Научная проблема

Итак, научная проблема (от греч. problema – преграда, трудность, задача) представляет собой вопрос или совокупность вопросов, совокупность исследовательских задач, которые формулирует субъект научно-исследовательской деятельности относительно изучаемого им предмета. При этом в зависимости от ранга проблемы для ее решения либо необходимо творческое применение уже имеющихся в данной науке теорий (концепций) и методов, либо требуется разработка новых теоретических (концептуальных) конструкций и новых методов научного познания.

Действительная научная проблема, в отличие от псевдопроблемы, должна быть теоретически и (или) практически значимой. Научные проблемы порождаются самим ходом развития науки либо диктуются состоянием иных, вненаучных сфер общественной жизни (например, состоянием экономики), возникают как отклик на те или иные общественные потребности. Формулировка научных проблем – задача очень сложная и творческая. Адекватную формулировку научной проблемы может дать только настоящий профессионал соответствующей научной дисциплины. Адекватная формулировка научной проблемы – это значительный шаг в направлении ее решения. Научная проблема обязательно должна быть сформулирована на языке соответствующей науки, в противном случае - это еще не научная проблема, а только подступы к ней, ее предварительные формулировки. Еще точнее научная проблема формулируется на языке определенной научной теории или концепции. Впрочем, существуют так называемые комплексные проблемы, которые требуют для своего решения привлечения арсенала нескольких или даже многих наук. Но и в этом случае каждая наука формулирует свой аспект соответствующей комплексной проблемы. Так, например, в качестве комплексной проблемы может быть указана проблема происхождения жизни на Земле. Очевидно, что эта проблема не может быть решена средствами какой-то одной науки, поскольку имеет множество аспектов: космологический, космохимический, астрофизический, планетологический и т.д. Каждая из этих наук на своем языке формулирует свой, специфический аспект указанной проблемы.

Научная проблема по природе своей парадоксальна. Она представляет собой «знание о незнании». Иначе говоря, чтобы сформулировать научную проблему, необходимо уже многое знать о предмете познания. Именно это - предпосылочное знание - и позволяет сформулировать данную проблему на языке соответствующей науки. В ходе усовершенствования формулировки проблемы имеет место уяснение того, что именно мы не знаем об интересующем нас предмете, меняется соотношение известного и неизвестного об этом предмете. В некотором смысле развитие данной науки представляет собой усовершенствование формулировки старых проблем, стоящих перед этой наукой, и формулировку новых ее проблем. Так, например, К. Поппер, подчеркивая центральную роль научных проблем в структуре научного знания и в динамике научного познания, выделяет следующие стадии роста научного знания: Р(1) - ТТ - ЕЕ - Р(2), где Р(1) - исходная проблема, ТТ - пробные теории, ЕЕ - стадия устранения ошибок, стадия выбора, уточнения теории, Р(2) - новая научная проблема. Таким образом, по Попперу, наука движется от проблемы к проблеме. Все остальные формы научного познания и знания (гипотезы, теории, методы и т.д.) являются, с такой точки зрения, средствами уточнения, усовершенствования формулировки научных проблем.

Чаще всего научные проблемы возникают как следствие наличия в науке проблемных ситуаций, которые в свою очередь формируются на основе обнаружения определенных несоответствий, противоречий в соответствующей науке. На первый взгляд, в науке не может, не должно быть противоречий. Действительно, одним из основополагающих признаков научного знания, как указано выше (см. раздел 3.18.1), является его системность, когерентность, взаимосогласованность всех его подсистем, всех его элементов. Однако требованию строгой системности и когерентности удовлетворяет только некий идеал научного знания. Действительное научное знание, в особенности знание, функционирующее на переднем крае науки, содержит в себе множество разнообразных несоответствий и противоречий. Именно эти многообразные несоответствия и противоречия, всегда присущие научному знанию и познанию, являются одним из основных источников и движущих сил развития науки.

