Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. Связаться с автором
Сегодня мы поговорим про научную гипотезу, дадим определение, разберем виды, признаки, причины и все что ней связано. Я постаралась раскрыть тему полностью, поэтому статья получилась большая. Для удобства навигации по статье я разбила её на темы:
Научная гипотеза возникает как ответ на вызов окружающей реальности, которая постоянно ставит нас лицом к лицу с проблемами.
Гипотеза — это предположение о наличии определенного типа связи между исследуемыми явлениями, определенной регулярности, закономерности каких-то событий.
Понятие гипотезы используется в науке в узком и широком смысле слова:
• в узком смысле гипотеза — это обозначение некоторого предположения о возможной закономерности или явления;
• в широком смысле гипотеза по своей логической структуре совпадает с теорией, но отличается от нее тем, что в теории исходные положения рассматриваются как истинные, а в гипотезе они имеют вероятностный статус. Бывает, однако, и так, что одно и то же теоретическое положение может выступать и как гипотеза, и как элемент теории в зависимости от степени его подтверждения в эксперименте либо в общественно-исторической практике и соответствующего признания его статуса научным сообществом. Опровержение практикой, напротив, отбрасывает гипотезу как ложное предположение. Не следует, однако, думать, что это может произойти в одном-единственном эксперименте: истинностная оценка гипотезы достигается в длительном и сложном процессе познания, где действует диалектика абсолютной и относительной истины, соотношения истины и заблуждения, истины и ее исторической ограниченности. Научная гипотеза, если она чего-то стоит, преодолевает рамки существующей теории и совершает как бы прорыв к новому видению мира, изменению привычного стереотипа восприятия. Чем невероятнее гипотеза, тем больше у нее шансов оказаться истинной.
Рассказывают, что однажды великий датский физик Нильс Бор выразил сомнение в истинности одной из предложенных физических гипотез только на том основании, что она недостаточно сумасшедшая, чтобы стать истинной.
Парадоксальность современной науки проявляется в том, что отбор конкурирующих научных гипотез по критерию их оригинальности, нестандартности подхода одновременно сопровождается ужесточением требований к их теоретической обоснованности в рамках уже существующей науки. Мы как бы обречены двигаться в русле культурно-исторической традиции науки, устоявшихся понятий закона, причины и следствия, пространства, времени и т.д. Тем ценнее прорывные идеи, обладающие предсказательной силой обнаружения каких-то новых свойств и закономерностей в определенной предметной области или возможности экстраполяции их на другие сферы (как это произошло, например, с синергетикой).
Рассмотрим возникновение неевклидовых геометрий в качестве примера. В середине XIX в. ряд ученых-математиков, изучая аксиомы, лежащие в основе привычной плоскостной геометрии (геометрия Евклида), высказали предположение о невозможности замены пятого постулата Евклида, гласящего, что через точку, лежащую вне прямой, можно провести только одну прямую, параллельную данной, его отрицанием. В результате был получен ряд нестандартных геометрий с положительной и отрицательной кривизной (геометрии Римана и Лобачевского), которые положили начало исследованиям пространственных структур с непривычной для нас топологией и нашли широкое применение в современной физике и космологии. Здесь мы имеем дело со случаем, когда исходное положение не подтвердилось, но полученные результаты оказались чрезвычайно значимыми. Особую ценность представляют гипотезы в области социальной жизни. Так, исследования британского экономиста Джона Мейнарда Кейнса позволили прогнозировать периодические спады экономической активности и, соответственно, принимать превентивные меры для уменьшения их отрицательных последствий. Гипотеза русского ученого Александр Леонидовича Чижевского о связи эпидемических и других заболеваний с солнечной активностью дает возможность не только заранее готовиться к наступлению эпидемий гриппа и других вирусных заболеваний, но и планировать профилактические меры против неожиданных инфарктов миокарда, инсультов и пр.
Принципиальная особенность научных гипотез в сфере социальных отношений — способность изменять матрицы общественного поведения широких масс населения в зависимости от их веры в истинность тех или иных гипотетических идеологизированных (псевдонаучных) теоретических построений (национал-социализм, марксизм, другие общественные движения). Отсюда вытекает необходимость крайней осторожности в оценках степени достоверности общественных прогнозов, особой ответственности авторов теоретических построений.
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
Прежде чем приступить к своим изысканиям, ученый изучает накопленный материал и существующие в науке подходы к рассматриваемой им проблеме. Этот процесс приводит к появлению предварительного представления о возможных причинах и следствиях изучаемого явления.
Это называется гипотезой. Ее вероятностный характер предполагает конкретизацию и уточнение предварительного знания, его проверку. Без постановки гипотезы научное исследование невозможно. Ее формулирование, обоснование, подтверждение (или опровержение) приводят к появлению теории.
Любое исследовательское предположение строится на основе уже проверенных знаний. Они опираются на факты и дают толчок мысли, прокладывают путь к дальнейшим рассуждениям. Структура гипотетической идеи сложная, включает в себя целую систему умозаключений и суждений.
Чем выше уровень компетентности исследователя, тем больше новых мыслей возникает в его сознании по ходу изучения темы. Он видит недостаточно разработанные стороны и аспекты рассматриваемой проблемы. Выдвижение гипотезы становится закономерным следствием подобной мыслительной работы.
