Верификация и фальсификация. Особого внимания требует пробле­ма критики выдвигаемых гипотез и теорий. Если критика, направленная на их опровержение, опирается на эмпирические данные, то, можно сказать, она имеет прямое отношение к теме их эмпирическою обоснования.

Фальсификация, или эмпирическое опровержение, проявляется через процедуру установления ложности или логической проверки.

Интерес к проблеме фальсификации привлек К. Поппер, противо­поставивший фальсификацию верификации, эмпирическое опровер­жение - эмпирическому подтверждению.

Поппер отказался считать обоснованность или эмпирическую подтверждаемость положений науки в качестве отличительной ее черты. Подтвердить опытом можно все что угодно. В частности, астроло­гия подтверждается многими эмпирическими свидетельствами. Но подтверждение теории еще не говорит о ее научности. Испытание ги­потезы должно заключаться не в отыскании подтверждающих ее данных, а в настойчивых попытках опровергнуть ее.

Противопоставление Поппером фальсификации и верификации о связи, что выдвигаемые в науке гипотезы должны быть настолько смелыми, насколько это возможно. Но это означает, что они должны быть заведомо неправдоподобными, а потому попытки верифицировать их заведомо обречены на провал.

Принцип фальсификации и фальсификационизм. Исходным пунктом позиции Поппера является очевидная асимметрия между верифика­цией и фальсификацией.

Согласно современной логике, две взаимосвязан­ные операции - подтверждение и опровержение - существенно не­равноправны. Достаточно одного противоречащего факта, чтобы окон­чательно опровергнуть общее утверждение, и вместе с тем сколь угодно большое число подтверждающих примеров не способно раз и навсегда подтвердить такое утверждение, превратить его в истину.

Например, даже осмотр миллиарда деревьев не делает общее утверждение «Все деревья теряют зимой листву» истинным. Наблюдение потерявших зимой листву дере­вьев, сколько бы их ни было, лишь повышает вероятность, или правдоподобие, данного утверждения. Зато всего лишь один пример дерева, сохранившего листву среди зимы, опровергает это утверждение.

Асимметрия подтверждения и опровержения опирается на попу­лярную схему рассуждения, которую можно назвать принципом фаль­сификации.

Принцип фальсификации является законом классической логики, сформировавшейся в конце XIX - начале XX в. его совершенно не коснулась критика в адрес логики, начавшаяся в 20-е и ставшая осо­бенно активной в 50-е гг. XX в. Этот закон принимается во всех из­вестных неклассических логических системах, претендующих на более адекватное описание отношения логического следования.

Критика фальсификационизма. Фальсификационизм Поппера под­вергается очень жесткой и аргументированной критике. В сущности, от этой концепции в ее ортодоксальной форме еще при жизни автора, продолжавшего активно ее защищать, мало что осталось.

Не будем повторять здесь критические замечания, но обратим вни­мание на один момент: критика фальсификационизма при всей ее эф­фективности не доводилась, так сказать, до своего «логического конца». Она всегда ограничивалась чисто эпистемологическими сооб­ражениями (связанными прежде всего с историей науки и реальными научными теориями) и останавливалась перед попперовским логичес­ким обоснованием фальсификационизма. Она не рисковала подверг­нуть сомнению асимметрию подтверждения и опровержения и лежа­щий в ее фундаменте принцип фальсификации.

Логическая фальсификация и опровержение. Критика фальсифика-ционизма не может быть до конца последовательной, если она не свя­зана с критикой традиционного понятия опровержения и лежащего в его основе логического принципа фальсификации. Если в трактовке этого понятия логика и эпистемология оказываются, как сейчас, в кон­фликте, оно неминуемо раздваивается. С логической точки зрения общее положение считается.опровергнутым, как только обнаружива­ется хотя бы одно (важное или третьестепенное) ошибочное следствие. С эпистемологической точки зрения процедура опровержения являет­ся не менее сложной, чем процедура подтверждения, и учитывает важ­ность ошибочных следствий, их число, их отношение к «ядру» теории, состояние конкурирующих теорий и множество других факторов. Су­ществованием двух понятий опровержения и объясняются заключения типа: теория опровергнута (в логическом смысле), но она сохраняется, поскольку она не опровергнута (в эпистемологическом смысле).

Назовем логической фальсификацией идею о том, что несостоятель­ность любого следствия некоторого положения автоматически означает ложность этого положения. Именно эта идея выражается принципом фальсификации. Логическая фальсификация - это дедуктивная операция. В основе же подтверждения лежат, как принято считать, неко­торые индуктивные процедуры.

Понятие опровержения будем употреблять в его обычном смысле, который относительно устоялся в эпистемологии.

Хотя понятие опровержения не является ни содержательно, ни объ­емно точным, имеется достаточно определенное ядро его содержания, явно не совпадающее с содержанием понятия логической фальсифи­кации.

«Простая «фальсификация» (в попперовском смысле) не влечет от­брасывания соответствующего утверждения, - пишет Лакатос. - Простые «фальсификации» (то есть аномалии) должны быть зафикси­рованы, но вовсе не обязательно реагировать на них» 3 .

Понятие фальсификации предполагает, по Попперу, существова­ние (негативных) решающих экспериментов. Лакатос, с иронией име­нуя эти эксперименты «великими», замечает, что «решающий экспе­римент» - это лишь почетный титул, который, конечно, может быть пожалован определенной аномалии, но только спустя долгое время после того, как одна программа будет вытеснена другой».

Фальсификация не считается также с тем, что теория, встретившая­ся с затруднениями, может быть преобразована за счет вспомогатель­ных гипотез и приемов, подобных замене реальных определений но­минальными. «...Никакое принятое базисное утверждение само по себе не дает ученому права отвергнуть теорию. Такой конфликт может по­родить проблему (более или менее важную), но он ни при каких условиях не может привести к «победе».