Как показывает история науки, обширный класс научных проблем возникает вследствие обнаружения несоответствий, противоречий между эмпирическими данными, относящимися к определенной предметной области, и теоретическим описанием этой области. Другими словами, научные проблемы этого класса порождаются несоответствиями, противоречиями между тем, что “говорит” теория, и тем, что “говорят” данные наблюдений, экспериментов, измерений, относящихся к предметной области этой теории. Так, например, корпускулярные представления о природе света, развитые И. Ньютоном и прекрасно описывавшие явления отражения и преломления света, не позволяли объяснить явления интерференции и дифракции. Это несоответствие теории (корпускулярной оптики) и эмпирии (наблюдения явлений интерференции и дифракции) породило в оптике проблемную ситуацию. Затем были сформулированы соответствующие проблемы, разрешенные Т. Юнгом и О. Френелем только с помощью теоретических представлений, в рамках которых свет понимался уже не как поток корпускул (частиц), а как волновой процесс. Другой пример порождения научных проблем противоречиями между теорией и эмпирией можно привести из истории химии. На рубеже 17-18-го столетий немецкий химик Георг Эрнст Сталь предложил так называемую флогистонную теорию. Согласно этой теории, различные вещества содержат в себе особое "начало горючести" - флогистон. При прокаливании веществ (в частности, металлов) эти вещества теряют флогистон. Иными словами, окисление металлов должно было сопровождаться некоторой потерей в их составе, должно было сопровождаться уменьшением их массы. Однако постепенно уточнявшиеся наблюдения за процессами окисления (горения) и соответствующие измерения приходили во все большее несоответствие с флогистонной теорией. Они показывали, что окисляющиеся вещества не уменьшают, а увеличивают свою массу. Это несоответствие, противоречие между теорией (флогистонной теорией горения) и соответствующими эмпирическими данными породили в химии проблемную ситуацию, потребовали формулировки многих вопросов, на самые существенные из которых ответила новая, кислородная теория окисления, созданная в 80-е годы восемнадцатого века выдающимся французским химиком А.Л. Лавуазье.

Другой класс научных проблем порождается вследствие обнаружения противоречий в уже имеющейся и, в общем, успешно, эффективно работающей научной теории (так называемые внутритеоретические противоречия). Как правило, противоречия такого рода выявляются в результате углубленного анализа тех или иных конструктов соответствующей теории. Так, например, в начале двадцатого века были обнаружены противоречия в основаниях математики, которая всегда была эталоном науки. А именно: были обнаружены противоречия в основаниях теории множеств (построенной Г. Кантором), связанные с присутствием в теории множеств абстракции актуальной бесконечности. Обнаружение этих противоречий вызвало сильнейший кризис, поскольку теория множеств образовывала фундамент всей классической математики. Попытки преодолеть этот кризис привели к формулировке целого ряда проблем, некоторые из которых получили свое разрешение в рамках различных логико-математических направлений (формализм, интуиционизм, логицизм). Подобные проблемы были обнаружены также в фундаменте теоретической физики, когда исследователи стали детально анализировать такие теоретические объекты, как "точечный заряд", "точечная масса", сингулярность и т.п. Эти объекты активно используются в различных физических теориях (в электродинамике, в механике, в космологии), но их использование означает присутствие (зачастую неосознаваемое) в этих теориях бесконечных значений многих физических величин (плотности заряда, плотности, температуры и т.д.), а, следовательно, - присутствие в них бесконечных по величине сил. Присутствие в теории такого рода объектов, конечно же, проблематизирует данную теорию, требует некоторых ее усовершенствований (например, процедуры перенормировки в квантовой электродинамике).

Проблемы порождаются также противоречиями между различными научными теориями (интертеоретические противоречия). Можно считать, например, что частная теория относительности разрешила те проблемы, которые возникли в результате обнаружения противоречий между двумя фундаментальными физическими теориями: электродинамикой Максвелла и классической механикой.

Как уже отмечалось, многие научные проблемы представляют собой отклик на требования самой жизни человека и общества. Так, например, весьма актуальные проблемы многим наукам диктуются нынешней экологической ситуацией. Экономика опосредованно задает науке проблемы через требования поиска новых источников энергии, создания материалов с особыми свойствами (прочность, дешевизна и т.п.), выведения новых, высокопродуктивных пород животных и сортов растений.

Огромное количество научных проблемвозникает после того, как сформируется новая научная теория, и исследователи начинают применять ее для описания и объяснения все новых процессов и систем соответствующей предметной области. Можно сказать, что сформировавшаяся научная теория осуществляет своего рода экспансию, она расширяет область своей применимости. При этом субъект научного познания знает, как формулировать проблемы, и в принципе знает, как их решать: дело сводится к применению данной теории к некоторому конкретному случаю. Правда, это применение может потребовать от субъекта познания высокого профессионализма и изощренности, однако в целом формулировка и решение такого рода проблем предзаданы имеющейся теорией и представляют собой достаточно рутинные, технические процедуры. В составе таких проблем объем знания о предмете явно превышает объем незнания о нем. Проблемы такого рода можно вслед за американским исследователем Т. Куном назвать «головоломками».

Принципиально иной характер имеют те проблемы, которые не решаются в рамках имеющихся научных теорий. В составе таких проблем преобладает незнание. Появление таких проблем свидетельствует о выходе процесса познания за пределы применимости известных научных теорий. Адекватная формулировка и решение таких проблем, как правило, требуют создания новых научных теорий.

Поиск по сайту: