Filosofa.net

План:

1. Законы и их роль в научном исследовании

2. Логико-гносеологический анализ понятия «научный закон»

3. Эмпирические и теоретические законы

4. Динамические и статистические законы

5. Методы эмпирического исследования

5.1 Наблюдение

5.1.1 Основные функции наблюдения

5.2 Эксперимент

6. Гипотеза и индуктивные методы исследования

6.1 Гипотеза как форма научного познания

6.2 Гипотетико-дедуктивный метод

6.3 Математическая гипотеза

7. Роль законов в научном объяснении и предсказании

8. Общая структура научного объяснения

8.1 Дедуктивная модель научного объяснения

8.2 Индуктивная модель объяснения

8.3 Научное предсказание

1. Законы и их роль в научном исследовании.

Открытие и формулировка законов составляет важней­шую цель научного исследования: именно с помощью законов выражаются существенные связи и отношения предметов и явлений объективного мира.

Все предметы и явления реального мира находятся в вечном процессе изменения и движения. Там, где на по­верхности эти изменения кажутся случайными, не свя­занными друг с другом, наука вскрывает глубокие, внут­ренние связи, в которых отражаются устойчивые, повто­ряющиеся, инвариантные отношения между явлениями. Опираясь на законы, наука получает возможность не только объяснять существующие факты и события, но и предсказывать новые. Без этого немыслима сознатель­ная, целенаправленная практическая деятельность.

Путь к закону лежит через гипотезу. Действительно, чтобы установить существенные связи между явлениями, мало одних наблюдений и экспериментов. С их помощью мы можем обнаружить лишь зависимости между эмпи­рически наблюдаемыми свойствами и характеристиками явлений. Таким путем могут быть открыты только срав­нительно простые, так называемые эмпирические зако­ны. Более глубокие научные или теоретические законы относятся к ненаблюдаемым объектам. Такие законы содержат в своем составе понятия, которые нельзя ни непосредственно получить из опыта, ни проверить на опыте. Поэтому открытие теоретических законов неиз­бежно связано с обращением к гипотезе, с помощью ко­торой пытаются нащупать искомую закономерность. Пе­ребрав множество различных гипотез, ученый может найти такую, которая хорошо подтверждается всеми из­вестными ему фактами. Поэтому в самой предваритель­ной форме закон можно охарактеризовать как хорошо подтвержденную гипотезу.

В своих поисках закона исследователь руководству­ется определенной стратегией. Он стремится найти та­кую теоретическую схему или идеализированную ситуа­цию, с помощью которой он смог бы в чистом виде пред­ставить найденную им закономерность. Иными словами, чтобы сформулировать закон науки, необходимо абстра­гироваться от всех несущественных связей и отношений изучаемой объективной действительности и выделить лишь связи существенные, повторяющиеся, необходи­мые.

Процесс постижения закона, как и процесс познания в целом, идет от истин неполных, относительных, огра­ниченных к истинам все более полным, конкретным, аб­солютным. Это означает, что в процессе научного позна­ния ученые выделяют все более глубокие и существенные связи реальной действительности.

Второй существенный момент, который связан с пони­манием законов науки, относится к определению их ме­ста в общей системе теоретического знания. Законы составляют ядро любой научной теории. Правильно по­нять роль и значение закона можно лишь в рамках оп­ределенной научной теории или системы, где ясно видна логическая связь между различными законами, их при­менение в построении дальнейших выводов теории, ха­рактер связи с эмпирическими данными. Как правило, всякий вновь открытый закон ученые стремятся вклю­чить в некоторую систему теоретического знания, связать его с другими, известными уже законами. Это заставляет исследователя постоянно анализировать законы в кон­тексте более широкой теоретической системы.

Поиски отдельных, изолированных законов в лучшем случае характеризуют неразвитую, дотеоретическую ста­дию формирования науки. В современной, развитой на­уке закон выступает как составной элемент научной теории, отображающей с помощью системы понятий, принципов, гипотез и законов более широкий фрагмент действительности, чем отдельный закон. В свою очередь система научных теорий и дисциплин стремится отобра­зить единство и связь, существующую в реальной карти­не мира.