Можно сказать, что приложимость принципа фальсификации к разным частям исследовательской программы является разной. Она зависит также от этапа развития такой программы: пока последняя; успешно выдерживает натиск аномалий, ученый может вообще игно­рировать их и руководствоваться не аномалиями, а позитивной эврис­тикой своей программы.

Неуспех фальсификации. Помысли Поппера, обоснование научных теорий не может быть достигнуто с помощью наблюдения и экспери­мента. Теории всегда остаются необоснованными предположениями. Факты и наблюдения нужны науке не для обоснования, а лишь для проверки и опровержения теорий, для их фальсификации. Метод науки - это не наблюдение и констатация фактов для последующего их индуктивного обобщения, а метод проб и ошибок. «Нет более ра­циональной процедуры, - пишет Поппер, - чем метод проб и ошибок - предложений и опровержений: смелое выдвижение теорий; попытки наилучшим образом показать ошибочность этих теорий и временное их признание, если критика оказывается безуспешной»". Метод проб и ошибок универсален: он применяется не только в научном, но и во всяком познании, его используют и амеба, и Эйнштейн.

Резкое противопоставление Поппером верификации и фальсифи­кации, индуктивного метода и метода проб и ошибок не является, однако оправданным. Критика научной теории, не достигшая своей цели, неудавшаяся попытка фальсификации представляет собой ослаб­ленный вариант косвенной эмпирической верификации.

Фальсификация как процедура включает два этапа:

установление истинности условной связи «если А, то В», где В является эмпирически проверяемым следствием;

установление истинности «неверно В », т.е. ложности В. Неуспех фальсификации означает неудачу в установлении ложнос­ти В. Итог этой неудачи - вероятностное суждение «Возможно, что яв­ляется истинным А, т.е. В». Таким образом, неуспех фальсифи­кации представляет собой индуктивное рассуждение, имеющее схему:

«если верно, что если А, то В, и неверно не-В, то А» («если верно, что если А, то В, и В, то А»)

Эта схема совпадает со схемой косвенной верификации. Неуспех фальсификации является, однако, ослабленной верификацией: в случае. обычной косвенной верификации предполагается, что посылка В есть истинное утверждение; при неудавшейся фальсификации эта посылка представляет собой только правдоподобное утверждение 2 . Итак, решительная, но не достигшая успеха критика, которую вы­соко оценивает Поппер и которую он противопоставляет в качестве самостоятельного метода верификации, является на самом деле только ослабленным вариантом верификации.

Позитивное обоснование - это обычная косвенная эмпирическая верификация, являющаяся разновидностью абсолютного обоснова­ния. Ее результат: «Утверждение А, следствие которого получило под­тверждение, обоснованно». Критическое обоснование - это обоснова­ние путем критики; его результат: «Утверждение А приемлемее проти­вопоставляемого ему утверждения В, поскольку А выдержало более резкую критику, чем В». Критическое обоснование - это сравнитель­ное обоснование: то, что утверждение А является более устойчивым к критике и, значит, более обоснованным, чем утверждение В, не озна­чает, что А истинно или хотя бы правдоподобно.

Таким образом, Поппер двояко ослабляет индуктивистскую про­грамму:

вместо понятия абсолютного обоснования вводит понятие срав­нительного обоснования;

вместо понятия верификации (эмпирического обоснования) вводит более слабое понятие фальсификации.

Принципы верификации и фальсификации

Как же отделить подлинную науку от подделок под нее? Для этого методологами науки сформулировано несколько важнейших принципов. Первый из них – это принцип верификации, утверждающий, что если какое-то понятие или суждение сводимо к непосредственному опыту, то оно имеет смысл. Если этого не удается сделать, считается, что утверждение представляет собой либо тавтологию, либо лишено смысла. Но поскольку понятия развитой научной теории, как правило, трудно свести к опытным данным, для них используется косвенная верификация. Она утверждает, что если невозможно опытным путем подтвердить какое-то понятие или суждение теории, можно ограничиться экспериментальным подтверждением выводов из них. Так, хотя понятие «кварк» было введено в физике еще в 30-е годы XXвека, экспериментально такой частицы обнаружить не удавалось. Но кварковая теория предсказала ряд явлений, которые позволяли провести опытную проверку. В ходе нее и были получены ожидаемые результаты. Тем самым было косвенно подтверждено существование кварков.

Но принцип верификации лишь в первом приближении отделяет научное знание от ненаучного. Более точно работает принцип фальсификации, сформулированный крупнейшим философом и методологом науки XX в. К. Поппером. В соответствии с данным принципом на статус научного может претендовать только принципиально опровержимое (фальсифицируемое) знание. Давно известно, что никакое количество экспериментальных подтверждений не является достаточным для доказательства теории. Так, мы можем наблюдать сколько угодно примеров, ежеминутно подтверждающих закон всемирного тяготения. Но достаточно лишь одного примера (например, камня, упавшего не на землю, а улетевшего прочь от земли), чтобы признать этот закон ложным. Поэтому ученый должен направлять все свои силы не на поиски еще одного экспериментального доказательства сформулированной им гипотезы или теории, а на попытку опровергнуть свое утверждение. Именно попытки фальсификации, опровержения теории наиболее эффективны для подтверждения ее научности и истинности.

Только истинная наука не боится ошибаться, не стесняется признать свои прежние выводы ложными. В этом сила науки, ее отличие от псевдонауки, которая лишена данного важнейшего свойства. Поэтому если какая-то концепция при всей ее наукообразности утверждает, что ее невозможно опровергнуть, и отрицает саму возможность иного истолкования каких-либо фактов, то это говорит о том, что мы столкнулись не с наукой, а с псевдонаукой.

