Метою наукового пізнання є встановлення законів науки, які адекватно відображають дійсність. Вважають, що у природі діють об'єктивні закономірності -стійкі, повторювані зв'язки між предметами та явищами. Ми ж пізнаємо закони -відображення цих об'єктивних закономірностей у свідомості. Закони завжди мають об'єктивний характері і виражають реальні процеси, що пов'язують явища об'єктивного світу. Закони є ступенями пізнання. Прийнято розрізняти закони за ступенем їх спільності: менш загальні (стосуються обмеженої галузі знання, що вивчається конкретними науками, наприклад, закон природного відбору); більш загальні (зачіпають кілька областей знання, поширені у кількох суміжних областях, наприклад, закон збереження енергії); загальні (фундаментальні закони буття, наприклад, принцип розвитку та загального зв'язку). Також виділяють закони функціонування та закони розвитку.
Ознаками закону є універсальність та необхідна істинність речень. Закони повинні відноситися до будь-якого об'єкта, що вивчається цією наукою, а також адекватно відображати предмети та явища та їх властивості, які вивчаються теорією.
Розвиток наукового знання
Загальний хід розвитку науки (і особливо природознавства, яке і нас цікавитиме надалі) включає основні ступені пізнання природи та світу взагалі. Він проходить кілька основних щаблів:
1. Безпосереднє споглядання природи як нерозчленованого цілого - йде вірне охоплення загальної картини природи при знехтуванні частками, що характерно для грецької натурфілософії;
2. Аналіз природи, розчленування її на частини, виділення та вивчення окремих речей і явищ, пошуки окремих причин і наслідків, при цьому за частками зникає загальна картина універсального зв'язку явищ -.характерно для початкового етапу розвитку будь-яких конкретних наук, в їх історичному розвитку, для пізнього Середньовіччя та початку Нового часу;
3. Відтворення цілісної картини на основі вже пізнаних деталей шляхом приведення в рух зупиненого, пожвавлення омертвленого, зв'язування ізольованого раніше, тобто на основі з'єднання аналізу з синтезом - характерно для зрілого періоду розвитку конкретних наук та для сучасної наукивзагалі.
Отже, очевидно, що наукове знання не є раз і назавжди даним феноменом, обсяг та зміст його постійно змінюються, відбувається поява нових гіпотез, теорій та відмова від старих. Але яким є механізм розвитку наукового знання, як співвідносяться в науці старе і нове, які існують моделі розвитку науки?
Нині найчіткіше вимальовуються три основні моделі історичних реконструкцій науки:
1. Історія науки як кумулятивний, поступальний, прогресивний процес;
2. Історія науки як розвиток через наукові революції;
3. Історія науки як сукупність індивідуальних, приватних ситуацій (Кейс стадіс).
Усі три моделі співіснують у сучасному наукознавстві, але виникли вони в різний час, з цим пов'язано домінування окремих моделей у конкретні періоди розвитку науки.
Довгий час панівною моделлю розвитку наукового знання була кумулятивістська, тісно пов'язана із філософією позитивізму. У науці більше, ніж у будь-якій іншій сфері людської діяльності, відбувається накопичення знань. Ця обставина стала основою для формування кумулятивістської моделі розвитку науки. Вона будується на ідеї, що кожен наступний крок у науці можна зробити лише спираючись на попередні досягнення, тому нове знання завжди краще, досконаліше старого, точніше відображає дійсність. Тому попередній розвиток науки є лише підготовкою її сучасного стану. У силу цієї обставини значення мають лише ті елементи знання, які відповідають сучасним теоріям; відкинуті ідеї, визнаючись хибними, є лише непорозуміннями, помилками, відхиленнями від магістрального шляху розвитку науки.
Ці ідеї найповніше були сформульовані на роботах Еге. Маха і П. Дюгема наприкінці в XIX ст.
У зв'язку із загальною кризою позитивізму – методологічної бази кумулятивістської моделі – у середині XX ст. у науку проникають ідеї перервності розвитку, особливості, унікальності окремих періодів у розвитку наукового знання. Вони чітко формулюються у моделі наукових революцій.
Невірним було б вважати, що до появи цієї моделі в історії науки не було уявлень про наукові революції. Прибічники еволюціонізму визнавали їх існування, але вони або розумілися як прискорене еволюційне розвиток, що відбувається у тому напрямі, як і загальний хід розвитку знання, або відсувалися далеко у минуле, як абсолютне початок, як перехід від донаукових уявлень до науковим. І в тому, і в іншому випадку революції повністю вписуються в еволюційний рух.
Нове трактування революцій ґрунтувалося на ідеї абсолютної перервності ходу розвитку наукового знання. Передбачалося, що нова теорія, що виникає під час наукової революції, відрізняється від старої найважливішим чином. Після революції розвиток науки починається наново і йде зовсім у іншому напрямі.
Саме така думка представлена у знаменитій роботі Т. Куна «Структура наукових революцій». У цій роботі автор запровадив таке часто використовуване сьогодні поняття «парадигма» – визнані всіма наукові досягнення, які протягом певного часу дають науковому співтовариству модель постановки проблем та їх вирішення. Таким чином, Кун запропонував дуже плідну ідею про те, що наука – це не просте збільшення знань, а комплекс знань відповідної епохи. Вчені, чия наукова діяльність будується на основі однієї парадигми, спираються на ті самі правила та стандарти наукової практики. Це – передумова для нормальної науки.
Перехід від однієї парадигми до іншої йде через революцію, це – звичайна модель розвитку зрілої науки (Кун вважає, що зрілу науку можна вважати з часів Ньютона).
До цього наука була скупчення дрібних шкіл з різними теоретичними і методологічними підходами. Виділення однієї з них призвело до створення парадигми та знаменувало перехід від передісторії до історії науки.
Парадигма є не просто зразком для сліпого копіювання, а об'єктом для подальшої розробки та конкретизації в нових або більш важких умовах. Мета науки – «втиснути» природу у парадигму. Вона не вимагає створення нових теорій, а розробляє ті з них, із якими суттєво пов'язана її поява. Цим пояснюється дуже глибоке дослідження конкретного фрагмента природи, обраного цією парадигмою.
Парадигма зумовлює постановку експериментів, визначення універсальних констант, кількісних законів. Оскільки в ході революції парадигма виникає відразу як ціле, у своїй завершеній і досконалій формі, вона не вимагає скільки-небудь суттєвого доопрацювання, йде лише уточнення понять, удосконалення техніки експерименту. З одного боку, це сильно обмежує поле зору вченого, веде до наполегливого опору будь-яким змінам у парадигмі. Тому зміна парадигми можлива лише разом зі зміною поколінь учених - усі прихильники старої парадигми повинні відійти від наукової діяльності та поступитися місцем молодим. З іншого боку, наука стає дедалі суворішою всередині тих областей, куди парадигма орієнтує дослідників, накопичується докладна інформація. Тільки той, хто досконало знає свою область дослідження, Формує відповідні передбачення, здатний розпізнати відхилення від них, побачити аномалії на тлі парадигми
До нової зміни парадигми призведуть лише ті аномалії, які є свідченням дійсної кризи науки. При цьому недостатньо усвідомлення кризової ситуації, вичерпання всіх коштів, які представлені старою парадигмою. Відмова від неї відбувається, тільки якщо вона має альтернативу.
