1.2. Научный закон

Научный закон — важнейшая составляющая научного знания. Научный закон репрезентирует знание в предельно концентрированном виде. Однако не следует сводить цель научной деятельности вообще лишь к установлению научных законов, ведь есть и такие предметные области (прежде всего это касается гуманитарных наук), где научное знание производится и фиксируется в других формах (например, в виде описаний или классификаций). Кроме того, научное объяснение, как мы будем говорить дальше (§ 1.3), возможно не только на основе закона: существует целый спектр различных видов объяснений. Тем не менее именно научный закон в его лаконичной формулировке производит самое сильное впечатление и на самих ученых, и на широкие крути представителей вненаучной деятельности. Поэтому научный закон нередко выступает синонимом научного знания вообще.
Закон входит в состав теории, в общий теоретический контекст. Это означает, что формулировка закона осуществляется в специальном языке той или иной научной дисциплины и опирается на базисные положения в виде совокупности тех условий, при которых закон выполняется. То есть закон, несмотря на свою краткую формулировку, является частью целой теории и не может быть вырван из своего теоретического контекста. Он не может быть приложен к практике непосредственно, без окружающей его теории, а также, как это часто бывает, требует для своих приложений наличия определенных промежуточных теорий, или “теорий среднего уровня”. Иными словами, научный закон не является непосредственным продуктом, всегда готовым к употреблению для любого пользователя.
Определение и характеристика научного закона
Что такое научный закон? Это научное утверждение, имеющее универсальный характер и описывающее в концентрированном виде важнейшие аспекты изучаемой предметной области.
Научный закон как форму научного знания можно охарактеризовать с двух сторон:
1) со стороны объективной, онтологической. Здесь необходимо выявить то, какие черты реальности схватываются в законе;
2) со стороны операционально-методологической. Здесь необходимо выявить, каким образом ученые приходят к познанию закона, к формулировке законоподобного утверждения;
Перейдем к рассмотрению этих двух сторон научного закона.
Объективная (онтологическая) сторона научного закона.
С объективной стороны, т.е. со стороны референта теории, научным законом называют устойчивое, сущностное отношение между элементами реальности.
Устойчивость отношения означает то, что данное отношение стабильно, повторяемо, воспроизводимо в данных неизменяемых условиях.
Сущностность закона означает то, что отношение, описываемое законом, отражает не какие-то случайные, наугад схваченные свойства описываемых объектов, а наоборот, самые важные — те, которые определяют или структуру этих объектов, или характер их поведения (функционирования) и вообще тем или иным способом объясняют сущность изучаемого явления. Референт теории, включающей законы, — это не единичный объект, а некоторая (возможно, бесконечная) совокупность объектов, взятая под углом зрения универсальности; поэтому закон формулируется не для единичного явления, а относится к целому классу подобных объектов, объединенных в этот класс определенными свойствами.
Таким образом, закон фиксирует существенные инвариантные соотношения, универсальные для той или иной предметной области.
Что такое универсальность закона
Универсальность закона сама по себе является достаточно сложным качеством. Г. И. Рузавин говорит о трех смыслах универсальности. Первый смысл — универсальность, задаваемая самим характером понятий, входящих в закон. Разумеется, существуют различные уровни общности научных понятий. Поэтому и законы могут быть упорядочены по признаку общности как более универсальные (фундаментальные) и менее универсальные (производные). Второй смысл универсальности касается пространственно-временной общности. Утверждение является универсальным в этом смысле, если оно применяется к объектам независимо от их пространственного и временного положений. Поэтому геологические законы не могут быть названы универсальными в этом смысле, т.к. характеризуют именно земные явления. В этом случае можно говорить об универсальности более низкого уровня: региональной и даже локальной (или индивидуальной). Наконец, третий смысл связан с логической формой законоподобных утверждений — с использованием в формулировке закона специального логического оператора, позволяющего высказываться о каком-либо “объекте вообще”. Такой оператор называется квантором. В универсальных утверждениях используется либо квантор всеобщности (для всех объектов вида А имеет место...), либо квантор существования (существует некий объект вида А, для которою имеет место...). При этом законы более низкого уровня универсальности используют квантор существования, а законы фундаментальные — квантор всеобщности.
Кроме того, универсальность научного закона выражается в том, что, описывая сущностные аспекты того или иного явления, он относится непосредственно не столько к имеющим место явлениям, сколько к универсальным потенциальным ситуациям, которые могут реализоваться при выполнении соответствующих условий. Иными словами, закон как бы преодолевает сферу того, что актуально существует. Так, К. Поппер обращает внимание на такую особенность научных универсальных утверждений: они характеризуют потенциальный план реальности, объективную предрасположенность к тому или иному явлению при наличии соответствующих условий (такие утверждения называют диспозициями). Универсальные утверждения, играющие роль научных законов, являются, по К. Попперу, описаниями не столько реально наблюдаемых единичных явлений, сколько потенций, предрасположенностей.
Поскольку в законе должна фиксироваться именно сущностная универсальность, встает вопрос о том, как отличить подлинные законы от случайных обобщений, лишь по видимости имеющих законоподобную форму. (Например, утверждение “все яблоки в этом холодильнике красные” может оказаться истинным, не будучи научным законом.) В целом этот вопрос пока недостаточно прояснен. Но следует отметить важный вклад американского философа и логика Н. Гудмена. Он тоже обращает внимание на потенциальный характер законов. И. Гудмен называет в качестве специфического свойства научных законов то. что из них могут быть выведены условные (или контрфактические) предложения, т.е. те, которые описывают не фактическое положение дел, а то, что может или могло бы произойти в определенных обстоятельствах. Например, “если бы не мешало трение, этот камень продолжал бы катиться дальше” — это условное высказывание, опирающееся на закон инерции. Напротив, те суждения, которые отражают лишь случайные свойства какого-либо объекта, не могут служить основанием для выведения из них контрфактических суждений".
Операционально-методологическая сторона научного закона
С операциональной стороны закон можно рассматривать как хорошо подтвержденную гипотезу. Действительно, к признанию закона мы приходим после выдвижения какой-то гипотезы, имеющей универсальный характер, обладающей способностью объяснить обширный ряд эмпирических данных и схватывающей существенные черты этих единичных фактов. После проведения каких-то процедур верификации научное сообщество принимает данную гипотезу как подтвержденную и способную фигурировать в роли научного закона.
