Особенности методов современного экспериментально-математического естествознания
Процесс естественнонаучного познания в самом общем виде представляет собой решение различного рода задач, возникающих в ходе практической и теоретической деятельности. Решение возникающих при этом проблем достигается путем использования особых методов, позволяющих перейти от того, что уже известно, к новому знанию.
Метод – это совокупность приемов и операций, принципов и правил
практического и теоретического познания действительности. Своеобразие научных методов состоит в том, что они относительно независимы от типа проблем, но зависимы от уровня и глубины научного исследования, что проявляется, прежде всего, в их роли в научно–исследовательских процессах. То есть, в каждом научно–исследовательском процессе меняется сочетание методов и их структура. Благодаря этому, возникают особые формы (стороны) научного познания, важнейшими из которых являются эмпирическая, теоретическая и производственно–техническая.
Эмпирическая форма предполагает необходимость сбора фактов, информации, а также их описание (изложение и первичная систематизация фактов). Эмпирическое исследование предполагает целую систему экспериментальной и наблюдательной техники (устройств, приборов, инструментов и т.д.), с помощью которой устанавливаются новые факты.
Теоретическая форма связана с объяснением, обобщением, созданием новых теорий, выдвижением гипотез, открытием новых законов, предсказанием новых фактов в рамках этих теорий. С их помощью выполняется мировоззренческая функция науки. Теоретическое исследование предполагает работу ученых, направленную на объяснение фактов, полученных на практике и образование научных понятий, обобщающих опытные данные.
|
|
|
Важнейшим условием возникновения и существования точного естествознания является использование научного эксперимента и математического аппарата исследования. Остановимся подробнее на их роли в системе современного естествознания.
Научный эксперимент – это наиболее сложный и эффективный метод
эмпирического познания, способ практического, активного исследования объекта в контролируемых и управляемых условиях, когда исследователь не ограничивается простым наблюдением, а активно, специальным образом вмешивается в естественный ход исследуемых явлений и изучает объект путем создания искусственных условий с целью получения нужной информации о свойствах этого объекта, что называется в науке экспериментальной ситуацией.
Благодаря эксперименту ученому удается:
- изолировать изучаемый предмет от влияния побочных и затемняющих его сущность явлений, т.е. изучать объект в чистом виде;
|
|
|
- многократно воспроизводить ход изучаемого процесса в строго фиксированных и поддающихся учету и контролю условиях;
- планомерно изменять (варьировать, комбинировать) различные условия и взаимодействия для получения необходимой информации.
Естественнонаучный эксперимент является наиболее развитым и технически разработанным. Выбор того или иного вида эксперимента, как и план его осуществления, зависит от исследовательской задачи. В этом отношении эксперименты подразделяются на поисковые (для обнаружения неизвестных объектов), измерительные (для установки количественных параметров изучаемого предмета или процесса), контрольные ( для проверки полученных ранее результатов ), проверочные (дляподтверждения или опровержения определенной гипотезы или теоретическогоутверждения).
Научный эксперимент является сложной, синтетической формой эмпирического познания, включающей в себя все другие его методы: в ходе эксперимента применяются и наблюдения, и описания, и измерения и материальные модели. Поэтому научный эксперимент выступает основой эмпирической базы современного точного естествознания.
Одна из характерных тенденций современной науки – ее усиленная
|
|
|
математизация: все более широкое применение языка математики и математических методов исследования в самых различных отраслях научного познания. Это связано с тем, что без познания количественных отношений в изучаемых объектах нельзя правильно отразить его качественную специфику и закономерности развития. Эти количественные отношения и есть предмет математики. Её применение в науке придает знаниям строгость и точность. При этом следует иметь в виду, что применение математического аппарата возможно на сравнительно высоком уровне развития той или иной науки, когда описательный метод в ней становится подчиненным.
Необходимо отметить, что роль математики различна в разнообразных областях естествознания. Традиционно высока ее роль в физике, особенно в сфере установления общих законов природы, теории элементарных частиц, астрономии, космологии и т.д. К примеру, впервые нестационарное поведение Вселенной было доказано русским математиком А. Фридманом в 1924 г., как логическое следствие теории относительности А. Эйнштейна. В последние десятилетия все чаще встречается чисто математическое творчество в физике. Необходимо, однако, помнить, что математические формализмы не являются самоцелью в научном познании, они – всего лишь вспомогательное средство познания процессов природы и организации научного знания.
|
|
|
Наиболее широко и эффективно применимы в современном естествознании математические методы теоретического исследования: аксиоматический метод, метод математической гипотезы и математического моделирования. В настоящее время математическое моделирование часто осуществляется с использованием компьютерной техники.
