Методи наукового пiзнання
Рiшення рiзного роду завдань, що виникають у ходi практичноïдiяльностi, є процес наукового пiзнання. Виникаючi при цьому
проблеми вирiшуються шляхом використання особливих прийомiв (методiв),
що дозволяють перейти вiд того, що вже вiдомо, до нового знання. Така
система прийомiв звичайно й називається методом. Метод є
сукупнiсть прийомiв i операцiй практичного й теоретичного пiзнання
дiйсностi
Для кожноï науки характернi своï методи, якi залежать вiд
характеру розв'язуваних у нiй завдань. Однак своєрiднiсть наукових
методiв полягає в тому, що вони вiдносно незалежнi вiд типу
проблем, але зате залежнi вiд рiвня й глибини наукового дослiдження, що
проявляється, насамперед, у ïхнiй ролi в науково-дослiдних
процесах. Iншими словами, у кожному науково-дослiдному процесi
мiняється сполучення методiв i ïхня структура
Завдяки цьому виникають особливi форми (сторони) наукового пiзнання,
найважливiшими з яких є емпiрична, теоретична й виробничо-технiчна
Емпiрична припускає необхiднiсть збору фактiв i iнформацiï
(установлення фактiв, ïхню реєстрацiю, нагромадження), а
також ïхнiй опис (виклад фактiв i ïхня первинна
систематизацiя)
Теоретична пов'язана з поясненням, узагальненням, створенням нових
теорiй, висуванням гiпотез, вiдкриттям нових законiв, пророкуванням
нових фактiв у рамках цих теорiй. З ïхньою допомогою
виробляється наукова картина миру й тим самим здiйснюється
свiтоглядна функцiя науки
Виробничо-технiчна проявляється як безпосередня виробнича сила
суспiльства, прокладаючи шлях розвитку технiки, але це вже виходить за
рамки властиво наукових методiв, тому що носить прикладний характер
Засоби й методи пiзнання вiдповiдають розглянутiй вище структурi науки,
елементи якоï одночасно є й щаблями розвитку наукового
знання. Так, емпiричне, експериментальне дослiдження припускає
целую систему експериментальноï й спостережливоï технiки
(пристроïв, у тому числi обчислювальних приладiв, вимiрювальних
установок i iнструментiв), за допомогою якоï встановлюються новi
факти. Теоретичне дослiдження припускає роботу вчених, спрямовану
на пояснення фактiв (можливе — за допомогою гiпотез, перевiрене й
доведене — за допомогою теорiй i законiв науки), на утворення
понять, що узагальнюють досвiдченi данi. Те й iнше разом здiйснює
перевiрку пiзнаного на практицi
Емпiрична й теоретична сторони взаємозалежнi й обумовлюють один
одного, а ïхня єднiсть лежить в основi методiв
природознавства Ïхнiй розрив, або переважний розвиток
однiєï за рахунок iншоï, закриває шлях до
правильного пiзнання природи — теорiя стає
безпредметноï, досвiд — слiпим
Методи природознавства можна роздiлити на три групи:
1. Загальнi методи . Вони стосуються будь-якого предмета, будь-якоï
науки. Це рiзнi форми методу, що дає можливiсть зв'язувати
воєдино всi сторони процесу пiзнання, всi його щабля,
наприклад, метод сходження вiд абстрактного до конкретного,
єдностi логiчного й iсторичного. Це, скорiше, загальфiлософськi
методи пiзнання 2. Особливi методи. Вони стосуються лише
однiєï сторони дослiджуваного предмета або ж певного
прийому дослiдження: аналiз, синтез, iндукцiя, дедукцiя. До числа
особливих методiв також ставляться спостереження, вимiр, порiвняння й
експеримент
Особливим методам науки надається надзвичайно важливе значення в
природознавствi, тому необхiдно бiльш докладно розглянути ïхня
сутнiсть
Спостереженням називається цiлеспрямований строгий процес
сприйняття предметiв дiйсностi, якi не повиннi бути змiненi. Iсторично
метод спостереження розвивається як складова частина трудовоï
операцiï, що включає в себе встановлення вiдповiдностi
продукту працi його запланованому зразку
Як метод пiзнання дiйсностi спостереження застосовується або там,де неможливий або дуже утруднений експеримент (в астрономiï,
вулканологiï, гiдрологiï), або там, де коштує завдання
вивчити саме природне функцiонування або поводження об'єкта (в
етологии, соцiальноï психологiï й т.п.). Спостереження як
метод припускає наявнiсть програми дослiдження, що
формується на базi минулих переконань, установлених фактiв,
прийнятих концепцiй. Окремими випадками методу спостереження є
вимiр i порiвняння
Аналогiя — це метод пiзнання, при якому вiдбувається перенос
знання, отриманого в ходi розгляду якого-небудь одного об'єкта, на
iншiй, менш вивчений i в цей момент дослiджуваний. Метод аналогiï
ґрунтується на подiбностi предметiв по ряду яких-небудь