Такий підхід до наукової революції передбачає постійний поділ між контекстом відкриття та контекстом підтвердження знання, причому всі зусилля щодо винаходу нового, вся творчість сконцентровані у революційних ситуаціях. Таким чином, наукова творчість - це яскраві, виняткові спалахи, що визначають весь розвиток науки, під час якого здобуте раніше знання у вигляді парадигми обгрунтовується, розширюється, підтверджується.
Діяльність у ході наукових революцій - екстраординарна (тобто надзвичайна, незвичайна), робота ж учених у післяреволюційний період - нормальна, що триває більшу частину часу.
Щодо самого наукового знання, то ідея наукових революцій представляла його розвиток як абсолютно уривчасте. Вся минула історія розглядалася як поступовий, прогресивний рух убік сучасної теорії, Що є сьогодні кульмінацією, вершиною всієї попередньої історії. Настає наступна революція, виникає нова фундаментальна теорія і відбувається нова радикальна ломка минулого, що перебудовується як передісторія нової теорії. Таким чином, кожна наукова теорія спричиняє руйнування минулого і побудову історії наново.
Згодом історики науки спробували поєднати моделі еволюційного та революційного розвитку науки. У науковому пізнанні діє закономірність єдності еволюційного та революційного переходу від одного ступеня пізнання до іншого. У період еволюційного розвитку пізнання відбувається процес удосконалення знань на основі накопичення нових фактів, їх систематизації, формування законів, теорій, розробок нових принципів пізнання, його методів та засобів. Такий еволюційний процес може призвести до суттєвих протиріч із панівною в науці теорією, до заміни її новою теорією, до відкриття принципово нових законів, використання нових методів та засобів.
1. Науковий закон.
1.1 Закони та їх роль у науковому дослідженні.
Відкриття та формулювання законів становить найважливішу мету наукового дослідження: саме за допомогою законів виражаються суттєві зв'язки та відносини предметів та явищ об'єктивного світу
Всі предмети та явища реального світу знаходяться у вічному процесі зміни та руху. Там, де на поверхні ці зміни здаються випадковими, не пов'язаними одна з одною, наука розкриває глибокі, внутрішні зв'язки, у яких відбиваються стійкі, повторювані, інваріантні відносини між явищами. Спираючись на закони, наука отримує можливість не лише пояснювати існуючі факти та події, а й передбачати нові. Без цього немислима свідома, цілеспрямована практична діяльність.
Файли: 1 файл
1. Науковий закон.
1.1 Закони та їх роль у науковому дослідженні.
Відкриття та формулювання законів становить найважливішу мету наукового дослідження: саме за допомогою законів виражаються суттєві зв'язки та відносини предметів та явищ об'єктивного світу.
Всі предмети та явища реального світу знаходяться у вічному процесі зміни та руху. Там, де на поверхні ці зміни здаються випадковими, не пов'язаними одна з одною, наука розкриває глибокі, внутрішні зв'язки, у яких відбиваються стійкі, повторювані, інваріантні відносини між явищами. Спираючись на закони, наука отримує можливість не лише пояснювати існуючі факти та події, а й передбачати нові. Без цього немислима свідома, цілеспрямована практична діяльність.
Шлях до закону лежить через гіпотезу. Дійсно, щоб встановити суттєві зв'язки між явищами, мало одних спостережень та експериментів. З їхньою допомогою ми можемо виявити лише залежності між властивостями, що емпірично спостерігаються, і характеристиками явищ. Таким шляхом можуть бути відкриті лише порівняно прості, звані емпіричні закони. Глибокі наукові чи теоретичні закони відносяться до об'єктів, що не спостерігаються. Такі закони містять у своєму складі поняття, які не можна безпосередньо отримати з досвіду, ні перевірити на досвіді. Тому відкриття теоретичних законів неминуче пов'язане із зверненням до гіпотези, за допомогою якої намагаються намацати шукану закономірність. Перебравши безліч різних гіпотез, вчений може знайти таку, що добре підтверджується всіма відомими йому фактами. Тому в попередній формі закон можна охарактеризувати як добре підтверджену гіпотезу.
У своїх пошуках закону дослідник керується певною стратегією. Він прагне знайти таку теоретичну схему чи ідеалізовану ситуацію, за допомогою якої він зміг би у чистому вигляді уявити знайдену їм закономірність. Іншими словами, щоб сформулювати закон науки, необхідно абстрагуватися від усіх несуттєвих зв'язків і відносин об'єктивної дійсності, що вивчається, і виділити лише зв'язки суттєві, повторювані, необхідні.
Процес розуміння закону, як і процес пізнання в цілому, йде від істин неповних, відносних, обмежених до істин все більш повним, конкретним, абсолютним. Це означає, що у процесі наукового пізнання вчені виділяють дедалі глибші та суттєві зв'язки реальної дійсності.
Другий істотний момент, який пов'язаний із розумінням законів науки, відноситься до визначення їх місця у загальній системі теоретичного знання. Закони становлять ядро будь-якої наукової теорії. Правильно зрозуміти роль і значення закону можна лише у межах певної наукової теорії чи системи, де ясно видно логічний зв'язок між різними законами, їх застосування у побудові подальших висновків теорії, характеру зв'язку з емпіричними даними. Як правило, будь-який знову відкритий закон вчені прагнуть включити в деяку систему теоретичного знання, пов'язати його з іншими відомими вже законами. Це змушує дослідника постійно аналізувати закони у тих ширшої теоретичної системи.
Пошуки окремих, ізольованих законів у разі характеризують нерозвинену, дотеоретичну стадію формування науки. У сучасній, розвиненій науці закон постає як складовий елементнаукової теорії, що відображає за допомогою системи понять, принципів, гіпотез та законів ширший фрагмент дійсності, ніж окремий закон. У свою чергу, система наукових теорій і дисциплін прагне відобразити єдність і зв'язок, що існує в реальній картині світу.
З'ясувавши об'єктивний зміст категорії закону, необхідно ближче і конкретніше розглянути зміст і форму поняття “науковий закон”. Попередньо ми визначили науковий закон як добре підтверджену гіпотезу. Не всяка добре підтверджена гіпотеза служить законом. Підкреслюючи тісний зв'язок гіпотези із законом, ми хочемо насамперед вказати на вирішальну роль гіпотези у пошуках та відкритті законів науки.
У досвідчених науках немає іншого шляху відкриття законів, крім постійного висування та перевірки гіпотез. У процесі наукового дослідження гіпотези, що суперечать емпіричним даним, відкидаються, а ті, які мають менший ступінь підтвердження, замінюються гіпотезами, що мають більш високий ступінь. При цьому збільшення ступеня підтвердження значною мірою залежить від того, чи гіпотеза може бути включена в систему теоретичного знання. Тоді про надійність гіпотези можна будувати висновки як по тим емпірично перевіряним слідствам, які з неї безпосередньо випливають, а й у слідствам інших гіпотез, які у межах теорії логічно з нею пов'язані.
