Методы эмпирического исследования

Понятие метод (от греческого слова «методос» — путь к чему-либо) означает совокупность приемов и операций практическо­го и теоретического освоения действительности. Метод вооружает человека системой принципов, требований, правил, руководствуясь которымион может достичь намечен­ной цели. Владение методом означает для человека знание того, каким образом, в какой последовательности совершать те или иные действия для решения тех или иных задач, и умение применять это знание на практике. Учение о методе начало развиваться еще в науке Нового вре­мени. Ее представители считали правильный метод необходимым ориентиром в движении к надежному, истинному знанию. Так, видный фи­лософ XVII в. Ф. Бэкон сравнивал метод познания с фонарем, освещающим дорогу путнику, идущему в темноте. А другой из­вестный ученый и философ Нового времени Р. Декарт изложил свое понимание метода следующим образом: «Под методом, - писал он в «Правилах для руководства ума», - я разумею достоверные и легкие правила, строго соблюдая которые человек никогда не примет ничего ложного за истинное и, не затрачивая напрасно никакого усилия ума, но постоянно шаг за шагом приумножая знание, придет к истинному познанию всего того, что он будет способен познать»[1].

Существует целая область знания, которая специально зани­мается изучением методов познания и которую принято именовать мето­дологией. Методология дословно означает «учение о методах». Методы научного познания принято подразделять по степе­ниих общности, т. е. по широте применимости в процессе на­учного исследования. Всеобщих методов в истории познания известно два: диалек­тический и метафизический. Отметим, что это общефилософские методы. Ме­тафизический метод с середины XIX века начал все больше и больше вытесняться из естествознания диалектическим методом. Вторую группу методов познания составляют общенаучные методы, которые используются в самых различных областях науки, т. е. имеют весьма широкий, междисциплинарный спектр применения. Сама классификация общенаучныхметодов тесно связана с поня­тием уровней научного познания. В этом смысле можно выделить два уровня научного познания: эмпирический и теоретический. Одни общенаучные методы применяются толь­ко на эмпирическом уровне (наблюдение, эксперимент, измерение), другие — только на теоретическом (идеализация, формализация), а некоторые (например, моделирование) — как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях. К третьей группе методов научного познания можно отнести методы, используемые только в рамках исследований какой-то конкретной науки или какого-то конкретного явления. Такие методы именуются частнонаучными. Каждая частная наука (био­логия, химия, геология и т. д.) имеет свои специфические мето­ды исследования.

К общенаучным методам эмпирического исследования можно отнести наблюдение, измерение и эксперимент. Можно сказать, что наблюдение лежит в основе всех иных эмпирических приемов исследования, являясь наиболее элементарным из них. И измерение, и экспе­римент включают в себя наблюдение, но последнее может быть осуще­ствлено и без первых двух. В науке наблюдение используется для получения эмпирической информации относительно исследуемой области, но главным образом — для проверки и обоснования истинности эмпири­ческих суждений. Под научным наблюдением мы будем понимать восприятие предметов и явлений действительности, осуществляемое с целью их познания. В акте наблю­дения можно выделить: 1) объект наблюдения, 2) его субъект, 3) средства, 4) условия наблюдения, 5) систему знания, исходя из которой формируется цель наблюдения и интерпретируется его результаты. Все эти компонен­ты акта наблюдения следует учитывать при обнародовании результатов на­блюдения для того, чтобы его мог повторить любой другой наблюда­тель. Важнейшим требованием к научному наблюдению является тре­бование интерсубъективности. Это означает, что наблюдение мо­жет повторить каждый наблюдатель с одинаковым результатом. Лишь при соблюдении этого требования результат наблюдения будет вклю­чен в науку.

