с помощью ИИС. Выходные устройства ИИС, как
13 Рабинович В.И., ЦапенкоМ.П. Информационные характерис1{
5Д тики средств измерения и контроля. М.: Энергия, 1968.
научного исследования
——
правило, бывают двух видов — индикаторы и регистраторы.
Наиболее типичными индикаторами являются
электрический звонок, светящееся пятно, цифровое
табло, телевизионный экран. Примером регистратора
могут служить печатающие устройства, ленточные
перфораторы, магнитные диски и т. п.
Приборы в квантовой механике. Проникновение
науки в микромир и применение измерительных приборов
для изучения микроявлений привело к выявлению
новых аспектов в понимании прибора как средства
познания. Первый из этих аспектов связан с некоторой
нераздельностью прибора и микрообъекта. По
словам Н. Бора, фундаментальное отличие анализа
явлений в классической и квантовой физике состоит в
том, что в первом случае взаимодействием между объектами
и измерительными приборами можно пренебречь
или его можно компенсировать, тогда как во втором
случае это взаимодействие составляет существенную
часть явления. Этот факт связан с существованием
глубокого различия между классическими и квантовыми
объектами. Классический объект может быть описан
средствами классической механики. Напротив,
поведение квантового объекта существенно определяется
наличием квантовой постоянной h и для своего
описания требует особой теории. При этом величиной
возмущения, вносимого наблюдением в квантовый
объект и связанной с существованием кванта действия,
уже нельзя пренебречь.
Природа микроявлений такова, что изучение их
свойств может быть осуществлено лишь во взаимодействии
с классическим объектом. Последний может
выполнять функцию прибора, если он удовлетворяет
следующим требованиям:
1) с достаточной точностью допускает классическое
описание;
2) может взаимодействовать с микрообъектом и реа
гировать на его воздействие, изменяя свое состо
яние;
3) характер и величина этого изменения, таким обра
зом, зависят от состояния микрообъекта, и могут
служить его количественной характеристикой. По-165
скольку требование «с достаточной точностью»
определяется характером конкретной цели исследования,
то в ряде случаев функцию прибора в
некотором смысле может выполнять и микрообъект.
Известно, например, что в камере Вильсона
движущийся электрон оставляет туманный след,
толщина которого велика по сравнению с размером
атомных объектов; при такой степени точности
определения траектории электрон выступает как
достаточно классический объект14.
Получение информации об объекте с помощью
любого прибора всегда процедура материальная. Если
между объектом и субъектом отсутствует связывающий
их информационный поток (хотя бы в виде единичного
сигнала), то такой объект оказывается замкнутой для
наблюдения системой. Всякое опытное познание поэтому
требует установления взаимодействия между наблюдателем
и системой, что неизбежно ведет к известному
возмущению этой последней. Указанное в общем возмущение
нельзя свести к нулю: для взаимодействия
необходимо, чтобы в нем участвовал хотя бы один квант
энергии. ~
Установив информационную связь с наблюдаемым
объектом, субъект оказывается элементом некоего неделимого
целого, в рамках которого ввиду квантовой
природы взаимодействия теряется четкое разграничение
между наблюдением и исследуемой системой.
Поскольку соединяющее объект и субъект квантовое
взаимодействие принадлежит взаимно и неделимо
обоим элементам познавательной ситуации, то субъект
лишается возможности узнать, какая часть результата
наблюдения вызвана им самим и какая относится к
собственно объекту. Но тем самым оказывается невозможным
и всякое научное познание.
Парадокс информационной связи субъекта и
объекта, который здесь возникает, решается простой
констатацией того, что любое реальное наблюдение, как
подчеркивает Д. Бом, обязательно включает в себя, по
крайней мере, одну классически описываемую стадию.
Ландау ЛД., Лифшиц ЕМ. Квантовая механика. М., 1972. С. 12.
166 4
Например, изучая квантовые свойства вещества, мы
должны располагать аппаратурой, способной усилить
влияние отдельного кванта до классически описываемого
эффекта. Таким образом, в рамках информационной
цепи, связывающей субъект и объект, должна
обязательно подключаться система-усилитель. Роль
последней, однако, не сводится к простому количественному
усилению. Усилить квантовый процесс
нельзя иначе, как преобразовав его качественно. В основе
такого качественного усиления лежит «развязывающий
механизм». «Существенно отметить, — пишет
Блохинцев, — что измерительный прибор должен быть
нестабильной макроскопической системой: только такую
макроскопическую систему микроявление способно
вывести из состояния неустойчивого равновесия и
тем самым породить развитие макроскопического явления.