Звернемося тепер до аналізу логічної структури висловлювань, які виражають закони науки. Першою, найчастіше кидається у вічі особливістю законів є їх спільність, чи універсальність, у якомусь відношенні. Ця характеристика ясно видно при зіставленні законів із фактами. У той час як факти є одиничними твердженнями про окремі речі та їх властивості, закони характеризують стійкі, повторювані, спільні відносини між речами та їх властивостями. У найпростіших випадках закон представляє узагальнення фактів, що емпірично спостерігаються, і тому може бути отриманий індуктивним шляхом. Але така справа тільки з емпіричними законами. Складніші, теоретичні закони виникають, як правило, з гіпотез. Тому найбільш очевидною умовою, щоб гіпотеза стала законом є вимога, щоб ця гіпотеза була добре підтверджена фактами. Проте добре підтверджена гіпотеза необов'язково висловлює закон. Вона може представляти і передбачення якогось окремого явища чи події і навіть якогось нового факту. Саме тому необхідно уважніше розглянути логічну форму тих висловлювань, які називають законами науки.
Перший критерій, який відноситься швидше до кількісної характеристики висловлювань, дає можливість відрізняти закони від фактів. Факти завжди виражаються за допомогою поодиноких тверджень, закони ж формулюються за допомогою загальних висловлювань. У якому сенсі можна говорити про спільності, чи універсальності, висловлювань? У науці виділяють принаймні три такі сенси, коли говорять про висловлювання, що виражають її закони.
По-перше, спільність, чи універсальність, може ставитися до понять чи термінів, які у висловлюванні закон. Таку спільність називають концептуальною чи понятійною. Якщо всі поняття, що входять у формулювання закону, є загальними, чи універсальними, то й сам закон вважається універсальним. Ця особливість притаманна найбільш загальним, універсальним та фундаментальним законам. До таких законів слід віднести насамперед закони матеріалістичної діалектики. Поряд із ними фундаментальними вважають і багато законів природи, таких як закон всесвітнього тяжіння, збереження енергії, заряду та інші. У фундаментальних законах всі поняття є універсальними за обсягом, і тому не зустрічаються індивідуальні терміни і константи. Так, закон всесвітнього тяжіння встановлює існування гравітаційної взаємодії між будь-якими двома тілами у Всесвіті. Але багато законів природознавства мають форму приватних, чи екзистенційних, тверджень. Тому в них поряд з універсальними термінами зустрічаються також терміни, що характеризують індивідуальні тіла, події або процеси.
1.2 Класифікація законів.
1.2.1 Закони фундаментальні та похідні.
Фундаментальні закони повинні задовольняти вимоги концептуальної універсальності: вони не повинні містити жодних приватних, індивідуальних термінів та констант, бо інакше не зможуть служити як посилки для висновків. Похідні закони можна вивести з фундаментальних разом із необхідною для цього додатковою інформацією, яка містить характеристику параметрів системи чи процесу. Так, наприклад, закони Кеплера можна логічно вивести із закону всесвітнього тяжіння та основних законів класичної механіки разом з необхідною для цього емпіричною інформацією про маси, відстані, періоди звернення планет та інші характеристики.
Друге значення поняття універсальності законів стосується їх просторово-часової спільності. Часто закони називають фундаментальними чи універсальними також тому, що вони застосовуються до відповідних об'єктів чи процесів, незалежно від часу та місця. У фізиці та хімії до таких законів відносять закони, що є універсальними щодо простору та часу. Як уперше наголосив видатний англійський учений Д.К. Максвелл, основні закони фізики нічого не говорять про індивідуальне становище у просторі та часі. Вони є цілком загальними щодо простору та часу. Максвелл був твердо переконаний, що сформульовані ним закони електромагнетизму у формі математичних рівнянь є універсальними у Всесвіті і тому виконуються і на Землі, і на інших планетах, і в космосі. На відміну від цього, приватні закони застосовні лише у певній галузі простору-часу. Ознака просторово-часової універсальності явно не підходить, наприклад, до законів геології, біології, психології та до багатьох інших, які дійсні не всюди у просторі та часі, а лише у тих чи інших обмежених областях. У зв'язку з цим здається доцільним розрізняти універсальні закони в просторі і часі, регіональні та індивідуальні.
1.2.2 Закони універсальні у просторі та часі, регіональні та індивідуальні.
До універсальних будуть належати закони фізики та хімії, що мають фундаментальний характер. До регіональних можна віднести багато законів біології, психології, соціології та інших наук. Такі закони виконуються лише у більш менш обмежених областях (регіонах) простору-часу. Нарешті, індивідуальні закони відображають функціонування та розвиток будь-якого фіксованого у просторі об'єкта з часом. Так, закони геології виражають суттєві відносини процесів, що відбуваються на Землі. Навіть багато законів фізики та хімії, не кажучи вже про біологію, по суті, пов'язані з вивченням процесів, що відбуваються на Землі.
Третій зміст поняття універсальності закону пов'язані з можливістю квантифікації судження, що виражає закон. Строго універсальні чи фундаментальні закони, справедливі всім окремих випадків їх прояви, логічно можна висловити з допомогою висловлювань з універсальним квантором. Усі похідні та регіональні закони, які є дійсними лише для певної кількості випадків, подаються у формі висловлювань з екзистенційним квантором, або квантором існування. При цьому для символічної логіки абсолютно байдуже, чи йдеться про один або кілька і навіть майже всі випадки закону. Екзистенційний квантор постулює можливість, що є принаймні один випадок, для якого виконується закон. Але такий абстрактний підхід неадекватно відбиває стан справ у емпіричних науках, де висловлювання, справедливі більшість чи майже всіх випадків, часто розглядаються як справжні закони. Ми не говоримо вже про статистичні закони, які стосуються лише певного відсотка випадків. Що стосується самої логічної структури висловлювань, що виражає закони науки, то за Б. Расселом багато фахівців з логіки і методології науки представляють її як загальної імплікації.
1.2.3 Емпіричні та теоретичні закони
Класифікація наукових законів може проводитися за різними ознаками або, як заведено говорити в логіці, підстав розподілу. Найбільш природною видається класифікація за тими галузями дійсності, до яких належать відповідні закони. У природознавстві такими областями є окремі форми руху матерії чи ряд пов'язаних між собою форм. Так, наприклад, механіка досліджує закони руху тіл під впливом сил, фізика - закономірності молекулярно-кінетичних, електромагнітних, внутрішньоатомних та інших процесів, що у сукупності та становлять фізичну форму руху матерії. Біологія займається вивченням специфічних законів органічного життя. Біофізика досліджує закономірності фізичних процесів у живих організмах, а біохімія – хімічні особливості цих процесів. Соціальні чи гуманітарні науки вивчають закономірності тих чи інших сторін чи явищ розвитку суспільства.
Класифікація законів за формами руху матерії щодо справи збігається із загальною класифікацією наук. І хоча вона дуже суттєва як відправний пункт аналізу, але потребує доповнення класифікаціями, що виділяють ті чи інші гносеологічні, методологічні та логічні особливості та ознаки наукових законів.
З інших класифікацій найбільш важливими нам видаються класифікації за рівнем абстрактності понять, які у законах, і за типом самих законів. Перша з них заснована на розподілі законів на емпіричні та теоретичні. Емпіричними законами прийнято називати закони, що підтверджуються спостереженнями чи спеціально поставленими експериментами. Більшість наших повсякденних спостережень призводить до індуктивних узагальнень, які багато в чому аналогічні емпіричним законам науки. Як і останні, ці узагальнення ставляться до властивостям, які можна приймати з допомогою органів чуття. Проте емпіричні закони науки є набагато надійнішими, ніж прості узагальнення повсякденного досвіду. Це пояснюється тим, що закони найчастіше встановлюються за допомогою експериментів та з використанням спеціальної вимірювальної техніки, завдяки чому забезпечується значно більша точність при їх формулюванні. На розвиненій стадії науки окремі емпіричні закони пов'язуються у єдину систему у межах теорії, а найважливіше - можуть бути логічно виведені з найбільш загальних теоретичних законів.