При этом используются как логические, так и нелогические эвристические способы. Наряду с известными рациональными методами научного познания – аналогией, индукцией, дедукцией – ученый применяет интуицию, догадку. Интуитивные методы способствуют формированию более полного представления об объекте, особенно с точки зрения его развития в будущем.
При постановке гипотезы следует соблюдать необходимые требования. В первую очередь это ее соответствие уже установленным научным законам, принципам. Например, отрицание закона всемирного тяготения будет антинаучно. Другое важное условие – объяснение всех явлений, имеющих отношение к данному научному предположению.
Если хотя бы один факт не объясняется в рамках выдвинутой модели, значит, она несостоятельна либо недостоверен факт.
Следующее требование – соответствие формальной логике. Наконец, важно допускать возможность подтвердить или опровергнуть сформулированные вероятностные идеи.
Выдвижение научной гипотезы позволяет обобщить отдельные данные, теоретически объяснить исследуемое явление. Основание, форма, предположение – основные элементы в ее структуре.
Научная работа, проведенная ученым на этом этапе исследования, определяет дальнейшие действия: выбор методов, систематизацию полученных результатов. В рамках выбранной концепции необходимо уточнить и конкретизировать гипотетическое положение, его эффективность, соответствие целям исследования.
Гипотеза в науке всегда требует проверки и подтверждения. Только тогда можно говорить о ее состоятельности как рабочего инструмента ученого. Это делается опытным и теоретическим путем.
В первом случае применяются экспериментальные способы познания, широко используются эмпирические методы: наблюдение, сбор фактического материала, опрос и т.д. Полученные результаты должны быть объективными, научно ценными, информативными. Собранные вместе, они создают систему, подтверждающую идеи исследователя.
Рациональные методы обоснования опираются на индукцию и дедукцию. При этом используется строго логическая аргументация. Тогда процесс подтверждения гипотетического положения позволяет показать его эвристическую силу, предсказательное значение. На теоретическом уровне важное место занимает обобщение. Благодаря общности своих свойств явления группируются и обозначаются одним понятием.
Предполагаемое положение считается обоснованным, если оно непротиворечиво, логично, проверяемо, способно меняться. Теоретик, излагающий его, должен быть уверен в своих выводах.
Когда новые гипотетические положения появляются в статье или монографии, результат, к которому стремится автор, – появление сторонников его концепции. Это показывает, что изложенные в публикации выводы показались им убедительными. Когда гипотетическая идея, изложенная в публикации, подтверждается многократно, она становится теорией.
Обоснованное предположение исследователя может быть не только доказано, но и опровергнуто. Это происходит, как и в случае доказательства, в прямой и косвенной форме. В первом случае новые факты вступают в явное противоречие с выводами исследователя.
Решение об ошибочности гипотезы выносится благодаря логическим умозаключениям. Выводя из предполагаемой причины определенное следствие, потом проверив его на практике, можно обосновать истинность или ложность вероятностного положения.
В случае косвенного опровержения необходимо наличие нескольких предположений. Они рассматриваются, по очереди выявляют свою несостоятельность. В конечном итоге может остаться одна верная, которая считается доказанной. Таким образом, все остальные являются опровергнутыми.
Работа с гипотезами предполагает их обдумывание, выдвижение, обоснование и доказательство (или опровержение). Основанием для их постановки является необходимость проверки новых идей. Такое невозможно без анализа большого фактического материала.
Интуиция при этом играет определенную роль, исследовательское видение всегда имеет рациональное обоснование. Оно дает ученому возможность дать предварительный ответ на вопрос о еще не изученных фактах, связях между ними, о причинно-следственных зависимостях.
Все научные открытия были подготовлены длительным процессом поиска, на первых этапах которого присутствовало гипотетическое положение. Оно служило опорой и руководящей идеей мыслительной деятельности исследователя, приведшей в конечном счете к появлению новой концепции.
Гипотеза уровня научного познания
Различают два уровня научного познания - эмпирический и теоретический (Можно сказать также - эмпирическое и теоретическое исследование).
Эмпирический уровень научного познания включает в себя наблюдение, эксперимент, группировку, классификацию и описание результатов наблюдения и эксперимента, моделирование.
Теоретический уровень научного познания включает в себя выдвижение, построение и разработку научных гипотез и теорий; формулирование законов; выведение логических следствий из законов; сопоставление друг с другом различных гипотез и теорий, теоретическое моделирование, а также процедуры объяснения, предсказания и обобщения.
Соотношение эмпирического и теоретического уровней научного познания с чувственным и рациональным познанием. Почти тривиальным стало утверждение о том, что роль и значение эмпирического познания определяются его связью с чувственной ступенью познания. Однако эмпирическое познание - не только чувственное. Если мы просто фиксируем показания прибора и получаем утверждение: "Стрелка стоит на делении шкалы 744", - то это не будет еще научным знанием. Научным знанием (фактом) такое утверждение становится только тогда, когда мы соотнесем его с соответствующими понятиями, например, с давлением, силой или массой (и соответствующими единицами измерения: мм ртутного столба, кг массы).