С переходом к изучению больших и сложно организованных объектов прежние методы классического естествознания оказались неэффективными. Для изучения таких объектов в середине ХХ в. стал активно разрабатываться системный анализ, или системный подход в исследованиях. В основе его лежит исследование материальных и идеальных объектов как систем, имеющих определенную структуру и содержащих определенное количество взаимосвязанных элементов. Методологическая специфика системного анализа определяется тем, что он ориентирует исследование на раскрытие
целостности объекта и механизмов, обеспечивающих эту целостность, на выявление многообразных типов связей сложного объекта и сведение их в единую теоретическую картину. Основные принципы системного подхода к исследованию объектов любой природы сформулированы в междисциплинарной общей теории систем, первый развернутый вариант которой был разработан австрийским биологом-теоретиком Л.Берталанфи в 40-50-е годы ХХ в.. Основная задача общей теории систем – найти совокупность законов, объясняющих поведение, функционирование и развитие всего класса объектов как целого.
Системное исследование объектов является одной из самых сложных форм научного познания. Специфика системного исследования выражается не в усложнении метода анализа объекта, а в выдвижении нового принципа или подхода при рассмотрении объектов, в новой ориентации всего исследовательского процесса, по сравнению с классическим естествознанием. В современном естествознании системный подход выступает важнейшей методологической парадигмой.
Системный анализ в основном применим для сложных, больших систем (биологические, психологические, социальные, большие технические системы и т.д.).
Система – это такое целое, которое образовано множеством взаимосвязанных элементов, где в качестве элементов выступают сложные, иерархически организованные структуры, связанные со средой. Система всегда представляет собой упорядоченное множество, взаимосвязанных между собой элементов, внутренние связи которых прочнее внешних.
4. Этика науки и социальная ответственность ученого
Наука в своих глубинных основаниях всегда была связана с философией, хотя эта связь и не всегда осознавалась. Взаимодействие философии и науки хорошо прослеживается в творчестве многих выдающихся естествоиспытателей. Особенно оно характерно для переломных эпох, когда создавалось принципиально новое научное знание.
Можно вспомнить, скажем, “Правила умозаключений в физике”, разработанные Ньютоном, которые заложили методологический фундамент классической науки и на столетие вперед стали эталоном научного метода в физико-математическом естествознании.
Значительное внимание философским проблемам уделяли и создатели
неклассической науки, - Эйнштейн и Бор, Борн и Гейзенберг, в России - В. И. Вернадский. Высоко оценивая роль философской мысли в науке, В. И Вернадский, однако, проводил между ними границу, хорошо понимая, что каждая из этих сфер человеческой культуры имеет свою специфику. Игнорирование этой автономии научной деятельности, грубое вмешательство в научные исследования факторов вненаучных, да еще в догматизированном виде, приводило к тяжелым последствиям.
Несомненно, чтобы повысить достижения в науки, нужно заняться таким важным философским вопросом, как повышение этики учёных. Профессиональная этика ученых представляет собой целостную систему определенных норм, принципов, предписаний, запретов и правил научной деятельности, общения и поведения научных работников. Её содержание определяется общественными требованиями, спецификой деятельности и труда ученых, профессиональным долгом, честью и престижем.
В работе американского социолога Р.Мертона «Нормативная система наук» выделены 4 нормативных регулятива научной деятельности, получивших название «этос науки».
Этос науки – комплекс ценностей и норм, принятых в научном сообществе и определяющих поведение ученого. К основным принципам относятся:
универсализм – результаты научных исследований не зависят от «вненаучных» особенностей ученого;
коллективизм – научное знание должно становиться достоянием научного сообщества;
бескорыстность – самый главный стимул научного исследования – это поиск истины;
организованный скептици зм – весьма желательно перепроверять данные, на которые опираются исследования.
Со второй половины XX в. в европейской культуре выделяются основные параметры восприятия науки:
1)принцип свободы научного исследования;
2)требование социальной ответственности научного сообщества за результат исследования.
Одной из актуальных стратегий становится разработка этики науки. В предметное поле научных исследований вовлекаются т.н. антропоразмерные системы, в структуре которых в качестве основного элемента выступает человек. Именно поэтому актуализируется сфера нравственной компетенции и ответственности учёного не только за результат, но и формы проведения научных экспериментов. (В качестве примера, демонстрирующего необходимость этической регуляции научных исследований, можно указать на феномен клонирования)
В науке принято придерживаться принципа объективности. Объективность всегда связана с некоторой созерцательностью, отстраненностью. В конечном счете истина открывается только тому, кто способен подняться над кипением амбиций, в определенном смысле воспарить, увидеть предмет изучения «с высоты птичьего полета», оценить его взглядом беспристрастного судьи. Только при соблюдении этого условия возможна полноценная научная дискуссия, дающая весомые интеллектуальные плоды.