З теоретико-пізнавальної точки зору є, однак, одна загальна ознака, яка притаманна як емпіричним законам, так і індуктивним узагальненням повсякденного досвіду: і ті та інші мають справу з властивостями предметів і явищ, що чуттєво пізнаються. Ось чому в літературі емпіричні закони часто називають законами про об'єкти, що спостерігаються. При цьому термін "спостерігається" розглядається в досить широкому обсязі. До об'єктів, що спостерігаються, відносять не тільки ті предмети та їх властивості, які сприймаються безпосередньо за допомогою органів чуття, а й опосередковано - за допомогою різних приладів та інструментів. Так, зірки, що спостерігаються в телескоп, або клітини, які вивчаються за допомогою мікроскопа, вважаються спостережуваними, у той час як молекули, атоми та “елементарні” частинки відносять до об'єктів неспостережуваних: про їх існування ми укладаємо за непрямими свідченнями. Динамічні та статистичні закони
Якщо основою дихотомічного поділу законів на теоретичні та емпіричні є їхнє різне ставлення до досвіду, то інша важлива їхня класифікація ґрунтується на характері тих передбачень, які випливають із законів. У законах першого типу передбачення мають точно певний, однозначний характер. Так, якщо заданий закон руху тіла та відомі його положення та швидкість у певний момент часу, то за цими даними можна точно визначити положення та швидкість тіла у будь-який інший момент часу. Закони такого типу у нашій літературі називають динамічними. У зарубіжній літературі їх найчастіше називають детерміністичними законами, хоча така назва, як побачимо нижче, викликає серйозні заперечення.
Багато людей вважають, що, якщо вчені виявили докази, що підтримують гіпотезу, вона «прокачується» до теорії, а якщо теорія виявляється вірною, вона стає законом. Однак це так не працює. Факти, теорії, гіпотези та закони - різні частини наукового методу. Вони можуть розвиватися, але переходити одне в інше – ні. Поговоримо про всю четвірку і постараємося зрозуміти, яке місце у цьому квартеті займає науковий закон.
Що таке науковий закон?
Якщо загалом, то науковий закон - це опис явища, що спостерігається. Він не пояснює, чому це явище існує та що його викликає. Пояснення - це вже наукова теорія, і всі, хто думає, що теорія з логіки має переходити до закону, глибоко помиляються.
«У науці закони – це точка старту, – каже доцент біології та біоінженерії з Технологічного інституту Роуз-Халман Пітер Коппінгер. - Звідси вчені можуть ставити свої, як і чому».
Науковий закон, гіпотеза, теорія та факт
Маючи дані Каліфорнійського університету, для початку розмежуємо «чотирьох вершників» наукового методу.
- факт. Заяви, які можливі лише після прямого спостереження. Наприклад, у мене за вікном стоїть 20 дерев. Просто і доведено.
- Гіпотеза. Це не просто здогад чи припущення, а набагато більше. Справа в тому, що гіпотеза будується на попередньому досвіді, науковому знанні, спостереженнях та логіці. Гіпотеза - це, швидше, пояснення явища, а чи не здогад. «Їдальня сіль розчинятиметься у воді швидше, ніж кам'яна» - ще не гіпотеза. «Розмір площі субстанції впливає швидкість розчинення: велика площа веде до прискорення процесу розчинення» - це вже ближче до гіпотезі, т.к. є пояснення чому так відбувається. Після цього гіпотезу можна перевірити, провернувши те саме, наприклад, з цукром. Якщо цукрова пудра розчиниться швидше за цукровий пісок - гіпотеза отримає підтвердження. Звісно, підтвердження має бути не одне.
- Теорія. Це пояснення широкого спектруявищ. Зазвичай вони стислі (не включають великого списку винятків та спеціальних правил), послідовні, систематичні і можуть бути використані для передбачення цілої низки різних ситуацій. Теорія з великим полюванням приймається науковою спільнотою, якщо вона підтверджена різними способамидокази. Звичайно, навіть монументальні теорії можна похитнути новими доказами.
- Закон. Науковий закон, на відміну від звичайного, не є незаперечним і може мати винятки. Як і інші види наукового знання, він може бути спростований. Зазвичай це узагальнення інформації, опис у компактному форматі, що допомагає нам будувати очікування тієї чи іншої ситуації. В окремих випадках закон може бути схожий на факт, але тут проводиться нехитра риса. "За вікном росте 5 дерев" - факт, "яблуко падає з дерева вниз, а не вгору" - закон. Різниця в тому, що закон справедливий для конкретних обставин, він є описом взаємодії двох і більше речей. Через силу тяжіння яблуко падає вниз. Переносимо ситуацію у вакуум і закон більше не застосовується. А дерева як росли за вікном, так і зростають. Або не ростуть, що теж не більше ніж факт.
Різноманітність наукових законів
Деякі закони встановлюють зв'язки між феноменами, що спостерігаються. Наприклад, рівняння стану ідеального газу описує, як тиск, молярний об'єм та абсолютна температура ідеального газу залежать один від одного. Інші закони мають справу з явищами, які взагалі не можна безпосередньо спостерігати. Так, другий закон термодинаміки пов'язаний із поняттям ентропії, яку не можна спостерігати, так само, як обсяг чи тиск. Є закони, які пропонують механістичніше пояснення того чи іншого феномену. Наприклад, перший закон Менделя - «При схрещуванні двох гомозиготних організмів, які стосуються різних чистим лініях і відмінних друг від друга по одній парі альтернативних проявів ознаки, усе перше покоління гібридів виявиться одноманітним і буде прояв ознаки однієї з батьків». Він наочно пояснює та уніфікує певні принципи передачі спадкових ознак.
На прикладах про відмінність теорії та закону
Хоча і наукові закони, і наукові теорії спираються на велику базу емпіричних даних, прийнятих у науковому співтоваристві, і сприяють її уніфікації, це не те саме.
«Закон - це опис (найчастіше математичний) природних явищ. Наприклад, закон всесвітнього тяжіння Ньютона чи закон незалежного спадкування Менделя. Вони описують явище, але не пояснюють чому так відбувається», - каже Коппінгер.
Закон всесвітнього тяжіння було відкрито XVII в. Він математично пояснює, як два тіла у Всесвіті взаємодіють один з одним. Проте ньютонівський закон не пояснює, що таке гравітація чи як вона працює. Через три століття з цим впорався Альберт Ейнштейн, розробивши теорію відносності. Тільки після цього вчені дійсно почали розуміти, що ж це за гравітація така і як вона все-таки працює.
Інший приклад відмінності між законом і теорією розглянемо на третьому законі Грегора Менделя: «При схрещуванні двох особин, що відрізняються один від одного за двома (і більше) парами альтернативних ознак, гени та відповідні їм ознаки успадковуються незалежно один від одного і комбінуються у всіх можливих поєднаннях ». «Мендель не знав нічого про ДНК чи хромосоми. Біохімічне пояснення його закону з'явилося через сотню років разом із відкриттям. Хромосомна теорія спадковості використовується для пояснення цього закону донині (а це вже понад 100 років – прим. ред.)», – каже Коппінгер.