Интерсубъективность наблюдения принципиально важна потому, что она свиде­тельствует об объективности результата наблюдения. Если все наблю­датели, повторившие некоторую исследовательскую процедуру, получили один и тот же результат, то это дает нам основание считать результат наблюдения объективным научным свидетельством, а не ошибкой отдельного наб­людателя. Конечно, интерсубъективность наблюдения не может с дос­товерностью обосновать его результата, поскольку заблуждаться могут все наблюдатели (если все они, к примеру, исходят из ложных теоретиче­ских предпосылок), однако интерсубъективность предохраняет нас от ошибок того или иного конкретного наблюдателя. Следует иметь в виду, что результаты наблю­дений ученых одной научной эпохи могут быть исправлены или даже отброшены учеными другой эпохи. Это обусловлено тем, что результат всякого наблюдения неявно опирается на определенные гносеологиче­ские и конкретно-научные предпосылки, которые могут быть пересмотрены последующими поколениями ученых. Таким образом, результат на­блюдения всегда содержит элемент субъективности, однако в рамках каждой отдельной научной эпохи интерсубъективность наблюдения свидетельствует о его относительной объективности.

Наблюдения, далее, можно разделить на непосредственные и косвенные. При непосредственном наблюдении ученый рассматривает сам избранный объ­ект. Однако далеко не всегда это возможно. Например, объекты кван­товой механики или многие объекты астрономии невозможно наблю­дать непосредственно. О свойствах таких объектов мы можем судить лишь на основе их взаимодействия с другими объектами. Подобного рода наблюдения называют косвенными наблюдениями. Косвенное на­блюдение опирается на предположение об определенной закономерной связи между свойствами непосредственно наблюдаемых объектов и на­блюдаемыми проявлениями этих свойств и содержит логический вывод о свойствах ненаблюдаемого объекта на основе наблюдаемого эффекта его действия. Например, изучая поведение элементарных частиц, физик непосредственно наблюдает лишь их треки в камере Вильсона, которые представляют собой результат взаимодействия элементарной частицы с молекулами пара, заполняющего камеру. По характеру треков ученый судит о поведении и свойствах изучаемой частицы. Следует отметить, что между непосредственным и косвенным наблюдением нельзя про­вести резкой границы. В современной науке косвенные наблюдения по­лучают все большее распространение по мере того, как увеличивается число приборов, используемых при наблюдении, и расширяется сфера научного исследования. Наблюдаемый предмет воздействует на при­бор, а ученый непосредственно наблюдает лишь результат взаимодей­ствия предмета с прибором.

Наблюдение можно считать разновидностью научной практики. Это обу­словлено тем, что акт наблюдения с необходимостью предполагает исследовательскую деятельность, связанную с самой процедурой чувственного восприятия, использованием приборов и т. п. Его специфика, по сравнению с другими видами практики, состоит в том, что наблюдение не включает в себя не­посредственного физического воздействия на объект (либо этим воз­действием в ряде случаев можно пренебречь). Но оно является необходимым элемен­том других эмпирических методов познания — измерения и экспери­мента, которые опираются на практические действия с предметами.

Измерением называют процесс представления свойств реальных объектов в виде числовой величины. В самом общем виде величиной можно назвать все то, что может быть больше или меньше, что может характеризовать объект в той или иной степени; числовая вели­чина - такая характеристика изучаемого предмета, которая может быть выражена числом. Таким образом, измерение представляет собой установление числового соотношения между свойства­ми объектов. Отметим, что измерение - это новая ступень в развитии эмпирического познания. Переход от наблюдения к измерению требует новых приборов и инст­рументов, а также иных понятий и предположений. Результаты на­блюдения обычно выражаются с помощью качественных и сравнитель­ных понятий. Качественные понятия - такие, как "теплый", "зеле­ный", "большой", - обозначают некоторые классы предметов. Приписывая предмету то или иное свойство, выражаемое качественным понятием, мы тем самым включаем этот предмет в определенный класс. Можно обратить внимание, когда мы приступаем к исследованию некоторой новой области явлений, то начинаем с форму­лирования качественных понятий, с помощью которых проводим класси­фикацию предметов исследуемой области, опираясь на наблюдение.