Это макроскопическое явление и может быть
использовано для измерения состояния микросистемы
»15.
Развязывающий механизм переводит информационную
связь на классически описываемую стадию
опыта. Переход от одной такой стадии к другой протекает
в соответствии с обычными для макроскопического
уровня схемами информационного процесса. Чувственный
образ, который при этом возникает у субъекта
(например, наблюдаемый трек в камере Вильсона,
пятно на экране, щелканье счетчика и т. п.) не является
наглядной копией изучаемого микропроцесса. Экспериментатор
наблюдает явление, которое хотя и не
относится непосредственно к самому квантовому
объекту, не является тем не менее и простым закодированным
сигналом. Правильнее будет сказать, что
перед нами «макропроекция» микрообъекта. С помог
Щью такой проекции можно судить, опираясь на теоретические
посылки, и о свойствах самих объектов
атомных масштабов. Теоретическое истолкование «приборных
данных» приобретает характер особой теоретико-
познавательной проблемы. Теоретическая карти
15 Блохинцев Д.И, Пространство и время в микромире. М., 1970.
С 55. 167
Тема 4
на проблемы, которую наблюдатель воссоздает с по
мощью прибора, в принципе не может быть описана
без учета вносимого прибором вклада.
В классической физике прибор вскрывает существующее
состояние объекта. В квантовой же физике
прибор, как правило, участвует в создании самого состояния
частицы. При этом, разумеется, ни один прибор
не может создать такого состояния частицы, которое
было бы ей не свойственно.
Абстрагирование и абстракция в структуре научного знания
Абстрагирование — важнейший метод научного постижения
реальности. Результатом применения этого
метода является абстракция. Процесс научного освоения
мира человеком необходимо предполагает выработку
соответствующих концептуальных элементов знания
— абстрактных объектов, понятий, категорий и т. п.
Хотя наука всегда пользовалась абстракциями,
однако их особое место в концептуальной структуре
научных теорий стало достаточно очевидным лишь в
свете тенденций современной научной революции.
Наука прошлого, в сущности, была «земной» наукой,
т. е. эмпирическим обобщением обыденного опыта людей,
окружающих человека макроскопических условий.
В числе исходных принципов этой науки поэтому
важную роль играл принцип наглядности. Исполь
зуемые абстракции легко находили более или менее
прямую интерпретацию или аналогию на языке чувственных
восприятий. Выход научного познания за
рамки макромира и земных условий (обычных скоростей,
давлений, температур и т. п.) породил процесс
элиминации наглядности из содержания научных
теорий. С этого момента знание становится все более
«абстрактным», все более удаленным по своему содержанию
от мира непосредственно воспринимаемых
вещей и явлений. Прогресс знания во многих областях
науки характеризуется переходом к построению
теоретических систем все более высокого уровня абстракции
с использованием абстракций первого, второго,
третьего и т. д. порядков. Таким образом, в силу
1У1йтоАЬ1НоучнРго исследования
—
\j
самой логики развития современного знания ученый
оказывается перед необходимостью задумываться над
природой используемых им абстракций, равно как и
других элементов теоретической системы. В чем же
сущность абстракции как средства теоретического
отражения реальности? Какое место занимает абстракция
в структуре знания? Каков ее гносеологический
статус? Прежде чем обратиться к рассмотрению указанных
вопросов, целесообразно хотя бы кратко проанализировать
истолкование этой проблемы в историко-
философском плане.
Проблема абстракции в истории философии
Платонизм, номинализм и концептуализм. Абстракция
есть способ мысленного членения реальности,
механизм которого тесно связан с самой нашей возможностью
рационального постижения наблюдаемого
мира. Отсюда то или иное понимание сущности абстрагирования
в известной степени предопределяет соответствующее
толкование природы познания вообще.
И наоборот, та или иная общегносеологическая установка
оказывает непосредственное влияние на разрабатываемую
в русле этой установки теорию абстракций.
Так, в основе методологии платонизма лежит тезис, согласно
которому членение мира в нашем мышлении происходит
в соответствии со структурой идеальных умопостигаемых
сущностей, скрытых за кулисами той
сцены, на которой разыгрываются наблюдаемые явления.
Напротив, исходное допущение концептуализма
состоит в том, что любое понятие есть продукт нашего
ума, перерабатывающего в соответствии со своими
целями материал чувственно данного в умственные
конструкты.