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.
необхідний, суттєвий, стійкий зв'язок речей і явищ, що повторюється. У категорії З. відображаються об'єктивні та загальні взаємозв'язки між предметами та їх властивостями, системними об'єктами та їх підсистемами, елементами та структурами. З. відрізняються один від одного: 1) за ступенем спільності: загальні, універсальні (напр., З. діалектики: взаємного переходу кількісних змін в якість та ін); загальні, які у мн. обл. та вивчені рядом наук (напр., З. збереження енергії); особливі, які у однієї обл. і досліджувані однією наукою чи розділом науки (напр., З. природ. відбору); 2) за сферами буття та формами руху матерії: неживої природи, живої природи та об-ва, а також мислення; 3) щодо відносин детермінації: динамічні (напр., З. механіки) та статистичні (напр., З. молекулярної фізики) та ін. Крім поняття «З.» у філософії та науці також використовується категорія закономірності, яка позначає сукупність з-нов, прояв взаємопов'язаного і впорядкованого характеру взаємодії предметів, явищ, подій у світі. Р.А.Бурханов
Відмінне визначення
Неповне визначення ↓
НАУКОВИЙ ЗАКОН
Універсальне, необхідне твердження про зв'язок явищ. Загальна формаН.е.: “Для будь-якого об'єкта з цієї предметної області правильно, що й має властивістю А, він з необхідністю має також якість У”. Універсальність закону означає, що він поширюється попри всі об'єкти своєї галузі, діє у час і у будь-якій точці простору. Необхідність, властива н.е., не є логічною, а онтологічною. Вона визначається не структурою мислення, а устроєм реального світу, хоча залежить також від ієрархії тверджень, що входять в наукову теорію. Н.е. є, напр., твердження: “Якщо провіднику тече струм, навколо провідника утворюється магнітне полі”, “Хи-
мічна реакція кисню з воднем дає воду”, “Якщо країни немає розвиненого громадянського суспільства, у ній немає стійкої демократії”. Перший із цих законів належить до фізики, другий - до хімії, третій - до соціології.
Н.е. діляться на динамічні та статистичні. Перші, звані також закономірностями жорсткої детермінації, фіксують строго однозначні зв'язки та залежності; у формулюванні других на вирішальній ролі грають методи теорії ймовірностей.
Неопозитивізм робив спроби знайти формально-логічні критерії відхилення Н.е. від випадково щирих загальних висловлювань (таких, напр., як “Всі лебеді у цьому зоопарку білі”), проте ці спроби закінчилися нічим. Номологічне (яке висловлює Н.е.) висловлювання з логічної т.зр. нічим не відрізняється від будь-якого іншого загального умовного висловлювання.
Для поняття Н.е., що грає ключову роль у методології таких наук, як фізика, хімія, економічна наука, соціологія та ін, характерні одночасно неясність та неточність. Неясність випливає з невиразності значення поняття онтологічної необхідності; неточність пов'язана насамперед про те, що загальні твердження, які входять у наукову теорію, можуть змінювати своє місце у її структурі під час розвитку теорії. Так, відомий хімічний закон кратних відносин спочатку був простою емпіричною гіпотезою, що мала до того ж випадкове та сумнівне підтвердження. Після робіт англ, хіміка В. Дальтона хімія була радикально перебудована. Положення про кратні відносини увійшло складовою частиною у визначення хімічного складу, і його стало неможливо перевірити, ні спростувати експериментально. Хімічні атоми можуть комбінуватися лише у відношенні один до одного або в деякій цілій пропорції - зараз це конститутивний принцип сучасної хімічної теорії. У процесі перетворення припущення на тавтологію положення про кратні відносини на якомусь етапі свого існування перетворилося на закон хімії, а потім знову перестало бути ним. Те, що загальне наукове твердження може не тільки стати Н.е., а й припинити бути ним, було б неможливим, якби онтологічна необхідність залежала тільки від об'єктів, що досліджуються, і не залежала від внутрішньої структури описуючої їх теорії, від ієрархії її, що змінюється з часом. тверджень.
е., які стосуються широких областей явищ, мають чітко виражений двоїстий, дес-криптивно-прескриптивний характер (див.: Описово-оціночні висловлювання). Вони описують та пояснюють деяку сукупність фактів. Як описи вони повинні відповідати емпіричним даним та емпіричним узагальненням. Водночас такі Н.е. є також стандартами оцінки як інших тверджень теорії, і самих фактів. Якщо роль ціннісної складової Н.е. перебільшується, вони стають лише засобом для впорядкування результатів спостереження та питання їх відповідності дійсності (їх істинності) виявляється некоректним. Так, Н. Хенсон порівнює найбільш загальні Н.З. з рецептами кухаря: “Рецепти і теорії власними силами неможливо знайти ні істинними, ні хибними. Але з допомогою теорії можу сказати щось більше у тому, що спостерігаю”. Якщо абсолютизується момент опису, Н.з. онтологізуються і постають як пряме, однозначне та єдино можливе відображення фундаментальних характеристикбуття.
У житті Н.е., що охоплює широке коло явищ, можна виділити, тобто три типових етапи: 1) період становлення, коли функціонує як гіпотетичне описове твердження і перевіряється насамперед емпірично; 2) період зрілості, коли закон достатньою мірою підтверджений емпірично, отримав її системну підтримку і функціонує не тільки як емпіричне узагальнення, а й як правило оцінки інших, менш надійних тверджень теорії; 3) період старості, що він входить вже у ядро теорії, використовується, передусім, зазвичай оцінки інших її тверджень і може бути відкинутий лише з самої теорією; перевірка такого закону стосується насамперед його ефективності в рамках теорії, хоча за ним залишається і стара, отримана ще в період його становлення, емпірична підтримка. На другому та третьому етапах свого існування Н.З. є описово-оцінним твердженням та перевіряється, як усі такі твердження. Напр., другий закон руху Ньютона довгий час був фактичною істиною. Потрібні віки завзятих емпіричних і теоретичних досліджень, щоб дати йому строгу формулювання. Нині цей закон виступає у межах класичної механіки Ньютона як аналітично істинне твердження, яке може бути спростовано жодними спостереженнями.
У т.зв. емпіричних законах, або законах малої спільності, подібних до закону Ома або закону Гей-Люссака, оцінна складова нікчемна. Еволюція теорій, які включають такі закони, не змінює місця останніх у ієрархії тверджень теорії; нові теорії, що приходять на місце старим, досить безбоязно включають такі закони до свого емпіричного базису.
Одна з основних функцій Н.з. - пояснення, чи відповідь питання: “Чому досліджуване явище відбувається?” Пояснення зазвичай є дедукцією пояснюваного явища з деякого Н.з. та твердження про початкові умови. Такого роду пояснення прийнято називати номологічним”, або “поясненням через закон, що охоплює”. Пояснення може спиратися як на Н.е., а й у випадкове загальне становище, а також на твердження про каузальний зв'язок. Пояснення через Н.З. має, однак,
відома перевага перед ін. типами пояснення: воно надає явищу, що пояснюється, необхідний характер.
