Кун Т. Логика и методология науки. Структура научных революций.

Что такое парадигма?

Начиная разговор о парадигмах современной науки, необходимо для более ясного понимания прояснить центральное понятие.

Томас Кун написал книгу «Структура научных революций» где описал понятие «парадигма»

Понятие парадигмы в широкий научный оборот было введено Томасом Куном.

Парадигма включает в себе совокупность таких элементов, как закон, теория, их практическое применение, необходимое для экспериментов оборудование – все то, что формирует научные модели и позволяет заниматься наукой в определенной системе координат.

Исследователи, деятельность которых основана на одних и тех же парадигмах, опираются на одинаковые правила и стандарты научной практики. Наличие общих оснований позволяет формировать преемственность в науке, продолжать уже начатые исследования, не изобретая велосипед.

Парадигма - концептуальная схема исследования

Возникновение новой парадигмы равносильно революции в науке, что, к примеру, произошло после создание Н.И. Лобачевским неевклидовой геометрии или специальной теории относительности А. Эйнштейном.

Можно говорить поэтому, что, в первую очередь, данное понятие отражает эвристическую функцию науки. Ситуация полипарадигмальности делает научное исследование более гибким и полным.

Наверх

Структура парадигмы

Состоит парадигма из четырех основных компонентов:

· Символические обобщения, которые включают аксиомы, законы, теоремы, используемые научным сообществом без дополнительных операций проверки;

· Концептуальные модели, формирующие онтологию исследования;

· Критерии, помогающие выбирать между альтернативными методами или теориями решения проблемы в рамках одной парадигмы;

· Образцы решения проблем и отбор решаемых в принципе проблем.

Методологическое значение парадигмы

Второй существенный момент, который связан с необходимость сформированного представления о парадигме, – методологический.

Значимость парадигм определяется тем, что их использование позволяет быстрее и адекватнее решить поставленные перед учеными проблемы, чем движение по уже существующим альтернативным путям решения.

По сути, представляя собой концептуальную схему, парадигма не только решает существующие проблемы, но она дает и определенное направление для дальнейшего развития науки, позволяя примерно обозначить вопросы, которые возникнут.

Выполняя систематизирующую функцию, парадигма создает алгоритм развития исследования, давая возможность моделировать не только мир теоретический, но и реальный.

Наверх

Современная парадигма vs классическая парадигма

Ф. Капра выделяет пять существенных отличий современной парадигмы в физике от классической модели. Стоит отметить, что данные отличия справедливы и для других научных направлений.

Механистический подход (классическая научная парадигма) к изучению явлений построен на признании того, что через описание свойств частей сложной системы можно понять динамику целого. Если вы обладаете знанием об элементах, их фундаментальных свойствах и механизмах взаимодействия – динамика целой системы становится легко выводимой.

Основной принцип данной парадигмы: изучая любую сложную систему – разбей ее на части.

Для того, чтобы изучить части, их также необходимо разделить на более мелкие. Этот процесс можно продолжать, пока вы не столкнетесь с фундаментальными или элементарными частицами. Этот подход впервые был описан Демокритом, формализован Декартом и Ньютоном. Рабочим он оставался вплоть до конца XX века.

Новая парадигма современной науки предполагает более симметричные отношения между частью и целым. Основной посыл данной парадигмы заключается в следующем:

если структура и свойства частей дают нам возможность изучить целое, то и сами эти части не могут быть поняты без представления о динамике целого.

Фундаментальным становится не часть, а целое. Если вы изучили динамику целого, то вы в состоянии понять свойства и принципы взаимодействия всех частей. Это изменение произошло в науке под влиянием квантовой теории. Именно в это время физики столкнулись с проблемой, что они не могут сформировать окончательные значения для изучаемых частиц, их свойства были изменчивыми в соответствии с условиями поставленного эксперимента.