1.3. Структура и функции науки

Современная наука охватывает огромную область разнообразных знаний, состоящую почти из 15 тысяч дисциплин, которые в различной степени отдалены друг от друга. В XX в. научная информация за 10–15 лет удваивается. Если в 1900 г. существовало около 10 тысяч научных журналов, то в настоящее время – несколько сот тысяч. Более 90% всех важнейших достижений науки и техники приходится на XXвек. Число ученых в мире к концу второго тысячелетия достигло 5 млн человек (один из тысячи человек, живущих на Земле). Поэтому наука сегодня имеет очень сложную структуру и организацию, которая может быть рассмотрена в нескольких аспектах.

Естественно-научная и гуманитарная культура

Важнейшим аспектом науки является содержательный. На его основе структура науки описывается с точки зрения предметного единства. Давая определение науки, мы подчеркивали, что это совокупность объективных знаний о бытии, под которым традиционно понимается природа, общество и человек. Поэтому в соответствии с этими тремя элементами объективного бытия в науке четко выделяются три сферы знания о них: знания о природе – естествознание; знание о различных видах и формах общественной жизни – обществознание; знание о человеке как о мыслящем существе и о проявлениях его сущности – гуманитарное знание. Естественно, эти три сферы не являются и не должны рассматриваться как три части единого целого, которые лишь рядоположены, соседствуют друг с другом. Граница между этими сферами относительна, но они связаны очень сложными отношениями. Долгое время существовала традиция противопоставления естественных наук общественным и гуманитарным. Эта дихотомия легла в основу разделения естественно-научной и гуманитарной культуры.

Разумеется, такое деление весьма условно, так как и структура культуры намного сложнее, чем деление на науку и ненауку, и способов познания мира, видов знания о нем столько же, сколько существует сфер культуры. Поэтому когда говорят о двух культурах, имеют в виду, что и та и другая культуры основаны на научном знании.

Бесспорно, у такого деления есть некоторые объективные основания. Они связаны с теми методами познания мира, которые используют естествоиспытатели и гуманитарии.

Начиная с Нового времени (времени появления классической науки и современного естествознания), важнейшим свойством науки считалась объективность научного знания в противовес субъективности гуманитарного. Предполагалось, что личность исследователя не должна влиять на результаты исследования, так как, изучая природу, естествоиспытатель имел дело только с материальными явлениями, обусловленными естественными причинами и объективными законами. Гуманитарное же познание невозможно без учета субъективных мотивов людей, поступки которых подлежат изучению. Поскольку чужие мысли и дела не даны исследователю непосредственно, он должен реконструировать их по текстам, предметам искусства, быта и т.д. Такое познание мира принципиально невозможно без учета личности исследователя, так как разные люди, скорее всего, воспримут одни и те же предметы по-разному. Поэтому естествознание делает ставку на объяснение и поиск причин каких-либо событий, а гуманитарное познание – на понимание и истолкование смысла явлений и событий индивидуальной духовной жизни и человеческой деятельности.

Если состояние общества и культуры, традиционного предмета гуманитарного познания, невозможно понять, не обращаясь к истории этого состояния, то для естественных наук долгое время предыстория изучаемых материальных систем казалось не имеющей научного значения.

Естествоиспытатель, познавая закономерные, повторяющиеся явления природы, стремится к получению чистого знания об этих предметах и процессах. Гуманитарий же, изучая мир, не может не оценивать его в соответствии с определенной шкалой этических, эстетических и других ценностей. Сами по себе явления природы не добры и не злы, и не имеют ценности. Так, цепная реакция деления атомных ядер – природное явление, лежащее вне моральных оценок. А атомная бомба, изготовленная на основе изучения этого процесса, является творением рук человека и может быть оценена с самых разных точек зрения, в том числе и в этическом аспекте.

Мы перечислили лишь некоторые, наиболее очевидные отличия двух культур. Но сейчас, в начале нового века и нового тысячелетия, стало очевидным, что эти различия начинают сглаживаться, идут процессы гуманитаризации естествознания и сциентизации гуманитарно-художественной сферы. Очевидно, можно говорить о начавшейся интеграции естественно-научной и гуманитарной культур. В ее основе лежат те общие методологические принципы, которые присущи как естественно-научному, так и гуманитарному познанию, позволяют говорить о единой науке, связанной с творческими возможностями человека. И то и другое знание должно быть логически обоснованным, непротиворечивым, иметь возможность опытной (эмпирической) проверки. Многочисленные факты говорят о сближении этих двух видов познания. Так, в последнее время наиболее интересными и активно исследуемыми в естествознании предметами и явлениями стали уникальные, существующие в единственном числе объекты (примером может служить биосфера, изучаемая многими разделами биологии, геологии, географии и т.д.).

Уникальность объекта неизбежно требует исторического, эволюционного подхода при его исследовании: чем сложнее изучаемый объект, тем более важно знание истории его становления и развития. Не случайно такую важность сегодня приобрели синергетика и неравновесная термодинамика – науки, изучающие саморазвитие и самоорганизацию сложных систем, что ввело в современную науку принцип универсального эволюционизма.

Все чаще сами ученые говорят о том, что научное открытие, формулирование строгой научной теории невозможно без понимания, опирающегося на образное, метафорическое видение ситуации, а также без интуиции, являющейся результатом взаимодействия в человеческом сознании и подсознании абстрактных понятий и чувственных образов.

Недостижимым оказался и идеал классического естествознания, который заставлял стремиться к полной объективности исследования, независимости его от наблюдателя. Не случайно современная наука сформулировала так называемый антропный принцип , в соответствии с которым присутствие человека не просто меняет весь ход эксперимента, а само существование нашей Вселенной зависит от человека (мир таков, каков он есть только потому, что в нем есть человек). Поэтому все громче звучат голоса, взывающие о моральной ответственности ученого перед обществом.

Наряду с этим гуманитарное познание все чаще использует методы и результаты естественных наук (например, психология, антропология невозможны без данных биологических наук), все активнее идет математизация гуманитарного познания (долгое время математика связывалась лишь с естествознанием).

