О методологии науки - 1

[chispa1707]

Обещаю излагать просто и по существу.
Сначала дам список методов научного познания.

1. Универсальные методы познания:

1.1. Анализ и синтез

1.2. Абстрагирование

1.3. Обобщение

1.4. Индукция и дедукция

1.4.1. Индукция

1.4.2. Дедукция

1.5. Аналогия

1.6. Моделирование

2. Эмпирические научные методы:

2.1. Эмпирическое знание

2.2. Наблюдение

2.3. Описание

2.4. Измерение

2.4.1. Прямое измерение

2.4.2. Косвенное измерение

2.5. Эксперимент

3. Теоретические научные методы:

3.1. Теоретическое знание

3.2. Метод мысленного эксперимента

3.3. Идеализация и формализация

3.3.1. Идеализация

3.3.2. Формализация

3.4. Аксиоматический метод

3.5. Гипотетико-дедуктивный метод

3.6. Восхождение от абстрактного к конкретному

3.7. Исторический и логический методы
***

Рассчитываю не на точное знание определений (буду их в упрощенном виде давать), а на здравый смысл читателя.

***

Анализ и синтез – наиболее элементарные приемы познания, и они противопоставлены один другому: анализ расчленяет целое на части, а синтез такие части соединяет. Однако противопоставление этих приемов – ошибка. Нельзя в познании синтезировать то, что не было предварительно проанализировано (разложено по полочкам). Эти два приема не равны и не противолежат, в процессе познания они последовательны: сначала анализ, и лишь затем – синтез.

***

Более того, между этими двумя приемами лежит еще один не упомянутый в списке элементарный прием – систематизация. Никто не синтезирует плутоний с воблой в силу заведомой ненужности. Сначала познаваемое анализируется (разбирается по кусочкам), затем систематизируется: плутоний – к металлам, вобла – к продуктам питания) и лишь затем – синтезируется: воблу - к пиву, а плутоний - в реактор. Синтез ДО этапа систематизации, как при игре в рулетку, даст 90 % проигрышей.

***

Хаотический синтез используется человеком (особенно детьми) только для смеха, и даже в таком синтезе человек стремится действовать системно: голову – на место головы, а хвост – на место хвоста.

***

***

Художник провел все три операции: проанализировал, разделив на части, тела известных ему живых существ, систематизировал: ноги к ногам, головы к головам, и лишь затем синтезировал – с намеренным искажением системности и при этом системно. Другой последовательности действий для познания нет, поскольку каждый последующий этап опирается на достижения предыдущего. В случае с классификацией утконоса (с позиций биологии 19 века столь же странного, как и грифон) эти три этапа разделены десятилетиями, и тем лучше видно, что без второго этапа нет третьего, а без первого – нет второго.

***

Не буду морочить головы и дам собственный, тесно увязанный список базовых методов, где каждый следующий этап познания невозможен без предыдущего.

***

0. Пребывание внутри аксиоматической картины мира. Действий нет

1. Наблюдение

2. Гипотеза

3. Анализ

4. Систематизация

5. Синтез

6. Моделирование

7. Теоретизация

8. Аксиоматизация

***

А теперь – по пунктам распишу.

***

0. ПРЕБЫВАНИЕ

Человек держит в уме абстрактную, то есть, уже познанную картину мира. Часть этого знания – животная: мы инстинктивно избегаем нападения на нас, крупных животных, боли, утопления, падения с высоты и тянемся к вкусным запахам и представителям противоположного пола. Мы не изучали этого специально, это нам дано даром, сразу.

***

Часть знания приходит с житейским опытом: человек учится прыгать, плавать, драться, флиртовать, и даже самые ученые мужи порой тратят на отношения с женщинами и своими детьми не меньше энергии, чем на работу. И, да, та картина личной жизни, что встроена в наши головы, прямо влияет на научные результаты.

***

Отдельно стоит поставить общественные представления человека. Ученый-социолог, выросший на догматах апартеида, будет встраивать это видение в каждую свою работу. Общественные аксиомы по степени воздействия на результат исследования ничуть не слабее строго научных.