ознак, що дозволяє одержати цiлком достовiрнi знання про
дослiджуваний предмет
Застосовувати методу аналогiï в науковому пiзнаннi треба з
обережнiстю. Надзвичайно важливо чiтко виявити умови, при яких вiн
працює найбiльше ефективно. Однак у тих випадках, коли можна
розробити систему чiтко сформульованих правил переносу знань iз моделi
на прототип, результати й висновки по методу аналогiï здобувають
доказову силу
Експериментом називається метод пiзнання, за допомогою якого явища
дiйсностi дослiджуються в контрольованих i керованих умовах. Вiн
вiдрiзняється вiд спостереження втручанням у дослiджуваний
об'єкт, тобто активнiстю стосовно нього. Проводячи експеримент,
дослiдник не обмежується пасивним спостереженням явищ, а свiдомо
втручається в природний хiд ïхнього протiкання шляхом
безпосереднього впливу на дослiджуваний процес або змiни умов, у яких
проходить цей процес
У звичайних умовах процеси в природi вкрай складнi й заплутанi, не
пiддаються повному контролю й керуванню. Тому виникає завдання
органiзацiï такого дослiдження, при якому можна було б простежити
хiд процесу в чистому видi. У цих цiлях в експериментi вiдокремлюють
iстотнi фактори вiд несуттєвих i тем самим значно спрощують
ситуацiю. У пiдсумку таке спрощення сприяє бiльше глибокому
розумiнню явищ i створює можливiсть контролювати деякi iстотнi для
даного процесу фактори й величини
З розвитком природознавства з'являється проблема строгостi
спостереження й експерименту. Справа в тому, що вони мають потребу в
спецiальних iнструментах i приладах, якi останнiм часом стають настiльки
складними, що самi починають впливати на об'єкт спостереження й
експерименту, чого за умовами бути не повинне. Це, насамперед, ставиться
до дослiджень в областi фiзики мiкросвiту (квантовiй механiцi, квантовiй
електродинамiцi й т.д.)
Моделюванням називається метод наукового пiзнання, заснований на
вивченнi яких-небудь об'єктiв за допомогою ïхнiх моделей.
Поява цього методу викликане тим, що iнодi дослiджуваний об'єкт
або явище виявляються недоступними для прямого втручання суб'єкта,
що пiзнає, або таке втручання з ряду причин є недоцiльним.
Моделювання припускає перенос дослiдницькоï дiяльностi на
iнший об'єкт, що виступає в ролi заступника об'єкта,
що цiкавить нас, або явища. Об'єкт-Заступник називають моделлю, а
об'єкт дослiдження — оригiналом, або прототипом. При цьому
модель виступає як такий заступник прототипу, що дозволяє
одержати об останньому певне знання
Можна зробити висновок, що сутнiсть моделювання як методу пiзнання
полягає в замiщеннi об'єкта дослiдження моделлю, причому як
модель можуть бути використанi об'єкти як природного, так i
штучного походження. Можливiсть моделювання заснована на тiм, що модель
у певнiм вiдношеннi вiдображає якi-небудь сторони прототипу. При
моделюваннi дуже важлива наявнiсть вiдповiдноï теорiï або
гiпотези, якi строго вказують межi й границi припустимих спрощень
Сучаснiй науцi вiдомо кiлька типiв моделювання:
1) предметне моделювання, при якому дослiдження ведеться на моделi, що
вiдтворює певнi геометричнi, фiзичнi, динамiчнi або
функцiональнi характеристики об'єкта-оригiналу;
2) знакове моделювання, при якому як моделi виступають схеми, креслення,
формули. Найважливiшим видом такого моделювання є математичне
моделювання, вироблене засобами математики й логiки;
3) уявне моделювання, при якому замiсть знакових моделей
використовуються уявно-наочнi подання цих знакiв i операцiй з ними
Останнiм часом широке поширення одержав модельний експеримент iз
використанням комп'ютерiв, якi є одночасно й засобом, i
об'єктом експериментального дослiдження, що замiняють оригiнал. У
такому випадку як модель виступає алгоритм (програма)
функцiонування об'єкта
Аналiз — метод наукового пiзнання, в основу якого покладена
процедура уявного або реального розчленовування предмета на складовi
його частини. Розчленовування має на метi перехiд вiд вивчення
цiлого до вивчення його частин i здiйснюється шляхом абстрагування
вiд зв'язку частин один з одним
Аналiз — органiчна складова частина всякого наукового дослiдження,
що є звичайно його першою стадiєю, коли дослiдник переходить
вiд нерозчленованого опису дослiджуваного об'єкта до виявлення
його будови, складу, а також його властивостей i ознак
Синтез — це метод наукового пiзнання, в основу якого покладена
процедура з'єднання рiзних елементiв предмета в єдине цiле,
систему, без чого неможливо дiйсно наукове пiзнання цього предмета.
