Чем обусловлено наличие большого количества различных частнонаучных дисциплин в науке
Частнонаучная методология
Частнонаучную методологию чаще всего определяют как совокупность методов, принципов и приемов исследования, применяемых в той или иной крупной отрасли науки. К ним обычно относят механику, физику, химию, геологию, биологию, социальные науки. Однако с высоты сегодняшнего уровня развития познания очевидно, что указанные науки суть абстракции, ибо реально каждая из них уже давно есть система определенных научных дисциплин, число которых быстро растет, несмотря на интегративные процессы. Сформировались многочисленные «стыковые» дисциплины: биофизика, геофизика, физическая химия, геохимия, электрохимия и т. п. Усилилось взаимодействие между различными науками и научными дисциплинами, а значит между их методами и приемами исследования.
В каждой научной дисциплине (и в каждой отрасли науки) применяется совокупность самых разных методов и приемов, «расположенных» на всех уровнях методологического знания. Четко «привязать» какие-либо конкретные способы исследования именно к данной дисциплине очень сложно, хотя, конечно, каждая из них имеет относительно своеобразный методологический инструментарий. Углубление взаимосвязи наук приводит к тому, что результаты, приемы и методы одних наук все более широко используются в других (например, применение физических и хи-
мическихметодов в биологии и медицине). Это порождает проблему методов междисциплинарного исследования.
Частнонаучные методы связаны со специфическим характером отдельных форм движения материи. Одни из этих методов имеют значение только в пределах отдельных отраслей науки, будучи связаны только с изучением их собственного объекта, другие — за пределами данной отрасли науки, к которой они непосредственно относятся и в связи с которой возникли. Каждая сколько-нибудь развитая наука, имея свой особый предмет и свои теоретические принципы, применяет свои особые методы, вытекающие из того или иного понимания сущности ее объектов.
Применение метода одной науки в других областях знания осуществляется в силу того, что их объекты подчиняются законам этой науки. Например, физические и химические методы применяются в биологии на том основании, что объекты биологического исследования включают в себя в той или иной форме физические и химические формы движения материи. При этом метод, характерный для одной области знания, действует в других областях уже как подчиненный.
Что касается методов такой научной дисциплины как бактериология, то тут речь идет о следующих методах: световая микроскопия (обычная; фазово-контрастная; микро-
1 Коренман И. М. Методы количественного химического анализа. М., 1989.
2 См.: Введение в мембранологию. М., 1994.
Обще-нйстнонаучная методология. Взаимодействие методов___
В современной геотектонике (отрасль геологии, изучающая развитие структуры земной коры и ее изменения под влиянием геологических движений) применяются такие методы анализа геотектонических структур как фациально-па-леографический, мощностей, перерывов и несогласий, последовательности напластований, формаций, восходящего разреза, морфометрический, орографический, батиметрический, гляциологический, гидрогеологический и др. При этом в современной геотектонике «одна группа методов Направлена на выяснение современной структуры земной коры, к ним относятся структурный анализ и его разновидности. Вторая группа методов (исторические) занимается изучением истории тектонических движений, деформаций и развития земной коры в целом. Третья группа методов (генетические) — методы сравнительной тектоники, фи-
1 См.: Методы общей бактериологии: В 3 т. М., 1983. Т. 1.
2 См.: Историческая геология. М., 1974.
Дата добавления: 2015-01-29 ; просмотров: 35 ; Нарушение авторских прав
Чем обусловлено наличие большого количества различных частнонаучных дисциплин в науке
Общенаучные методы познания.
Классификация общенаучных методов. Основой классификации являются фиксация двух уровней познания: эмпирического и теоретического, тогда все общенаучные методы познания поделятся на три группы:
1. Методы эмпирического познания (используются только на эмпирическом уровне).
2. Методы, относящиеся к эмпирическому и теоретическому уровню познания.
3. Методы теоретического познания.
1. Методы эмпирического познания.
Эмпирическое описание подразделяется на качественное и количественное. Количественное описание осуществляется с применением языка математики и различных измерительных процедур. Из этой формулировки извлекаем понятие метод измерения. Измерения есть определение отношения измеряемой величины к другой величине, принятой за эталон. И лишь с проведением измерений естествознание превращается в науку.