Однако следует отметить, что то свойство закона, которое называют универсальностью, приводит к известным трудностям, ведь универсальность предполагает, что мы можем применить закон к неограниченному классу однородных явлений. Но само обоснование гипотезы всегда опирается на конечное число наблюдений, эмпирических данных. Как же происходит переход от конечного эмпирического базиса к теоретическому заключению о бесконечном числе приложений? Далее, где истоки категоричности в формулировке научного закона? Вправе ли мы говорить, например, что “все тела непременно расширяются при нагревании”?
Это давняя проблема для теории познания и философии вообще. Существенный вклад в ее прояснение внесли Д. Юм и И. Кант. Так, Д. Юм показал, что из наблюдения единичных явлений мы не можем получить логически корректного вывода о необходимой связи тех или иных явлений, лежащей в их основе. Эго означает, что при формулировании утверждения, носящего универсальный характер, мы делаем нечто большее, чем просто описание наблюдаемой регулярности. Причем это добавление не является выведенным логически из ряда эмпирических данных. Иными словами, у нас нет надежных логических оснований для перехода от единичных наблюдений к постулированию необходимых связей между ними.
Кант же идет дальше отрицательных результатов Д. Юма. И. Кант показывает, что человеческий разум всегда при выдвижении тех или иных универсальных положений, или законов, сам “навязывает” природе тот или иной закон, подобно законодателю, т.е. всегда занимает активную позицию относительно эмпирического базиса. Мы не просто регистрируем закономерность, которая проглядывает через эмпирические данные, хотя порой именно так кажется, настолько естественно работа ученого выглядит как считывание данных и их простое обобщение. Нет, на самом деле ученый всегда выдвигает далекоидущее суждение, принципиально превосходящее возможности проверки и базирующееся на ряде предпосылаемых допущений о постоянстве природы и т.п. Это суждение априорно предвосхищает бесконечный ряд случаев, который заведомо никогда не может быть весь исследован.
Разумеется, при выдвижении законоподобной гипотезы возникает вопрос о различного рода необходимостях, но они носят уже не всеобщелогический характер, а более специальный, содержательный. Так, говорят о физической необходимости, о причинной (или каузальной) необходимости; эти оттенки употребления термина “необходимость” изучаются и уточняются в современной модальной логике.
Понятие научного закона — анахронизм?
Некоторые современные философы науки утверждают, что само понятие закона является в настоящее время не совсем удачным. Оно отсылает нас к метафизике XVII-XVIII вв., когда под законом понималось нечто абсолютное, безусловное, присущее природе с логической необходимостью. Сегодня мы далеко отошли от такой метафизики. Так, например, говорит Б. ван Фраассен в книге “Законы и симметрия” (1989). Он поднимает ряд важных проблем, касающихся статуса законов в современной науке. Известная работа Нэнси Кэртрайт “Как лгут законы физики” (1983) вскрывает тот сложный контекст, в котором работают научные законы. Так, ученые вместе с научными законами вводят сильные идеализирующие допущения, заведомо упрощают ситуацию (в т.ч. отходят от сугубо фактической истинности самой по себе). То есть использование закона в научной деятельности включено в достаточно сложную практику.
Думается, что все же отказываться в научной практике от устоявшегося понятия научного закона не стоит. Однако на современном уровне развития науки мы действительно понимаем под законами не столько безусловные законы природы в традиционном метафизическом смысле, сколько особые теоретические конструкции, находящиеся в сложном контексте абстрактных объектов и абстрактных связей, идеализаций, мысленных моделей и т.п.
Научные законы — это эффективные теоретические конструкции, выполняющие в научном знании ряд важнейших функций.
Классификация законов
Классификация научных законов может быть проведена по различным основаниям. Укажем некоторые способы. Самым простым является способ группировки законов в зависимости от науки (группы наук), к которой принадлежат те или иные законы. В этой связи можно выделить законы физические, биологические и т.д.
Существует, далее, деление, восходящее еще к неопозитивистскому (§ 0.2) периоду. Оно в достаточно четкой форме представлено у Р. Карнапа. Это различение законов эмпирических, в формулировке которых используются только термины наблюдения (т.е. относящиеся к объектам, которые принципиально наблюдаемы), и законов теоретических (включающих в свой состав сугубо теоретические термины; такие термины относятся к достаточно абстрактным объектам). Несмотря на то что, как мы увидим в § 1.4, представление о различии эмпирического и теоретического уровней оказывается при ближайшем рассмотрении достаточно сложным, в целом деление законов на эмпирические и теоретические можно сохранить, хотя сегодня оно уже не имеет такого принципиального значения, как это было в неопозитивистском периоде.
Наконец, отметим еще одну из предлагаемых классификаций. Она отталкивается от типа детерминизма, который выражается в тех или иных законах. Так, различают законы детерминистические (или динамические) и статистические (или вероятностные). Законы первого вида дают однозначные характеристики тех или иных явлений. Законы статистические же дают характеристики лишь в вероятностных терминах: например, в физике это касается либо массовых, статистических явлений, как, например, в термодинамике, либо объектов микромира, где вероятностный, неопределенный характер их свойств относится и к единичным объектам, являясь их существенным качеством.
Функции научных законов
Наиболее яркие функции научных законов — это объяснение и предсказание. Действительно, одна из важнейших черт теоретического мышления — это подведение тех или иных явлений под установленный научный закон. В том числе, как мы говорили выше, объясняется не только то, что реально имеет место, но и то, что могло бы произойти при наличии определенных обстоятельств. Здесь функция объясняющая переходит в функцию предсказательную. Далее, важнейшей функцией законов является далекоидущая унификация научного знания. Так, законы высокой степени общности объединяют и систематизируют обширные области знаний.
В целом же функции научных законов включены в функции научной теории, т.к. закон всегда входит в контекст теории, репрезентируя ее принципиальные положения. О функциях научной теории мы будем говорить в соответствующем месте (§ 3.4).
Резюме. Итак, научный закон концентрирует в себе сущностные, устойчивые черты изучаемых явлений. Закон — универсальное утверждение, приложимое к бесконечному числу единичных случаев, соответствующих определенным базисным условиям. С операционально-методологической стороны он является лишь хорошо подтвержденной гипотезой, а не логически необходимым выводом из совокупности единичных данных. Всякий научный закон является гораздо более сильным утверждением, чем те утверждения, которые просто описывали бы конечную совокупность единичных феноменов. В конечном счете сам теоретический разум “берет на себя ответственность” за выдвижение научного закона. Использование законов в научной практике погружено в сложный контекст идеализаций, допущений, абстрактных объектов. Посредством научных законов выполняются описания, предсказания, унификация и др.