Со временем общим местом стало представление о том, что мир на атомном уровне – это не механическая совокупность каких-то фундаментальных частиц. Скорее, это сеть отношений. Мы используем слово часть, но, по сути, это лишь паттерн, обладающий определенной устойчивостью, и по этой причине, удерживающий наше внимание.

В социальных и гуманитарных науках был осуществлен похожий переход – отказ от механистического видения мира – чтобы у ученых была возможность исследовать динамические процессы как уникальные.

Второе отличие парадигмы современной науки заключается в переходе

от структурного мышления к процессуальному.

Классическая парадигма описывала мир как совокупность фундаментальных структур с четко определенными связями между ними, что и образует процесс. В альтернативной парадигме фундаментальным становится понятие процесса, а любая наблюдаемая структура – это проявление процесса, который лежит в ее основе.

Такой сдвиг стал возможен благодаря Эйнштейну и его теории относительности. Понимание того, что массой мы называем форму энергии, вызвало отказ от использования в научном лексиконе понятий фундаментальная структура и материальная субстанция. Частицы на субатомном уровне представляют собой паттерны энергии, а не какой-то материал или вещество. Энергию сложно ассоциировать с чем-то более близким, чем процесс, что означает – субатомные частицы по своей природе принципиально динамичны.

Именно поэтому современная физика больше не говорит о том, что Вселенная – машина, более актуальное представление – взаимосвязанное динамическое целое. Если у вас есть потребность изучить какую-то частицу, то можно редуцировать некоторые связи с остальными элементами. Наблюдение можно выстраивать различными способами, соответственно, изучаемый объект может проявить себя как частица, или как волна. С чем вы столкнетесь, зависит только от вашего способа наблюдения. Влияние наблюдателя на познавательный процесс в квантовой физике (данный тезис можно экстраполировать и на другие науки) установил Гейзенберг.

III

Третье отличие современной научной парадигмы –

переход к эпистемной науке от квазиобъективной науки.

В классической парадигме считалось, что наука по своей сути объективна и не зависима ни от ученого-наблюдателя, ни от самого процесса познания. В новой парадигме невозможно точно описать естественные явления без эпистемологии (без описания процесса познания).

Четвертое отличие рассматриваемых парадигм заключается в том, что ранее господствовало представление о существовании некоторого фундамента в науке – уравнений, аксиом, законов, представлений – того, что закладывается в основание любой теории. Во время научных революций этот фундамент рушился, и начинались попытки построить новый. Джеффри Чу сформулировал бутстрап-теорию частиц, согласно которой

нельзя природу сводить к каким-либо фундаментальным сущностям, ее можно понять лишь через самосогласованность.

Явления существуют по причине их взаимосогласованных отношений, вся физика выводами из единого требования – все элементы должны быть согласованы между собой и самосогласованны.

Пятое отличие современной и классической парадигмы связано с теорией фальсификации К. Поппера и теоремой Геделя о неполноте. Абсолютная истина (полное и достаточное описание) недостижима, мы можем создавать лишь приблизительное описание, которое является рабочим строго в определенной системе координат.

Любое знание приблизительно и относительно.

Рассмотренные отличия современной научной парадигмы от классической справедливы не только для естественных и технических наук, но подходят и для социально-гуманитарных дисциплин. В данном случае речь шла о парадигмах наибольшей степени общности, охватывающих несколько наук, однако, можно говорить о более частных парадигмах, свойственных конкретным дисциплинам. В качестве примера будет рассмотрена экономическая наука и соотношение парадигмы равновесия и эволюционной парадигмы.

Парадигма механического равновесия фундирована неоклассической экономической теорией. Я. Корнаи критически подходит к понятию равновесия и пишет о необходимости использования в науке понятия неравновесия, которое особое значение приобретает в эволюционной парадигме. Он так же, как и Й. Шумпетер, считает, что в основе капиталистического типа экономики лежит созидательное разрушение, обеспечивающее техническое и социальное инновационное развитие. В эволюционной парадигме экономики равновесие теряет всякий смысл. В реально существующем рынке не существует равновесия.