Равным образом о теоретическом уровне научного познания нельзя сказать, что знание, которое он доставляет, есть "чистая рациональность". В выдвижении гипотезы, в разработке теории, в формулировании законов и сопоставлении теорий друг с другом используются наглядные ("модельные") представления, которые принадлежат чувственной ступени познания.
В целом можно сказать, что на низших уровнях эмпирического исследования преобладают формы чувственного познания, а на высших уровнях теоретического исследования - формы рационального познания.
Различия между эмпирическим и теоретическим уровнями научного познания:
1. Рассматриваемые уровни различаются по предмету. Исследователь на обоих уровнях может изучать один и тот же объект, но "видение" этого объекта и его представление в знаниях одного или другого уровня будут не одними и теми же. Эмпирическое исследование в своей основе направлено на изучение явлений и (эмпирических) зависимостей между ними. Здесь более глубокие, сущностные связи не выделяются еще в чистом виде: они представлены в связях между явлениями, регистрируемыми в эмпирическом акте познания. На уровне же теоретическом имеет место выделение сущностных связей, которые определяют основные черты и тенденции развития предмета. Сущность изучаемого объекта мы представляем себе как взаимодействие некоторой совокупности открытых и сформулированных нами законов. Назначение теории в том и состоит, чтобы, расчленив сначала эту совокупность законов и изучив их по отдельности, затем воссоздать посредством синтеза их взаимодействие и раскрыть тем самым (предполагаемую) сущность изучаемого предмета.
2. Эмпирический и теоретический уровни научного познания различаются по средствам познания. Эмпирическое исследование основывается на непосредственном взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Теоретическое исследование, вообще говоря, не предполагает такого непосредственного взаимодействия исследователя с объектом: здесь он может изучаться в той или иной мере опосредованно, а если и говорится об эксперименте, то это "мысленный эксперимент", т.е. идеальное моделирование. Уровни научного познания различаются также понятийными средствами и языком. Содержание эмпирических терминов - это особого рода абстракции - "эмпирические объекты". Они не являются объектами изучаемой реальности (или "данности"): реальные объекты предстают как идеальные, наделенные фиксированным и ограниченным набором свойств (признаков). Каждый признак, который представлен в содержании термина, обозначающего эмпирический объект, присутствует и в содержании термина, обозначающего реальный объект, хотя и не наоборот. Предложения языка эмпирического описания - их можно назвать эмпирическими высказываниями - поддаются конкретной, непосредственной проверке в следующем смысле. Высказывание вроде "стрелка динамометра установилась около деления шкалы 100" является истинным, если показание названного прибора действительно такое. Что касается теоретических высказываний, т.е. предложений, которые мы используем в теоретических выкладках, то они вышеописанным непосредственным образом, как правило, не проверяются. Они сопоставляются с результатами наблюдений и экспериментов не изолированно, а совместно - в рамках определенной теории. В языке теоретического исследования используются термины, содержанием которых являются признаки "теоретических идеальных объектов". Например: "материальная точка", "абсолютно твердое тело", "идеальный газ", "точечный заряд" (в физике), "идеализированная популяция" (в биологии), "идеальный товар" (в экономической теории в формуле товар-деньги - товар). Эти идеализированные теоретические объекты наделяются не только свойствами, которые мы обнаруживаем реально, в опыте, но также и свойствами, которых ни у одного реального объекта нет.
3. Эмпирический и теоретический уровни научного познания различаются по характеру используемых методов. Методы эмпирического познания нацелены на как можно более свободную от субъективных напластований объективную характеристику изучаемого объекта. А в теоретическом исследовании фантазии и воображению субъекта, его особым способностям и "профилю" его личностного познания предоставляется свобода, пусть вполне конкретная, т.е. ограниченная.
Единство эмпирического и теоретического уровней научного познания. Между эмпирическим и теоретическим уровнями познания имеется существенная связь. Без теории исследователь не знал бы, что он собственно наблюдает и для чего проводит эксперимент, т.е. что он ищет и что изучает. Например, для формулирования эмпирического высказывания: "Тело движется равномерно по прямой линии", - требуется использовать определенную схему описания, а она предполагает определенную теорию - теорию равномерного и прямолинейного движения.
Можно сказать так: эмпирические данные всякой науки - это теоретически истолкованные результаты того, что мы воспринимаем в опыте. Разумеется, в процессе интерпретации мы "говорим одно, хотя видим другое", но очевидно, что "одно" связано с "другим". Так что мы вполне обоснованно говорим, что по проводнику идет электрический ток, хотя видим отклонение стрелки прибора - амперметра.
Зависимость опытных данных от теоретических положений иногда понимается как несопоставимость результатов наблюдений и экспериментов для различных теорий. Однако это не так. "Языки наблюдения" различных теорий сопоставимы: ведь они используют, в конце концов, одни и те же числовые шкалы для измерений и т.п.