Поняття Н.З. почало складатися у 16-17 ст. у період формування науки у сучасному значенні цього слова. Довгий час вважалося, що це поняття універсально і поширюється попри всі галузі пізнання: кожна наука покликана встановлювати закони та їх основі описувати і пояснювати явища, що вивчаються. Про закони історії говорили, зокрема, О. Конт, К. Маркс, Дж.С. Мілль, Г. Спенсер.
В кін. 19 ст. В. Віндельбанд і Г. Ріккерт висунули ідею про те, що поряд з генералізуючими науками, що мають своїм завданням відкриття Н.е., існують індивідуалізують науки, що не формулюють жодних власних законів, а які представляють досліджувані об'єкти в їх єдиності та неповторності (див.: Номотетична наука та Ндіографтес-ка наука). Не ставлять за мету відкриття Н.з. науки, що займаються вивченням "людини в історії", або науки про культуру, що протиставляються наукам про природу. Невдачі у пошуках законів історії та критика самої ідеї таких законів, розпочата Віндель-бандом і Ріккертом і продовжена потім М. Вебером, К. Поппером та ін, привели до сер. 20 ст. до суттєвого ослаблення позиції тих, хто пов'язував саме поняття науки з поняттям Н.З. Разом з тим стало ясно, що межа між науками, націленими на відкриття н.е., та науками, що мають ін. головну мету, не збігається, всупереч думці Віндельбанда і Ріккерта, з кордоном між науками про природу (номо-тетичними науками) та науками про культуру (ідіографічними науками).
“Наука існує тільки там, - пише лауреат Нобелівської премії з економіки М. Алле, - де є закономірності, які можна вивчити та передбачити. Такий приклад небесної механіки. Але таке становище більшості соціальних явищ, і особливо явищ економічних. Їхній науковий аналіз дійсно дозволяє показати існування настільки ж разючих закономірностей, що й ті, що виявляються у фізиці. Саме тому економічна дисциплінає наукою і підпорядковується тим самим принципам і тим самим методам, як і фізичні науки”. Така позиція досі звичайна для представників конкретних наукових дисциплін. Однак думка, що наука, яка не встановлює власних н.е., неможлива, не витримує методологічної критики. Економічна наукасправді формулює специфічні закономірності, але не політичні науки, ні історія, ні лінгвістика, ні тим більше нормативні науки, подібні до етики та естетики, не встановлюють ніяких Н.з. Ці науки дають не номологічне, а каузальне пояснення досліджуваним явищам або ж висувають на перший план замість операції пояснення операцію розуміння, що спирається не на опи-
тельні, але в оціночні твердження. Формулюють Н.е. ті науки (природні та соціальні), які використовують як свою систему координат порівняльні категорії; не встановлюють Н.е. науки (гуманітарні та природні), в основі яких лежить система абсолютних категорій (див.: Абсолютні категорії та порівняльні категорії, Історицизм, Класифікація наук, Науки про природу та науки про культуру).
Про Віндельбанд В. Історія та природознавство. СПб., 1904; Карнап Р. Філософські основи фізики. Введення у філософію науки. М., 1971; Поппер К. Злидні історіїзму. М., 1993; Алле М. Філософія мого життя // Алле М. Економіка як наука. М., 1995; Никифоров А.Л. Філософія науки: історія та методологія. М., 1998; Ріккерт Г. Науки про природу та науки про культуру. М., 1998; ІвінА.А. Теорія аргументації. М., 2000; Він же. Філософія історії. М., 2000; Степін B.C. Теоретичне знання. Структура, історична еволюція М.,2000.
Відмінне визначення
Неповне визначення ↓
Закон - знання про повторювані та необхідні зв'язки між приватними об'єктами або явищами.
Універсальність – максимальний ступінь спільності.
Зв'язки мають місце за наявності певних умов. Якщо умов дії закону немає, закон перестає функціонувати. Тобто він не є безумовним.
Не всі універсальні речення є законами. Американський філософ і логік Нельсон Гуднен запропонував як критерій номологічності виведення з універсальних пропозицій контрфактичних висловлювань. Наприклад, пропозиція «всі монети в кишені мідні» (Карнап) не є законом, оскільки висловлювання «якщо монети покласти в кишеню, то вони будуть мідні» хибно. Тобто, цей факт зафіксований випадково, а не необхідно. У той же час законом є твердження «усі метали при нагріванні розширюються», оскільки вислів «якщо нагріти метал, що лежить ось тут на столі, то він розшириться» істинно.
Класифікація наукових законів.
за предметним областям. Закони фізичні, хімічні тощо.
За спільнотою: загальні (фундаментальні) та приватні. Наприклад, закони Ньютона та закони Кеплера відповідно.
- емпіричні - що відсилають до безпосередньо спостерігається явищ (наприклад, закони Ома, Бойля - Маріотта);
- теоретичні - що відносяться до явищ, що не спостерігаються.
- динамічні - що дають точні, однозначні прогнози (механіка Ньютона);
- статистичні - дають імовірнісні передбачення (принцип невизначеності, 1927).
Основні функції наукового закону.
Пояснення – розкриття сутності явища. При цьому закон виступає як аргумент. У 1930 роках Карл Поппер та Карл Гемпель запропонували дедуктивно-номологічну модель пояснення. Відповідно до цієї моделі в поясненні є експланандум — явище, що пояснюється, і експлананс, що пояснює явище. До експланансу входять положення про початкові умови, в яких протікає явище, та закони, з яких явище необхідне. Поппер і Гемпель вважали, що їхня модель універсальна - застосовна до будь-якої області. Канадський філософ Дрей заперечив, навівши приклад історії.
Пророцтво — вихід за межі вивченого світу (а не прорив із сьогодення в майбутнє. Наприклад, передбачення планети Нептун. Вона була до пророкування. На відміну від пояснення воно передбачає явище, якого, можливо, ще не було). Бувають прогнози аналогічних явищ, нових явищ і прогнози - передбачення імовірнісного типу, що спираються, як правило, на тенденції, а не закони. Прогноз відрізняється від пророцтва – він має умовний, а не фатальний характер. Зазвичай факт передбачення не впливає на передбачуване явище, але, наприклад, в соціології прогнози можуть самореалізуватися.
Ефективність пояснення безпосередньо пов'язана із передбаченням.
Типи пояснень (пророцтв — аналогічно).
Причинне, що використовує причинні закони. Розширення залізного стрижня може порозумітися його нагріванням. Тобто пояснення причини розширення використовується закон теплового розширення.
Структурне. Наприклад, пояснення властивостей бензолу з кільцеподібною структурою молекули (Кекуле). Т. е. властивості пояснюються виходячи зі структури.
Субстратне - що посилається на матеріал, з якого складається об'єкт. Приміром, пояснюється щільність тіла (вона залежить від матеріалу). Субстратний підхід – основа молекулярної біології.
Види наукових законів
Одним із видів класифікації є підрозділ наукових законів на:
Емпіричні закони – це такі закони, в яких на основі спостережень, експериментів та вимірювань, які завжди пов'язані з будь-якою обмеженою областю реальності, встановлюється певний функціональний зв'язок. У різних галузях наукового знання існує безліч законів подібного роду, які більш-менш точно описують відповідні зв'язки та відносини. Як приклади емпіричних законів можна вказати на три закони руху планет І. Кеплера, на рівняння пружності Р. Гука, згідно з яким при невеликих деформаціях тіл виникають сили, приблизно пропорційні величині деформації, на приватний закон спадковості, згідно з яким сибірські коти з блакитними очима, як правило, від природи глухі.