После образования качественных понятий и разбиения всех пред­метов на классы, мы можем установить некоторые соотношения между классами однородных предметов с помощью таких сравнительных понятий, как "больше", "теплее", "легче" и т. п. Как видим, сравнительные понятия выражают соотносительную степень интенсивности свойства. В силу это­го можно упорядочить все предметы исследуемой области в некую последователь­ность. Например, с помощью понятий "тяжелее", "легче", "равный по весу" мы можем все предметы расположить в последовательность таких клас­сов, что в один класс попадут предметы, равные по весу, предметы каждого предшествующего класса будут легче предметов последующего класса, а предметы последующего - тяжелее предметов предыдущего.

В свою очередь количественные понятии численно выражают степень интенсивно­сти некоторого свойства. Если с помощью сравнительных понятий упорядочиваются все предметы изучаемой области по степеням интенсивности некоторого присущего им свойства, то с помощью количест­венных понятий приписываются определенные числа степеням интен­сивности интересующего нас свойства. Пусть, например, у нас имеется некая зависимость, в которой каждый последующий класс содержит более тяже­лые предметы, нежели элементы предшествующего класса: деревянные - железные - серебряные - золотые. Мы можем приписать этим клас­сам некоторые числа, скажем, - 10 - 15 - 20 - 25. После этого у нас появляется возможность выражать свойство "быть тяжелее/легче" числом, т. е. измерять его. Именно так действительно измеряется твердость минера­лов: один минерал считается более твердым, чем другой, если он может оставить царапину на этом втором минерале. Все минералы распола­гаются в некую последовательность, в которой каждый последующий является более твердым, чем предшествующий. К примеру, алмазу - самому твердому ми­нералу - приписано число 10; остальным - тем меньшее число, чем дальше отстоит минерал от алмаза в данной последовательности.

Можно обратить внимание, что измерение описанного вида, опирающееся на сравнительные поня­тия, еще не вполне совершенно, поскольку у нас еще нет собственно количественных понятий, а числа, приписываемые нами свойствам объектов, выбираются достаточно произвольно. Однако сравнитель­ные понятия могут послужить основой для формирования количест­венного понятия на базе точных количественных методов исследова­ния. Это оказывается возможным лишь на основе более глубокого по­знания сущности изучаемых явлений и уточнения гносеологических и теоретических предположений относительно изучаемой области.

Рассмотрим в качестве примера формирование понятия температу­ры (т. е. количественного понятия теплоты). В разговорном языке мы находим для ее обозначения такие качественные понятия как "теплый", "холодный" и сравнительные понятия - "теплее", "холоднее". Этих понятий нам вполне достаточно для классификации реалий нашей повседневной жизни. Однако применить ка­кую-либо количественную оценку теплоты без исследования физиче­ских причин и связей этого явления с другими явлениями представляет­ся невозможным. Именно поэтому высказывание "один предмет в три раза теплее дру­гого" кажется столь же странным, как и высказывание "небо в Самаре в три раза голубее, чем в Москве". Еще во времена Герона Александрийско­го (1 в. н.э.) было замечено, что воздух расширяется, когда становится более теп­лым. Связь состояний "теплее" и "больше по объему" могла привести к мысли о том, чтобы квалифицировать изменение объема тела в качестве наглядного репрезентанта его нагретости. Галилей, изучая сочинения Герона, действи­тельно пришел к этой мысли и для ее осуществления создал термоскоп - прибор, показывающий изменение состояния нагретости. Термоскоп состоял из трубки с шариком на конце, в которой находился воздух. Открытый конец трубки помещался в жидкость. Столбик жидкости в трубке опускался, когда воздух в шарике становился теплее, и, соответственно, подни­мался, когда воздух охлаждался и его объем становился меньше. Вместе с тем тер­москоп Галилея еще не позволял ввести количественное понятие тем­пературы. Этот прибор служит лишь для наглядной фиксации состоя­ний "теплее" - "холоднее". Если раньше при фиксации этих состояний мы могли полагаться только на свои субъективные ощущения, то те­перь, используя термоскоп, мы передаем эту функцию объективному процессу изменения объема.

Важнейшим методом эмпирического познания является экспери­мент, который обычно включает в себя наблюдение и измерение, а также непосредственное физическое воздействие на изучаемые объек­ты. Одной из наиболее характерных особенностей науки Нового вре­мени является широкое использование эксперимента в научном иссле­довании. Эксперимент представляет собой непосредственное материальное воздейст­вие на реальный объект или окружающие его условия, производимые с целью познания этого объекта.