Кроме того, естественно-научное и гуманитарное познание объединяет общность методологических принципов. И те и другие науки одинаково подчиняются общим критериям научности -системности, рациональности, теоретичности, наличию отработанной методики познания нового. И, конечно, в основе всех видов знания лежит единое начало – творчество.

Структура науки

Рассматривая вопрос о структуре науки, недостаточно выделить лишь естественные, общественные и гуманитарные науки. Каждая из них представляет сложный комплекс множества взаимодействующих между собой самостоятельных наук.

Так, в естествознание, предметом которого является природа как единое целое, входят физика, химия, биология, науки о Земле, астрономия, космология и т.д., в обществознание – экономические науки, право, социология, политология и др. Предметом обществознания являются общественные явления и системы, структуры, состояния, процессы. Оно дает знание об отдельных разновидностях и всей совокупности общественных связей и отношений. Общество как целое изучается социологией; трудовая деятельность людей, отношения собственности, производство, обмен и распределение - экономическими науками; государственно-правовые структуры и отношения в общественных системах – науками о государстве и политическими науками; человек, многочисленные проявления его сущности - гуманитарными науками, для которых человек является мерой всех вещей (среди них нужно назвать психологию, логику, культурологию, языкознание, искусствоведение, педагогику и др.).

Особое место в структуре науки занимает математика, которая вопреки широко распространенному заблуждению не является частью естествознания. Это междисциплинарная наука, которая используется как естественными, так и общественными и гуманитарными науками. Очень часто математику называют универсальным языком науки, цементом, скрепляющим ее здание. Особое место математики определяется предметом ее исследования. Это наука о количественных отношениях действительности (все остальные науки имеют своим предметом какую-либо качественную сторону действительности), она имеет более абстрактный характер, чем все остальные науки, ей все равно, что считать – атомы, живые клетки, людей и т.д.

Наряду с указанными основными научными направлениями в отдельную группу знаний должны быть отнесены знания науки о себе самой. Появление этой отрасли знания – науковедения – относится к 20-м годам XX столетия и означает, что наука в своем развитии поднялась до уровня понимания своей роли и значения в жизни людей. Сегодня науковедение является самостоятельной, быстро развивающейся научной дисциплиной.

Четкой грани между естественными, общественными и гуманитарными науками провести нельзя. Есть целый ряд дисциплин, являющихся комплексными, занимающими промежуточное положение. Так, на стыке естественных и общественных наук находится экономическая география, на стыке естественных и технических – бионика. Социальная экология возникла на пересечении естественных, общественных и технических наук.

По ориентации на практическое применение все науки могут быть разделены на фундаментальные и прикладные.

Фундаментальные науки – физика, химия, астрономия, космология и др. – изучают объективные закономерности окружающего нас мира ради чистого интереса к истине, не имея в виду какого-либо практического применения полученных знаний.

Прикладные науки занимаются применением результатов фундаментальных исследований для решения как познавательных, так и социально-практических задач. При этом нужно иметь в виду, что хотя все технические науки являются прикладными, далеко не все прикладные науки относятся к техническим. Поэтому выделяют теоретические прикладные науки (например, физика металлов, физика полупроводников, генная инженерия и др.) и практические прикладные (металловедение, полупроводниковая технология и др.).

Традиционно считается, что прикладные науки ориентированы на непосредственное улучшение жизни людей, а фундаментальные – на получение новых знаний об окружающем мире. Но на практике часто бывает сложно отличить прикладные исследования от фундаментальных. Поэтому в современном науковедении утвердился следующий критерий разделения фундаментальных и прикладных исследований. Решением проблем, которые ставятся перед учеными извне, занимаются прикладные науки. Решением внутренних проблем самой науки занимаются фундаментальные науки. Это разделение никак не связано с оценкой важности решаемых задач. Ученые очень часто решают важнейшие прикладные проблемы или сталкиваются с маловажными фундаментальными вопросами.

Следующим аспектом, в котором следует рассмотреть строение науки, является структурный. Применительно к науке этот аспект означает разделение научных знаний на группы в зависимости от их предмета, характера, степени объяснения действительности и практического значения.

В таком случае мы выделяем:

фактологические знания – набор систематизированных фактов объективной действительности;

теоретические, или фундаментальные знания – теории, объясняющие процессы, происходящие в объективной действительности;

технико-прикладные знания, или технологии – знания о практическом приложении фактологических или фундаментальных знаний, в результате чего достигается определенный технический эффект;

практически-прикладные, или праксеологические знания – сведения о том экономическом эффекте, который может быть получен в случае применения вышеназванных видов знаний.

Технология и праксеология значительно отличаются друг от друга. Мало создать новые технологии, пусть и с очень высоким КПД, они еще должны быть востребованы обществом. Поэтому каждый год фиксируются тысячи изобретений, но до стадии их промышленной разработки доходят лишь единицы. Общество стимулирует развитие малоэффективных технологий и отказывается от новых, более продуктивных, по самым разным причинам. Так, общеизвестно, что XIX век называют веком «пара и железа», что отражает господство парового двигателя во всех отраслях промышленности. Но также известно, что КПД парового двигателя очень мал, то есть технологическое решение не очень удачно. Тем не менее, праксеологический эффект этого изобретения был очень высок.

В логическом аспекте научное знание представляет собой мыслительную деятельность, высшую форму логического знания, продукт человеческого творчества. Исходным пунктом его является чувственное познание, начинающееся с ощущения и восприятия и завершающееся представлением. Следующей ступенью является рациональное познание, развивающееся от понятия к суждению и умозаключению. Двум ступеням познания соответствует уровень эмпирического и теоретического знания.