1. Позволяет изучать объект в «чистом» виде путём устранения всякого рода побочных факторов, наслоений (например, Галилей бросал твёрдые шарики, пытался уменьшить трение, обматывав чем-то шарик).
2. Входе эксперимента объект может быть поставлен в некоторые искусственные условия для более глубокого и всестороннего его изучения (например, сверх низкие или высокие температуру, давление, вакуум).
3. Экспериментатор может вмешиваться в изучаемый процесс, активно влиять на его протекание.
4. Важным достоинством большинства экспериментов является их воспроизводимость (т.е. могут повторяться столько раз, сколько необходимо для получения достоверных результатов).
2. Общелогические методы научного познания.
1. Расчленение предмета исследования как целого на части с последующим изучением свойств, строением, функций.
2. Выделение совокупности признаков и свойств анализируемых предметов, изучение отношений между этими. (?)
3. Разделение множества предметов по общности их свойств, признаков на определённые подмножества.
Завершение процедуры анализа даёт возможность перейти к воспроизведению предмета или системы к целостности путём логического синтеза, входящих в них частей с целью раскрытия причин и закономерностей существования этих целостностей.
1. Образование научных понятий.
2. Формулировка закономерностей или законов существования целостности.
3. Формирование систематизаций или концепций, отражающих существование целостности.
В ряде случаев результаты синтеза могут стать эмпирической теорией (например, Менделеев синтезировал таблицу и появился эмпирический класс теорий). Эмпирические теории раскрывают сущность первого порядка, а знания более высокого порядка (2-го и 3-го), то это получается качественно иными процедурами (например, абсолютно чёрное тело не получить анализом и синтезом).
Индукция и дедукция.
Выделяют три типа неполной индукции.
3. Индукция, осуществляемая на основе знания причинных связей явлений в пределах изучаемого класса явлений.
Индукция изначальный вид умозаключений, с её помощью выведено много знаний (принцип неопределённости, закон сохранения вещества). Индуктивное обобщение стимулирует мысль учёного. Изолированно она не работает и взаимодействует с ранее доказанным знанием.
Когда накоплено достаточное число обобщающих фактов, гипотез, принципов появляется возможность к дедукции.
Индукция и дедукция неразрывно связаны друг с другом, диалектически дополняют и взаимоопределяют друг друга. Это лишь способ развёртывания некоторых положений на знании исходного знания и т.к. индукция может нести ошибку, то и дедукция тоже. Дедукция не даёт возможности получить содержательно нового знания. Роль научной дедукции тем не менее непрерывно возрастает, в особенности в двух направлениях:
1. Там, где науки приходится иметь дело с явлениями непосредственно недоступным чувственному восприятию (микромир, быстро протекающие процессы).
2. В развитии математизации науки, математических и логико-математических теорий, которые выводятся посредством дедуктивных правил (дедуктивные теории) на основе некоторых утверждений (?), а метод аксиоматический.
Выделяют следующие виды классификации:
2. Формальная и содержательная классификация. Формальные ориентированы на выявление какого-то порядка в объектах (иерархия по вертикали или горизонтали), а содержательная ориентирована на раскрытие законов (классификация видов организмов) (. ).
Методом моделирования называется изучение объекта (оригинала) посредством создания и исследования его копии, которая и называется его моделью. Модель замещает оригинал только в тех характеристиках, которые составляют предмет познания. Модель всегда соответствует оригиналу только в тех свойствах, которые подлежат изучению, она исключает все остальные свойства и отношения оригинала, которые на данном этапе не является актуальными, это и делает модель удобной для исследования.
Моделирование, как процедура включает следующие этапы:
2. Исследование модели, целью этого этапа является получение необходимой информации о модели. Изучение модели ведётся с той глубиной и детализацией, которая требуется для решения конкретной познавательной задачи. Исследователь может проводить наблюдения, описывать и т.д. с моделью.