В эксперименте можно выделить следующие элементы: 1) цель экс­перимента, 2) объект экспериментирования, 3) условия, в которых на­ходится или в которые помещается объект, 4) средства эксперимента, 5) само материальное воздействие на объект. Каждый из названных элементов может быть положен в основу классификации этого когнитивного приема. Например, экс­перименты можно разделять на физические, химические, биологические и т. д. в зависимости от различия объектов экспериментирования. Одна из наиболее простых классификаций основывается на различиях в це­лях эксперимента. Целью эксперимента может быть установление каких-либо зако­номерностей или обнаружение фактов. Эксперименты, проводимые с такой целью, называются "поисковыми". Результатом поискового экс­перимента является новая информация об изучаемой области. Однако чаще всего эксперимент проводится с целью проверки некоторой гипо­тезы или теории. Такой эксперимент называется "проверочным". Ясно, что невозможно провести резкой границы между этими двумя видами эксперимента. Один и тот же эксперимент может быть поставлен для проверки гипотезы и, в то же время, дать неожиданную информацию об изучаемых объектах. Точно так же и результат поискового эксперимен­та может заставить нас отказаться от принятой гипотезы или, напро­тив, дать эмпирическое обоснование нашим теоретическим рассужде­ниям. В современной науке один и тот же эксперимент все чаще обслу­живает разные цели.

В самом общем плане эксперимент представляет собой вопрос, обращенный исследователем к природе. Но чтобы вопрос был осмысленным и предполагал определенный ответ, он должен опираться на предварительное знание об исследуемой области. Это знание и дает теория и именно она ставит тот вопрос, ответ на который должна дать природа. Именно поэтому эксперимент как вид материальной деятельности всегда связан с теорий. Первоначально во­прос формулируется в языке теории, т. е. в теоретических терминах, обозначающих абстрактные, идеализированные объекты. Чтобы экс­перимент мог ответить на вопрос теории, этот вопрос нужно перефор­мулировать в эмпирических терминах, значениями которых выступают определенные эмпирические объекты.

Рассмотрим на примере экспериментального открытия светового давления возможные этапы подготовки и проведения эксперимента. Известно, что идея о том, что свет производит давление на освещаемые тела, была высказана еще И. Кеплером. В корпускулярной теории света И. Ньютона эта идея по­лучила теоретическое развитие и обоснование: поток корпускул, пред­ставляющий собой свет, ударяясь о поверхность тела, должен произво­дить давление. Из волновой теории X. Гюйгенса также следовало, что световая волна давит на освещаемые тела. Таким образом, теория по­ставила вопрос о существовании светового давления и предсказала, что ответ на него должен быть положительным. Однако долгое время было неясно, как поставить эксперимент для получения ответа на этот вопрос.

Создатель электромагнитной теории Дж. К. Максвелл вычислил величину светового давления. Согласно теории, сила давления зависит от интенсивности света. Для случая, когда световые лучи образуют па­раллельный пучок, давление p равняется плотности световой энергии и, т. е. энергии в единице объема. При этом предполагается, что тело, на которое падает свет, является абсолютно черным, т. е. поглощает всю па­дающую на него световую энергию. Если же коэффициент отражения те­ла не равен нулю, а имеет некоторое значение g, то давление р = и (I +g). Для идеального зеркала, коэффициент отражения которого равен I, давление р, согласно этой формуле, будет равно 2 и. Если интенсивность света, т. е. количество энергии, приходящей через 1 см за 1 сек, обозна­чить через J, то плотность лучистой энергии будет равно дроби J: с, где с — скорость света. Подставив вместо и выражение J: с в формулу для вычисления давления, получим соотношение p = (J: с) (I + g). Пользуясь последней формулой, Максвелл вычислил, что сила, с которой солнеч­ные лучи в ясный день давят на 1 м черной поверхности, равна 0,4 мг.