И, наконец, социальный аспект научного знания представляет его как общественное явление, коллективный процесс исследования и применения результатов этого исследования. В этом аспекте представляют интерес научные учреждения, коллективы, учебные заведения, организации ученых и т.д., без которых невозможна научная деятельность. Так, современная наука не может обойтись без научно-исследовательских институтов и лабораторий, оснащенных необходимым оборудованием, а научная работа нуждается в постоянном информационном обеспечении, что требует разветвленной сети научных библиотек и отлаженной издательской деятельности. Для ученых очень важно личное общение друг с другом, что осуществляется на конференциях и симпозиумах разного уровня. Особой областью науки является подготовка новых научных кадров, что предусматривает обширную систему вузовской и послевузовской (аспирантура, докторантура) подготовки. Эта работа требует большого количества людей, которые будут заботиться о финансировании научных проектов, их материальной подготовке и обеспечении. Все это в совокупности и делает науку очень сложным социальным институтом.

Функции науки

В тесной связи со структурой научного знания находятся функции науки:

описательная – выявление существенных свойств и отношений действительности из всего многообразия предметов и явлений окружающего мира. Именно так начинается формулирование законов природы, что является важнейшей задачей науки;

систематизирующая – отнесение описанного по классам и разделам. Это формирует один из критериев науки – ее системность;

объяснительная – систематическое изложение сущности изучаемого объекта, причин его возникновения и развития;

производственно-практическая – возможность применения полученных знаний в производстве, для регуляции общественной жизни, в социальном управлении. Эта функция появилась лишь в Новое время, когда наука оказалась тесно связана с производством и прикладные исследования стали занимать в науке все более важное место;

прогностическая – предсказание новых открытий в рамках существующих теорий, а также рекомендации на будущее. В основе этой функции лежит знание природных закономерностей, которое позволяет человеку чувствовать себя уверенно в мире, а также фиксирует внимание на еще непознанных фрагментах действительности, обосновывая, таким образом, программу дальнейших исследований;

мировоззренческая – внесение полученных знаний в существующую картину мира. Это важнейшая функция науки, дающая возможность сформировать научную картину мира – целостную систему представлений об общих свойствах и закономерностях, существующих в природе.

1.4. Предмет и структура естествознания

Понятие «естествознание» появилось в Новое время в Западной Европе и стало обозначать всю совокупность наук о природе. Это представление уходит своими корнями в Древнюю Грецию, во времена Аристотеля, который первым систематизировал имевшиеся тогда знания о природе в своей «Физике». Но эти представления были достаточно аморфны, и поэтому сегодня под естествознанием понимается так называемое точное естествознание – знание, соответствующее не только первым четырем, но и последнему, пятому критерию научности. Важнейшей характеристикой точного естествознания является экспериментальный метод, дающий возможность эмпирической проверки гипотез и теорий, а также оформление полученного знания в математических формулах.

Предмет естествознания

Есть два широко распространенных представления о предмете естествознания. Первое утверждает, что естествознание - это наука о Природе как единой целостности. Второе – совокупность наук о Природе, рассматриваемой как целое. На первый взгляд, эти определения отличны друг от друга. Одно говорит о единой науке о Природе, второе – о совокупности отдельных наук. Но на самом деле отличия не так велики, так как под совокупностью наук о Природе подразумевается не просто сумма разрозненных наук» а единый комплекс тесно взаимосвязанных и взаимодополняющих естественных наук.

Являясь самостоятельной наукой, естествознание имеет свой предмет исследования, отличный от предмета специальных (частных) естественных наук. Спецификой естествознания является то, что оно исследует одни и те же природные явления сразу с позиций нескольких наук, выявляя наиболее общие закономерности и тенденции. Только так можно представить Природу как целостную систему, выявить те основания, на которых строится все разнообразие предметов и явлений окружающего мира. Итогом таких исследований становится формулировка основных законов, связывающих микро-, макро- и мегамиры, Землю и Космос, физические и химические явления с жизнью и разумом во Вселенной.

Структура естествознания

В школе обычно изучаются отдельные естественные науки: физика, химия, биология, география, астрономия. Это является первой ступенью познания Природы, без которой невозможно перейти к осознанию ее как единой целостности, к поиску более глубоких связей между физическими, химическими и биологическими явлениями. Это и есть задача нашего курса. С его помощью мы должны более глубоко и точно познать отдельные физические, химические и биологические явления, занимающие важное место в естественно-научной картине мира; а также выявить те скрытые связи, которые создают органическое единство этих явлений, что невозможно в рамках специальных естественных наук.

Как уже было отмечено, структурно наука представляет собой сложную разветвленную систему знаний. В этой структуре естествознание является не менее сложной системой, все части которой находятся в отношении иерархической соподчиненности. Это означает, что систему естественных наук можно представить в виде своеобразной лестницы, каждая ступенька которой является фундаментом для следующей за ней науки, основывающейся в свою очередь на данных предшествующей науки.

Основой, фундаментом всех естественных наук, бесспорно, является физика, предметом которой являются тела, их движения, превращения и формы проявления на различных уровнях. Сегодня невозможно заниматься ни одной естественной наукой, не зная физики. Внутри физики мы выделяем большое число подразделов, различающихся специфическим предметом и методами исследования. Важнейшим среди них является механика - учение о равновесии и движении тел (или их частей) в пространстве и времени. Механическое движение представляет собой простейшую и вместе с тем наиболее распространенную форму движения материи. Механика стала исторически первой физической наукой, долгое время она служила образцом для всех естественных наук. Разделами механики являнггся статика, изучающая условия равновесия тел; кинематика, занимающаяся движением тел с геометрической точки зрения; динамика, рассматривающая движение тел под действием приложенных сил. Также в механику входят гидростатика, пневмо- и гидродинамика. Механика является физикой макромира. В Новое время зародилась физика микромира. В ее основе лежит статистическая механика, или молекулярно-кинетическая теория, изучающая движение молекул жидкости и газа. Позже появились атомная физика и физика элементарных частиц. Разделами физики являются термодинамика, изучающая тепловые процессы; физика колебаний (волн), тесно связанная с оптикой, электрикой, акустикой. Названными разделами физика не исчерпывается, в ней постоянно появляются новые физические дисциплины.

