На каждом этапе своей исторической эволюции саморазвивающаяся система сохраняет свою открытость, обмен веществом, энергией и информацией с внешней средой. Но характер этой открытости меняется со сменой типа самоорганизации, адаптирующей систему к окружающей среде. Изменение же типа самоорганизации – это качественные трансформации системы. Они предполагают фазовые переходы. На этих этапах прежняя организованность нарушается, рвутся внутренние связи системы, и она вступает в полосу динамического хаоса. На этапах фазовых переходов имеется спеки возможных направлений развития системы. В некоторых из них возможно упрощение системы, ее разрушение и гибель в качестве сложной самоорганизации. Но возможны и сценарии возникновения новых уровней организации, переводящие систему в качественно новое состояние саморазвития.
Синергетика учит видеть мир нелинейно, она учит тому, что наша Вселенная не закрытая система, а открытая, благодаря чему способна к расширению и развитию. Закрытые системы- тупики эволюции.
С постнеклассической научной картиной мира связано новое понимание холизма – целое обладает свойствами, никак нередуцируемыми к свойствам составляющих его частей.
Важной особенностью постнеклассической стадии эволюции научной картины мира является применение постаналитического способа мышления – 1) исторического, 2) критико-рефлексивного и 3) теоретического. Постаналитизм как бы заглядывает за аналитический горизонт, видит все многообразие современной действительности, выражает претензию на некий синтез дисциплинарного и гуманитарного словарей, на укоренение эпистемологии в социальной теории. Он предполагает учет взаимоотношений научных и вненаучных факторов.
1.20 Методы научного познания и их классификация
Слово «метод» (греч. methodos) означает «путь исследования». Понятие «методология» имеет два основных значения: 1) система определенных способов и приемов, применяемых в той или иной сфере деятельности, и 2) учение об этой системе, общая теория метода, теория в действии. Основная функция метода – внутренняя организация и регулирование процесса познания или практического преобразования того или иного объекта. Поэтому метод сводится к совокупности определенных правил, приемов, способов, норм познания и действия.
Оснований деления методов науки несколько. Так, в зависимости от роли и места в процессе научного познания можно выделить методы формальные и содержательные, эмпирические и теоретические, фундаментальные и прикладные, методы исследования и изложения. Содержание изучаемых наукой объектов служит критерием для различия методов естествознания и методов социально-гуманитарных наук. Также методы различаются и по другим основаниям.
В современной науке существует многоуровневая концепция методологического знания.
1) Философские методы, среди которых наиболее древними являются диалектический и метафизический. Каждая философская концепция имеет методологическую функцию, является своеобразным способом мыслительной деятельности. Поэтому их существует еще множество: аналитический, интуитивный, феноменологический, герменевтический и др. Могут тесно переплетаться между собой (диалектический материализм Маркса).
Философские методы задают лишь самые общие регулятивы исследования, его генеральную стратегию, но не заменяют специальные методы и не определяют окончательный результат познания прямо и опосредованно.
Все возрастающую роль в современном научном познании играет диалектико-материалистическая методология. Она реально существует не в виде жесткой и однозначной совокупности норм и приемов, а в качестве гибкой и диалектической системы всеобщих принципов и регулятивов человеческой деятельности.
2) Общенаучные подходы и методы исследования. Они выступают в качестве своеобразной промежуточной методологии между философией и фундаментальными теоретико-методологическими положениями специальных наук.
Характерные черты:
– сплавленность в их содержании отдельных свойств, признаков, понятий ряда частных наук и философских категорий.
– возможность формализации частных наук, уточнения средствами математической теории символической логики.
На основе общенаучных понятий и концепций формулируются соответствующие методы и принципы познания, которые обеспечивают связь и оптимальное взаимодействие философии со специально-научным знанием и его методами.
3) Частнонаучные методы – совокупность способов, принципов познания, исследовательских приемов и процедур, применяемых в той или иной науке, соответствующей данной основной форме движения материи. Это методы механики, физики, химии, биологии, социально-гуманитарных наук и т. д.