Теоретическая основа эксперимента была подготовлена. Световое давление было представлено в виде измеряемой величины, а вычислен­ное значение этой величины могло дать представление о тонкости и сложности эксперимента. Однако проблема была сформулирована лишь в теоретических терминах, относящихся к идеализированным объектам и свойствам, с которыми какое-либо реальное действие было невозможно. В расчет Максвелла входили такие понятия, как "абсолютно черное те­ло", "идеальное зеркало", "интенсивность света" и т. п. Однако, ни наблюдать, ни измерять объекты, обозначенные этими понятиями, было нельзя. Только после того, как русский ученый П. Н. Лебедев придал этим по­нятиям определенный эмпирический смысл, ему удалось построить прибор для обнаружения и измерения светового давления.

Прибор, созданный ученым, состоял из легкого подвеса на тонкой нити, по краям которого были прикреплены очень тонкие и легкие крылышки. Одно из крылышек было зачернено, а другое оставлено блестящим. Подвес помещался в сосуде, из которого был откачен воздух. Свет от дуговой лампы концентрировался при помощи системы линз и зеркал на одном из крылышек и вызывал закручивание подвеса, которое мож­но было наблюдать и, соответственно, замерять. Определенная часть светового пучка подавалась на термоэлемент, который служил для измерения величины падающей энергии J. Измерения Лебедевым светового давления с по­мощью этого прибора дали величину, согласующуюся с предсказанной.

На этом примере можно видеть, каким образом за­дача теоретического свойства формулируется как задача экспериментальная. В эксперименте П.Н.Лебедева световое давление было интерпретировано как наблюдаемое закручивание подвеса, а интенсивность света посредством термоэле­мента трансформировалась в тепловое расширение. Цель эксперимен­та, которая, с точки зрения теории, квалифицировалась как обнаружение и измере­ние светового давления, непосредственно-практически ставилась как обнаружение и измерение закручивания подвеса. Непосредственный результат экспе­римента состоял в обосновании эмпирического суждения: "Подвес закру­чивается". Итак, в результате теоретического осмысления эмпирически наблюдаемого по­ложения дел, выраженного этим суждением, отечественный ученый получил возможность сформулировать результат: "Световое давление существует".

Отметим, что при рассмотрении последовательности этапов проведения экспе­римента на первое место следует поставить формулировку проблемы, для решения которой ставится эксперимент. В приведенном выше при­мере проблема формулировалась так: "Существует ли в действительно­сти световое давление и если существует, то какова его величина?". Проблема, на которую должен дать ответ эксперимент, детерминирует и выбор величин, определяемых в ходе эксперимента. В рассмотренном выше случае этими величинами были световое давление и интенсив­ность света. Отметим, что сами эти величины не могли быть обнаружены и зафиксиро­ваны в эксперименте. Для того, чтобы войти в экспериментальные про­цедуры ( это обозначим как первый этап), они предварительно должны быть интерпрети­рованы эмпирически, т. е. представлены в виде некоторых других вели­чин, которые можно непосредственно наблюдать и измерять.

Подчеркнем, что второй этап исследования - выбор эмпирической интерпретации теоретических величин - чрезвычайно важен при подготовке эксперимента. Только после этого наши теоретические построения и расчеты приобретают эмпири­ческий смысл, а сам эксперимент становится принципиально возмож­ным. В рассмотренном выше эксперименте Лебедева световое давление эмпирически было представлено как закручивание подвеса, а интенсивность света — как тепловое расширение в термоэлементе. Теперь закручивание подвеса и тепло­вое расширение можно было наблюдать и измерять непосредственно.