Следующей ступенькой является химия, изучающая химические элементы, их свойства, превращения и соединения. То, что в ее основе лежит физика, доказывается очень легко. Для этого достаточно вспомнить школьные уроки по химии, на которых говорилось о строении химических элементов, их электронных оболочках. Это пример использования физического знания в химии. В химии выделяют неорганическую и органическую химию, химию материалов и другие разделы.

В свою очередь химия лежит в основе биологии – науки о живом, изучающей клетку и все от нее производное. В основе биологических знаний – знания о веществе, химических элементах. Среди биологических наук следует выделить ботанику (изучает мир растений), зоологию (предмет -- мир животных). Анатомия, физиология и эмбриология изучают строение, функции и развитие организма. Цитология исследует живую клетку, гистология – свойства тканей. Палеонтология изучает ископаемые останки жизни, генетика – проблемы наследственности и изменчивости.

Науки о Земле являются следующим элементом структуры естествознания. В эту группу входят геология, география, экология и др. Все они рассматривают строение и развитие нашей планеты, представляющей собой сложнейшее сочетание физических, химических и биологических явлений и процессов.

Завершает эту грандиозную пирамиду знаний о Природе космология, изучающая Вселенную как целое. Частью этих знаний являются астрономия и космогония, исследующие строение и происхождение планет, звезд, галактик и т.д. На этом уровне происходит новое возвращение к физике. Это позволяет говорить о циклическом, замкнутом характере естествознания, что, очевидно, отражает одно из важнейших свойств самой Природы.

Структура естествознания не ограничивается вышеназванными науками. Дело в том, что в науке идут сложнейшие процессы дифференциации и интеграции научного знания. Дифференциация науки – это выделение внутри какой-либо науки более узких, частных областей исследования, превращение их в самостоятельные науки. Так, внутри физики выделились физика твердого тела, физика плазмы.

Интеграция науки – это появление новых наук на стыках старых, процесс объединения научного знания. Примером интеграции наук являются: физическая химия, химическая физика, биофизика, биохимия, геохимия, биогеохимия, астробиология и др.

Итак, естествознание предстает перед нами не только как совокупность наук о Природе, но прежде всего как единая система знания, элементы которой (частные естественные науки) являются настолько тесно взаимосвязанными и взаимообусловленными, что выводятся друг из друга, представляют циклически замкнутую, систему, подлинно органическое единство. И это отражение того единства, которое существует в реальном мире.

Вопросы для обсуждения

Можно ли в современном мире обойтись без науки? Каким был бы этот мир?

Может ли искусство что-либо дать науке? Что вы знаете о роли искусства в жизни великих ученых?

Автореферат диссертации

2000. 166 с. Концепции современного естествознания Концепции современного естествознания / Под ред...

1. Концепции современного естествознания (28)

   Автореферат диссертации

   2000. 166 с. Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко и В.П. Ратникова. М.: ЮНИТИ, 2000. Концепции современного естествознания / Под ред...

Принципы «верификации» и «фальсификации»

Можно ли четко отграничить псевдонаучные идеи от идей собственно науки? Для этих целей разными направлениями методологии науки сформулировано несколько принципов. Один из них получил название принципа верификации: какое-либо понятие или суждение имеет значение, если оно сводимо к непосредственному опыту или высказываниям о нем, т.е. эмпирически проверяемо. Если же найти нечто эмпирически фиксируемое для того суждения не удаётся, то оно либо представляет собой тавтологию, либо лишено смысла. Поскольку понятия развитой теории, как правило, не сводимы к данным опыта, то для них сделано послабление: возможна и косвенная верификация. Скажем, указать опытный аналог понятия «кварк» невозможно. Но кварковая теория предсказывает ряд явлений, которые уже можно зафиксировать опытным путём, экспериментально. И тем самым косвенно верифицировать саму теорию.

Логические позитивисты, выдвинувшие верификацию в качестве единственного критерия научного знания, считают, что с её помощью можно разграничить не только суждения эмпирических наук от неэмпирических, но и осмысленные суждения от суждений бессмысленных. К таким бессмысленным суждениям они относят, прежде всего, утверждения философии, которую в западной литературе именуют метафизикой. Хотя непосредственно верифицировать фактами можно действительно лишь суждения эмпирических наук, но совершенно необоснованно считать все другие, неверифицируемые суждения, бессмысленными. Если придерживаться такого подхода, тогда придется объявить бессмысленными и все суждения чистой математики. Более того, поскольку общие законы и теории естественных наук также нельзя непосредственно верифицировать с помощью эмпирических фактов, то и они оказываются бессмысленными.

Впоследствии логические позитивисты попытались избежать таких крайних выводов, тем не менее, поставленная ими цель не была достигнута. Все эти и другие недостатки, вызванные абсолютизацией критерия верификации, в конечном счете, обусловлены эмпирической и антидиалектической позицией логических позитивистов. Как и их ранние предшественники в лице О. Конта, Дж.С. Милля и других, они считают надежным только эмпирическое знание и поэтому стремятся свести к нему теоретическое знание, которое некоторые их сторонники считают результатом чисто спекулятивного мышления. Сами логические позитивисты ясно сознавали, что они продолжают концепцию эмпиризма, дополнив ее логическим анализом структуры науки. Не случайно, поэтому они называли себя как эмпирическими, так и логическими позитивистами.

Пожалуй, одним из первых резко выступил против критерия верификации К. Поппер, когда он жил еще в Вене и присутствовал на заседаниях Венского кружка, положившего начало формированию логического позитивизма. Указывая на логически некорректный характер верификации, Поппер выдвинул в качестве критерия научности эмпирических систем возможность их опровержения, или фальсификации, опытом. Этот критерий с логической точки зрения является безупречным, так как опирается на правило опровержения основания гипотезы в случае ложности ее следствия, известного в логике как modus tollens. В то время как подтверждение гипотезы ее следствиями обеспечивает лишь вероятность ее истинности, ложность следствия опровергает, или фальсифицирует, саму гипотезу.