Многие люди считают, что, если ученые нашли доказательства, поддерживающие гипотезу, она «прокачивается» до теории, а если теория оказывается верной, она становится законом. Однако это так не работает. Факты, теории, гипотезы и законы - разные части научного метода. Они могут развиваться, но переходить одно в другое - нет. Поговорим о всей четверке и постараемся понять, какое место в этом квартете занимает научный закон.

Что такое научный закон?

Если в общем, то научный закон - это описание наблюдаемого явления. Он не объясняет, почему это явление существует и что его вызывает. Объяснение - это уже научная теория, и все, кто думает, что теория по логике должна переходить в закон, глубоко заблуждаются.

«В науке законы - это точка старта, - говорит доцент биологии и биоинженерии из Технологического института Роуз-Халман Питер Коппингер. - Отсюда ученые могут задавать свои как и почему».

Научный закон, гипотеза, теория и факт

Опираясь на данные Калифорнийского университета, для начала разграничим «четырех всадников» научного метода.

• Факт. Заявления, которые возможны только после прямого наблюдения. Например, у меня за окном стоит 20 деревьев. Просто и доказуемо.
• Гипотеза. Это не просто догадка или предположение, а намного больше. Дело в том, что гипотеза строится на предыдущем опыте, научном знании, наблюдениях и логике. Гипотеза - это, скорее, объяснение явления, а не догадка. «Столовая соль будет растворяться в воде быстрее, чем каменная» - еще не гипотеза. «Размер площади субстанции влияет на скорость растворения: большая площадь ведет к ускорению процесса растворения» - вот это уже ближе к гипотезе, т.к. есть объяснение, почему так происходит. После этого гипотезу можно проверить, провернув то же самое, например, с сахаром. Если сахарная пудра растворится быстрее сахарного песка - гипотеза получит подтверждение. Конечно, подтверждение должно быть не одно.
• Теория. Это объяснение широкого спектра явлений. Обычно они кратки (не включают большого списка исключений и специальных правил), последовательны, систематичны и могут быть использованы для предсказания целого ряда различных ситуаций. Теория с большой охотой принимается научным сообществом, если она подтверждена разными способами доказательства. Конечно, даже самые монументальные теории можно пошатнуть новыми доказательствами.
• Закон. Научный закон, в отличие от обычного, не является неоспоримым и может иметь исключения. Как и другие виды научного знания, он может быть опровергнут. Обычно это обобщение информации, описание в компактном формате, которое помогает нам строить ожидания от той или иной ситуации. В отдельных случаях закон может быть похож на факт, но тут проводится незамысловатая черта. «За окном растет 5 деревьев» - факт, «яблоко падает с дерева вниз, а не вверх» - закон. Разница в том, что закон справедлив для конкретных обстоятельств, он является описанием взаимодействия двух и более вещей. Из-за силы притяжения яблоко падает вниз. Переносим ситуацию в вакуум и закон более не применим. А деревья как росли за окном, так и растут. Или не растут, что тоже не более чем факт.