Гораздо более продуктивно использовать парадигму, которая строится на представлении о существовании институциональных матриц. Теория институциональных матриц выстраивается на трех ключевых элементах: объективистская парадигма, базовый институт, триединство общества. Тезис триединства общества заключается в выделении подсистем – экономики, политики, идеологии – равнозначных проекций общества и альтернативных размерностей в исследовании социального действия.

Система базовых институтов позволяет определить траектории возможного социального развития. Выделяют следующие типы институциональных матриц: западная Y-матрица и восточная X-матрица. Отличаются они по всем трем подсистемам. Институты рыночной экономики в качестве базовых используются в Y-матрице, в восточной – присутствует ориентация на институты редистрибутивной экономики. По закону симметрии в любом обществе актуальными являются обе матрицы, но доминирующая роль в различных странах может варьироваться.

Эволюционная парадигма крайне важна при анализе долгосрочных рынков, неэволюционная парадигма может быть использована для изучения статических рынков, которые строятся на рыночном равновесии. Эволюционная парадигма позволяет более точно изучить динамику экономических процессов. Экономисты стремятся найти способы совместного использования парадигм развития и равновесия. Данные попытки, если они увенчаются успехом, позволят выработать полипарадигмальный подход в экономике.

Вывод!

Парадигма представляет собой необходимый инструмент для познания и описания мира, она ограничивается существующей реальностью. При критическом накоплении аномальных фактов происходит смена парадигм, вызывающая научные революции.

Актуальные проблемы современной науки:

1. Строение вселенной и материи. Ученые все темной материи

2. Исследование мозга, когнитивных способностей. Как связана деятельность мозга с биологическими процессами

3. Продолжительность жизни

4. Лечение болезней

5. Нейронные сети (технич науки) автоматизировать труд.

Кун Т. Логика и методология науки. Структура научных революций.

Перевод с английского И.З. Налетова. М., 1975 // http://royallib.com/book/tomas_kun/struktura_nauchnih_revolyutsiy.html

термин «нормальная наука» означает исследование, прочно опирающееся на одно или несколько прошлых научных достижений — достижений, которые в течение некоторого времени признаются определённым научным сообществом как основа для его дальнейшей практической деятельности. В наши дни такие достижения излагаются, хотя и редко в их первоначальной форме, учебниками — элементарными или повышенного типа. Эти учебники разъясняют сущность принятой теории, иллюстрируют многие или все её удачные применения и сравнивают эти применения с типичными наблюдениями и экспериментами. До того как подобные учебники стали общераспространёнными, что произошло в начале XIX столетия (а для вновь формирующихся наук даже позднее), аналогичную функцию выполняли знаменитые классические труды учёных: «Физика» Аристотеля, «Альмагест» Птолемея, «Начала» и «Оптика» Ньютона, «Электричество» Франклина, «Химия» Лавуазье, «Геология» Лайеля и многие другие. Долгое время они неявно определяли правомерность проблем и методов исследования каждой области науки для последующих поколений учёных. Это было возможно благодаря двум существенным особенностям этих трудов. Их создание было в достаточной мере беспрецедентным, чтобы привлечь на длительное время группу сторонников из конкурирующих направлений научных исследований. В то же время они были достаточно открытыми, чтобы новые поколения учёных могли в их рамках найти для себя нерешённые проблемы любого вида.