4) Дисциплинарные методы – система приемов, применяемых в той или иной научной дисциплине, входящей в какую-нибудь отрасль науки или возникшей на стыках наук. Каждая фундаментальная наука представляет собой комплекс дисциплин, которые имеют свой специфический предмет и свои своеобразные методы исследования.
5) Методы междисциплинарного исследования как совокупность ряда синтетических, интегративных способов (возникших в результате сочетания элементов различных уровней методологии), нацеленных главным образом на стыки научных дисциплин. Широкое применение нашли в реализации комплексных научных программ.
Методология – сложная, динамичная, целостная, субординированная система способов, приемов, принципов различных уровней, сферы действия, направленности, эвристических возможностей, содержаний, структур. Охарактеризуем методы эмпирического и теоретического познания:
А) Методы эмпирического познания
Наблюдение
Научное наблюдение представляет собой целенаправленное, систематическое и организованное восприятие изучаемых предметов и явлений.
В научных наблюдениях широко используются специальные средства и устройства (микроскопы, телескопы, фот, кино, телеаппараты и т.д.), которые служат для того, чтобы компенсировать природную ограниченность органов чувств человека, повысить точность и объективность результатов наблюдения.
Научное наблюдение носит интерсубъективный характер. Это означает, что оно дает результаты, независящие от воли, желаний и намерений человека. Эти результаты должны быть воспроизводимы любым исследователем, который знаком с соответствующей проблемой.
Функции наблюдения в научном исследовании.
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. Как говорил французский ученый К. Бернар «наблюдение происходит в естественных условиях, которыми мы не можем распоряжаться».
Три функции наблюдения:
1) получение той эмпирической информации, которая необходима для постановки новых проблем, возникающих с обнаружением несоответствия между новыми фактами и старыми способами их объяснения. Эта особенность характерна прежде всего для фактов, которые не могут быть исследованы экспериментально (астрономические, геологические, многие социальные и другие явления и процессы).
2) эмпирическая проверка тех гипотез и теорий, которые нельзя провести с помощью эксперимента. Там, где невозможно поставить эксперимент, единственным свидетельством может служить данные наблюдения. При наблюдениях, которые сопровождаются точными измерениями, результаты проверки гипотез могут оказаться не менее надежными, чем экспериментальные, что подтверждается историей развития астрономии.
3) в процессе проверки гипотез и теорий именно их эмпирически проверяемые следствия соотносятся с непосредственно наблюдаемыми фактами, которые формулируются на языке наблюдений. Наблюдение как раз является тем звеном, которое связывает теорию с опытом, теоретические исследования с эмпирическими.
Эксперимент
Здесь исследователь не ограничивается пассивным наблюдением явлений. А сознательно вмешивается в естественный ход их протекания. На первой стадии устанавливают цель эксперимента, которая может состоять либо в проверке определенной гипотезы или теории, либо в поиске некоторой эмпирической зависимости между величинами, определяющими определенный процесс. Эксперимент:
а) точно указывает, какие следствия из гипотез подлежат опытной проверке;
б) устанавливает, в какой форме – качественной или количественной – эти следствия необходимо представить;
в) точно определяет те существенные факторы, от которых зависит результат эксперимента;
г) выявляет те факторы, которые поддерживаются постоянными при эксперименте, так как предполагается, что они не могут оказывать существенного влияния на ход процесса.
Вторая стадия эксперимента состоит в контроле над его проведением, который заключается в обеспечении его «чистоты», связанной с изоляцией от влияния таких факторов, которые могут заметно изменить результат.
Третья стадия эксперимента связана с интерпретацией полученных данных и статистической обработкой результатов измерения соответствующих величин.
Классификация экспериментов.
По предмету исследования мы различаем физические, химические, биологические и другие эксперименты.
По методу исследования эксперименты можно разделить на качественные и количественные. Как правило, качественные эксперименты проводятся для предварительного исследования действия тех или иных факторов на изучаемый процесс без установления точной количественной характеристики. Нередко они носят поисковый характер, поскольку с их помощью достигается предварительная оценка той или иной гипотезы без установления количественной степени ее подтверждения. Количественный эксперимент строится с таким расчетом, чтобы обеспечить точное измерение всех факторов, влияющих на ход изучаемого процесса.