3. Перенос или экстраполяция результатов моделирования на объект оригинал, опираясь на основания моделирования, метод аналогии знания об оригинале дополняется информацией об исследовании модели. Если есть несоответствия модель корректируется и всё повторяется, если оценка новых знаний не подтвердила соответствиями. В физико-математических моделях соответствие создаётся заранее и модель создаётся адекватная, то даже при не очень удовлетворит результатах модели не подлежат корректировке, а ищут различия и используют теоретические методы переноса.
Модели бывают материальные (физические, социальные) и идеальные (математические). В связи с повышением теоретического уровня, физическое моделирование теряет своё место и актуальным становится математическое моделирование, которое подразделяется на:
3. Имитационное моделирование.
1. Абстрактное моделирование основывается на возможности описания изучаемого явления или процесса на языке некоторой научной теории (чаще на математическом языке). В начале дают по возможности более чёткое и однозначное описание того, что происходит, почему, при каких условиях, т.е. строят информационную (описательную) модель процесса, которая далее переводится на математический язык (мат. язык определённой теории). Т.е. определяется логико-математическая модель, и она исследуется как функционирующее явление. Например, в физической модели системы выделяют признаки, описывают поведение элементов дифурами и начинают исследовать. Такая модель изоморфна конкретному классы систем.
Этот метод пронизывает все остальные методы.
3. Методы теоретического познания.
Эти методы применяются для раскрытия причин и сущности явления (идеализация, мысленный эксперимент. )
Так Галилей понимал, что нельзя искусственно воспроизвести природный процесс => надо построить модель.
Такие эксперименты сопровождают всю современную науку.
Метод формализации (Формализация).
В мат логике: исчисление предикатов, классов, высказываний и т.п.
Метод аксиоматизации (аксиоматизация).
Частнонаучные методы – совокупность способов, принципов познания, исследовательских приёмов и процедур, применяемых в той или иной науке, соответствующей данной основной форме движения материи. Это методы механики, физики, химии, биологии и социально-гуманитарных наук.
Возникновение новых наук на стыке дисциплин
МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Н.П. Огарева
ИСТОРИКО-СОЦИОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
РЕФЕРАТ
на тему:
ВОЗНИКНОВЕНИЕ НОВЫХ НАУК НА СТЫКЕ ДИСЦИПЛИН
Выполнил: Ганюшкина Т.В.
студент 1-го курса 103 группы
з/о специальность регионоведение
Проверил: Еркин В.М.
Саранск, 1998
Наука — это форма духовной деятельности людей, направленная на производство знаний о природе, обществе и о самом познании, имеющая непосредственной целью постижение истины и открытие объективных законов на основе обобщения и реальных фактов в их взаимосвязи. Отражая мир в его материальности и развитии, наука образует единую, взаимосвязанную, развивающуюся систему знаний о его законах. Вместе с тем она разделяется на множество отраслей знания (частных наук), которые различаются между собой тем, какую сторону действительности, форму движения материи они изучают. [5]
По предмету и методу познания можно выделить науки о природе — естествознание, и обществе — обществознание (гуманитарные, социальные науки), о познание, мышлении (логика, гносеология и др.). Отдельную группу составляют технические науки. В свою очередь каждая группа наук может быть подвергнута более подробному членению. Так, в состав естественных наук входят механика, физика, химия, биология и др., каждая из которых подразделяется на научные дисциплины — физическая химия, молекулярная химия и т.д. Могут быть и другие критерии для классификации наук. Так, по своей удаленности от практики науки можно разделить на два крупных типа: фундаментальные, где нет прямой ориентации на практику, и прикладные — непосредственно решающие практические задачи. Бердяев писал, что: “Об универсальной науке мечтали лишь философы — ученые всегда были скромнее. Ученые расчленяли мировую данность на отдельные специальные сферы и давали экономически сокращенное описание отдельных сфер под наименованием закона природы”. [5]
Вместе с тем границы между отдельными науками и научными дисциплинами условны и подвижны. Все чаще возникают новые отрасли знания на “стыке” традиционных наук. Здесь-то и обнаруживается процесс интеграции наук. Но на начальном этапе формирования научных знаний происходил естественный процесс дифференциации.