С другой стороны, несостоятельно, с точки зрения плодотворности исследования, чрезмерное преувеличение роли теории без должного уважительного отношения к результатам эмпирического исследования. Эмпирический уровень научного познания обладает и своим собственным, вполне самостоятельным научным значением. Например, огромное значение для развития физики имело открытие французским физиком А. Беккерелем естественной радиоактивности урановой соли. Великие события в биологии начались когда нидерландский естествоиспытатель Антони ван Левенгук занялся исследованием многих природных объектов, используя микроскоп: последовали такие фундаментальные открытия, как открытие сперматозоидов и красных кровяных телец. Огромное значение для развития антропологии имело обнаружение голландским ученым Э. Дюбуа на о. Ява останков челюсти питекантропа. И, очевидно, даже те, кто не признает теорию эволюции, не станет отрицать важность этой находки для науки.
Самостоятельное значение эмпирического уровня научного познания заключается также и в том, что результаты всякого опыта, будучи зависимыми в их истолковании и понимании от определенной теории, по отношению к некоторой другой теории (разумеется, релевантной, относящейся к той же самой предметной области) вполне могут выступать как основа ее анализа и критики.
Научное обоснование гипотезы
Гипотеза – научное предположение, выдвигаемое, чтобы объяснить или сделать заключение о правдивости или ложности факта, явления или процесса. Ее предварительное выдвижение задает логику последующего исследования.
Другими словами, гипотеза – научное предположение, объясняющее явления, достоверность или ошибочность которых еще не доказана.
Процесс доказательства или опровержения гипотезы начинается с момента ее построения и заканчивается при условии подтверждения практикой, переходом к выведению нового знания.
Знания носят вероятностный характер, поэтому требуют подтверждения и обоснования. В процессе доказательств одни становятся теорией, другие подвергаются изменению, переосмыслению и уточнению, а третьи отметаются как ложные.
В зависимости от базиса, на котором она построена, разделяют гипотезы, которые возникают на фактах (эмпирические) и на закономерностях, теории, принципе (теоретические). Чаще всего они носят смешанный характер – одновременно имеют эмпирическую и теоретическую основу.
Перед тем как происходит постановка гипотезы научного исследования, ученым должен быть проделан большой путь по сбору материалов, основанных на наблюдениях, экспериментах, научных трудах и периодических изданиях. Потом необходимо провести изучение и анализ полученных результатов.
Научное исследование имеет циклический вид, проходит следующие этапы:
1. Приобретение и накопление данных. На их основе строятся предположения, догадки по решению некоторой проблемы.
2. Построение предположительной теории, формулировка рабочих гипотез, временных ответов. Все это придает исследованию определенную структуру, происходит систематизация полученной информации.
3. Работа с гипотезами. Отвержение заведомо ложных и несостоятельных, на основе полученных данных выдвижение новых, более достоверных.
4. Практическая проверка выводов. В ходе проверки происходит опровержение, уточнение и корректировка теорий. После нескольких повторений в итоге появляется приемлемая гипотеза, которая и берется как основная.
Индукции – совокупности правил, которые позволяют сделать переход от частного к общему. От отдельных фактов – к закону, который лежит в их основе. Знания, полученные с помощью метода, имеют вероятностный характер.
Его противоположность – дедуктивный метод – получение частного знания из общего. Особенностью является то, что от истинных посылок он ведет к истинному заключению. В целом это длительный процесс, оценка носит сложный и многоступенчатый характер.
При решении научной проблемы ученый выдвигает не одну, а несколько (может, десятки) идей, которые являются вероятными предположениями. Обычно они возникают интуитивно, как догадки на базе имеющихся знаний. Выдвижение научных гипотез – глубоко творческий и длительный процесс.
Чтобы гипотеза была «живая», т.е. имела право на возникновение, обоснование и последующее построение на ней научной теории, она должна соответствовать следующим принципам:
• не противоречить существующим в природе законам. К примеру, гипотеза не имеет право на существование, если в ней отрицается сила всемирного тяготения;
• быть закономерным продолжением и дополнением материала, на основании которого была разработана, объяснять факты;
• быть по возможности простой, без произвольных допущений и нарушений законов формальной логики;
• когда выдвигается гипотеза, необходимо всегда допускать, что она может быть подтверждена или опровергнута новыми опытами, экспериментами, непосредственными наблюдениями.
Прямое доказательство (опровержение) гипотезы происходит, когда выведенные логические следствия подтверждают или отрицают вновь обнаруженные факты. Обычно основываются на условно-категорическом умозаключении или других логических формах.
Если используются несколько гипотез, дающих объяснение одному явлению, обычно используют метод косвенных доказательств. Происходит перебор: опровергаются, исключаются заведомо ложные теории, пока не останется одна единственно верная. Достоверность полученного результата может быть: если построенный ряд предположений исчерпывающе объясняет явление, отвергнуты все заведомо ложные заключения.
Если рассматривать глобально, то под методом надо понимать определенный алгоритм действий, приемов для достижения результата – решения определенной задачи или проблемы, достижения цели.
Под научным познанием понимают процесс получения знаний, достоверность которых проходит проверку и подтверждается на практике. Поскольку его специфика подчинена строгим принципам, с помощью используемых методов получается достоверный результат.