Эта принципиальная возможность фальсифицируемости гипотез и теоретических систем и была принята Поппером в качестве подлинного критерия их научности. Такой критерий, по его мнению, давал возможность, во-первых, отличать эмпирические науки от неэмпирических наук (математики и логики); во-вторых, он не отвергал философию как псевдонауку, а лишь показывал абстрактный, неэмпирический характер философского знания; в-третьих, он отделял подлинные эмпирические науки от псевдонаук (астрология, фрейдизм и др.). Их предсказания не поддаются опровержению из-за неясности, неточности и неопределенности. Учитывая это обстоятельство, Поппер называет свой критерий фальсифицируемости также критерием демаркации, или разграничения, подлинных наук от псевдонаук.

«Если мы хотим избежать позитивистской ошибки, заключающейся в устранении в соответствии с нашим критерием демаркации теоретических систем естествознания, то нам, - указывал Поппер, - следует выбрать такой критерий, который позволял бы допускать в область эмпирической науки даже такие высказывания, верификация которых невозможна. Вместе с тем я, конечно, признаю некоторую систему эмпирической, или научной, только в том случае, если имеется возможность опытной ее проверки. Исходя из этих соображений, можно предположить, что не верифицируемость, а фальсифицируемость системы следует рассматривать в качестве критерия демаркации»

Критерием научного статуса теории является ее проверяемость и принципиальная опровергаемость.

Известно несколько критериев разграничения научных и псевдонаучных идей. В 1920-е гг. философами-неопозитивистами была предложена верификационная концепция научного знания. В качестве критерия отграничения научного знания от ненаучного неопозитивисты рассмотрели верификацию, т.е. опытную подтверждаемость. Научные высказывания осмысленны, поскольку могут быть проверены на соответствие опыту, неверифицируемые высказывания бессмысленны. Научные положения тем лучше обоснованы, чем больше подтверждающих эти положения фактов. С помощью процедуры верификации неопозитивисты предполагали очистить науку от всех неосмысленных высказываний, построить идеальную с точки зрения логики модель науки. Очевидно, что в неопозитивистской модели наука сводилась к эмпирическому знанию, высказываниям о фактах, подтверждаемым опытом.

Верификационная концепция научного знания сразу же после появления была подвергнута критике. Суть критических положений сводилась к утверждениям о том, что наука не может развиваться только на основе опыта, так как предполагает получение и таких результатов, которые несводимы к опыту и напрямую из него невыводимы. В науке существуют высказывания о фактах прошлого, формулировки общих законов, которые не могут быть проверены с помощью критерия верификации. Кроме того, сам принцип верифицируемости неверифицируем, т.е. его следует отнести к разряду бессмысленных, подлежащих исключению из системы научных высказываний.

К. Поппер в своей концепции критического рационализма предложил иной критерий отграничения научного знания от ненаучного – фальсификацию. Теоретическая позиция критического рационализма складывалась в полемике с неопозитивизмом. Так, К. Поппер утверждал, что научное отношение – это прежде всего критическое отношение. Испытание гипотезы на научность должно заключаться не в поиске подтверждающих фактов, а в попытках опровержения. Фальсифицируемость, таким образом, приравнивается к эмпирической опровержимости. Из общих положений теории выводятся следствия, которые могут быть соотнесены с опытом. Затем эти следствия подвергаются проверке. Опровержение одного из следствий теории фальсифицирует всю систему. «Неверифицируемость, а Фальсифицируемость системы должна считаться критерием демаркации... От научной системы я требую, чтобы она имела такую логическую форму, которая делает возможным ее выделение в негативном смысле: для эмпирической научной системы должна существовать возможность быть опровергнутой опытом», - утверждал К. Поппер. По его мнению, науку следует понимать как систему гипотез, догадок и предвосхищений, которые используются до тех пор, пока выдерживают эмпирическую проверку.

Таким образом, К. Поппер предлагает анализировать науку на теоретическом уровне, как целостную систему, а не заниматься подтверждением отдельных высказываний. Любая теория, по его мнению, если она претендует на статус научной, должна в принципе опровергаться опытом. Если теория построена так, что она в принципе неопровержима, то ее нельзя считать научной.

Знание является фундаментом науки, а фабрикой по изготовлению научных знаний выступает научная теория. Научной теорией называют систему знаний, несущую информацию, которую можно верифицировать или фальсифицировать. Это означает, что не любое знание может считаться научной теорией и не любая информация может быть отнесена к знаниям.

Верификацией называется процедура установления истинности тех или иных суждений, подтверждения теоретического знания посредством перечисления всего класса эмпирических референтов или объектов, которые охватываются данным понятием или данной гипотезой. Для установления истинности какого-либо утверждения, например о том, что все вороны - черные, надо провести наблюдение, опрос, эксперимент. В нашем случае придется объехать всю Африку, Азию, Европу и Австралию. Исключение составят Арктика и Антарктида, где вороны не водятся. Если после осмотра всех ворон они окажутся черными и не найдется ни одной белой, то наше утверждение будет верифицировано, т.е. его истинность подтвердится научными средствами.

Можно пойти облегченным путем - обойти места, которые вам доступны, и убедиться, что вокруг - только черные вороны. В таком случае нельзя утверждать, что все вороны - черные. Придется довольствоваться более скромным суждением - например, «некоторые вороны - черные». Ценность такого суждения почти нулевая, поскольку и без всякого осмотра ясно, что часть ворон - черные. Научной и познавательной ценностью обладают только суждения со словом (в логике оно называется кванторами) «все».

Принцип верифицируемое™ предполагает, что понятие или суждение имеет значение (смысл) только в том случае, когда оно эмпирически проверяемо. Непроверяемы, а значит и бессмысленны, утверждения о том, что все женщины (мужчины) - обманывают или о том, что культура развивается прогрессивно.