Наука представляет собой продукт развития мысли древних греков. Наука в древнегреческой культуре представляла собой целостную науку. Зачатки мышления, идущие в плане частных наук, появились под влиянием Аристотеля и его школы, таких великих врачей, как Гиппократ, Гален. Но это не нарушало целостность науки и картины мира. В эпоху христианского средневековья наука так же разрабатывалась как гармоническое целое. Только в конце средних веков произошла подмена понятия “наука” понятием “естествознание” Эта новая наука начала свое триумфальное шествие с эпохи Возрождения, когда была признана возможность математического описания результатов, полученных экспериментальным путем. Эта новая форма приобрела столь большое значение, что Кант оценивал частные науки в зависимости от степени применения в них математики. Под влиянием экспериментально-математической науки коренным образом изменилось мировоззрение европейца и усилилось его влияние на духовную жизнь остального мира. В особенности оно возросло благодаря подведению строгого строго научного фундамента под возникшую из медицины технику, которая базировалась до этого исключительно на ремесленном опыте.
С развитием новой науки возникла необходимость более глубокого разделения ее на специальные дисциплины, для более тщательного и глубокого изучения отдельных явлений и процессов определенной области действительности. Естественные науки, получившие свое гражданство с XVIII века, — это совокупность всех наук, занимающихся исследованием природы. Главные сферы естественных наук — материя, жизнь, человек, Земля, Вселенная — позволили сгруппировать их следующим образом:
Математика, по мнению ряда натурфилософов, не относится к естественным наукам, но является решающим инструментом их мышления. [2]
Дифференциация научного знания была необходимым этапом в развитии науки. Частные науки классифицировались с точки зрения их предмета или метода. В результате, в какой-то степени, утрачивалось понимание истинной цели науки о мире в целом, а действительности — как единого целого. Это в свою очередь отразилось на науке и повлекло за собой все большее и большее превращение ученого в специалиста в узкой области знания, а высшие учебные заведения в места подготовки специалистов. Из-за отсутствия со стороны частных наук достаточного внимания к этой общей для них всех цели заговорили о “кризисе науки”. Но как писал Ясперс “кризис науки является кризисом людей, которые ее постигают”. Многие мыслители в свою очередь пытались, например, Лейбниц, Даламбер, Кант и др. пытались объединить частные науки в систему, основанную на едином принципе. [2]
В ходе развития науки возникают все новые и новые ее отрасли. Но если первоначально они формировались по предметному признаку, то для современной науки характерно формирование новых научных дисциплин по проблемному признаку. В этом случае новые отрасли возникают в связи с выдвижением новых определенных теорий или проблем. Как писал Поппер, наука начинается не с наблюдений, а именно с проблем, и ее развитие есть переход от одних проблем к другим — от менее глубоких к более глубоким. Проблемы, по его мнению, возникают, либо как следствие противоречия в отдельной теории, либо при столкновении теорий, либо в результате столкновения теории с наблюдением. [7]
По мере развития научного познания становится все более очевидным, что дисциплинарный подход (т.е. в рамках одной дисциплины) не способствует раскрытию глубоких общих закономерностей и решить стоящую проблему. Для этого нужен междисциплинарный подход (называемый интегративным). С помощью таких подходов и решаются проблемы, в основе которых лежат законы отражающие единство и целостность природы. Вот, что пишет по этому поводу Тулмин: “Тот опыт, который был накоплен людьми в определенной области, приводит к тому, что они принимают определенные идеалы объяснения. Эти идеалы обуславливают те коллективные цели, которые человек стремиться достичь, когда получает соответствующую специальность и работает в качестве биохимика или физика-атомщика, и те же самые идеалы сохраняют связность самой дисциплины, ставя пределы”. [5] Эти пределы зачастую не позволяют решить многие проблемы в рамках одной научной дисциплины. Поэтому и возникают науки на “стыке” традиционных наук.
Например, при решении задач определения примеси в веществе очень часто химики проводят качественный анализ химическими методами, которые дают результаты если примесь составляет не менее определенного количества. Но химические методы обладают пределом чувствительности. Если же примесь составляет малые доли процента, ее можно определить используя физические методы спектрального анализа. Когда биология начинает использовать физические методы в своих исследованиях, они достигли впечатляющих результатов, которые завершились возникновением на стыке биологии и физики новой науки — биофизики. Аналогичным образом возникли биохимия, геофизика, геохимия и другие науки.
