Морозова Елена Германовна , кандидат химических наук Введение в естествознание (учебное пособие) Рецензент: кандидат геолого-минералогических наук, священник Константин Буфеев Учебное пособие представляет собой курс естествознания, который может быть использован в системе высшего гуманитарного и среднего общего образования.
Пусть имеется, например, два объекта: А и В. Известно, что объекту А присущи свойства Р1, Р2, ...Рn, Рn+1. Изучение объекта В показало, что ему присущи свойства Р1, Р2,...Рn, совпадающие соответственно со свойствами объекта А. На основании сходства ряда свойств (Р1, Р2,, ... Рn ) у обоих объектов может быть сделано предположение о наличии свойств Рn+1 у объекта В.
Степень вероятности получения правильного умозаключения по аналогии будет тем выше, чем: 1) больше известно общих свойств у сравниваемых объектов; 2) существеннее обнаруженные у них общие свойства и 3) глубже познана взаимная закономерная связь этих сходных свойств. При этом нужно иметь в виду, что если объект, в отношении которого делается умозаключение по аналогии с другим объектом, обладает каким-нибудь свойством, не совместимым с тем свойством, о существовании которого должен быть сделан вывод, то общее сходство этих объектов утрачивает всякое значение.
Указанные соображения об умозаключении по аналогии можно дополнить также и следующими правилами: 1) общие свойства должны быть любыми свойствами сравниваемых объектов, т. е. подбираться «без предубеждения» против свойств какого-либо типа; 2) свойство Рn+1 должно быть того же типа, что и общие свойства Р1, Р2,, ... Рn; 3) общие свойства Р1, Р2,, ...
Рn должны быть возможно более специфичными для сравниваемых объектов, т. е. принадлежать возможно меньшему кругу объектов; 4) свойство Рn+1 наоборот, должно быть наименее специфичным, т. е. принадлежать возможно большему кругу объектов [33]. Метод аналогии применяется в самых различных областях науки: в математике, физике, химии, кибернетике, в гуманитарных дисциплинах и т. д.
Существуют различные типы выводов по аналогии. Но общим для них является то, что во всех случаях непосредственному исследованию подвергается один объект, а вывод делается о другом объекте. Поэтому вывод по аналогии в самом общем смысле можно определить как перенос информации с одного объекта на другой. При этом первый объект, который собственно и подвергается исследованию, именуется моделью, а другой объект, на который переносится информация, полученная в результате исследования первого объекта (модели), называется оригиналом (иногда — прототипом, образцом и т. д.).
Таким образом, модель всегда выступает как аналогия, т. е. модель и отображаемый с ее помощью объект (оригинал) находятся в определенном сходстве (подобии). В зависимости от характера используемых в научном исследовании моделей различают несколько видов моделирования. 1. Мысленное (идеальное) моделирование. К этому виду моделирования относятся самые различные мысленные представления в форме тех или иных воображаемых моделей.
Например, в идеальной модели электромагнитного поля, созданной Дж. Максвеллом, силовые линии представлялись в виде трубок различного сечения, по которым течет воображаемая жидкость, не обладающая инерцией и сжимаемостью. Модель атома, предложенная Э. Резерфордом, напоминала Солнечную систему: вокруг ядра «Солнца» обращались электроны «планеты».
Следует заметить, что мысленные модели нередко могут быть реализованы материально в виде чувственно воспринимаемых физических моделей. 2. Физическое моделирование. Оно характеризуется физическим подобием между моделью и оригиналом и имеет целью воспроизведение в модели процессов, свойственных оригиналу. По результатам исследования тех или иных физических свойств модели судят о явлениях, происходящих (или могущих произойти) в естественных условиях. 3. Символическое (знаковое) моделирование.
Оно связано с условно-знаковым представлением каких-то свойств, отношений объекта-оригинала. К символическим (знаковым) моделям относятся разнообразные топологические и графовые представления (в виде графиков, номограмм, схем и т. п.) исследуемых объектов или, например, модели, представленные в виде химической символики и отражающие состояние или соотношение элементов во время химических реакций.
Особой и очень важной разновидностью символического (знакового) моделирования является математическое моделирование. 4. Численное моделирование на электронных вычислительных машинах. Эта разновидность моделирования основывается на ранее созданной математической модели изучаемого объекта или явления и применяется в случаях больших объемов вычислений, необходимых для исследования.
Глава 5 ГИПОТЕТИКО-ДЕДУКТИВНАЯ МОДЕЛЬ ПОЗНАНИЯ Процесс научного познания объектов и явлений окружающего мира требует использования научного метода и комплексного применения изложенных методов познания, исходя из поставленной задачи. Этапы познания Этапы познания могут быть сформулированы следующим образом: 1.
Установление эмпирических фактов с использованием методов эмпирического уровня познания. 2. Первичное обобщение эмпирических фактов. 3. Выявление отклоняющихся от правила фактов. 4. Выдвижение теоретической гипотезы, которая бы учитывала изученную совокупность эмпирических данных. Теоретическое обобщение всего экспериментального материала. 5. Логический вывод (дедукция)
из гипотезы по всей совокупности наблюдаемых фактов, что является ее проверкой на истинность. 6. Практическая проверка гипотезы, что дает ей статус теоретического закона. Следует отметить, что в рамках этой модели переход от эмпирических наблюдений, измерений, экспериментов к построению теоретической гипотезы является субъективным творческим процессом и здесь большое значение имеет то, в рамках какой парадигмы творит тот или иной ученый, каково его мировоззрение.
Существенным элементом перехода от эмпирического уровня познания к теоретиче-кому уровню, — т. е. процесса поиска причины явления — является проведение корректного системного анализа изучаемых объектов и явлений. В процедуре поиска причины, производимой в рамках системного подхода, можно выделить следующие этапы: а) выделение относительно изолированной системы, элементом которой является данная вещь, явление; б)