Достижения, обладающие двумя этими характеристиками, я буду называть далее «парадигмами», термином, тесно связанным с понятием «нормальной науки». Вводя этот термин, я имел в виду, что некоторые общепринятые примеры фактической практики научных исследований — примеры, которые включают закон, теорию, их практическое применение и необходимое оборудование, — всё в совокупности дают нам модели, из которых возникают конкретные традиции научного исследования. Таковы традиции, которые историки науки описывают под рубриками «астрономия Птолемея (или Коперника)», «аристотелевская (или ньютонианская) динамика», «корпускулярная (или волновая) оптика» и так далее. Изучение парадигм, в том числе парадигм гораздо более специализированных, чем названные мною здесь в целях иллюстрации, является тем, что главным образом и подготавливает студента к членству в том или ином научном сообществе. Поскольку он присоединяется таким образом к людям, которые изучали основы их научной области на тех же самых конкретных моделях, его последующая практика в научном исследовании не часто будет обнаруживать резкое расхождение с фундаментальными принципами. Учёные, научная деятельность которых строится на основе одинаковых парадигм, опираются на одни и те же правила и стандарты научной практики. Эта общность установок и видимая согласованность, которую они обеспечивают, представляют собой предпосылки для нормальной науки, то есть для генезиса и преемственности в традиции того или иного направления исследования.

Современные учебники физики рассказывают студентам, что свет представляет собой поток фотонов, то есть квантово-механических сущностей, которые обнаруживают некоторые волновые свойства и в то же время некоторые свойства частиц. Исследование протекает соответственно этим представлениям или, скорее, в соответствии с более разработанным и математизированным описанием, из которого выводится это обычное словесное описание. Данное понимание света имеет, однако, не более чем полувековую историю. До того как оно было развито Планком, Эйнштейном и другими в начале нашего века, в учебниках по физике говорилось, что свет представляет собой распространение поперечных волн. Это понятие являлось выводом из парадигмы, которая восходит в конечном счёте к работам Юнга и Френеля по оптике, относящимся к началу XIX столетия. В то же время и волновая теория была не первой, которую приняли почти все исследователи оптики. В течение XVIII века парадигма в этой области основывалась на «Оптике» Ньютона, который утверждал, что свет представляет собой поток материальных частиц. В то время физики искали доказательство давления световых частиц, ударяющихся о твёрдые тела; ранние же приверженцы волновой теории вовсе не стремились к этому.

Эти преобразования парадигм физической оптики являются научными революциями, и последовательный переход от одной парадигмы к другой через революцию является обычной моделью развития зрелой науки. Однако эта модель не характерна для периода, предшествующего работам Ньютона, и мы должны здесь попытаться выяснить, в чём заключается причина этого различия. От глубокой древности до конца XVII века не было такого периода, для которого была бы характерна какая-либо единственная, общепринятая точка зрения на природу света. Вместо этого было множество противоборствующих школ и школок, большинство из которых придерживались той или другой разновидности эпикурейской, аристотелевской или платоновской теории. Одна группа рассматривала свет как частицы, испускаемые материальными телами; для другой свет был модификацией среды, которая находилась между телом и глазом; ещё одна группа объясняла свет в терминах взаимодействия среды с излучением самих глаз. Помимо этих были другие варианты и комбинации этих объяснений. Каждая из соответствующих школ черпала силу в некоторых частных метафизических положениях, и каждая подчёркивала в качестве парадигмальных наблюдений именно тот набор свойств оптических явлений, который её теория могла объяснить наилучшим образом. Другие наблюдения имели дело с разработками ad hoc или откладывали нерешённые проблемы для дальнейшего исследования.