В реальной исследовательской практике качественные и количественные эксперименты составляют обычно последовательные этапы в эмпирическом изучении явлений и процессов. Как только будет раскрыта качественная зависимость исследуемого процесса от соответствующих свойств, параметров и факторов, так сразу же возникает задача количественного их определения с помощью математической функции или уравнений.
Пример из истории электромагнетизма. Впервые связь между электричеством и магнетизмом в 1820 г. обнаружил Х. Эрстед. Поместив магнитную стрелку над проводником, по которому идет ток, он обнаружил отклонение магнитной стрелки. Этот чисто качественный эксперимент послужил исходным пунктом для развития теории об электромагнитных явлениях. Вскоре после этого А. Ампер провел эксперимент, в котором количественно определил связь между электричеством и образованным им магнитным полем. Далее Фарадей и позже Максвелл разработали основу математической теории электромагнитного поля.
Современная наука поддерживается линии К. Поппера о том, что эксперимент представляет собой планируемое действие, каждый шаг которого направляется теорией до последних штрихов в лаборатории.
Ученый уже в процессе научного наблюдения руководствуется определенными теоретическими представлениями о наблюдаемых фактах.
Сравнение – это познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов (либо ступеней развития одного и того же объекта), т.е. их тождество и различия. Оно имеет смысл только в совокупности однородных предметов, образующих класс. Сравнение предметов в классе осуществляется по признакам, существенным для данного рассмотрения. При этом предметы, сравниваемые по одному признаку, могут быть несравнимы по-другому. Сравнение является основой такого логического приема, как аналогия, и служит исходным пунктом сравнительно – исторического метода. Его суть – выявление общего и особенного в познании различных ступеней (периодов, фаз) развития одного и того же явления или разных сосуществующих явлений.
Описание – это познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке.
Измерение
Под измерением обычно понимают процесс нахождения отношения данной величины к другой, принятой за единицу измерения. Результаты измерения обычно выражаются в числах, благодаря чему их можно подвергнуть математической обработке. Используют различные шкалы, единицы измерения (метрического и т.д.) для сравнения результатов.
Б) Методы теоретического познания
Формализация – это отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). Последний создается для точного выражения мыслей с целью исключения возможности для неоднозначного понимания. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами), с построением искусственных языков (язык математики, логики, химии и т.п.). Именно использование специальной символики позволяет устранить многозначность слов обычного, естественного языка. В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен. Формализация служит основой для процессов алгоритмизации и программирования вычислительных устройств, а тем самым и компъютеризации не только научно – технического, но и других форм знания.
Главное в процессе формализации состоит в том, что над формулами искусственных языков можно производить операции, получать из них новые формулы и соотношения. Тем самым операции с мыслями о предметах заменяются действиями со знаками и символами. Формализация, таким образом, есть обобщение форм различных по содержанию процессов, абстрагирование этих форм от их содержания. Однако, как показал австрийский логик и математик Гедель, в содержательной теории всегда остается невыявленный неформализуемый остаток. Все более углубляющаяся формализация содержания знания никогда не достигает абсолютной полноты, ибо никогда не прекращается развитие (изменение) предмета познания и знаний о нем (то есть нет такой формулы, которая бы содержала в себе «в снятом виде» все будущее развитие предмета рассуждения). Это означает, что формализация внутренне ограничена в своих возможностях. Доказано, что всеобщего метода, позволяющего любое рассуждение заменить вычислением («сосчитаем», -как говорил Лейбниц, здесь не проходит), не существует.
Теорема Геделя о неполноте
В 1931 году Курт Гедель совершил открытие, сделавшее его знаменитым. В то время Давид Гильберт и другие великие ученые пытались свести всю математику к системе аксиом. Но Гедель доказал, что это не совсем реально.
В 1932 году появилась теорема Геделя, иначе называемая «Теорема о неполноте» (или «Теорема Геделя о неполноте»). Из теоремы Геделя следует, что не существует полной формальной теории, где были бы доказуемы все истинные теоремы арифметики.
Работа Геделя произвела эффект разорвавшейся бомбы. Она заставила Неймана прервать курс лекций в Геттингене, а Гильберта – прекратить работу над своей программой.