Генезис научной проблемы

В абстрактных науках, таких как математика и родственные ей дисциплины, содержание научных проблем вытекает прежде всего из обнаружения противоречий внутри существующих теорий, из несогласованности отдельных их частей, из недостаточной обоснованности исходных понятий и т. д. Примером наиболее фундаментальных проблем в этом отношении могут служить проблемы обоснования математики, связанные с обнаружением антиномий или парадоксов, которые вызывали кризис ее оснований.

История развития математики показывает, что наиболее фундаментальные ее проблемы возникали из-за трудностей, которые были связаны с противоречиями в исходных ее абстракциях и теориях. Только на протяжении второй половины XIX- XX вв. математика пережила несколько кризисов ее оснований.

В экспериментальных и эмпирических науках основная причина возникновения проблем заключается в обнаружении несоответствия или противоречия между прежними теоретическими методами объяснения и вновь обнаруженными эмпирическими фактами. Первоначально новые факты стремятся объяснить в рамках прежней парадигмы. Так, модели атома Э. Резерфорда и Н. Бора стремились описать явления микромира на языке классической физики.

Однако когда число аномальных фактов (т.е. необъяснимых в рамках старой парадигмы) быстро возрастает, происходит отказ от старой парадигмы и начинается перестройка всей прежней концептуальной системы. Так, выяснилось, что модель Н. Бора удовлетворительно описывает лишь простейшие атомы с несколькими электронами на внешней электронной оболочке. Более сложные атомы объяснению на таком языке не поддавались. В физике микромира возникла потребность в новом языке описания, что и было проделано В. Гейзенбергом, Э. Шредингером и др.

Такие процессы обычно связаны с теоретическими и методологическими кризисами, разрешение которых приводит к научным революциям. Так, в физике противоречия между прежними, классическими представлениями о строении вещества, излучении и поглощении энергии, свойствах пространства и времени и соответственно вновь обнаруженными экспериментальными фактами привели в конце XIX — начале XX в. к революции, охватившей не только физику, но и естествознание в целом. Возникшие фундаментальные проблемы потребовали выдвижения новых, неклассических теорий, таких как квантовая механика и теория относительности.

Характер научных проблем может быть разным: фундаментальным, прикладным, глобальным, локальным и др. Наибольшее число возникающих в науке проблем носит частный характер. Для их разрешения оказывается необходимым:

• — либо модифицировать существующие теории в рамках доминирующей парадигмы;
• — либо создавать частные теории для объяснения вновь открытых фактов.

Такую стадию исследования Т. Кун в книге «Структура научных революций» называет нормальной наукой и даже решением головоломок в рамках существующей парадигмы. В свою очередь Г. И. Рузавин считает такой подход упрощенным, указывая на более сложный характер реального развития науки:

" …во-первых, одновременно могут сосуществовать несколько парадигм или программ исследования;

во-вторых, ученые всегда стремятся найти лучшее объяснение существующим фактам, чтобы глубже и точнее приблизиться к истине;

в-третьих, процесс исследования всегда связан с критикой прежних несовершенных, неполных и неточных методов объяснения, а не исправлением и уточнением существующих и готовых схем, принципов и приемов исследования" .

Наука непрерывно стремится усовершенствовать свои теории и методы познания, постоянно приближаясь к абсолютной истине путем обнаружения, преодоления и исправления ошибок. Таким образом, возникновение новых проблем обусловлено как состоянием и уровнем научных знаний, так и результатами их применения в познавательной и практической деятельности. Именно уменьшающаяся эффективность такого применения приводит к возникновению научных проблем. «Бросая ретроспективный взгляд на историю, — подчеркивает В. Гейзенберг, — мы видим, что наша свобода в выборе проблем, похоже, очень невелика» .

Безусловно, наблюдения и эксперименты могут предшествовать появлению проблем в тех ситуациях, когда приходится анализировать факты, которые явно опровергают прежние представления и объяснения. Именно в этом смысле справедливо утверждение о том, что достоверные факты, полученные путем наблюдений и экспериментов, составляют надежный эмпирический базис науки.

Однако такого рода факты сами нуждаются в осмыслении и интерпретации. В результате для самого процесса целенаправленного поиска фактов необходимы соответствующие знания и интерпретации, на что обращал внимание еще Ч. Дарвин: «Как странно, что никто не видит, что всякое наблюдение должно производиться за или против какого-либо мнения» .

С этой идеей перекликается мысль К. Поппера о том, что «мы никогда не начинаем с наблюдений, а всегда с проблем — либо практических проблем, либо проблем теории, столкнувшейся с трудностями. Как только перед нами возникает проблема, мы можем приступить к работе над нею. Это можно пытаться сделать двояко: можно вначале попробовать угадать или предположить решение нашей проблемы, а затем подвергнуть критике» .

Другое дело, что, по мнению К. Поппера, разрешение таких проблем происходит путем случайных проб и ошибок, догадок и опровержений, который несовместим с провозглашенным им принципом движения науки к объективной истине. За пределами его рассмотрения остается диалектическое взаимодействие, во-первых, между фактами и теориями, во-вторых, между наблюдениями и фактами. Главное внимание К. Поппер акцентирует на приоритете теории над фактами и, соответственно, проблем над опытом.

Тем не менее сильной стороной его концепции является утверждение, что «наука начинается с проблем и развивается от них к конкурирующим теориям, которые оцениваются критически. Особенно значима оценка правдоподобности теорий» .

Непрерывное возникновение и возобновление противоречия или несоответствия между новыми фактами и старыми теоретическими способами их объяснения характеризует реальный прогресс науки.