Количественный метод направлен на то, чтобы установить, какой процент людей придерживается того или иного мнения, какому числу людей присуща данная форма поведения. Количественные методы - это когда опрашивают большие группы людей, не меньше тысячи. Подобные исследования отвечают на вопрос «сколько?» Сколько людей что-то любит или не любит, покупает какие-то товары, ходит на выборы. Качественные исследования отвечают на вопрос «почему?»

Верификация - очень громоздкая, неблагодарная и трудозатратная процедура. Потребуется исчерпать весь класс эмпирических референтов, чтобы доказать, что все вороны - черные. Верификация напоминает перепись населения - надо обойти буквально все дома и опросить всех без исключения людей, для того чтобы получить нужную информацию. Гораздо более экономным методом служит выборочное обследование, которое преимущественно используют социологи. Достаточно опросить не всех, а лишь часть населения с тем, чтобы узнать, за кого именно люди будут голосовать на предстоящих выборах.

В методологии таким сокращенным вариантом подтверждения истинности служит фальсификация.

Фальсификация предполагает, что ученый вместо поиска всех примеров, подтверждающих гипотезу, обнаруживает один-единственный случай, опровергающий ее. Ученому надо доказать ложность гипотезы или теории с помощью единичного факта, а не искать всех ворон на Земле ради подтверждения истины. Если вы утверждаете, что все вороны черные, вам достаточно найти одну белую ворону и доказать ее исключительность - тогда вы получите право сказать, что, за редким исключением, все вороны черные.

Оказывается, опровергать гипотезу намного проще и экономичнее, чем ее подтверждать. Если вы утверждаете, что любая социальная группа имеет свою субкультуру, то вы должны либо пересчитать все большие социальные группы (пенсионеров, молодежь, национальные меньшинства, профессиональные группы и т.д.) и доказать, что у каждой есть своя субкультура, либо найти среди них такую, у которой нет своей субкультуры, и сказать, что есть единственная большая социальная группа, которую можно назвать исключением из правил. В первом случае речь идет о верификации, во втором - о фальсификации.

Верификация возникла в первой половине XX в. в недрах Венского кружка позитивистов; фальсификацию изобрел К. Поппер во второй половине XX в. Еще будучи студентом, он глубоко интересовался марксизмом и психоанализом, верил, как и создатели этих учений, в их безусловную истинность, а значит и научность. Но вскоре Поппер стал сомневаться в своих убеждениях. Нельзя было отрицать того, что многие выводы марксизма и психоанализа подтверждались - верифицировались - эмпирическими фактами (реально наблюдаемым ходом социально-экономических процессов в одном случае, клинической практикой - в другом). Однако не меньшее количество фактов эти учения не могли объяснить либо вступали в противоречие с ними. Тем не менее, сторонники марксизма и психоанализа, находясь иод обаянием теоретической мощи, игнорировали явные противоречия. Размышляя над этим, Поппер пришел к выводу, что нетрудно получить эмпирическое подтверждение почти для любой умело скроенной теории, но подлинно научные теории должны выдерживать более серьезную проверку - они должны допускать рискованные предсказания, т.е. из них должны выводиться такие факты и следствия, которые, если они не наблюдаются в действительности, могли бы опровергнуть теорию .

Социологический практикум

Предположим, что вы задались целью изучить курортный роман.

• Каков будет план ваших действий?
• Какие вопросы вы стали бы задавать?
• Какие проблемы, требующие изучения, поставили бы?
• Где взяли бы литературу?
• Какие методы исследования - опрос, наблюдение, анализ документов или эксперимент - предпочли бы?
• В каких городах надо проводить исследование?
• Кто стал бы вашим респондентом?
• Как составляли бы выборку?
• Где достали бы статистику?
• Какие гипотезы выдвинули бы?

Возможно, что уже сейчас у вас созрели кое-какие модели объяснения поведения людей в тех условиях и вы установили определенные тенденции, закономерности. Выпишите их здесь. Вообще напишите все об этом исследовании, последовательно отвечая на вопросы.

Поппер предупреждал: не считайте, что наука дает окончательную истину - она способна дать лишь частичную истину. Если теорию невозможно опровергнуть, то, по мнению Поппера, она стоит вне науки. Именно неопровержимость марксизма, психоанализа и астрологии, связанная с расплывчатостью исходных понятий, а также умением сторонников истолковывать любые факты в свою пользу, т.е. как подтверждение, делает эти учения ненаучными. Настоящая наука не должна бояться опровержений - рациональная критика и постоянная коррекция фактами является сутью научного познания. Научное познание для Поппера - это непрерывный поток предположений (гипотез) и их опровержений. Развитие науки он уподобил дарвиновской схеме биологической эволюции. Постоянно выдвигаемые новые гипотезы и теории должны проходить строгую селекцию в ходе критики и опровержения, что соответствует механизму естественного отбора в биологическом мире. Выживать должны только «сильнейшие теории», но и они не могут рассматриваться как абсолютные истины. Все человеческое знание носит предположительный характер. В любом его фрагменте можно усомниться, и любые положения должны быть открыты для критики .

Весьма привлекательная программа К. Поппера так и не получила признания. Методологи не только подвергли ее острой критике, обнаружив множество недостатков, но и рекомендовали не использовать на практике. Так оно и случилось. Сегодня социологи, как и 150 лет назад, стремятся подтвердить, а не опровергнуть свои теории. Облегченным путем наука не захотела идти. Ценность суждения с квантором «некоторые», как мы уже выяснили, гораздо ниже ценности утверждения с квантором «все».

Если вас не устраивают «все», укажите точно, сколько процентов людей пьют пиво «Байкал», бастуют при задержке зарплаты и т.д. Перевод стрелок с «все» на «34%» - это уже социология.

• См.: Popper К. The logic of scientific discovery. London: Hutchinson, 1959 ; Popper K. Thepoverty of historicism. London: Routledge, 1957.
• См.: Панасюк В. /О. Демаркация и природа знания. М., 2001.