Независимо от направления научной деятельности за основу метода взяты принципы:
• объективность. При исследовании необходимо отделять субъект познания от непосредственного объекта, в ходе эксперимента не позволять субъективным представлениям воздействовать на результат;
• систематичность. Процесс должен носить логический, последовательный характер;
• воспроизводимость. Все, что получено в ходе работы, всегда можно провести еще раз с теми же результатами.
Результаты не будут противоречить предыдущим, теория подтвердится. В противном случае результаты нельзя считать достоверными.
Мы видим, что постановка гипотезы играет важную роль в научной деятельности, она необходима для развития, без нее невозможен переход к новым знаниям.
Научный факт и научная гипотеза
Проблема – это форма научного знания, содержание которой составляет то, что еще не познано человеком, то, что нужно познать, т.е. это знание о незнании.
Постановка проблемы – начало любого исследования.
Критерии научной проблемы:
- Объективность. (Возникновение проблемы должно быть продиктовано объективными факторами),
- Значимость. Проблема должна иметь теоретическое или прикладное значение для науки.
Основная функция научных проблем – детеминирующая.
Выделяют три класса проблем:
- Хорошо структуризованные, или количественно сформулированные;
- Слабо структуризованные, или смешанные, содержащие количественные и качественные оценки;
- Неструктуризованные, или качественные проблемы.
Под научной проблемой ученые понимают такой вопрос, ответ на который не содержится в накопленном обществом знании. Проблема представляет собой целую систему, состоящую из центрального вопроса и вспомогательных вопросов.
В науке руководствуются двумя неразрывно связанными принципами отбора проблем для решения:
- Принцип учета нужд практики;
- Принцип учета потребностей самой науки.
Этапы постановки проблемы:
1. фиксирование недостатка знания;
2. отбор гипотез;
3. определение возможных путей решений;
4. анализ проблемы;
5. оценка – выявление степени необходимости, новизны, степень выполняемости.
Характеристики научной проблемы:
1) это определение затруднений (по существу);
2) совокупность суждений, кот представлены тем, что мы уже знаем и что еще не знаем (по форме);
3) выраженное в понятиях содержание (по содержанию).
Предшествием проблемы является проблемная ситуация – это характеризует текущую практическую потребность (условие).
Решение научной проблемы – разрешение научных ситуации.
Признаки научной проблемы:
- отсутствие алгоритма разработанного решения проблемы;
- решение проблемы дает новизну научное знания.
Факт (лат. Factum - свершившееся) - знание в форме утверждения, достоверность которого строго установлена.
Научный факт – это удостоверенный наукой и общественной практикой фрагмент знания, отражающий свойства материального и духовного мира.
Научный факт – это:
1) Знание о каком-либо событии, явлении, достоверность которого доказана, т.е. синоним истины.
2) Предложение, фиксирующее эмпирическое знание, т.е. полученное в ходе наблюдений и экспериментов.
Накопление фактов является базисом научно-исследовательской деятельности. Полученные факты не завершают, а лишь начинают процесс научного исследования, они подвергаются классификации, обобщению, систематизации, анализу.
Научные факты характеризуются такими свойствами, как новизна, точность и объективность и достоверность.
В современной эпистемологии можно выделить две основные точки зрения на отношение "теория - факт":
- теоретизм;
- фактуализм.
Фактуализм исходит из идеи автономности факта по отношению к теории.
Теоретизм - тесная связь факторов с теорией и полная зависимость фактов и теории.
Научный факт включает в себя три компонента - лингвистический, перцептивный и материально-практический.
Всякий факт, прежде всего, связан с некоторым предложением. Такое предложение можно выразить следующим образом: "В атмосферном воздухе имеется газ с такими-то свойствами". Будем называть это предложение лингвистическим компонентом факта.
Второй компонент - перцептивный – это совокупность чувственных образов, включенных в процесс установления факта.
Материально-практический компонент - это совокупность приборов и инструментов.
Факт содержит немало случайного. Основой для научного анализа является не просто единичный факт, а множество фактов, отражающих основную тенденцию. Из обилия фактов должен быть сделан объективный отбор некоторых из них, необходимых для понимания сути проблемы.
К методам установления научных фактов относятся: наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент.
Цель каждого из методов эмпирического уровня - получение и констатация научных фактов, что составляет основу всякого научного знания.
Важной задачей является также первичная обработка полученных фактов.
Постановка проблемы влечет за собой формулировку гипотезы. Теоретический этап познания начинается с гипотезы.
Гипотеза (от греч. gypothesis - основание, предположение) - это научно обоснованное предположение, исходящее из фактов, проблематичное, недостоверное, вероятностное знание, предположительное решение проблем.
Гипотеза призвана дать более или менее правдоподобное объяснение тех новых фактов и явлений. Ни одна научная теория не рождается в готовом виде, сначала она существует как гипотеза. Надежная и подтвержденная теория может привести к открытию закона.
Таким образом существенные признаки гипотезы это:
1. Построение гипотез в науке дает возможность переходить от отдельных научных фактов, относящихся к явлению, к их обобщению и познанию законов развития этого явления.
2. Построение научной гипотезы сопровождается выдвижением предположения, связанного с теоретическим объяснением исследуемых явлений.