Разнообразие научных законов

Некоторые законы устанавливают связи между наблюдаемыми феноменами. Например, уравнение состояния идеального газа описывает, как давление, молярный объем и абсолютная температура идеального газа зависят друг от друга. Другие законы имеют дело с явлениями, которые вообще нельзя непосредственно наблюдать. Так, второй закон термодинамики связан с понятием энтропии, которую нельзя наблюдать, так же, как объем или давление. Есть законы, которые предлагают более механистическое объяснение того или иного феномена. К примеру, первый закон Менделя - «При скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей». Он наглядно объясняет и унифицирует определенные принципы передачи наследственных признаков.

На примерах о различии теории и закона

Хотя и научные законы, и научные теории опираются на обширную базу эмпирический данных, принятых в научном сообществе, и способствуют ее унификации, это не одно и то же.

«Закон - это описание (зачастую математическое) естественных явлений. Например, закон всемирного тяготения Ньютона или закон независимого наследования Менделя. Они описывают явление, но не объясняют, почему так происходит», - говорит Коппингер.

Закон всемирного тяготения был открыт в XVII в. Он математически объясняет, как два тела во Вселенной взаимодействуют друг с другом. Однако ньютоновский закон не объясняет, что такое гравитация или как она работает. Три века спустя с этим справился Альберт Эйнштейн, разработав теорию относительности. Только после этого ученые действительно начали понимать, что же это за гравитация такая и как же она все-таки работает.

Другой пример различия между законом и теорией рассмотрим на третьем законе Грегора Менделя: «При скрещивании двух особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях». «Мендель не знал ничего о ДНК или хромосомах. Биохимическое объяснение его закона появилось спустя сотню лет вместе с их открытием. Хромосомная теория наследственности используется для объяснения этого закона по сей день (а это уже более 100 лет - прим. ред.)», - говорит Коппингер.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Закон — знание о повторяющихся и необходимых связях между частными объектами или явлениями.

Универсальность — максимальная степень общности.

Связи имеют место при наличии определённых условий. Если условий для действия закона нет, то закон перестает функционировать. То есть он не является безусловным.

Не все универсальные предложения являются законами. Американский философ и логик Нельсон Гуднен предложил в качестве критерия номологичности выводимость из универсальных предложений контрфактических высказываний. Например, предложение «все монеты в кармане медные» (Карнап) не является законом, так как высказывание «если монеты положить в карман, то они будут медные» ложно. То есть этот факт зафиксирован случайно, а не необходимо. В то же время, законом является утверждение «все металлы при нагревании расширяются», поскольку высказывание «если нагреть металл, лежащий вот здесь на столе, то он расширится» истинно.

Классификация научных законов.

По предметным областям. Законы физические, химические и т. д.

По общности: общие (фундаментальные) и частные. Например, законы Ньютона и законы Кеплера соответственно.

необходимая, существенная, устойчивая, повторяющаяся связь вещей и явлений. В категории З. отражаются объективные и всеобщие взаимосвязи между предметами и их свойствами, системными объектами и их подсистемами, элементами и структурами. З. отличаются друг от друга: 1) по степени общности: всеобщие, универсальные (напр., З. диалектики: взаимного перехода количеств. изменений в качеств. и др.); общие, действующие во мн. обл. и изучаемые рядом наук (напр., З. сохранения энергии); особенные, действующие в одной обл. и изучаемые одной наукой или разделом науки (напр., З. естеств. отбора); 2) по сферам бытия и формам движения материи: неживой природы, живой природы и об-ва, а также мышления; 3) по отношениям детерминации: динамические (напр., З. механики) и статистические (напр., З. молекулярной физики) и др. Кроме понятия «З.» в философии и науке также употребляется категория закономерности, к-рая обозначает совокупность з-нов, проявление взаимосвязанного и упорядоченного характера взаимодействия предметов, явлений, событий в мире. Р.А.Бурханов

Отличное определение

Неполное определение ↓

НАУЧНЫЙ ЗАКОН

универсальное, необходимое утверждение о связи явлений. Общая форма Н.э.: “Для всякого объекта из данной предметной области верно, что если он обладает свойством А, то он с необходимостью имеет также свойство В”. Универсальность закона означает, что он распространяется на все объекты своей области, действует во всякое время и в любой точке пространства. Необходимость, присущая Н.э., является не логической, а онтологической. Она определяется не структурой мышления, а устройством реального мира, хотя зависит тйкже от иерархии утверждений, входящих в научную теорию. Н.э. являются, напр., утверждения: “Если по проводнику течет ток, вокруг проводника образуется магнитное поле”, “Хи-

мическая реакция кислорода с водородом дает воду”, “Если в стране нет развитого гражданского общества, в ней нет устойчивой демократии”. Первый из этих законов относится к физике, второй - к химии, третий - к социологии.

Н.э. делятся на динам и ч еские и статистические. Первые, называемые также закономерностями жесткой детерминации, фиксируют строго однозначные связи и зависимости; в формулировке вторых решающую роль играют методы теории вероятностей.

Неопозитивизм предпринимал попытки найти формально-логические критерии отличения Н.э. от случайно истинных общих высказываний (таких, напр., как “Все лебеди в этом зоопарке белые”), однако эти попытки закончились ничем. Номологическое (выражающее Н.э.) высказывание с логической т.зр. ничем не отличается от любого другого общего условного высказывания.