***

И на самом кончике этого айсберга – собственно научная аксиоматика. Ученый прекрасно отличает гипотезу от теории и теорему от аксиомы, однако на практике большинство многократно подтвердившихся данных принимаются человеком как аксиомы - на веру. Исследование еще не началось, а влияние всей этой махины на будущий результат уже предопределено. И именно с этим багажом человек осуществляет первый этап научного познания – наблюдение.

***

1. НАБЛЮДЕНИЕ

Метеослужба наблюдает за самыми обыденными для нее процессами, не особо надеясь на научный прорыв, но это наблюдение – тоже наука, поскольку неизбежно порождает всю цепочку последующих этапов познания и в итоге, как минимум, уточняет познанное раньше.

***

Инструментальная вооруженность наблюдения непринципиальна: главное в нем – новые данные. Если данные парадоксальны, сразу пахнет переменами, но даже, если сведения самые обыденные, их количество рано или поздно перерастает в качество, а значит, и в перемены.

***

Если нет акта наблюдения, не будет и всего последующего перечня приемов. Даже когда исследователь пересматривает середку научного процесса, он опирается на данные чьих-то наблюдений.

***

Наблюдение – самый важный этап познания. Читал, как начальник археологической экспедиции выбросил в отвал найденный в средневековых слоях роскошный нуклеус, - как волос из борща. Научное познание остановлено на самом первом этапе. В 1917 году активно горели архивы Охранки. В 1872 году были сожжены госархивы Франции по 1857 год. Сфера наблюдения, соответственно, резко сузилась. Хотя с другой стороны, если нет данных, – нет и целой серии научных проблем, а значит, нет и повода менять с таким трудом созданную картину мира. «Нуклеусы» выкидывают чаще, чем мы думаем.

***

2. ГИПОТЕЗА

Данные наблюдений дают основание для выдвижения гипотезы. Гипотеза предполагает доказательства, и данные наблюдений из серии возможных доказательств – первичные.

***

Гипотеза всегда базируется на общей (всегда устаревшей) картине мира. Причина: эта картина мира пронизана миллионами доказанных логических связей, и не опираться на них означает утратить связь с собственным образом реальности. В случае с выброшенным нуклеусом была угроза именно этому образу реальности, а значит, и возможности создать хорошо защищенную гипотезу, - и включилась самоцензура.

***

3. АНАЛИЗ

Анализ — это приём мышления, который подразумевает разъединение целостного предмета на составляющие части (стороны, признаки, свойства или отношения). Если предмет наблюдения – необычный синоптический феномен, изучают все сопутствующие погодные факторы, а если – птица, идентифицированная на уровне гипотезы как черный лебедь, следует изучить его органы и образ жизни с целью убедиться, что это именно лебедь, а не новый вид.

***

Здесь хорош пример с утконосом. На этапе наблюдения «нуклеус» просто выбросили, - никто не поверил, что такое животное реально. На этапе гипотезы его отнесли к кротам, и лишь на этапе анализа органов оказалось, что это млекопитающее откладывает яйца.

***

4. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ

Система — множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство. Утконоса нельзя отнести и к птицам, и к рептилиям, и к млекопитающим одновременно, требуется точно определить какой-то один класс, - иначе рухнет вся биологическая аксиоматика, построенная именно на классах. Впрочем, иногда именно так и происходит: рушится аксиоматика, и тот же теплород оказывается в прошлом.

***

На мой взгляд, научные взгляды терпят изменения, прежде всего, на этом этапе. Не в тот момент, когда в слоях средневековья находят нуклеус, не в момент выдвижения гипотезы – в такой ситуации заведомо ненадежной - и не в момент анализа всех сопутствующих нуклеусу артефактов, а на этапе систематизации проанализированных данных. Может, например, оказаться, что нуклеусов больше одного, что присутствие их в группе с другими артефактами исторически необъяснимо, а собрались эти предметы все вместе потому, что у них идентичная плотность и масса. Просто стратиграфия как наука базируется на ошибочной гипотезе о поочередном формировании слоев (ошибочность постулата была доказана фундаментальным экспериментом не позднее 1994 года). Система новых знаний о порядке формирования слоистости приводит к новой системе знаний и в археологии. Нуклеусы больше выкидывать не надо; их присутствие среди чужеродных артефактов с этого момента уже неопасно для карьеры.
***
Кстати, тот факт, что предеметы разных эпох склонны лежать вместе на так называемом "материке", археологам известен давно. Решить эту проблему пытался еще Дарвин (см. 2 том советского издания за 1936 год), предположивший, что в "самоуглублении" предметов и даже зданий повинны земляные черви. С 1994 года парадокс перестал быть парадоксом, и там, где предметы скопились на "материке", отныне следует искать следы оползня или иной причины механического разделения разнородных элементов на слои.