3. Гипотеза - это обоснованное, опирающееся на конкретные факты, предположение. Возникновение гипотезы - закономерный и логически стройный познавательный процесс, который приводит к получению новых знаний об объективной действительности.
В структуре гипотезы различают следующие элементы:
• Основание гипотезы - совокупность фактов или обоснованных утверждений, на которых основывается предположение.
• Форма гипотезы - совокупность умозаключений, которая ведет от основания гипотезы к основному предположению.
• Предположение - выводы из фактов и утверждений, обосновывающих гипотезу.
В зависимости от глубины отражения познаваемых объектов различают описательные и объяснительные гипотезы:
• Общая гипотеза - это вид гипотезы, объясняющей причину явления или группы явлений в целом.
• Частная гипотеза - это разновидность гипотезы, объясняющая какую-либо отдельную сторону или отдельное свойство явления или события.
• Научная - это гипотеза, объясняющая закономерности развития явлений природы, общества и мышления.
Чтобы быть научной, гипотеза должна отвечать следующим требованиям:
- Должна быть совместима со всеми фактами, которых она касается, объяснять их и обладать возможностью предсказывать новые факты;
- Должна быть доступна проверке;
- Должна проверяться на совместимость с фундаментальными интер теоретическими принципами данной науки.
Рабочая гипотеза - это временное предположение или допущение, которым пользуются при построении гипотезы. Рабочая гипотеза выдвигается, как правило, на первых этапах исследования. Она непосредственно не ставит задачу выяснить действительные причины исследуемых явлений, а служит для систематизации результатов наблюдений и позволяет описать наблюдаемые явления.
Гипотеза представляет собой процесс развития мысли.
Можно выделить 3 самых главных этапа построения гипотезы:
1) Выдвижение гипотезы. Чтобы выдвинуть гипотезу, необходимо располагать некоторой совокупностью фактов, относящихся к наблюдаемому явлению. На основании собранных фактов формулируется гипотеза. Предположение является той сердцевиной гипотезы, вокруг которой идет вся познавательная и практическая деятельность. При этом возможно выдвижение двух и более конкурирующих гипотез.
2) Развитие гипотезы. Развитие гипотезы связано с выведением гипотезы из нее логических следствий. Сопоставление следствий с установленными фактами действительности дает возможность либо опровергнуть гипотезу, либо доказать ее истинность. Это осуществляется в процессе проверки гипотезы.
3) Проверка гипотезы идет всегда посредством практики. Но в некоторых случаях (исторические гипотезы) практикой трудно проверить все предположения. Вот почему в науке широко пользуются логическим показанием (опровержением) гипотез.
Логическое доказательство (опровержение) в зависимости от способа обоснования может протекать в форме прямого и косвенного доказательства (опровержения).
Прямое доказательство (опровержение) гипотезы протекает в форме условно-категорического умозаключения. Из предполагаемой причины А выводят следствие В. Логически это выражается в таком суждении: "Если есть А, то есть В". Помимо условно-категорических умозаключений используются также категорический силлогизм и другие логические формы. Косвенное доказательство (опровержение) используется тогда, когда существуют несколько гипотез, объясняющих одно и то же явление. Косвенное доказательство протекает путем опровержения и исключения всех ложных предположений, на основании чего утверждается достоверность единственного оставшегося предположения.
Характеристики научной гипотезы
В процессе развития как научного, так и обыденного знания нам приходится выдвигать, а затем и обосновывать различные предположения для объяснения разного рода событий, явлений и фактов, а также для объяснения их взаимосвязи. Мы выдвигаем гипотезы, которые могут перейти при их подтверждении в научные теории или в отдельные истинные суждения или, наоборот, будут отвергнуты и окажутся ложными суждениями.
Гипотеза – это предположение, выдвигаемое в качестве предварительною условного объяснения некоторою явления или группы явлений.
Понятие "гипотеза" может употребляться в двух значениях: во-первых, как догадка о факте, который в настоящее время по ряду причин не может быть обнаружен без каких-либо особых исследований; во-вторых, как предположение особого рода, применяемое в научном исследовании.
Предположение является гипотезой в логическом смысле слова при наличии следующих условий:
1) оно не должно противоречить данным науки, в рамках которой гипотеза развивается;
2) должно быть достаточным для того, чтобы с его помощью могли быть объяснены все те факты, для объяснения которых оно выдвигается;
3) должно лучше и полнее, чем всякое другое предположение, объяснять все те явления, для объяснения которых оно привлекается.
Там, где все три указанных условия соблюдены, предположение приобретает значение подлинно научной гипотезы и является по итогам осуществления надлежащей проверки важным фактором научного развития.
Из перечисленных выше условий следует, что гипотезой не может считаться предположение фантастическое, произвольное, надуманное. По каждому вопросу науки может быть выдвинуто неисчислимое множество предположений, если рассматривать их изолированно от всей совокупности научных знаний конкретной исторической эпохи, они могут давать какое-то объяснение. Однако этого совершенно недостаточно, чтобы считать данное предположение гипотезой. Гипотеза должна органически входить в систему теоретической области, для которой она разработана.