Науки на “стыке” традиционных наук начали возникать не сегодня и даже не вчера. Проблемы, встающие перед учеными заставляли при решении использовать методы других наук. Одной из первых появилась физическая химия.
Еще в 1752 г. М.В. Ломоносов говорил: “Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях”. [9] Ломоносов правильно предвосхитил содержание современной физической химии, он верно понял, насколько важно использовать физические знания и методы при изучении химии. Им был установлен один из основных законов физической химии — закон постоянства массы при химических превращениях. Именно физика постепенно превращала химию из описательной науки в точную. Развитие физической химии в дальнейшем было связано с исследованиями ученых, изучавших действие тепла и электричества на протекание химических процессов. Изучение выделения или поглощения теплоты в процессе химических реакций положил начало термохимии. В конце XIX в. физическая химия окончательно сформировалась как самостоятельная наука. Она включает в себя целый ряд научных дисциплин. Физическая химия дает теоретическую основу для других отраслей химической науки и химической технологии.
Биофизика, или биологическая физика, — важное направление современной науки, возникшее на границе биологии с различными разделами физики. Основная задача биофизики состоит в изучении физических основ строения и функционирования живых систем. По современным представлениям в основе жизнедеятельности всех известных нам биологических объектов лежат законы природы, присущие и остальной материи, например законы физики. При исследовании биологических объектов различной степени сложности, начиная от отдельных молекул и их комплексов и кончая клетками, их сообществом, тканями, органами, целыми организмами, возникает целый комплекс сложных проблем. Их решение требует применения всего арсенала теоретических и экспериментальных методов современной физики, в том числе ряда разделов математической физики, теории информации, кибернетики, автоматического регулирования и других смежных направлений науки. Биофизика вскрыла важные особенности взаимодействия вещества и энергии в биологических системах. Оказалось, что процессы жизнедеятельности подчиняются законам термодинамики открытых систем с постоянным обменом веществ и энергии с окружающей средой. Биофизика показала полную справедливость для биологии таких фундаментальных законов физики, как законы сохранения и симметрии. Помимо этих общих подходов к биологическим явлениям с позиций современной физики биофизика решает широкий круг более частных проблем, имеющих большое теоретическое и прикладное значение. На вооружении биофизики сегодня рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия, радиоизотопы, радиоспектроскопия электронного и ядерного магнитного резонанса, оптическая спектроскопия, различные методы радиоэлектроники и кибернетики.
Химическая физика — научная дисциплина, появившаяся на рубеже физики и химии в первой трети ХХ в. Она изучает явления и закономерности на основе познания строения атомов и молекул. Главное внимание уделяется количественным методам исследования, созданию теорий реакционной способности, физическим методам воздействия на химические реакции, изучению физических явлений, сопутствующих химическим реакциям. Химическая физика выделилась из физической химии после того, как в химию пришли понятия атомной физики и квантовой механики, развитие которых чрезвычайно углубило физическую теорию строения вещества и позволило создать новые методы исследования химических реакций. В качестве объектов исследования химической физики зачастую выбираются простые на первый взгляд реакции, например взаимодействие кислорода с водородом. Но изучение их на основе химической физики показало, что эти процессы являются сложными. Механизм химических реакций рассматривается как совокупность элементарных процессов с участием электронов, атомов, молекул, ионов, свободных радикалов. Для современной химической физики характерно применение многочисленных физических методов исследования, дающих глубокую и разнообразную информацию о механизме взаимодействия веществ, о структуре молекул и атомов. Среди проблем, которыми занимается эта наука, такие первостепенно важные, как исследование химической кинематики реакций горения и взрывов, теоретический расчет скоростей реакции в газовой, жидкой и твердой фазах, изучение катализа, выявление закономерностей полимеризации и т.д. Перспективными для химической физики являются исследование реакций, протекающих в экстремальных условиях — при сверхнизких и сверхвысоких температурах, в плазме, в условиях глубокого вакуума или под большим давлением, под влиянием лазерного излучения и т.д. Методы химической физики применяются при изучении многих биологических объектах и процессов, происходящих в живой природе.