Для понятия Н.э., играющего ключевую роль в методологии таких наук, как физика, химия, экономическая наука, социология и др., характерны одновременно неясность и неточность. Неясность проистекает из смутности значения понятия онтологической необходимости; неточность связана в первую очередь с тем, что общие утверждения, входящие в научную теорию, могут изменять свое место в ее структуре в ходе развития теории. Так, известный химический закон кратных отношений первоначально был простой эмпирической гипотезой, имевшей к тому же случайное и сомнительное подтверждение. После работ англ, химика В. Дальтона химия была радикально перестроена. Положение о кратных отношениях вошло составной частью в определение химического состава, и его стало невозможно ни проверить, ни опровергнуть экспериментально. Химические атомы могут комбинироваться только в отношении один к одному или в некоторой целочисленной пропорции - сейчас это конститутивный принцип современной химической теории. В процессе превращения предположения в тавтологию положение о кратных отношениях на каком-то этапе своего существования превратилось в закон химии, а затем снова перестало быть им. То, что общее научное утверждение может не только стать Н.э., но и прекратить быть им, было бы невозможным, если бы онтологическая необходимость зависела только от исследуемых объектов и не зависела от внутренней структуры описывающей их теории, от меняющейся со временем иерархии ее утверждений.

Н.э., относящиеся к широким областям явлений, имеют отчетливо выраженный двойственный, дес-криптивно-прескриптивный характер (см.: Описательно-оценочные высказывания). Они описывают и объясняют некоторую совокупность фактов. В качестве описаний они должны соответствовать эмпирическим данным и эмпирическим обобщениям. Вместе с тем такие Н.э. являются также стандартами оценки как других утверждений теории, так и самих фактов. Если роль ценностной составляющей в Н.э. преувеличивается, они становятся лишь средством для упорядочения результатов наблюдения и вопрос об их соответствии действительности (их истинности) оказывается некорректным. Так, Н. Хэнсон сравнивает наиболее общие Н.з. с рецептами повара: “Рецепты и теории сами по себе не могут быть ни истинными, ни ложными. Но с помощью теории я могу сказать нечто большее о том, что я наблюдаю”. Если абсолютизируется момент описания, Н.з. онтологизируются и предстают как прямое, однозначное и единственно возможное отображение фундаментальных характеристик бытия.

В жизни Н.э., охватывающего широкий круг явлений, можно выделить, т.о., три типичных этапа: 1) период становления, когда функционирует как гипотетическое описательное утверждение и проверяется прежде всего эмпирически; 2) период зрелости, когда закон в достаточной мере подтвержден эмпирически, получил ее системную поддержку и функционирует не только как эмпирическое обобщение, но и как правило оценки других, менее надежных утверждений теории; 3) период старости, когда он входит уже в ядро теории, используется, прежде всего, как правило оценки других ее утверждений и может быть отброшен только вместе с самой теорией; проверка такого закона касается прежде всего его эффективности в рамках теории, хотя за ним остается и старая, полученная еще в период его становления эмпирическая поддержка. На втором и третьем этапах своего существования Н.з. является описательно-оценочным утверждением и проверяется, как все такие утверждения. Напр., второй закон движения Ньютона долгое время был фактической истиной. Потребовались века упорных эмпирических и теоретических исследований, чтобы дать ему строгую формулировку. Сейчас данный закон выступает в рамках классической механики Ньютона как аналитически истинное утверждение, которое не может быть опровергнуто никакими наблюдениями.

В т.н. эмпирич еских з а к о н а х, или законах малой общности, подобных закону Ома или закону Гей-Люссака, оценочная составляющая ничтожна. Эволюция теорий, включающих такие законы, не меняет места последних в иерархии утверждений теории; новые теории, приходящие на место старым, достаточно безбоязненно включают такие законы в свой эмпирический базис.

Одна из главных функций Н.з. - объяснение, или ответ на вопрос: “Почему исследуемое явление происходит?” Объяснение обычно представляет собой дедукцию объясняемого явления из некоторого Н.з. и утверждения о начальных условиях. Такого рода объяснение принято называтъ номологическим”, или “объяснением через охватывающий закон”. Объяснение может опираться не только на Н.э., но и на случайное общее положение, а также на утверждение о каузальной связи. Объяснение через Н.з. имеет, однако,

известное преимущество перед др. типами объяснения: оно придает объясняемому явлению необходимый характер.

Понятие Н.з. начало складываться в 16-17 вв. в период формирования науки в современном смысле этого слова. Долгое время считалось, что данное понятие универсально и распространяется на все области познания: каждая наука призвана устанавливать законы и на их основе описывать и объяснять изучаемые явления. О законах истории говорили, в частности, О. Конт, К. Маркс, Дж.С. Милль, Г. Спенсер.

В кон. 19 в. В. Виндельбанд и Г. Риккерт выдвинули идею о том, что наряду с генерализирующими науками, имеющими своей задачей открытие Н.э., существуют индивидуализирующие науки, не формулирующие никаких собственных законов, а представляющие исследуемые объекты в их единственности и неповторимости (см.: Номотетическая наука и Ндиографтес-кая наука). Не ставят своей целью открытие Н.з. науки, занимающиеся изучением “человека в истории”, или науки о культуре, противопоставляемые наукам о природе. Неудачи в поисках законов истории и критика самой идеи таких законов, начатая Виндель-бандом и Риккертом и продолженная затем М. Вебе-ром, К. Поппером и др., привели к сер. 20 в. к существенному ослаблению позиции тех, кто связывал само понятие науки с понятием Н.з. Вместе с тем стало ясно, что граница между науками, нацеленными на открытие Н.э., и науками, имеющими др. главную цель, не совпадает, вопреки мнению Виндельбанда и Риккерта, с границей между науками о природе (номо-тетическими науками) и науками о культуре (идиогра-фическими науками).