Объективность — другой облик справедливости. Они обе выступают как подлинные добродетели ученого. Однако научное сообщество, к сожалению, нередко являет собой печальный образ «пауков в банке», которые отчаянно сражаются друг с другом, доказывая теоретическую несостоятельность соперника. Борьба концепций трансформируется в борьбу личностей, их самолюбий, и тогда в ход идут отнюдь не моральные средства, такие как напрасные обвинения, ложь, клевета, высокомерная издевка. Практикуется также замалчивание результатов, полученных «противной стороной», игнорирование ее успехов, приписывание ученым иного направления, практики подтасовки данных. Подобный стиль поведения присущ отнюдь не только социологом и политологам, схлестывающихся порой на поле противоположных идеологий, но самым что ни на есть «холодным интеллектуалам» — математикам, физика, биологам.
чудовищным нарушением научной этики является обращение к власть предержащим, дабы они своей внешней по отношению к науке силой расставили точки над i. Чиновники и политики могут разгромить и даже запретить некое неугодное научное направление, могут сломать жизнь и карьеру конкретным ученым, но не они являются вершителями судеб знания. Если ученые апеллируют к вождям и президентам как арбитрам в научном споре, они по сути дела игнорируют уже не только научную, но и просто человеческую этику.
М.Борн, говоря об этом в своих воспоминаниях, отмечал, что в “реальной науке и ее этике произошли изменения, которые делают невозможным сохранение старого идеала служения знанию ради него самого, идеала, в который верило мое поколение. Мы были убеждены, что это никогда не сможет обернуться злом, поскольку поиск истины есть добро само по себе. Это был прекрасный сон, от которого нас пробудили мировые события”. Здесь имеются в виду прежде всего — американские ядерные взрывы над японскими городами.
Большую роль в привлечении внимания общественности к проблемам последствий науки сыграло экологическое движение. Существенные изменения стали происходить в связи с ориентацией науки на глобальные проблемы. Прежде всего – экологическую. Эта проблема становится предметом исследования не только экологии, но и многих гуманитарных и естественных наук. Именно проблема коэволюции общества и природы становится катализатором интеграции экологии с другими областями знания и современных междисциплинарных исследований. Физическая экология, экологическое право – свидетельство экологизации современной науки.
Еще один факт. В 70-е годы широкий резонанс вызвали результаты и перспективы биомедицинских и генетических исследований. Кульминационным моментом стал призыв группы молекулярных биологов и генетиков во главе с П.Бергом (США) к обявлению добровольного моратория (запрета) на такие эксперименты в области генной инженерии, которые могут представлять потенциальную опасность для генетической конституции живущих ныне организмов. Суть дела в том, что созданные в лаборатории рекомбинантные (гибридные) молекулы ДНК, способные встроится в гены какого-либо организма и начать действовать, могут породить совершенно невиданные и, возможно, потенциально опасные для существующих видов формы жизни. В развернувшихся дискуссиях предметом обсуждения стали этические нормы и регулятивы, которые могли бы оказывать воздействие как на общее направление, так и на сам процесс исследования.
Объявление моратория явилось беспрецедентным событием для науки: впервые ученые по собственной инициативе решили приостановить исследования, сулившие им колоссальные успехи. После объявления моратория ведущие ученые в этой области разработали систему мер предосторожности, обеспечивающих безопасное проведение исследований.
А между тем, несмотря на все решения и запреты, исследования и эксперименты продолжаются, и из фантастических книжек начинают выходить в жизнь доктор Моро Герберта Уэллса, инженер Гарин из «Гиперболоида инженера Гарина» А. Толстого и другие жутковатые персонажи-ученые, желающие «удивить мир злодейством» [3,419-421]. Множество моральных проблем возникает при решении вопроса о трансплантации органов. Предположим, наука способна поместить мозг одного человека в тело другого, чтобы спасти хоть кого-то из погибших. Но как это выглядит с моральной точки зрения? Что будет чувствовать сознание, проснувшееся в чужом теле? Как отнесутся родственники к новому существу, у которого тело одного человека, а память — другого? Однако даже если не прибегать к подобным воображаемым сюжетам, можно увидеть, что способность научной медицины пересаживать органы ставит вопрос о справедливости распределения дефицитных ресурсов для трансплантации, требует ответить, можно ли делать аборты, чтобы затем пользоваться эмбриональными тканями? Подобных вопросов можно задать множество.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 21; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!