Третий этап в проведении эксперимента — выбор условий и исполь­зуемых приборов — определяется эмпирической интерпретацией теоре­тических величин. Если мы хотим, чтобы световое давление было пред­ставлено как закручивание подвеса, то мы должны создать такие усло­вия, чтобы это закручивание не могло быть вызвано никаким другим воздействием. В эксперименте Лебедева трудность состояла в том, что силы светового давления столь малы, что и их действие легко перекрыва­лось рядом других факторов. Среди них наиболее существенными были конвекционные токи воздуха и радиометрические силы. Когда подвес был окружен воздухом, движение воздушных потоков могло закручи­вать его. Чтобы устранить или хотя бы ослабить действие этого факто­ра, ученый поместил подвес в стеклянный баллон, из которого воздух можно было выкачать. Радиометрический эффект заключается в том, что освещенная сторона пластинки нагревается сильнее неосвещенной стороны, и противоположные стороны испытывают неодинаковое дав­ление газа, что может также вызвать закручивание подвеса. Чтобы из­бежать этого, крылышки приходилось делать как можно более тонки­ми. Трудности, связанные с исключением всех побочных эффектов, бы­ли в данном случае столь велики, что на их преодоление у отечественного исследователя ушло более трех лет.

После того, как выбраны условия эксперимента и исключено влия­ние всех побочных факторов, наступает четвертый этап исследования - воздействие на объект, наблюдение его поведения и измерение контролируемых вели­чин. Этот этап можно назвать решающим в проведении эксперимента. Именно для него проводится вся подготовительная работа, и именно на этом этапе мы получаем ответ на вопрос теории, обращенный к приро­де. В эксперименте Лебедева ответ был положительным, а в экспери­менте Майкельсона, к примеру, природа ответила: "Нет!", — хотя, заметим, уве­ренность в существовании эфира была ничуть не меньшей, чем уверен­ность в существовании светового давления.

И, наконец, последний, пятый этап в проведении эксперимента заключается в обработке полученных данных, их теоретическом осмыслении и включе­нии в науку. Обращаясь опять к нашему примеру, отметим, что закручивание подвеса, наблюдавшееся в эксперименте, ис­толковывается как вызванное световым давлением. Отсюда делается вывод, что давление света действительно существует, и утверждение об этом включается в теорию как получившее экспериментальное обоснование.

Рассмотрение структуры и этапов проведения эксперимента позво­ляет дать более обоснованный ответ на вопрос о соотношении теории и эксперимента. Последний, как можно заключить, отнюдь не противопоставлен теории и не выступает как нечто, нахо­дящееся целиком вне ее. Эксперимент неотделим от теории, ибо он существенно зависит от нее. Как человеческий глаз для того, чтобы выступать органом зрения, должен соединяться с мозгом в единую функцио­нальную систему, так и эксперимент, для того чтобы служить средст­вом получения нового знания, должен соединиться в единую систему с теорией. Роль теории в создании эксперимента особенно ярко проявляется в су­ществовании такой формы познания (но не практической деятельно­сти!), как мысленный эксперимент, т. е. мысленное представление опе­раций с ментально заданными объектами. Стоит подчеркнуть, что вообще всякий экспери­мент при его обдумывании и планировании выступает вначале как мысленный эксперимент. Но если обычный (материальный) экспери­мент обязательно включает в себя материальную деятельность с реаль­ными вещами и процессами, что заставляет нас при планировании экс­перимента рассчитывать на реальные приборы, реальные окружающие условия и вообще конкретную эмпирическую интерпретацию теоретических понятий, то мысленный эксперимент отличается тем, что один из эта­пов его проведения - реальное воздействие на реальный объект - отсутствует. Это позволяет нам включать в эксперимент идеализированные объекты, идеальные приборы и идеальные условия. Такого рода эксперимент целиком находится внутри теории, и его отличие от обыч­ного теоретического рассуждения заключается лишь в том, что он опирается на некие наглядные образы и представления.

Однако следует подчеркнуть, что наблюдение, измерение и экспе­римент, хотя и тесно связаны с теоретическими операциями, явля­ются все же разновидностью практической деятельности. Осуществляя рас­смотренные эмпирические процедуры, мы выходим за рамки чисто ло­гических рассуждений и обращаемся к материальному действию с ре­альными вещами. В конечном итоге, только через посредство такого действия получают подтверждение или опровержение наши представ­ления о действительности. В эмпирических познавательных процедурах наука вступает в непосредственный контакт с отображаемой ею дейст­вительностью — именно в этом заключается непреходящее значение на­блюдения, измерения и эксперимента для научного познания.