“Наука существует только там, - пишет лауреат Нобелевской премии по экономике М. Алле, - где присутствуют закономерности, которые можно изучить и предсказать. Таков пример небесной механики. Но таково положение большей части социальных явлений, и в особенности явлений экономических. Их научный анализ действительно позволяет показать существование столь же поразительных закономерностей, что и те, которые обнаруживаются в физике. Именно поэтому экономическая дисциплина является наукой и подчиняется тем же принципам и тем же методам, что и физические науки”. Такого рода позиция все еще обычна для представителей конкретных научных дисциплин. Однако мнение, что наука, не устанавливающая собственных Н.э., невозможна, не выдерживает методологической критики. Экономическая наука действительно формулирует специфические закономерности, но ни политические науки, ни история, ни лингвистика, ни тем более нормативные науки, подобные этике и эстетике, не устанавливают никаких Н.з. Эти науки дают не номологическое, а каузальное объяснение исследуемым явлениям или же выдвигают на первый план вместо операции объяснения операцию понимания, опирающуюся не на опи-

сательные, а на оценочные утверждения. Формулируют Н.э. те науки (естественные и социальные), которые используют в качестве своей системы координат сравнительные категории; не устанавливают Н.э. науки (гуманитарные и естественные), в основании которых лежит система абсолютных категорий (см.: Абсолютные категории и сравнительные категории, Ис-торицизм, Классификация наук, Науки о природе и науки о культуре}.

О Виндельбанд В. История и естествознание. СПб., 1904; Карнап Р. Философские основания физики. Введение в философию науки. М., 1971; Поппер К. Нищета историиизма. М., 1993; Алле М. Философия моей жизни // Алле М. Экономика как наука. М., 1995; Никифоров А.Л. Философия науки: история и методология. М., 1998; Риккерт Г. Науки о природе и науки о культуре. М., 1998; ИвинА.А. Теория аргументации. М., 2000; Он же. Философия истории. М., 2000; Степин B.C. Теоретическое знание. Структура, историческая эволюция. М.,2000.

Отличное определение

Неполное определение ↓

При классификации теоретических научных знаний вообще и, в том числе, при классификации научных законов принято выделять их отдельные виды. При этом в качестве оснований классификации могут использоваться достаточно разные признаки. В частности, одним из способов классификации знания в рамках естественных наук является его подразделение в соответствии с основными видами движения материи, когда выделят т.н. «физическую», «химическую» и «биологическую» формы движения последней. Что касается классификации видов научных законов, то последние также можно делить разными способами.

Одним из видов классификации является подразделение научных законов на:

1. «Эмпирические»;

2. «Фундаментальные».

В силу того, что на примере этой классификации можно наглядно увидеть, как происходит процесс перехода знания, которое изначально существующего в виде гипотез, к законам и теориям рассмотрим этот тип классификации научных законов подробнее.

Основанием для деления законов на эмпирические и фундаментальные является уровень абстрактности используемых в них понятий и степень общности области определения, которая соответствует этим законам .

Эмпирические законы – это такие законы, в которых на основе наблюдений, экспериментов и измерений, которые всегда связаны с какой-либо ограниченной областью реальности, устанавливается какая-либо определенная функциональная связь. В разных областях научного знания существует огромное количество законов подобного рода, которые более или менее точно описывают соответствующие связи и отношения. В качестве примеров эмпирических законов можно указать на три закона движения планет И. Кеплера, на уравнение упругости Р. Гука, согласно которому при небольших деформациях тел возникают силы, примерно пропорциональные величине деформации, на частный закон наследственности, согласно которому сибирские коты с голубыми глазами, как правило, от природы глухие.

Фундаментальные законы – это законы, которые описывают функциональные зависимости, действующие в рамках всего объема соответствующей им сферы реальности. Фундаментальных законов сравнительно немного. В частности, классическая механика включает в себя только три таких закона. Сфера реальности, которая им соответствует – это мега- и макромир.

В качестве наглядного примера специфики эмпирических и фундаментальных законов можно рассмотреть отношением между законами Кеплера и законом всемирного тяготения. Иоганн Кеплер в результате анализа материалов наблюдения за движением планет, которые собрал Тихо Браге, установил следующие зависимости:

Планеты двигаются по эллиптическим орбитам вокруг Солнца (первый закон Кеплера);

Периоды обращения планет вокруг Солнца зависят от их удаленности от него: более удаленные планеты двигаются медленнее, чем те, которые расположены ближе к Солнцу (третий закон Кеплера).

После констатации этих зависимостей, вполне естественен вопрос: почему так происходит? Существует ли какая-либо причина, которая заставляет планеты двигаться именно так, а не иначе? Будут ли справедливы найденные зависимости и для других небесных систем, или это относится только к Солнечной системе? Более того, даже если бы вдруг оказалось, что есть система подобная Солнечной, где движение подчиняется тем же принципам, все равно неясно: случайность ли это или за всем этим стоит что-то общее? Может быть, чье-то скрытое стремление сделать мир красивым и гармоничным? К такому выводу, например, может подталкивать анализ третьего закона Кеплера, который действительно выражает определенную гармонию, так как здесь период обращения планы вокруг Солнца зависит от величины ее орбиты.