***

5. СИНТЕЗ

Синтез – это приём мышления, который подразумевает соединение ранее выделенных частей (сторон, признаков, свойств или отношений) предмета в единое целое.

***

Именно после систематизации данных то, что было когда-то проанализировано по частям, поучает возможность непротиворечивого соединения в одно понятийное целое. Вобла попадает в раздел промысловых рыб и пивные ларьки, плутоний – к оружейникам, а утконос – в тот же отряд, что и ехидны.

***

6. МОДЕЛИРОВАНИЕ

Найденное мной определение моделирования сильно заужено: в силу многозначности термина авторы с ним просто не справились. Для науки, на мой взгляд, моделирование процессов важнее моделирования объектов, поэтому прошедший синтез и нашедший свое место в науке новый объект обкатывают в самых разных, гипотетически родных для него процессах. Только так человек и узнает в точности, можно ли кормить утконоса кормом для рыбок, и как ведет себя плутоний в присутствии графитовых стержней. Здесь нужны все виды моделей - от чисто умственных до физически точных.

***

7. ТЕОРЕТИЗАЦИЯ

Термин часто используют как уничижительный – совершенно неоправданно. Сначала дам определение термина «теория».

***

Теория - учение, система научного знания, описывающая и объясняющая некоторую совокупность явлений и сводящая открытые в данной области закономерные связи к единому объединяющему началу.

***

Надо понимать, что в полной мере «открытые в данной области закономерные связи» проявляются не ранее этапа моделирования. Даже если исследователь угадал, с чем именно столкнулся, еще на этапе наблюдения, в полной мере связи проявят себя только на этапе моделирования процессов. И лишь после этого открытие будет готово к встраиванию в систему существующих научных знаний.

***

В тех случаях, когда новое открытие ломает существующую систему научных взглядов, встраивать его надо синхронно с корректировкой уже существующего научного багажа. Это болезненный процесс, и происходит он именно на этапе теоретизации – неизбежного и финального этапа познания.

***

8. АКСИОМАТИЗАЦИЯ

Аксиомами для человека являются не только те аксиомы, что определены так в учебниках. Все, что на опыте можно не доказывать, а просто принять на веру, человек принимает на веру. Классическая теория всемирного тяготения Исаака Ньютона это именно теория – не аксиома, однако на практике никто, ссылающийся на Ньютона в статье, не станет еще раз обосновывать ньютоновскую правоту. И так – во всем.

***

На этом этапе знание, признанное научным и прошедшее теоретизацию, переходит в разряд того, что никто не станет доказывать повторно – после автора. Есть одно - авторское – доказательство, и его хватает. Открытие встраивается в картину мира, изменяя и обогащая ее, и возникает новая аксиоматическая картина мира, с опорой на которую люди и продолжат совершать открытия и ошибки.

***

Здесь мы сами собой переходим в сектор «0. Пребывание». Цикл завершился и готов к повторению.

***

РЕЗЮМЕ

Итак, я перегруппировал научные приемы таким образом, чтобы получилась эта тесно связанная группа, в которой каждый последующий прием невозможен без реализации предыдущего.

***

0. Пребывание

1. Наблюдение

2. Гипотеза

3. Анализ

4. Систематизация

5. Синтез

6. Моделирование

7. Теоретизация

8. Аксиоматизация

***

Два из девяти введены мной, остальные семь принципиально перегруппированы. С целью оправдать именно такой набор и порядок я приведу в систему и все остальные, указанные в списке самом начале.

(продолжение следует)