Слід зауважити, що закони Кеплера тільки описують спостерігається рух планет, але не вказують на причину, яка призводить до такого руху . На відміну від них закон гравітації Ньютона вказує причину та особливості руху космічних тіл за законами Кеплера. І. Ньютон знайшов правильний вираз для гравітаційної сили, що виникає при взаємодії тіл, сформулювавши закон всесвітнього тяжіння: між будь-якими двома тілами виникає сила тяжіння, пропорційна добутку їх мас і обернено пропорційна квадрату відстані між ними. З цього закону як наслідки можна вивести причини того, чому планети рухаються нерівномірно і чому далеко віддалені від Сонця планети рухаються повільніше, ніж ті, які розташовані ближче до нього.
На прикладі порівняння законів Кеплера та закону всесвітнього тяжіння досить добре видно особливості емпіричних та фундаментальних законів, а також їх роль та місце у процесі пізнання. Сутність емпіричних законів полягає в тому, що в них завжди описуються відносини та залежності, які були встановлені в результаті дослідження якоїсь обмеженої сфери реальності. Саме тому таких законів може бути скільки завгодно багато.
У разі формулювання фундаментальних законів ситуація буде зовсім іншою. Сутністю фундаментальних законів є те, що вони встановлюють залежності, які справедливі для будь-яких об'єктів та процесів, що належать до відповідної галузі реальності. Тому, знаючи фундаментальні закони, аналітичним шляхом з них можна виводити безліч конкретних залежностей, які будуть справедливі для тих чи інших конкретних випадків або певних видів об'єктів. Виходячи з цієї особливості фундаментальних законів, судження, що формулюються в них, можна подати у формі аподиктичних суджень «Необхідно, що…», а відношення між цим видом законів і приватними закономірностями (емпіричними законами), що виводяться з них, за своїм змістом відповідатимуть відносинам між аподиктичними. та асерторичними судженнями. У можливості виведення з фундаментальних емпіричних законів у вигляді їх приватних наслідків і проявляється основна евристична (пізнавальна) цінність фундаментальних законів. Наочним прикладом евристичної функції фундаментальних законів є, зокрема, гіпотеза Левер'є та Адамаса щодо причин відхилення Урану від розрахункової траєкторії.
Евристична цінність фундаментальних законів проявляється також у тому, що з знання їх можна проводити селекцію різноманітних припущень і гіпотез. Наприклад, з кінця XVIII ст. в науковому світіне прийнято розглядати заявки на винаходи вічного двигуна, так як принцип його дії (ККД більше 100%) суперечить законам збереження, які є фундаментальними основами сучасного природознавства.
Підставою для класифікації останнього типу є характер передбачень, що з цих законів.
Особливістю динамічних законів є те, що передбачення, що випливають із них, носять точний і однозначно певний характер. Прикладом законів такого виду є три закони класичної механіки. Перший із цих законів стверджує, що всяке тіло у відсутності дії на нього сил або при взаємному врівноважуванні останніх перебуває у стані спокою чи рівномірного. прямолінійного руху. Другий закон говорить про те, що прискорення тіла пропорційно доданій силі. З цього випливає, що швидкість зміни швидкості або прискорення залежить від величини сили, що додається до тіла, і його маси. Згідно з третім законом, при взаємодії двох об'єктів вони обидва зазнають дій сил, причому ці сили рівні за величиною і протилежні за напрямом. З цих законів можна дійти невтішного висновку, що це взаємодії фізичних тіл – це ланцюг однозначно зумовлених причинно-наслідкових зв'язків, яку ці закони і описують. Зокрема, відповідно до цих законів, знаючи початкові умови (маса тіла, величина сили, що додається до нього, і величина сил опору, кут нахилу по відношенню до поверхні Землі) можна зробити точний розрахунок майбутньої траєкторії руху будь-якого тіла, наприклад, кулі, снаряд або ракети.
Статистичні закони – це такі закони, які передбачають розвиток подій лише з певною часткою ймовірності . У таких законах досліджувана властивість або ознака відноситься не до кожного об'єкта області, що вивчається, а до всього класу або популяції. Наприклад, коли кажуть, що в партії з 1000 виробів 80% відповідає вимогам стандартів, це означає, що приблизно 800 виробів є якісними, але які саме це вироби (за номерами) не уточнюється.
В рамках молекулярно-кінетичної теорії не розглядається стан кожної окремої молекули речовини, а враховуються середні, найімовірніші стани груп молекул. Тиск, наприклад, виникає через те, що молекули речовини мають певний імпульс. Але щоб визначити тиск, немає необхідності (та це й неможливо) знати імпульс кожної окремої молекули. Для цього достатньо знання значень температури, маси та обсягу речовини. Температура як міра середньої кінетичної енергії безлічі молекул це також усереднений, статистичний показник. Прикладом статистичних законів фізики є закони Бойля-Маріотта, Гей-Люссака та Шарля, які встановлюють залежність між тиском, обсягом та температурою газів; у біології – це закони Менделя, які описують принципи передачі спадкових ознак від батьківських організмів до їхніх нащадків.
Згідно з квантовомеханічними уявленнями мікросвіт може бути описаний лише ймовірночерез дію «принципу невизначеності». Відповідно до цього принципу, неможливо одночасно точно визначити місце розташування частки та її імпульс. Чим точніше визначається координата частки, тим невизначенішим стає імпульс і навпаки. З цього, зокрема, випливає, що динамічні закони класичної механіки не можуть бути використані для опису мікросвіту . Проте недетермінованість мікросвіту в лапласовом сенсі зовсім не означає, що щодо нього взагалі неможливе передбачення подій, а лише те, що закономірності мікросвіту не динамічні, а статистичні. Статистичний підхід використовується у фізиці та біології, а й у технічних і соціальних науках (класичний приклад останнього – соціологічні опитування).
При класифікації теоретичних наукових знань загалом і, у тому числі, при класифікації наукових законів прийнято виділяти їх окремі види. При цьому як підстави класифікації можуть використовуватися досить різні ознаки. Зокрема, одним із способів класифікації знання в рамках природничих наук є його підрозділ відповідно до основних видів руху матерії, коли виділять т.зв. «фізичну», «хімічну» та «біологічну» форми руху останньої. Що ж до класифікації видів наукових законів, останні також можна ділити різними способами.
З огляду на те, що на прикладі цієї класифікації можна наочно побачити, як відбувається процес переходу знання, яке спочатку існує у вигляді гіпотез, до законів і теорій розглянемо цей тип класифікації наукових законів докладніше.
Підставою для поділу законів на емпіричні та фундаментальні є рівень абстрактності понять, що використовуються в них, і ступінь спільності області визначення, що відповідає цим законам.
Фундаментальні закони – це закони, що описують функціональні залежності, що діють у рамках всього обсягу відповідної їм сфери дійсності. Фундаментальних законів порівняно небагато. Зокрема, класична механіка включає лише три такі закони. Сфера реальності, яка їм відповідає – це мега- та макросвіт.