К гипотезе, как форме развития знания, предъявляется ряд требований:
• принципиальная проверяемость выдвинутой гипотезы;
• важно, чтобы гипотеза объясняла не часть фактов или явлений, для объяснения которых она выдвигается, а всю их совокупность. Это требование называется "полнота гипотезы";
• важно, чтобы гипотеза объясняла все те явления, к которым она относится наиболее полно и точно;
• обязательное обладание предсказательной силой;
• принципиальная (логическая) простота.
Гипотезу нельзя отнести ни к индуктивным, ни к дедуктивным процессам мышления, поскольку в гипотезе в равной степени используются и индукция, и дедукция. Исходную фазу в образовании гипотезы часто составляет аналогия. Заметив, что две группы явлений имеют ряд сходных черт, и зная, какой причиной вызывается одна из этих групп, предполагают по аналогии, что и другая группа явлений может быть обусловлена этой причиной.
На втором этапе (этапе доказательства выдвинутого уже предположения) преимущественно пользуются дедукцией.
Несмотря на то, что гипотеза представляет собой лишь предположительное объяснение фактов, она имеет большое значение в развитии знания об окружающем мире. После того как гипотеза возникла, из нее могут быть выведены различные следствия о существовании тех или иных еще неизвестных явлений и закономерностей. Это определяет направление дальнейшего исследования. Гипотеза обеспечивает возможность целенаправленного наблюдения и постановки экспериментов. Таким образом, гипотеза является важным средством научного познания, формой движения от неизвестного к известному.
Для превращения гипотезы в научно доказанное положение надо, чтобы ее выводы удовлетворяли хотя бы одному из следующих условий:
• доступность предполагаемой причины непосредственному наблюдению;
• возможность экспериментального подтверждения выводимых из гипотезы следствий;
• возможность дедуктивного выведения содержания гипотезы из достоверных посылок.
Гипотеза – это не фикция, облегчающая систематизацию и описание опытных данных, а отражение действительных взаимосвязей между предметами и явлениями действительности.
Теоретическая научная гипотеза
В методологии науки различают теоретические гипотезы и гипотезы как эмпирические предположения, которые подлежат экспериментальной проверке. Первые входят в структуры теорий в качестве основных частей. Теоретические гипотезы выдвигаются для устранения внутренних противоречий в теории либо для преодоления рассогласований теории и экспериментальных результатов и являются инструментом совершенствования теоретического знания. О таких гипотезах и ведет речь Фейерабенд. Научная гипотеза должна удовлетворять принципам фальсифицируемости (если в ходе эксперимента она опровергается) и верифицируемости (если в ходе эксперимента она подтверждается). Напомню, что принцип фальсифицируемости абсолютен, так как опровержение теории всегда окончательно. Принцип верифицируемости относителен, так как всегда есть вероятность опровержения гипотезы в следующем исследовании.
Нас интересует второй тип гипотез - предположения, выдвигаемые для решения проблемы методом экспериментального исследования. Это экспериментальные гипотезы, которые не обязательно должны основываться на теории. Точнее, можно выделить, по крайней мере, три типа гипотез по их происхождению. Гипотезы первого типа основываются на теории или модели реальности и представляют собой прогнозы, следствия этих теорий или моделей (так называемые теоретически обоснованные гипотезы). Они служат для проверки следствий конкретной теории или модели. Второй тип - научные экспериментальные гипотезы, также выдвигаемые для подтверждения или опровержения тех или иных теорий, законов, ранее обнаруженных закономерностей или причинных связей между явлениями, но не основанные на уже существующих теориях, а сформулированные по принципу Фейерабенда: “все подходит”. Их оправдание - в интуиции исследователя: “А почему бы не так?” Третий тип - эмпирические гипотезы, которые выдвигаются безотносительно какой-либо теории, модели, то есть формулируются для данного случая. Классическим вариантом такой гипотезы является афоризм Козьмы Пруткова: «Щелкни быку внос, он махнет хвостом». После экспериментальной проверки такая гипотеза превращается в факт, опять же - для данного случая (для конкретной коровы, ее хвоста и экспериментатора). Вместе с тем основная особенность любых экспериментальных гипотез заключается в том, что они операционализируемы. Проще говоря, они сформулированы в терминах конкретной экспериментальной процедуры. Всегда можно провести эксперимент по их непосредственной проверке.
По содержанию гипотез их можно разделить на гипотезы о наличии:
А) явления;
Б) связи между явлениями;
В) причинной связи между явлениями.
Проверка гипотез типа А - попытка установить истину: “А был ли мальчик? Может, мальчика-то не было?” Существуют или не существуют феномены экстрасенсорного восприятия, есть ли феномен “сдвига к риску” при групповом принятии решения, сколько символов удерживает человек одновременно в кратковременной памяти? Все это гипотезы о фактах. Гипотезы типа Б - о связях между явлениями. К таким предположениям относится, например, гипотеза о зависимости между интеллектом детей и их родителей или же гипотеза о том, что экстраверты склонны к риску, а интроверты более осторожны. Эти гипотезы проверяются в ходе измерительного исследования, которое чаще называют корреляционным исследованием. Их результатом является установление линейной или нелинейной связи между процессами или обнаружение отсутствия таковой. Собственно экспериментальными гипотезами обычно считают лишь гипотезы типа В - о причинно-следственных связях. В экспериментальную гипотезу включаются независимая переменная, зависимая переменная, отношения между ними и уровни дополнительных переменных.