Следует заметить, что законы Кеплера только описывают наблюдаемое движение планет, но не указывают на причину, которая приводит к такому движению . В отличие о них закон гравитации Ньютона указывает причину и особенности движение космических тел по законам Кеплера. И. Ньютон нашел правильное выражение для гравитационной силы, возникающей при взаимодействии тел, сформулировав закон всемирного тяготения: между любыми двумя телами возникает сила притяжения, пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними. Из этого закона в качестве следствий можно вывести причины того, почему планеты двигаются неравномерно и почему более далеко отстоящие от Солнца планеты движутся медленнее, чем те, которые расположены ближе к нему.

Конкретно-эмпирический характер законов Кеплера проявляется также и в том, что эти законы выполняются точно только в случае движения одного тела вблизи другого, которое обладает значительно большей массой. Если же массы тел соизмеримы, будет наблюдаться их устойчивое совместное движение вокруг общего центра масс. В случае движения планет вокруг Солнца указанный эффект малозаметен, однако в космосе существуют системы, которые совершают такое движение – это т.н. «двойные звезды».

Фундаментальный характер закона всемирного тяготения проявляется и в том, что на его основе можно объяснить не только достаточно разные траектории движения космических тел, но он также играет большую роль при объяснении механизмов образования и эволюции звезд и планетных систем, а также моделей эволюции Вселенной . Кроме этого, это закон объясняет причины особенностей свободного падения тел у поверхности Земли.

На примере сравнения законов Кеплера и закона всемирного тяготения достаточно хорошо видны особенности эмпирических и фундаментальных законов, а также их роль и место в процессе познания. Сущность эмпирических законов состоит в том, что в них всегда описываются отношения и зависимости, которые были установлены в результате исследования какой-либо ограниченной сферы реальности. Именно поэтому таких законов может быть сколь угодно много.

Последнее обстоятельство может быть серьезным препятствием в деле познания. В том случае, когда процесс познания не выходит за пределы формулировки эмпирических зависимостей, значительных усилия будут затрачиваться на множество однообразных эмпирических исследований, в результате которых будут открываться все новые и новые отношения и зависимости, однако, их познавательная ценность будет существенно ограничена. Возможно, лишь рамками отдельных случаев. Другими словами, эвристическая ценность таких исследований фактически не будет выходить за границы формулировки ассерторических суждений вида «Действительно, что…». Уровень познания, который может быть достигнут подобным путем, не будет выходить за рамки констатации того, что найдена очередная уникальная или справедливая для очень ограниченного числа случаев зависимость, которая почему-то именно такая, а не иная.

В случае же формулировки фундаментальных законов ситуация будет совершенно другой. Сущностью фундаментальных законов является то, что они устанавливают зависимости, которые справедливы для любых объектов и процессов, относящихся к соответствующей области реальности. Поэтому, зная фундаментальные законы, аналитическим путем из них можно выводить множество конкретных зависимостей, которые будут справедливы для тех или иных конкретных случаев или каких-либо определенных видов объектов. Исходя из этой особенности фундаментальных законов, суждения, формулируемые в них, можно представить в форме аподиктических суждений «Необходимо, что…», а отношение между этим видом законов и выводимыми из них частными закономерностями (эмпирическими законами) по своему смыслу будут соответствовать отношениям между аподиктическими и ассерторическими суждениями. В возможности выведения из фундаментальных законов эмпирических в виде их частных следствий и проявляется основная эвристическая (познавательная) ценность фундаментальных законов. Наглядным примером эвристической функции фундаментальных законов является, в частности, гипотеза Леверье и Адамаса по поводу причин отклонения Урана от расчетной траектории.

Эвристическая ценность фундаментальных законов проявляется также и в том, что на основании знания их можно проводить селекцию разнообразных предположений и гипотез. Например, с конца XVIII в. в научном мире не принято рассматривать заявки на изобретения вечного двигателя, так как принцип его действия (КПД больше 100%) противоречит законам сохранения, которые являются фундаментальными основоположениями современного естествознания.

Необходимо отметить, что содержание любого научного закона может быть выражено посредством общеутвердительного суждения вида «Все S есть P», однако не все истинные общеутвердительные суждения являются законами . Например, еще в XVIII веке была предложена формула для радиусов орбит планет (т.н. правило Тициуса – Боде), которая может быть выражена следующим образом: R n = (0, 4 + 0, 3 × 2 n) × R o , где R o – радиус орбиты Земли, n – номера планет Солнечной системы по порядку. Если в данную формулу последовательно подставлять аргументы n = 0, 1, 2, 3, …, то в результате будут получаться значения (радиусы) орбит всех известных планет Солнечной системы (исключение составляет лишь значение n = 3 , для которого на рассчитанной орбите нет планеты, однако вместо нее есть пояс астероидов). Таким образом, можно сказать, что правило Тициуса – Боде достаточно точно описывает координаты орбит планет Солнечной системы. Однако является ли оно хотя бы эмпирическим законом, например, подобным законам Кеплера? Видимо, нет, так как в отличие от законов Кеплера, правило Тициуса – Боде никак не следует из закона всемирного тяготения и оно до сих пор не получило никакого теоретического объяснения. Отсутствие компонента необходимости, т.е. того, что объясняет почему дело обстоит так, а не иначе, не позволяет считать научным законом как данное правило, так и аналогичные ему высказывания, которые можно представить в виде «Все S есть P» .