Синтез виступає не як метод конструювання цiлого, а як метод
подання цiлого у формi єдностi знань, отриманих за допомогою
аналiзу. У синтезi вiдбувається не просто об'єднання, а
узагальнення аналiтично видiлених i вивчених особливостей об'єкта.
Положення, одержуванi в результатi синтезу, включаються в теорiю
об'єкта, що, збагачуючись i уточнюючись, визначає шляхи
нового наукового пошуку
Iндукцiя — метод наукового пiзнання, що представляє собою
формулювання логiчного умовиводу шляхом узагальнення данi спостереження
й експерименту Безпосередньою основою iндуктивного умовиводу є
повторюванiсть ознак у рядi предметiв певного класу. Висновок по
iндукцiï являє собою висновок про загальнi властивостi всiх
предметiв, що ставляться до даного класу, на пiдставi спостереження
досить широкоï безлiчi одиничних фактiв. Звичайно iндуктивнi
узагальнення розглядаються як досвiдченi iстини, або емпiричнi закони
Розрiзняють повну й неповну iндукцiю. Повна iндукцiя будує
загальний висновок на пiдставi вивчення всiх предметiв або явищ даного
класу. У результатi повноï iндукцiï отриманий умовивiд
має характер достовiрного висновку. Суть неповноï
iндукцiï полягає в тому, що вона будує загальний
висновок на пiдставi спостереження обмеженого числа фактiв, якщо серед
останнiх не зустрiлися такi, якi суперечать iндуктивному умовиводу. Тому
природно, що добута таким шляхом iстина неповна, тут ми одержуємо
iмовiрнiсне знання, що вимагає додаткового пiдтвердження
Дедукцiя — метод наукового пiзнання, що полягає в переходi
вiд деяких загальних посилок до приватних результатiв-наслiдкам
Умовивiд по дедукцiï будується за наступною схемою: всi
предмети класу А мають властивiсть В; предмет а ставиться до класу А;
значить а має властивiсть В. У цiлому дедукцiя як метод пiзнання
виходить iз уже пiзнаних законiв i принципiв. Тому метод дедукцiï
не дозволяє | одержати змiстовно нового знання. Дедукцiя
являє собою лише спосiб логiчного розгортання системи положень на
базi вихiдного знання, спосiб виявлення конкретного змiсту
загальноприйнятих посилок
Рiшення будь-якоï науковоï проблеми включає висування
рiзних здогадiв, припущень, а найчастiше бiльш-менш обґрунтованих
гiпотез, за допомогою яких дослiдник намагається пояснити факти,
що не укладаються в старi теорiï. Гiпотези виникають у невизначених
ситуацiях, пояснення яких стає актуальним для науки. Крiм того, на
рiвнi емпiричних знань (а також на рiвнi ïхнього пояснення) нерiдко
є суперечливi судження. Для дозволу цих проблем потрiбне висування
гiпотез
Гiпотеза являє собою всяке припущення, здогад або пророкування,
висунуте для усунення ситуацiï невизначеностi в науковому
дослiдженнi. Тому гiпотеза є не достовiрне знання, а ймовiрне,
iстиннiсть або хибнiсть якого ще не встановленi
Будь-яка гiпотеза повинна бути обов'язково обґрунтована або
досягнутим знанням даноï науки, або новими фактами (невизначене
знання для обґрунтування гiпотези не використовується). Вона
повинна мати властивiсть пояснення всiх фактiв, якi ставляться до
даноï областi знання, систематизацiï ïх, а також фактiв
за межами даноï областi, пророкувати появу нових фактiв (наприклад,
квантова гiпотеза М. Планка, висунута на початку XX в., привела до
створення квантовоï механiки, квантовоï електродинамiки й iн.