Идея абстрагирования как особой формы познавательной
активности ума принадлежит, по-видимому,
Аристотелю. «То, что называется абстракцией, — писал
Аристотель, — (ум) мыслит, как бы он мыслил курносость:
или как курносость в виде неотделимого свойства,
или как кривизну, если бы кто действительно ее
Помыслил, — помыслил бы без тела, которому прису-169
Тема 4
ща кривизна; так (ум), мысля математические предметы,
берет в отвлечении, (хотя они и) неотделимы (от
тела)»16. В другом месте Аристотель разъясняет:
«...Если принять, что математические предметы существуют
как некоторые отдельные реальности, то приходишь
в столкновении и с истиной, и с обычными
взглядами (на то, как обстоит дело)»17. Из рассуждений
философа можно заключить, что в его толковании
механизма абстракции как бы неявно присутствуют,
своеобразно сочетаясь, некоторые посылки платонизма
и концептуализма в их «снятом» виде. Аристотель
допускает существование, например, кривизны как
объективной «универсалии», однако общее существует
не вне чувственно воспринимаемых вещей (как это
полагал Платон), а неотделимо от них.
Но, преобразовав таким путем тезис платонизма,
Аристотель оказался перед новой трудностью: поскольку
областью ментального познания является не единичное,
а всеобщее, то каким образом это последнее оказывается
отделенным в мышлении от единичного?
Чтобы разрешить это затруднение, Аристотель вводит
новое в методологическом плане допущение о существовании
особой умственной операции — абстрагирования.
Но если абстракция есть лишь чисто мысленное
разделение того, что в самой действительности
существует нераздельно, то и результат абстракции —
общее, по крайней мере, каким мы его знаем, существует
только в уме познающего. Именно в этом пункте
Аристотель принимает гипотезу, родственную концептуалистской
доктрине.
В отличие от Аристотеля сторонники платонизма
исходят из того, что абстракция есть результат умственного
постижения некоторых интеллигибельных реальностей,
так называемых универсалий (как их стали
называть в эпоху Средневековья), таковы, например,
вид, род, класс, отношение. Таким образом, представители
платонистской методологии настаивают на том, что
абстракциям соответствует некая реальность, которая
!б Аристотель. О душе. Гос. соц. эк. изд., 1937. С. 102.
17 Аристотель. Метафизика. М, 1934. С. 220.
Методы научного исследования
— —
носит идеальный характер. Последнюю, конечно, вовсе
не обязательно представлять себе в виде особого
мира идеальных сущностей Платона, предшествующих
единичным вещам. Современные платонисты скорее
склонны рассматривать эту умопостигаемую реальность
как некий аспект той же реальности, другой
аспект которой мы постигаем в чувствах. Однако умопостигаемая
природа бытия в своей сущности не может
быть понята вне универсальных категорий, которые
вырабатываются самим разумом или изначально
ему присущи. Смысл той или иной абстракции, утверждают
платонисты, логично пытаться искать в сфере
самого мышления через другие абстракции, опираясь
на законы логики, принцип непротиворечивости, принцип
связности и др.
В Средние века известное распространение получила
еще одна версия в истолковании природы абстракций.
Речь идет о методологии номинализма (Р. Бэкон,
У. Оккам и др.), согласно которой предметный мир
вне сознания — это исключительно чувственный мир,
состоящий из отдельных отличных друг от друга вещей
и явлений. Общего не существует не только как
самосущих универсалий, но и как общего в вещах.
Экстравагантность номиналистической гипотезы бросается
в глаза уже при взгляде на мир с точки зрения
здравого смысла. Сходство вещей — важный элемент
нашего обыденного опыта. Можно ли отрицать сходство
двух лягушек или двух цветков ромашки? То, что
отдельные фрагменты опыта могут походить друг на
друга, — это, вообще говоря, вовсе и не отрицается
номиналистами. Для них важно то, что в силу уникальности
всего существующего факт сходства является
чем-то случайным и внешним для самих сравниваемых
вещей.
Методология номинализма сохраняет свое влияние
на науку и по сей день, в особенности это касается
метатеоретических исследований в области оснований
Математики (У. Куайн, Н. Гудмен и др.). Отказываясь
видеть за абстракциями какое бы то ни было онтологическое
содержание, современные номиналисты отнюдь
Не избегают пользоваться ими в теории. Они настаи
вают только на том, чтобы абстракции вводились в
теорию лишь как термины, смысл которых определя
ется контекстом.