2. Логико-гносеологический анализ понятия «научный закон»

Выяснив объективное содержание категории закона, необходимо ближе и конкретнее рассмотреть содержание и форму самого понятия «научный закон». Предваритель­но мы определили научный закон как хорошо подтверж­денную гипотезу. Но не всякая хорошо подтвержденная гипотеза служит законом. Подчеркивая тесную связь гипотезы с законом, мы хотим прежде всего указать на решающую роль гипотезы в поисках и открытии законов науки.

В опытных науках не существует другого пути от­крытия законов, кроме постоянного выдвижения и про­верки гипотез. В процессе научного исследования гипо­тезы, противоречащие эмпирическим данным, отбрасы­ваются, а те, которые обладают меньшей степенью подтверждения, заменяются гипотезами, имеющими бо­лее высокую степень. При этом увеличение степени подтверждения в значительной мере зависит от того, может ли быть гипотеза включена в систему теоретиче­ского знания. Тогда о надежности гипотезы можно судить не только по тем эмпирически проверяемым следствиям, которые из нее непосредственно вытекают, но и по след­ствиям других гипотез, которые в рамках теории логи­чески с ней связаны.

В качестве примера можно показать, как с помощью гипотетико-дедуктивного метода Галилей открыл закон свободного падения тел. Вначале он, как и многие его предшественники, исходил из интуитивно более очевид­ной гипотезы, что скорость падения пропорциональна пройденному пути. Однако следствия из этой гипотезы противоречили эмпирическим данным, и поэтому Гали­лей вынужден был отказаться от нее. Ему потребовалось около трех десятков лет, чтобы найти гипотезу, следствия которой хорошо подтверждались на опыте. Чтобы прийти к верной гипотезе, Кеплеру пришлось проанали­зировать девятнадцать различных предположений о гео­метрической орбите Марса. Вначале он исходил из про­стейшей гипотезы, согласно которой эта орбита имеет форму круга, но такое предположение не подтвержда­лось данными астрономических наблюдений. В принципе таков общий путь открытия закона. Ученый редко сразу находит верную идею. Начиная с простейших гипотез, он постоянно вносит в них коррективы и вновь проверя­ет их на опыте. В науках, где возможна математическая обработка результатов наблюдений и экспериментов, та­кая проверка осуществляется путем сравнения теорети­чески вычисленных значений с фактическими результа­тами измерений. Именно таким путем Галилей смог убе­диться в правильности своей гипотезы и окончательно сформулировать ее в виде закона свободного падения тел. Этот закон, как и многие другие законы теоретиче­ского естествознания, представлен в математической форме, что значительно облегчает его проверку и делает легко обозримой связь между величинами, которую он выражает. Поэтому мы воспользуемся им для того, что­бы уточнить понятие закона, которое по крайней мере используется в наиболее развитых отраслях современ­ного естествознания.

Как видно из формулы

,

закон свободного падения математически выражается с помощью функциональной зависимости двух переменных величин: времени t и пути S. Первую из этих величин мы принимаем в качестве независимой переменной, или ар­гумента, вторую — зависимой переменной, или функции. В свою очередь эти переменные величины отображают реальную взаимосвязь таких свойств тела, как путь и время падения. Выбрав соответствующие единицы изме­рения, мы можем выразить эти физические свойства или величины с помощью чисел. Таким путем оказывается возможным подвергнуть математическому анализу вза­имосвязь между самыми различными по своей конкрет­ной природе физическими или другими свойствами ре­альных предметов и процессов. Вся трудность при этом будет состоять не столько в том, чтобы найти подходящую математическую функцию для отображения зависи­мости между свойствами, сколько в том, чтобы обнару­жить такую связь фактически. Иначе говоря, задача состоит в том, чтобы абстрагироваться от всех несущест­венных факторов исследуемого процесса и выделить свойства и факторы существенные, основные, определя­ющие ход процесса. Действительно, интуитивно мы впол­не можем допустить, что расстояние, пройденное падаю­щим телом, зависит от его массы, скорости, а может быть, даже и температуры. Однако физический опыт не подтверждает эти предположения.