теорiй). При цьому гiпотеза не повинна суперечити вже наявним фактам
Гiпотеза повинна бути або пiдтверджена, або спростована. Для цього вона
повинна мати властивостi фальсифицируемости й верифицируемости. Фальсифiкацiя-
процедура, що встановлює хибнiсть гiпотези в результатi
експериментальноï або теоретичноï перевiрки. Вимога
фальсифицируемости гiпотез означає, що предметом науки може бути
тiльки принципово спростовуване знання. Незаперечне знання (наприклад,
iстини релiгiï) до науки вiдносини не має. При цьому самi по
собi результати експерименту спростувати гiпотезу не можуть. Для цього
потрiбна альтернативна гiпотеза або теорiя, що забезпечує
подальший розвиток знань. У противному випадку вiдмови вiд першоï
гiпотези не вiдбувається. Верифiкацiя — процес установлення
iстинностi гiпотези або теорiï в результатi ïхньоï
емпiричноï перевiрки. Можлива також непряма верифицируемость ,
заснована на логiчних висновках iз прямо верифицированних фактiв
4. Приватнi методи — це спецiальнi методи, що дiють або тiльки в
межах окремоï галузi науки, або за межами тоï галузi, де
вони виникли. Такий метод кiльцювання птахiв, застосовуваний у
зоологiï. А методи фiзики, використанi в iнших галузях
природознавства, привели до створення астрофiзики, геофiзики,
кристаллофизики й iн. Нерiдко застосовується комплекс
взаємозалежних приватних методiв до вивчення одного предмета.
Наприклад, молекулярна бiологiя одночасно користується методами
фiзики, математики, хiмiï, кiбернетики
Нашi подання про сутнiсть науки не будуть повними, якщо ми не розглянемо
питання про причини, ïï що породили. Тут ми вiдразу
зiштовхуємося з дискусiєю про час виникнення науки
Коли й чому виникла наука? Iснують двi крайнi точки зору по цьому
питанню. Прихильники однiєï повiдомляють науковим усяке
узагальнене абстрактне знання й вiдносять виникнення науки до тоï
сивоï давнини, коли людин став робити першi знаряддя працi. Iнша
крайнiсть — вiднесення генезису (походження) науки до тому
порiвняно пiзньому етапуу iсторiï (XV — XVII вв.), коли
з'являється досвiдчене природознавство
Сучасне наукознавство поки не дає однозначноï вiдповiдi на це
питання, тому що розглядає саму науку в декiлькох аспектах.
Вiдповiдно до основних крапок зору наука -це сукупнiсть знань i
дiяльнiсть по виробництву цих знань; форма суспiльноï свiдомостi;
соцiальний iнститут; безпосередня продуктивна сила суспiльства; система
професiйноï (академiчноï) пiдготовки й вiдтворення кадрiв. Ми
вже називали й досить докладно говорили про цi сторони науки. Залежно
вiд того, який аспект ми будемо брати до уваги, ми одержимо рiзнi крапки
вiдлiку розвитку науки:
- наука як система пiдготовки кадрiв iснує iз середини XIX в.;
- як безпосередня продуктивна сила — iз другоï половини XX
в.;
- як соцiальний iнститут — у Новий час;
- як форма суспiльноï свiдомостi — у Древнiй Грецiï;
- як знання й дiяльнiсть по виробництву цих знань iз початку
людськоï культури
Рiзний час народження мають i рiзнi конкретнi науки. Так, античнiсть
дала миру математиковi, Новий час сучасне природознавство, в XIX в.
