Концепции современного естествознания

К теоретическим методам относятся: формализация — построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности; аксиоматизация — построение теорий на основе аксиом (утверждений, доказательства истинности которых не требуется); гипотетико-дедуктивный метод — создание системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.

Такие научные методы классифицируют по сфере использования метода во всех отраслях человеческой деятельности; во всех областях науки; в отдельных разделах науки. Соответственно выделяют всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы.

К всеобщим методам относятся:

анализ — расчленение целостного предмета на составные части (стороны, признаки, свойства или отношения) с целью их всестороннего изучения;

синтез — соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое;

абстрагирование — отвлечение от несущественных для данного исследования свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих свойств и отношений;

обобщение — прием мышления, в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов;

индукция — метод исследования и способ рассуждения, при котором общий вывод строится на основе частных посылок;

дедукция — способ рассуждения, посредством которого из общих посылок с необходимостью следует заключение частного характера;

аналогия — прием познания, при котором на основе сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве в других признаках;

моделирование — изучение объекта (оригинала) путем создания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал с определенных сторон, интересующих исследователя;

классификация — разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для исследователя признаком (особенно часто используется в описательных — науках во многих разделах биологии, геологии, географии, кристаллографии и т. п.).

Примером общенаучных методов являются научные наблюдения и научный эксперимент, а конкретно-научных, каких множество в каждой науке, — известная всем из школьного курса химии «лакмусовая бумажка».

Большое значение в современной науке приобрели статистические методы. Они позволяют определить средние значения, характеризующие всю совокупность изучаемых предметов. «Применяя статистический метод, мы не можем предсказать поведение отдельного индивидуума совокупности. Мы можем только предсказать вероятность того, что он будет вести себя некоторым определенным образом… Статистические законы можно применять только к большим совокупностям, но не к отдельным индивидуумам, образующим эти совокупности»[33].

Статистические методы называются так потому, что впервые они были применены в статистике. В противоположность им все другие методы получили название динамических.

Характерной особенностью современного естествознания является то, что методы исследования все в большей степени влияют на его результат (так называемая «проблема прибора» в квантовой механике).

Следует различать методологию науки как учение о методах и методику как описание применения конкретных методов исследования.

Применение математических методов в естествознании.

После триумфа классической механики И. Ньютона количественные методы стали применятся и в других науках. Так, А.Л. Лавуазье, систематически используя в своих опытах весы, заложил основы количественного химического анализа. Разработка И. Ньютоном и Г.В. Лейбницем (независимо друг от друга) дифференциального и интегрального исчисления, развитие статистических методов анализа, связанных с познанием вероятностного характера протекания многих природных процессов, способствовали проникновению математических методов в другие естественные науки.

«Все законы выводятся из опыта. Но для выражения их нужен специальный язык. Обиходный язык слишком беден, кроме того, он слишком неопределенен для выражения столь богатых содержанием точных и тонких соотношений. Таково первое основание, по которому физик не может обойтись без математики; она дает ему единственный язык, на котором он в состоянии изъясняться»[34].

Дифференциальное и интегральное исчисление хорошо подходит для описания изменения скоростей движений, а вероятностные методы — для изучения необратимости и создания нового. Все можно описать количественно и тем не менее остается проблемой отношение математики к реальности. По мнению одних методологов, чистая математика и логика используют доказательства, но не дают нам никакой информации о мире (почему А. Пуанкаре и считал, что законы природы конвенциальны), а только разрабатывают средства его описания. Однако еще Аристотель писал, что число есть промежуточное между частным предметом и идеей, а Г. Галилей полагал, что Книга Природы написана языком математики.