Як наочний приклад специфіки емпіричних та фундаментальних законів можна розглянути ставленням між законами Кеплера та законом всесвітнього тяжіння. Йоган Кеплер в результаті аналізу матеріалів спостереження за рухом планет, які зібрав Тихо Браге, встановив такі залежності:
— планети рухаються еліптичними орбітами навколо Сонця (перший закон Кеплера);
- Періоди обігу планет навколо Сонця залежать від їх віддаленості від нього: більш віддалені планети рухаються повільніше, ніж ті, які розташовані ближче до Сонця (третій закон Кеплера).
Після констатації цих залежностей цілком природне питання: чому так відбувається? Чи існує якась причина, яка змушує планети рухатися саме так, а чи не інакше? Чи справедливі знайдені залежності і для інших небесних систем, чи це стосується лише Сонячної системи? Більше того, навіть якби раптом виявилося, що є система подібна до Сонячної, де рух підпорядковується тим же принципам, все одно неясно: чи випадковість це, чи за всім цим стоїть щось спільне? Може, чиєсь приховане прагнення зробити світ гарним та гармонійним? Такого висновку, наприклад, може підштовхувати аналіз третього закону Кеплера, який справді висловлює певну гармонію, оскільки тут період звернення плани навколо Сонця залежить від величини її орбіти.
Конкретно-емпіричний характер законів Кеплера проявляється також і в тому, що ці закони виконуються точно тільки у разі руху одного тіла поблизу іншого, яке має значно більшу масу. Якщо ж маси тіл співмірні, спостерігатиметься їх стійкий спільний рух навколо загального центру мас. У разі руху планет навколо Сонця вказаний ефект малопомітний, однак у космосі існують системи, які здійснюють такий рух – це т.зв. "подвійні зірки".
Фундаментальний характер закону всесвітнього тяжіння проявляється і в тому, що на його основі можна пояснити не лише досить різні траєкторії руху космічних тіл, але він також відіграє велику роль при поясненні механізмів освіти та еволюції зірок та планетних систем, а також моделей еволюції Всесвіту. Крім цього, цей закон пояснює причини особливостей вільного падіння тіл біля Землі.
Остання обставина може бути серйозною перешкодою у справі пізнання. У тому випадку, коли процес пізнання не виходить за межі формулювання емпіричних залежностей, значні зусилля будуть витрачатися на безліч одноманітних емпіричних досліджень, в результаті яких відкриватимуться все нові і нові відносини та залежності, проте їх пізнавальна цінність буде суттєво обмежена. Можливо лише рамками окремих випадків. Іншими словами, евристична цінність таких досліджень фактично не виходитиме за межі формулювання асерторичних суджень виду «Справді, що…». Рівень пізнання, який може бути досягнутий подібним шляхом, не виходитиме за рамки констатації того, що знайдено чергову унікальну чи справедливу для дуже обмеженої кількості випадків залежність, яка чомусь саме така, а не інша.
Необхідно відзначити, що зміст будь-якого наукового закону може бути виражений за допомогою загальноствердного судження виду «Всі S є P», проте не всі справжні загальноствердні судження є законами . Наприклад, ще у XVIII столітті було запропоновано формулу для радіусів орбіт планет (т.зв. правило Тіціуса - Боде), яка може бути виражена наступним чином: R n = (0, 4 + 0, 3 × 2 n) × R o, де R o –радіус орбіти Землі, n- Номери планет Сонячна системапо порядку. Якщо цю формулу послідовно підставляти аргументи n = 0, 1, 2, 3, …,то в результаті будуть виходити значення (радіуси) орбіт всіх відомих планет Сонячної системи (виняток становить лише значення n = 3, для якого на розрахованій орбіті немає планети, проте замість неї є пояс астероїдів). Отже, можна сказати, що правило Тициуса – Боде досить точно описує координати орбіт планет Сонячної системи. Однак чи є воно хоча б емпіричним законом, наприклад, подібним до законів Кеплера? Мабуть, ні, тому що на відміну від законів Кеплера, правило Тіціуса - Боде ніяк не випливає із закону всесвітнього тяжіння і воно досі не отримало жодного теоретичного пояснення. Відсутність компонента потреби, тобто. того, що пояснює чому справа так, а не інакше, не дозволяє вважати науковим законом як дане правило, так і аналогічні йому висловлювання, які можна подати у вигляді «Всі S є P» .
Далеко не у всіх науках досягнуто того рівня теоретичного знання, що дозволяє з фундаментальних законів аналітично виводити евристично значущі наслідки для приватних і унікальних випадків. З природничих наук, фактично, лише фізика та хімія досягли цього рівня. Щодо біології, то хоча щодо цієї науки теж можна говорити про певні закономірності фундаментального характеру – наприклад, про закони спадковості – проте загалом у рамках цієї науки евристична функція фундаментальних законів набагато скромніша.
Крім розподілу на «емпіричні» та «фундаментальні», наукові закони можна також поділити на:
Динамічні закономірності привабливі тим, що на їх основі передбачається можливість абсолютно точного чи однозначного передбачення. Світ, описаний з урахуванням динамічних закономірностей, – це абсолютно детермінований світ . Практично динамічний підхід може бути використаний для обчислення траєкторії руху об'єктів макросвіту, наприклад траєкторій руху планет.
Однак динамічний підхід не може використовуватися для розрахунку стану систем, які включають велика кількістьелементів. Наприклад, в 1 кг водню міститься молекул, тобто настільки багато, що тільки одна проблема запису результатів розрахунку координат всіх цих молекул виявляється свідомо нездійсненною. У силу цього при створенні молекулярно-кінетичної теорії, тобто теорії, що описує стан макроскопічних порцій речовини, був обраний не динамічний, а статистичний підхід. Відповідно до цієї теорії, стан речовини може бути визначений за допомогою таких усереднених термодинамічних характеристик, як «тиск» та «температура».
Статистичний підхід – це імовірнісний спосіб опису складних систем. Поведінка окремої частки або іншого об'єкта при статистичному описі вважається несуттєвою . Тому вивчення якостей системи у разі зводиться до пошуку середніх значень величин, характеризуючих стан системи як цілого. У силу того, що статистичний закон – це знання про середні, найбільш ймовірні значення, вона здатна описати і передбачити стан і розвиток будь-якої системи тільки з певною ймовірністю.
Головна функція будь-якого наукового закону полягає в тому, щоб за заданим станом системи, що розглядається, передбачити її майбутнє або відновити минуле стан. Тому природним є питання, які закони, динамічні чи статистичні описують світ на більш глибокому рівні? До ХХ століття вважалося, що найбільш фундаментальні динамічні закономірності. Так було тому, що вчені вважали, що природа суворо детермінована, і тому будь-яка система в принципі може бути розрахована з абсолютною точністю. Вважалося також, що статистичний метод, що дає наближені результати, може використовуватися тоді, коли точність розрахунків нехтується . Однак у зв'язку із створенням квантової механіки ситуація змінилася.
- Форми та види власності. Цивільний кодекс РФ про власність у Росії Громадську власність Російської Федераціїпредставляють: державна власність (включає […]
- Арбітражний судРостовській області Державне мито Податковий кодекс Російської Федерації (частина друга) Глава 25.3. Державне мито Стаття 333.17 Платники […] Поняття податку види та функції податків Податки: поняття, функції, види. Податкова система Податки утворюють основну частку доходної частини державного та місцевих бюджетів. Податок - це вимушені державою або […]