В различное время все эти школы внесли значительный вклад в совокупность понятий, явлений и технических средств, из которых Ньютон составил первую более или менее общепринятую парадигму физической оптики. Любое определение образа учёного, под которое не подходят по крайней мере наиболее творчески мыслящие члены этих различных школ, точно так же исключает и их современных преемников. Представители этих школ были учёными. И всё же из любого критического обзора физической оптики до Ньютона можно вполне сделать вывод, что, хотя исследователи данной области были учёными, чистый результат их деятельности не в полной мере можно было бы назвать научным. Не имея возможности принять без доказательства какую-либо общую основу для своих научных убеждений, каждый автор ощущал необходимость строить физическую оптику заново, начиная с самых основ. В силу этого он выбирал эксперименты и наблюдения в поддержку своих взглядов относительно свободно, ибо не было никакой стандартной системы методов или явлений, которую каждый пишущий работу по оптике должен был применять и объяснять. В таких условиях авторы трудов по оптике апеллировали к представителям других школ ничуть не меньше, чем к самой природе. Такое положение нередко встречается во многих областях научного творчества и по сей день; в нём нет ничего такого, что делало бы его несовместимым с важными открытиями и изобретениями. Однако это не та модель развития науки, которой физическая оптика стала следовать после Ньютона и которая вошла в наши дни в обиход и других естественных наук.

Тем не менее история указывает и на некоторые причины трудностей, встречающихся на этом пути. За неимением парадигмы или того, что предположительно может выполнить её роль, все факты, которые могли бы, по всей вероятности, иметь какое-то отношение к развитию данной науки, выглядят одинаково уместными. В результате первоначальное накопление фактов является деятельностью, гораздо в большей мере подверженной случайностям, чем деятельность, которая становится привычной в ходе последующего развития науки. Более того, если нет причины для поисков какой-то особой формы более специальной информации, то накопление фактов в этот ранний период обычно ограничивается данными, всегда находящимися на поверхности. В результате этого процесса образуется некоторый фонд фактов, часть из которых доступна простому наблюдению и эксперименту, а другие являются более эзотерическими и заимствуются из таких уже ранее существовавших областей практической деятельности, как медицина, составление календарей или металлургия. Поскольку эти практические области являются легко доступным источником фактов, которые не могут быть обнаружены поверхностным наблюдением, техника часто играла жизненно важную роль в возникновении новых наук.

Никакую естественную историю нельзя интерпретировать, если отсутствует хотя бы в неявном виде переплетение теоретических и методологических предпосылок, принципов, которые допускают отбор, оценку и критику фактов. Если такая основа присутствует уже в явной форме в собрании фактов (в этом случае мы располагаем уже чем-то большим, нежели просто факты), она должна быть подкреплена извне, может быть с помощью обыденной философии, или посредством другой науки, или посредством установок личного или общественно-исторического плана. Не удивительно поэтому, что на ранних стадиях развития любой науки различные исследователи, сталкиваясь с одними и теми же категориями явлений, далеко не всегда одни и те же специфические явления описывают и интерпретируют одинаково. Можно признать удивительным и даже в какой-то степени уникальным именно для науки как особой области, что такие первоначальные расхождения впоследствии исчезают.

Парадигмы приобретают свой статус потому, что их использование приводит к успеху скорее, чем применение конкурирующих с ними способов решения некоторых проблем, которые исследовательская группа признаёт в качестве наиболее остро стоящих. Однако успех измеряется не полной удачей в решении одной проблемы и не значительной продуктивностью в решении большого числа проблем. Успех парадигмы, будь то аристотелевский анализ движения, расчёты положения планет у Птолемея, применение весов Лавуазье или математическое описание электромагнитного поля Максвеллом, вначале представляет собой в основном открывающуюся перспективу успеха в решении ряда проблем особого рода. Заранее неизвестно исчерпывающе, каковы будут эти проблемы. Нормальная наука состоит в реализации этой перспективы по мере расширения частично намеченного в рамках парадигмы знания о фактах. Реализация указанной перспективы достигается также благодаря всё более широкому сопоставлению этих фактов с предсказаниями на основе парадигмы и благодаря дальнейшей разработке самой парадигмы.