з'являється суспiльство-знання Для того щоб зрозумiти цей процес,
нам варто звернутися до iсторiï
Наука — це складне багатогранне суспiльне явище: поза суспiльством
наука не може не виникнути, не розвиватися. Але наука з'являється
тодi, коли для цього створюються особливi об'єктивнi умови: бiльш-
менш чiткий соцiальний запит на об'єктивнi знання; соцiальна
можливiсть видiлення особливоï групи людей, чиïм головним
завданням стає вiдповiдь на цей запит; подiл, що почався, працi
усерединi цiєï групи; нагромадження знань, навичок,
пiзнавальних прийомiв, способiв символiчного вираження й передачi
iнформацiï (наявнiсть писемностi), якi й пiдготовляють революцiйний
процес виникнення й поширення нового виду знання —
об'єктивних загальнозначущих iстин науки
Сукупнiсть таких умов, а також поява в культурi людського суспiльства
самостiйноï сфери, що вiдповiдає критерiям науковостi,
складається в Древнiй Грецiï в VII-VI вв. до н. е
Щоб довести це, необхiдно спiввiднести критерiï науковостi з ходом
реального iсторичного процесу й з'ясувати, з якого моменту
починається ïхня вiдповiднiсть. Нагадаємо критерiï
науковостi: наука — це не просто сукупнiсть знань, але й
дiяльнiсть по одержанню нових знань, що припускає iснування
особливоï групи людей, що спецiалiзується на цьому, що
вiдповiдає органiзацiï, що координує дослiдження, а
також наявнiсть необхiдних матерiалiв, технологiй, засобiв фiксацiï
iнформацiï (1); теоретичнiсть — збагнення iстини заради
самоï iстини (2); рацiональнiсть (3), системнiсть (4)
Перш нiж говорити про великий переворот у духовному життi суспiльства
— появi науки, що произошли в Древнiй Грецiï, необхiдно
вивчити ситуацiю на Древньому Сходi, що традицiйно вважається
iсторичним центром народження цивiлiзацiï й культури
Деякi з положень у системi власних пiдстав класичноï фiзики
вважалися щирими лише завдяки тим гносеологiчним передумовам, якi
допускалися як природнi у фiзику XVII — XVIII в.в. У класичнiй
механiцi рiзнi тiла розглядалися як матерiальнi крапки, на якi виявлявся
силовий вплив, причому така iдеалiзацiя застосовувалася й вiдносно
планет при описi ïхнього обертання навколо Сонця Широко
використовувалося поняття абсолютне твердого, недеформируемого тiла, що
виявилося придатним для рiшення деяких завдань У ньютонианской фiзицi
простiр i час розглядалися як абсолютнi сутностi, незалежнi вiд
матерiï, як зовнiшнє тло, на якому розгорталися всi процеси В
розумiннi будови речовини широко використовувалася атомiстична гiпотеза,
але атоми розглядалися як неподiльною, надiленою масою безструктурнi
частки, аналогiчнi матерiальним крапкам
Хоча всi цi допущення були результатом сильнi iдеалiзацiï
реальностi, вони дозволяли абстрагуватися вiд багатьох iнших
властивостей об'єктiв, несуттєвих для рiшення певного роду
завдань, а тому були цiлком виправданi у фiзику на тiм етапi
ïï розвитку Але коли цi iдеалiзацiï поширювалися за сферу
ïхнього можливого застосування, це приводило до протирiччя в
iснуючiй картинi миру, у яку не укладалися багато фактiв i закони
хвильовоï оптики, теорiй електромагнiтних явищ, термодинамiки,
хiмiï, бiологiï й т.д
Тому дуже важливо розумiти, що не можна абсолютизировать гносеологiчнi
передумови. У звичайному, плавному розвитку науки ïхня
абсолютизацiя буває не дуже помiтна й не занадто заважає.
Але, коли наступає етап революцiï в науцi, з'являються новi
теорiï, якi вимагають зовсiм нових гносеологiчних передумов, часто
несумiсних iз гносеологiчними передумовами старi теорiï Так,
перерахованi вище принципи класичноï механiки були результатом
прийняття вкрай сильних гносеологiчних передумов, якi на тiм рiвнi
розвитку науки здавалися очевидними Всi цi принципи були й залишаються
щирими, звичайно, при цiлком певних гносеологiчних передумовах, за
певних умов перевiрки ïхньоï iстинностi. Iнакше кажучи, при
певних гносеологiчних передумовах i певному рiвнi практики цi принципи
були, є й будуть завжди щирими. Це ж говорить про те, що
немає абсолютноï iстини. Iстиннiсть завжди залежить вiд
гносеологiчних передумов, якi не є раз i назавжди даними й
незмiнними
Як приклад вiзьмемо сучасну фiзику, для якоï вiрнi новi принципи, у
коренi вiдмiннi вiд класичних: принцип кiнцевоï швидкостi поширення
фiзичних взаємодiй, не перевищуючу швидкiсть свiтла у вакуумi,
принцип взаємозв'язку найбiльш загальних фiзичних властивостей
(простору, часу, тяжiння й т.д.), принципи вiдносностi логiчних пiдстав
теорiй Цi принципи заснованi на якiсно iнших гносеологiчних передумовах,
чим старi принципи, вони логiчно несовместни В цьому випадку не можна
затверджувати, що якщо щирi новi принципи, те старi помилковi, i навпаки
При рiзних гносеологiчних передумовах можуть бути щирими й старi, i новi
принципи одночасно, але областi застосування цих принципiв будуть рiзнi.
Така ситуацiя насправдi має мiсце в природознавствi, завдяки чому
щирi як старi теорiï (наприклад, класична механiка), так i новi
(наприклад, релятивiстська механiка, квантова механiка й т.д.)