Промежуточную позицию между платонизмом и
номинализмом занимает концептуализм. Один из его
наиболее известных представителей Локкучил18, что все
вещи по своему существованию единичны; общее и универсальное
создано разумом для собственного употребления
и касается только знаков — слов и идей. Слова
бывают общими, когда употребляются в качестве знаков
общих идей, и потому применимы одинаково ко многим
отдельным вещам. А идеи становятся общими отгого, что
от них отделяют обстоятельства времени и места и все
другие идеи, которые могут быть отнесены лишь к тому
или другому отдельному предмету. Посредством такого
абстрагирования идеи становятся способными представлять
более одного индивида, а каждый индивид, «имея»
в себе сообразность с такой отвлеченной идеей, оказывается
принадлежащим к соответствующему виду. Таким
образом, то общее, которое остается в результате абстрагирования,
есть лишь то, что мы сами создали, ибо его
общая природа есть не что иное, как данная ему разумом
способность обозначать или представлять много отдельных
предметов; значение его есть лишь прибавленное к
нему человеческим разумом отношение.
По сравнению с номинализмом современная концептуалистская
версия кажется более гибкой, ибо она
определенно настаивает на творчески активной природе
разума, на том, что реальность всегда предстает
перед нами в облачении концептуальных схем и что
решающим аспектом семантики понятийного аппарата
научных теорий является не денотативный, а интенсиональный.
Подтверждение этому обычно видят в
некоторых особенностях современного научного зна
ния, например, в факте существования альтернативных
систем геометрии, взаимоисключающих толкований
квантовой механики и т. п.
Абстракция и проблема адекватности. В философской
литературе можно встретить и еще один весьма
18 Локк Д. Антология мировой философии. М., 1970. С. 421 423.
распространенный тезис, согласно которому «всякая
абстракция есть приближение к реальности»; отсюда
одна абстракция отличается от другой с точки зрения
их адекватности лишь степенью приближения: одни
абстракции удерживают больше характерных черт
изучаемых объектов и тем самым оказываются ближе
к действительности, другие связаны с отвлечением
гораздо большего числа черт и в результате более удалены
от предметного мира (хотя и выигрывают с точки
зрения общности).
В современной литературе развивается несколько
различных подходов к проблеме абстракции. Один
из самых распространенных восходит к когнитивной
психологии и основан на идее творческой активности
мышления, порождающего абстракции как новые
смыслы, сквозь призму которых человек видит и истолковывает
предметный мир. Конструктивная сила
ума заключается в способности изобретать все новые
и новые гипотезы, конечная цель которых не столько
отобразить мир, сколько адаптироваться к нему.
Абстракция и сруктура реальности. Каковы же
объективные основы абстрагирования? Какая существует
связь между теоретическими конструктами науки
и структурами реальности? В связи с этим можно
выделить следующие моменты.
Во-первых, любой объект существует лишь в определенных
условиях, определенной среде, по отношению
к которой он и обнаруживает те или иные свойства.
В зависимости от среды одни свойства объекта
проявляются в ней достаточно определенно, другие —
неотчетливо, а третьи вообще никак себя не обнаруживают.
В равной степени это справедливо и в отношении
действующих на объект внешних факторов.
Иначе говоря, в эмпирической ситуации (например в
эксперименте) происходит своего рода редукция многообразия
потенциальных свойств объекта к конечному
набору его актуальных свойств. В познании эта редукция
служит объективной основой для исходной ступени
процесса абстрагирования. Эмпирически фиксируя
лишь актуальные свойства и экспериментально неустранимые
факторы среды, исследователь получает пра
Тема 4 Методы научного исследования
_
— —
во отвлечься от всех остальных свойств и факторов как
посторонних в рассматриваемом решении.
Во-вторых, по отношению к среде свойства объекта
делятся на два типа: одни свойства замкнуты на данную
конкретную ситуацию (например, зависят от данной системы
отсчета), другие остаются неизменными при переходе
от одной ситуации к другой. Наличие таких инвариантов
служит объективной основой более высокой
ступени абстрагирования. В познании в связи с этим
возникает задача расслоить слитную на уровне эмпирии
картину реальности: рациональным способом отделить
то, что зависит от данных условий, от того, что
является инвариантным. Поиск нового, еще не открытого
инварианта есть одновременно и формирование
нового смысла, нового понятия. Абстракция в этом случае
выступает как способ порождения новой семантики
посредством свертывания некоторого чувственно или
концептуально данного объекту многообразия в новую
целостность. Из опытов по психологии известно, что
одних только чувственных данных недостаточно, чтобы
у ребенка сформировалось восприятие некоторого
объекта. Необходима еще его двигательная и предметно-
чувственная активность. Новый образ возникает как
результат вычленения того, что инвариантно во взаимоотношениях
между системой движений, осуществляемых
перципиентом, и изменениями всего его многообразия
чувственных данных.