§3. Методы теоретического исследования

Начнем наше рассмотрение с общенаучных методов теоретического познания. Абстрагирование. Процесс познания начинается с рассмотрения конк­ретных, чувственно воспринимаемых предметов и явлений, их внешних признаков, свойств и связей. Только в результате изу­чения чувственно-конкретного человек приходит к каким-то обобщенным представлениям, понятиям, к тем или иным тео­ретическим положениям, т. е. научным абстракциям. Абстрагирование, таким образом, зак­лючается в мысленном отвлечении от менее суще­ственных свойств, сторон, признаков изучаемого объекта с одновременным выделением, формированием одной или несколь­ких существенных сторон, свойств, признаков этого объекта. Результат, получаемый в процессе абстрагирования, именуют абстракцией (или используют термин «абстрактное» — в отличие от конкретного).

Необходимо подчеркнуть, что переход от чувственно-конкретного к абстрактному всегда связан с известным упрощением действительности. Вместе с тем, восходя от чувственно-конкретного к абстрактному, теоретическому, исследователь получает возможность глубже понять изучаемый объект, раскрыть его сущность. Вместе с тем, в истории науки имели место и ложные, неверные абстракции, не отражавшие ровным счетом ничего в объектив­ном мире (например, эфир, теплород, жизненная сила, электрическая жидкость и т. п.). Использование подобных «мертвых абстракций» создавало лишь видимость объяснения наблюдаемых явлений. В действительности же никакого углубления познания в этом случае не происходило.

Идеализация. Мыслительная деятельность исследователя в процессе науч­ного познания включает в себя особый вид абстрагирования, который называют идеализацией. Идеализация представляет собой мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с конкретными целями исследования. В результате таких изменений могут быть, например, ис­ключены из рассмотрения определенные свойства, стороны, призна­ки объектов. Так, широко распространенная в механике идеа­лизация, именуемая материальной точкой, подразумевает тело, лишенное всяких размеров. Ясно, что такой абстрактный объект, размерами которого пренебрега­ют, очень удобен при описании движения. Причем подобная абстрак­ция позволяет заменить в исследовании самые различные ре­альные объекты: от молекул или атомов при решении многих задач статистической механики до планет Солнечной системы при изучении, к примеру, их движения вокруг Солнца.

Основное положительное значение идеализации как метода научного познания заключается в том, что получаемые на ее ос­нове теоретические построения позволяют затем эффективно ис­следовать реальные объекты и явления. Упрощения, достигаемые с помощью идеализации, облегчают создание теории, вскрывающей законы исследуемой области явлений материального мира. Если теория в целом правильно описывает реальные явле­ния, то правомерны и положенные в ее основу идеализации.

Формализация. Под формализацией понимается особый подход в научном познании, который заключается в использовании специальной символики, позволяющей отвлечься от изучения реальных объектов, от содержания описывающих их теоретических поло­жений и оперировать вместо этого некоторым множеством сим­волов (знаков). Ярким примером формализации являются широко исполь­зуемые в науке математические формулы. Для построения любой формальной системы необходимо: а) задание алфавита, т. е. определенного набора знаков; б) задание правил, по которым из исходных знаков этого алфавита могут быть получены «слова», «формулы»; в) задание правил, по кото­рым от одних слов, формул данной системы можно переходить к другим словам и формулам (так называемые правила вывода). В результате создается формальная знаковая система в виде определенного искусственного языка.

В химии, например, соответствующая химическая сим­волика, вместе с правилами оперирования ею явилась одним из вариантов формализованного искусственного языка. Отметим, что все бо­лее важное место метод формализации занимал в логике по мере ее развития. Труды Лейбница положили начало созданию мето­да логических исчислений. Последний привел к формированию в середине XIX в. математической логики, которая во второй половине ХХ столетия сыграла важную роль в развитии ки­бернетики, в появлении электронных вычислительных машин, в решении задач автоматизации производства и т. д.