Геохимия — наука о химическом составе атмосферы, гидросферы, литосферы Земли, горных пород, руд, минералов, о распространенности, сочетании и миграции химических элементов и их изотопов на Земле, наука, изучающая историю элементов нашей планеты. Ее основные положения разработаны в ХХ в. на базе современных представлений химии о строении и превращении атомов. Основоположниками современной геохимии считают советских ученых В.И. Вернадского и А.Е. Ферсмана, а также норвежского исследователя В.М. Гольшмидта. Изучением закономерностей поведения всех химических элементов и их изотопов в природе, моделированием процессов их концентрации и рассеяния занимаются теоретическая и экспериментальная геохимия. Геологическая и геохимическая роль живых организмов исследуется биогеохимией.
Биогеохимия — часть геохимии, изучающая геохимические процессы, которые происходят при участии организмов в биосфере-оболочке Земли, включающей атмосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы (земную кору). Миграцию химических элементов на Земле нельзя понять без учета влияния организмов. Биогеохимические процессы находят отражение на геологических картах. Впервые задачи биогеохимии были сформулированы в СССР академиком В.И. Вернадским и разрабатывались в специально созданной Биогеохимической лаборатории. Биогеохимия рассматривает не отдельные особи или виды организмов, а всю их совокупность, так называемое живое вещество, выраженное в массе, составе энергии, которую оно привносит в биогеохимические процессы.
Биохимия — наука о химическом составе и химических реакциях живых организмов. Возникнув на стыке химии и биологии, она сформировалась как самостоятельная отрасль знаний в конце ХIХ в., хотя истоки ее относятся к далекому прошлому. Современную биохимию кратко можно охарактеризовать как науку, которая использует химические методы для изучения биологических объектов. В зависимости от природы изучаемых живых организмов биохимия подразделяется на биохимию животных, биохимию растений, и биохимию организмов. Современная биохимия развивается в тесной связи с биоорганической химией и молекулярной биологией, опирается на новейшие достижения химии и физики. Ряд разделов биохимии из-за их большого практического значения выделился в отдельные научные дисциплины. Современная биохимия — активно развивающаяся наука, она вносит весомый вклад в наши знания о химии живых организмов, имеет важное значение для различных областей практики.
Квантовая химия — это область теоретической химии. Эксперимент для нее важен лишь как путь проверки теоретических положений. Она опирается на фундаментальное представление физики о том, что электрон одновременно может рассматриваться и как частица, и как волна. “Язык” квантовой химии — это очень сложные математические уравнения, составляющие аппарат квантовой механики. Основная задача квантовой химии состоит прежде всего в теоретическом объяснении взаимодействия атомов в молекулах и в более сложных материальных образованиях. Достижения квантовой химии во многом определяют развитие современной теоретической химии.
Астрофизика — раздел астрономии, изучающий физическую природу небесных тел и их систем, их происхождение и эволюцию. В астрофизике почти все данные о далеких небесных телах получают с помощью анализа приходящих от них электромагнитных волн — видимого света и других, невидимых глазом лучей. Основу астрофизики составляют астрофизические наблюдения. Появление спектрального анализа во второй половине ХIХ в. сразу позволило делать выводы о химическом составе небесных тел. На основе данных наблюдательной астрофизики, опираясь на законы физики, астрономы делают выводы об условиях в небесных телах, которые непосредственно не наблюдаются.
Геофизика, или физика Земли, — это комплекс наук, изучающих нашу планету и ее ближайшее окружение — Солнечную систему. Геофизика изучает непостоянное во времени вращение Земли, ее истинную форму, взаимодействие Земли и Луны (приливы, замедление вращения), климат Земли и др.
Окружающий нас мир сложен и многогранен. Познать его невозможно с позиций только химии, только физики, только биологии и т.д. Качественные прорывы в решении проблем науки возможны при использовании знаний и методов многих традиционных дисциплин, так возникают всё новые и новые науки на “стыке” традиционных дисциплин.