Нечто аналогичное имеет место и на теоретическом
уровне. Абстракция абсолютного времени в классической
механике имела подтверждение в довольно
широкой сфере опыта и опиралась на факт инвариантности
временных характеристик. Позднее, однако,
было показано, что в релятивистской области время
нельзя рассматривать «само по себе», безотносительно
к системе отсчета. Принцип относительности выступил
как запрет на возможность отвлечения от «усло
вий локализации» при описании времени. Вообще
можно сказать, что принцип относительности в физике
в методологическом плане играет роль закона, регулирующего
наши возможности строить абстракции
1/4 при объяснении природы. Он может наложить запрет
на одни абстракции (такие, например, как «абсолютное
пространство»), и, напротив, придать законную
силу формированию других (например, таким как «пространственно-
временной континуум»).
В-третьих, объект, вступая в те или иные взаимодействия,
ведет себя специфичным для него образом.
Непосредственным предметом естественно-научного
исследования является поэтому не объект сам по себе,
а характер его поведения в том или ином «контексте
взаимодействия», т. е. определенная регулярность в
протекании явления.
Из сказанного следует, что процесс абстрагирования
никогда не бывает беспредельным. На том или
ином этапе познания исследователь обнаруживает
некие «запреты природы», предельные ситуации, границы,
когда потенциальное становится актуальным,
постороннее — релевантным, инвариантное — относительным.
Достижение этих границ, объективно предопределяющих
интервал абстракции, означает, что познание
должно перейти к новой абстракции с более
широким интервалом. Так, переход механики к изучению
процессов в релятивистской области показал, что
с некоторого момента конкретное значение скорости,
которую имеет движущаяся система отсчета, уже не
может квалифицироваться как посторонний фактор.
Учет же нового фактора потребовал совершенно иначе
расслоить реальность на относительное и абсолютное
(например, статус абсолютного сохранить не за пространством
и временем, а за пространственно-временным
континуумом).
Попытки расширить область применимости той
или иной научной абстракции, — какой бы плодотворной
она ни была — за пределы интервала лишают ее
строгого смысла и делают проблематичной в рамках
строгой теории. В. Гейзенберг вспоминает, что в пери°
А, предшествующий созданию квантовой механики,
физики чувствовали под своими ногами зыбкую почву,
ибо «понятия и представления, перенесенные в атомную
область из старой физики, оказывались верными
лищь наполовину, и, пользуясь старыми средствами,
нельзя было заранее указать точные границы их при
Тема 4
менимости». В классической физике, например, существовало
понятие координаты и импульса частицы. На
уровне той метрической точности, которая возможна
в рамках макромира, указанные величины имели прозрачный
физический смысл. Напротив, в микромире
на некотором шаге повышения точности измерения
данных величин экспериментатор сталкивается со следующей
ситуацией: если фиксирована точность измерения
одной величины (Ар), то обнаруживается принципиальный
предел повышения точности измерения
другой величины (Ах); аналогично, если фиксирована
точность измерения Ах, то нет такого способа, который
бы обеспечил измерение импульса с точностью большей,
чем в интервале значений Ар > h/Ax. В гносеологическом
плане данный интервал значений является
интервалом абстракции, определяющим рамки применимости
классических понятий, за пределами которых
эти понятия теряют однозначный смысл.
Следует отметить, что в естественных науках интервал
абстракции в ряде случаев отображается посредством
той или иной абстрактной математической
структуры. Так, в классической физике состояние элементарных
объектов (координаты и скорость материальной
точки в механике, напряженность поля в теории
поля) характеризуются точкой в некотором многомерном
евклидовом пространстве; состояние
элементарных объектов в квантовой механике задается
уже вектором «пространства» функций — гильбертова
пространства19.
Вопрос о том, каким образом в процессе познания
отыскивается и фиксируется тот или иной интервал
абстракции в рамках определенной теории, требует
специальных историко-научных исследований. В некоторых
случаях интервал применимости тех или иных
понятий, равно как и теории в целом, может быть строго
установлен только после того, как мы от частной
теории (например классической механики) перешли к
обобщающей теории (например релятивистской механике)
и с позиции этой более широкой теории получи
19 Акчурин ИЛ. Единство естественного знания. М, 1974. С. 44 45.
17Б
Методы научного исследования
ди возможность «взглянуть» на концептуальный аппарат
исходной теории.
Важно отметить, что в строгом смысле слова фиксация
интервала абстракции возможна лишь на теоретическом
уровне, а не на экспериментальном. Эксперимент
может выявлять лишь то или иное «эмпирическое
сечение» интервала. Понятие «сечения» непосредственно
связано с понятием интервальной ситуации. Последняя
представляет собой такую совокупность эмпирически
фиксируемых условий, в рамках которой исследуемое
явление протекает в «чистом виде».
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 42 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |