий характер носят отношения между элементами, тем органичнее система (нелинейная). Разный характер и разная степень связи элементов выражаются понятием «плотность». Таким образом, речь идёт о системно-компонентном подходе. Данный подход должен перерастать в системно-структурный подход, а последний — в структурно-функциональный, то есть система на теоретическом уровне должна рассматриваться как совокупность отношений функционирования и развития. В этом плане есть две предельно абстрактные модели: супердативное множество (целое полностью определяет свойства частей) и суммативное множество (компоненты обладают своей сущностью и не выполняют общих функций системы). Однако в реальности нет ни предельной элементарности, ни предельной целостности.

Структура развития — это совокупность законов изменения соотносящихся состояний. В любом объекте различаются саморазвитие и реальное развитие (эволюция). Ни одна система не развивается изолированно не только в силу обмена с окружающей энергией информацией (что осуществляется через компоненты), но и благодаря воздействию систем друг на друга. Основу процесса развития, то есть саморазвитие систем (логическую систему реальности), исследует структурно-генетический анализ. Здесь исследователь отвлекается от внешних воздействий и показывает непосредственный механизм развития системы, источником которого служат её внутренние противоречия.

Следует различать и понятия абсолютного и относительного развития (саморазвития). Об абсолютности развития можно говорить применительно к большим системам, так как у них нет ничего внешнего. Об относительности развития говорят применительно к реально существующим системам, ибо по отношению к ним существуют иные внешние системы.

Выделяют следующие этапы развития системы:

1. Предыстория новой целостности: происходит накопление «строительного материала для появления другого качества («Вещи ещё нет, когда она начинается», Г. В. Ф. Гегель).
2. Этап становления (начало нового объекта, органа, системы). Компоненты системы приводятся в соответствие с новой структурой; отмирают и ликвидируются те компоненты, которые не могут быть преобразованы и подчинены новому; происходит согласование функций системы.
3. Система функционирует на собственной основе: происходит согласование функций компонентов и структуры; возможности системы раскрываются в максимальной мере.

Следует учитывать, что системно-структурные и системно-генетические методы по характеру абстрактны. Они отвлекаются от непосредственно «вещных» характеристик бытия, воспроизводят их через отношения и функции. Так, энергия рассматривается в качестве носителя информации, а материальный субстрат — как её код. Однако остаётся проблема отвлечения от субстрата. Например, при сложении скоростей мы отвлекаемся от различий между птицей, самолётом, человеком, автомобилем. Отсюда возникает мнение, что наука вообще не имеет дело с субстратами. В частности, структурализм выдвигает идею антисубстанционализма: Вселенная состоит не из предметов или даже «материи», а только из функций; предметы — это точки пересечения функций.

Системно-структурная методология — явление времени. Она необходима. Однако ориентация лишь на функциональное воспроизведение реальности, без учёта самоценности её компонентов, специфики человеческого восприятия и человеческой меры, приводит к абсолютизации роли науки, сциентизму. Отрицанию человека всегда предшествует отрицание вещей. Так, например, с функциональной точки зрения жизнь может зарождаться как на белковой, так и на кремниевой или другой иной основе. Однако нам известна только земная биологическая жизнь — наш вводно-углеродный вариант жизни. Или другой пример: электронно-механический робот на кремниевой основе будет действовать как человек. Следует ли его считать таковым? В то же время если работник будет исправно выполнять свою функцию, приносить прибыль, то работодателя могут вовсе не интересовать его мысли, чувства, его «душевный субстрат»: «Что тот солдат, что этот» (Б. Брехт).

3.3. Методология в структуре научного знания

Методология как учение о методе построения человеческой деятельности имеет традиционно важное значение в философии науки. Она ограничена определённым кругом требований, принципов, установок, стандартов, сложившихся на опыте человечества. Между методологией и знанием существует взаимная зависимость. Таким образом, под методологией можно понимать совокупность средств организации (принципов, подходов, методов, способов, технических приёмов) познавательной и предметно-практической деятельности.

Динамика познавательных процессов оказывает существенное влияние на совершенствование не только методов познания, но и на философию, которая, в свою очередь, выполняет методологическую функцию по отношению к отдельным наукам. Она предписывает научным дисциплинам нормы и правила исследования, а с выяснением характера проблем и парадоксов, требующих переработки познавательного аппарата отдельных наук, уточнения условий познания, создаёт «методологическое напряжение», разрешаемое с учётом повседневности. Такая ситуация свидетельствует о незавершённости методологии, о потребности в её постоянной корреляции «вдогонку» времени, меняющимся жизненным ориентирам людей.

Методология науки объединяет совокупность форм сбора, обработки научной информации, подлежащей эмпирической, теоретической, метатеоретической обработке, включая описание, обобщение, классификацию, объяснение, предсказание, понимание, идеализацию, доказательство, интерпретацию и другие. В дополнение к этому возможно использование частно-научных методов познания, применимых к тем или иным отраслям научного знания.

Классификация методов наук по характеру получаемого продукта (знания) предусматривает три основных класса:

1. Методы эмпирического познания: эксперимент, описание, абстрагирование, индукция, экстраполяция и другие.
2. Методы теоретического познания: идеализация, мысленный эксперимент, математическое моделирование, логическая организация знания, доказательство, интерпретация и другие.
3. Методы метатеоретического познания: анализ оснований научных теорий, философская интерпретация содержания и методов науки, оценка социальной и практической значимости содержания научных теорий и другие.

Среди разнообразных концепций философии науки есть свои «лидеры» и «аутсайдеры» (В. А. Канке). Так, аналитическая философия считается более состоявшейся, чем, например, постмодернистская. Опознание состоятельности философских учений является одной из современных проблем методологии. «Теория противоречива, если в её состав входит как высказывание А, так и его отрицание не-А. Если в теории появляются противоречия, то от них стремятся избавиться. В связи с этим избираются новые аксиомы.

Аксиоматическая система теории является полной, если все её положения выводимы (сами аксиомы не нуждаются в выводе). Если же в составе теории обнаруживаются не выводимые из её аппарата положения, то необходимо определиться относительно него» ⁶. И далее: «Практика научных исследований показывает, что не следует торопиться с отправкой теории в «отходы». Они сохраняют «трудоспособность» при частичной зависимости аксиом друг от друга… если не разрушают теоретическую систему» ⁷.