Я думаю, что обычно бывает только три центральных момента в научном исследовании некоторой области фактов; их невозможно резко отделить друг от друга, а иногда они вообще неразрывны. Прежде всего имеется класс фактов, которые, как об этом свидетельствует парадигма, особенно показательны для вскрытия сути вещей. Используя эти факты для решения проблем, парадигма порождает тенденцию к их уточнению и к их распознаванию во всё более широком круге ситуаций. В различные периоды такого рода значительные фактические уточнения заключались в следующем: в астрономии — в определении положения звёзд и звёздных величин, периодов затмения двойных звёзд и планет; в физике — в вычислении удельных весов и сжимаемостей материалов, длин волн и спектральных интенсивностей, электропроводностей и контактных потенциалов; в химии — в определении состава веществ и атомных весов, в установлении точек кипения и кислотностей растворов, в построении структурных формул и измерении оптической активности.

Второй, обычный, но более ограниченный класс фактических определений относится к тем фактам, которые часто, хотя и не представляют большого интереса сами по себе, могут непосредственно сопоставляться с предсказаниями парадигмальной теории. Как мы вскоре увидим, когда перейдём от экспериментальных к теоретическим проблемам нормальной науки, существует немного областей, в которых научная теория, особенно если она имеет преимущественно математическую форму, может быть непосредственно соотнесена с природой.

Для исчерпывающего представления о деятельности по накоплению фактов в нормальной науке следует указать, как я думаю, ещё на третий класс экспериментов и наблюдений. Он представляет эмпирическую работу, которая предпринимается для разработки парадигмальной теории в целях разрешения некоторых оставшихся неясностей и улучшения решения проблем, которые ранее были затронуты лишь поверхностно. Этот класс является наиболее важным из всех других, и описание его требует аналитического подхода. В более математизированных науках некоторые эксперименты, целью которых является разработка парадигмы, направлены на определение физических констант. Например, труд Ньютона указывал, что сила притяжения между двумя единичными массами при расстоянии между ними, равном единице, должна быть одинаковой для всех видов материи в любом месте пространства. Но собственные проблемы, поставленные в книге Ньютона, могли быть разрешены даже без подсчёта величины этого притяжения, то есть универсальной гравитационной постоянной, и никто в течение целого столетия после выхода в свет «Начал» не изобрёл прибора, с помощью которого можно было бы определить эту величину.

Наконец, имеется третий вид эксперимента, который нацелен на разработку парадигмы. Этот вид эксперимента более всех других похож на исследование. Особенно он преобладает в те периоды, когда в большей степени рассматриваются качественные, нежели количественные аспекты природных закономерностей, притом в тех науках, которые интересуются в первую очередь качественными законами. Часто парадигма, развитая для одной категории явлений, ставится под сомнение при рассмотрении другой категории явлений, тесно связанной с первой. Тогда возникает необходимость в экспериментах для того, чтобы среди альтернативных способов применения парадигмы выбрать путь к новой области научных интересов.

Обратимся теперь к теоретическим проблемам нормальной науки, которые оказываются весьма близкими к тому кругу проблем, которые возникают в связи с наблюдением и экспериментом. Часть нормальной теоретической работы, хотя и довольно небольшая, состоит лишь в использовании существующей теории для предсказания фактов, имеющих значение сами по себе. Создание астрономических эфемерид, расчёт характеристики линз, вычисление траектории радиоволн представляют собой примеры проблем подобного рода. Однако учёные, вообще говоря, смотрят на решение этих проблем как на подённую работу, предоставляя заниматься ею инженерам и техникам. Солидные научные журналы весьма редко помещают результаты подобных исследований. Зато те же журналы уделяют большое место обсуждению проблем, которые обычный читатель должен был бы, вероятно, расценить как простые тавтологии. Такие чисто теоретические разработки предпринимаются не потому, что информация, которую они дают, имеет собственную ценность, а потому, что они непосредственно смыкаются с экспериментом. Их цель заключается в том, чтобы найти новое применение парадигмы или сделать уже найденное применение более точным.

Эти три класса проблем — установление значительных фактов, сопоставление фактов и теории, разработка теории — исчерпывают, как я думаю, поле нормальной науки, как эмпирической, так и теоретической.

Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 47; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!