Необходимо подчеркнуть, что язык современной науки существенно отличается от есте­ственного человеческого языка. Он содержит много специальных терминов, выражений, в нем широко используются сред­ства формализации, среди которых центральное место при­надлежит математической формализации. Исходя из потреб­ностей науки, создаются различные искусственные языки, пред­назначенные для решения тех или иных задач. Все множество созданных и создаваемых искусственных формализованных языков входит в язык науки, образуя мощное средство научно­го познания. Вместе с тем следует иметь в виду, что создание какого-то единого формализованного языка науки не представляется воз­можным.

Анализ и синтез. Эти методы относятся к общенаучным методам, применяемым на эмпирическом и теоретическом уровнях исследования. Под анализом понимают разделение объекта (мысленно или реально) на составные части с целью их отдельного изучения. В качестве таких частей могут быть какие-то вещественные эле­менты объекта или же его свойства, признаки, отношения и т. п. Анализ — необходимый этап в познании объекта. С древней­ших времен этот метод применялся, к примеру, для разложения на составляющие некоторых веществ. В частности, уже в Древнем Риме анализ использовался для проверки качества золота и се­ребра, когда анализируемое ве­щество взвешивалось до и после нагрева. Постепенно формиро­валась аналитическая химия, которую по праву можно назы­вать матерью современной химии: ведь прежде чем применять то или иное вещество в конкретных целях, необходимо выяс­нить его химический состав. Следует иметь в виду, что в науке Нового времени аналитический метод был абсолютизирован. В указанный период ученые, изучая приро­ду, «рассекали ее на части» (по выражению Ф.Бэкона) и, иссле­дуя части, не замечали значимости целого. Это обстоятельство было результатом метафизического метода мышления, который господствовал тогда в умах естествоиспытателей.

Нет никакого сомнения, что анализ занимает важное место в изучении объек­тов материального мира. Но он составляет лишь первый этап процесса познания. Если бы, скажем, химики ограничивались только анализом, т. е. выделением и изучением отдельных хи­мических элементов, то они не смогли бы познать все те слож­ные вещества, в состав которых входят эти элементы. Сколь бы глубоко ни были изучены, например, свойства углерода и водорода, по этим сведениям еще ничего нельзя сказать о тех многочис­ленных веществах, состоящих из различного сочетания этих химических элементов. Именно поэтому для постижения объекта как единого целого нельзя ограничиваться изучением лишь его составных частей. В процессе по­знания необходимо вскрывать объективно существующие связи между ними, рассматривать их в совокупности, в единстве. Осу­ществить этот второй этап в процессе познания — перейти от изучения отдельных составных частей объекта к осмыслению его как единого связанного целого возможно только в том случае, если метод анализа дополняется другим методом — синтезом.

В процессе синтеза производится соединение воедино состав­ных частей (сторон, свойств, признаков и т. п.) изучаемого объек­та, расчлененных в результате анализа. На этой основе проис­ходит дальнейшее изучение объекта, но уже как единого целого. Необходимо отметить, что анализ и синтез с успехом используются и в сфере мысли­тельной деятельности человека, т. е. в теоретическом познании. Но и здесь, как и на эмпирическом уровне познания, анализ и синтез — это вовсе не две оторванные друг от друга познавательные операции. По свое­му существу - они стороны единого аналитико-синтетического метода познания. Как справедливо подчеркивал в свое время Ф. Энгельс, «мышление состоит столько же в разложении предметов сознания на их элементы, сколько в объединении связанных друг с другом элементов в некоторое единство. Без анализа нет синтеза»[2].

Аналогия. Под аналогией понимается подобие, сходство каких-то свойств, признаков или отношений у различных в целом объектов. Уста­новление сходства (или различия) между объектами осуществля­ется в результате их сравнения. Таким образом, сравнение ле­жит в основе метода аналогии. Если делается логический вывод о наличии какого-либо свой­ства, признака, отношения у изучаемого объекта на основании установления его сходства с другими объектами, то этот вывод называют умозаключением по аналогии. Ход такого умозаклю­чения можно представить следующим образом. Пусть имеется, к примеру, два объекта: А и В. Известно, что объекту А прису­щи свойства Р₁ Р₂…, Р_п, Р_п+1. Изучение объекта В показало, что ему