Далеко не во всех науках достигнут тот уровень теоретического знания, который позволяет из фундаментальных законов аналитически выводить эвристически значимые следствия для частных и уникальных случаев . Из естественных наук, фактически, только физика и химия достигли этого уровня. Что касается биологии, то хотя в отношении этой науки тоже можно говорить об определенных закономерностях фундаментального характера – например, о законах наследственности – однако в целом в рамках этой науки эвристическая функция фундаментальных законов гораздо более скромная.

Кроме деления на «эмпирические» и «фундаментальны», научные законы можно также разделить на:

1. Динамические;

2. Статистические.

Основанием для классификации последнего типа является характер предсказаний, вытекающий из этих законов .

Особенностью динамических законов является то, что предсказания, которые вытекают из них, носят точный и однозначно определенный характер. Примером законов такого вида являются три закона классической механики. Первый из этих законов утверждает, что всякое тело в отсутствии действия на него сил или при взаимном уравновешивании последних находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Второй закон говорит о том, что ускорение тела пропорционально приложенной силе. Из этого следует, что скорость изменения скорости или ускорение зависит от величины прилагаемой к телу силы и его массы. Согласно третьему закону, при взаимодействии двух объектов они оба испытывают действия сил, причем эти силы равны по величине и противоположны по направлению. На основании этих законов можно сделать вывод, что все взаимодействия физических тел – это цепь однозначно предопределенных причинно-следственных связей, которую эти законы и описывают. В частности, в соответствии с этими законами, зная начальные условия (масса тела, величина прилагаемой к нему силы и величина сил сопротивления, угол наклона по отношению к поверхности Земли) можно произвести точный расчет будущей траектории движения какого-либо тела, например, пули, снаряда или ракеты.

Статистические законы – это такие законы, которые предсказывают развитие событий лишь с определенной долей вероятности . В таких законах исследуемое свойство или признак относится не к каждому объекту изучаемой области, а ко всему классу или популяции. Например, когда говорят, что в партии из 1000 изделий 80 % отвечает требованиям стандартов, то это означает, что примерно 800 изделий являются качественными, но какие именно это изделия (по номерам) не уточняется.

Динамические закономерности привлекательны тем, что на их основе предполагается возможность абсолютно точного или однозначного предсказания . Мир, описанный на основе динамических закономерностей, – это абсолютно детерминированный мир . Практически динамический подход может быть использован для вычисления траектории движения объектов макромира, например, траекторий движения планет.

Однако динамический подход не может использоваться для расчета состояния систем, которые включают в себя большое количество элементов. Например, в 1 кг водорода содержится молекул, то есть настолько много, что только одна проблема записи результатов расчета координат всех этих молекул оказывается заведомо невыполнима. В силу этого при создании молекулярно-кинетической теории, то есть теории описывающей состояние макроскопических порций вещества был избран не динамический, а статистический подход. Согласно этой теории, состояние вещества может быть определено с помощью таких усредненных термодинамических характеристик, как «давление» и «температура».

В рамках молекулярно-кинетической теории не рассматривается состояние каждой отдельной молекулы вещества, а учитываются средние, наиболее вероятные состояния групп молекул . Давление, например, возникает из-за того, что молекулы вещества обладают определенным импульсом. Но что бы определить давление, нет необходимости (да это и невозможно) знать импульс каждой отдельной молекулы. Для этого достаточно знания значений температуры, массы и объема вещества. Температура как мера средней кинетической энергии множества молекул это тоже усредненный, статистический показатель. Примером статистических законов физики являются законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля, которые устанавливают зависимость между давлением, объемом и температурой газов; в биологии – это законы Менделя, которые описывают принципы передачи наследуемых признаков от родительских организмов к их потомкам.

Статистический подход – это вероятностный метод описания сложных систем. Поведение отдельной частицы или другого объекта при статистическом описании считается несущественным . Поэтому изучение свойств системы в данном случае сводится к отысканию средних значений величин, характеризующих состояние системы как целого. В силу того, что статистический закон – это знание о средних, наиболее вероятных значениях, она способна описать и предсказать состояние и развитие какой-либо системы только с определенной вероятностью.

Главная функция любого научного закона состоит в том, чтобы по заданному состоянию рассматриваемой системы предсказать ее будущее или восстановить прошлое состояние. Поэтому естественен вопрос, какие законы, динамические или статистические описывают мир на более глубоком уровне? До XX века считалось, что более фундаментальны динамические закономерности. Так было потому, что ученые полагали, что природа строго детерминирована и поэтому любая система в принципе может быть рассчитана с абсолютной точностью. Считалось также, что статистический метод, дающий приближенные результаты, может использоваться тогда, когда точностью расчетов можно пренебречь . Однако в связи с созданием квантовой механики ситуация изменилась.

Согласно квантовомеханическим представлениям микромир может быть описан лишь вероятностно в силу действия «принципа неопределенности». Согласно этому принципу, невозможно одновременно точно определить местоположение частицы и ее импульс. Чем точнее определяется координата частицы, тем более неопределенным становится импульс и наоборот. Из этого, в частности, следует, что динамические законы классической механики не могут быть использованы для описания микромира . Однако недетерминированность микромира в лапласовом смысле вовсе не означает, что в отношении него вообще невозможно предсказание событий, а только то, что закономерности микромира не динамические, а статистические. Статистический подход используется не только в физике и биологии, но также в технических и социальных науках (классический пример последнего – социологические опросы).