Готтсданкер выделяет следующие варианты экспериментальных гипотез:
- контргипотеза - экспериментальная гипотеза, альтернативная к основному предположению; возникает автоматически;
- третья конкурирующая экспериментальная гипотеза - экспериментальная гипотеза об отсутствии влияния независимой переменной на зависимую; проверяется только в лабораторном эксперименте;
- точная экспериментальная гипотеза - предположение об отношении между единичной независимой переменной и зависимой в лабораторном эксперименте; проверка требует выделения независимой переменной и “очищения” ее условий;
- экспериментальная гипотеза о максимальной (или минимальной) величине - предположение о том, при каком уровне независимой переменной зависимая принимает максимальное (или минимальное) значение. “Негативный” процесс, основанный на представлении о двух базисных процессах, оказывающих противоположное действие на зависимую переменную, при достижении определенного (высокого) уровня независимой переменной становится сильнее “позитивного”; проверяется только в многоуровневом эксперименте;
- экспериментальная гипотеза об абсолютных и пропорциональных отношениях - точное предположение о характере постепенного (количественного) изменения зависимой переменной с постепенным (количественным) изменением независимой; проверяется в многоуровневом эксперименте;
- экспериментальная гипотеза с одним отношением - предположение об отношении между одной независимой и одной зависимой переменными. Для проверки экспериментальной гипотезы с одним отношением может быть использован и факторный эксперимент, но вторая независимая переменная является при этом контрольной;
- комбинированная экспериментальная гипотеза - предположение об отношении между определенным сочетанием (комбинацией) двух (или нескольких) независимых переменных, с одной стороны, и зависимой переменной - с другой; проверяется только в факторном эксперименте.
Исследователи различают научные и статистические гипотезы. Научные гипотезы формулируются как предполагаемое решение проблемы. Статистическая гипотеза - утверждение в отношении неизвестного параметра, сформулированное на языке математической статистики. Любая научная гипотеза требует перевода на язык статистики. Для доказательства любой из закономерностей причинных связей или любого явления можно привести множество объяснений. В ходе организации эксперимента количество гипотез ограничивают до двух: основной и альтернативной, что и воплощается в процедуре статистической интерпретации данных. Эта процедура сводима к оценке сходств и различий. При проверке статистических гипотез используются лишь два понятия: H1 (гипотеза о различии) и H0 (гипотеза о сходстве). Как правило, ученый ищет различия, закономерности. Подтверждение первой гипотезы свидетельствует о верности статистического утверждения Я, а второй - о принятии утверждения H0- об отсутствии различий.
После проведения конкретного эксперимента проверяются многочисленные статистические гипотезы, поскольку в каждом психологическом исследовании регистрируется не один, а множество поведенческих параметров. Каждый параметр характеризуется несколькими статистическими мерами: центральной тенденции, изменчивости, распределения. Кроме того, можно вычислить меры связи параметров и оценить значимость этих связей.
Итак, экспериментальная гипотеза служит для организации эксперимента, а статистическая - для организации процедуры сравнения регистрируемых параметров. То есть статистическая гипотеза необходима на этапе математической интерпретации данных эмпирических исследований. Естественно, большое количество статистических гипотез необходимо для подтверждения или, точнее, опровержения основной - экспериментальной гипотезы. Экспериментальная гипотеза - первична, статистическая - вторична.
Гипотезы, не опровергнутые в эксперименте, превращаются в компоненты теоретического знания о реальности: факты, закономерности, законы.
Процесс выдвижения и опровержения гипотез можно считать основным и наиболее творческим этапом деятельности исследователя. Установлено, что количество и качество гипотез определяется креативностью (общей творческой способностью) исследователя - “генератора идей”.
Подведем промежуточный итог. Теорию в эксперименте непосредственно проверить нельзя. Теоретические высказывания являются универсальными; из них выводятся частные следствия, которые и называют гипотезами. Они должны быть содержательными, операциональными (потенциально опровергаемыми) и формулироваться в виде двух альтернатив. Теория опровергается, если выводимые из нее частные следствия не подтверждаются в эксперименте.
Выводы, которые позволяет сделать результат эксперимента, асимметричны: гипотеза может отвергаться, но никогда не может быть окончательно принятой. Любая гипотеза открыта для последующей проверки.
Виды научных гипотез
Гипотезы в науке можно условно разделить на два основных типа:
- о существовании фактов, явлений, событий;
- о связи между величинами, фактами, явлениями, событиями.
Гипотезы о существовании доказываются очень просто - с помощью вещественных доказательств. Например, чтобы доказать существование письменности у шумеров, достаточно найти письмена в их захоронениях. Сложнее проверить гипотезу о связи.
Этот тип гипотез, в свою очередь, можно разделить на несколько подтипов:
- о наличии связи; - о характере связи (причинная или корреляционная, прямая или опосредованная, односторонняя или двусторонняя и т.д.);
- о форме связи;
- о параметрах (в частности, об их числе и значениях каждого).
Существование связи между фактами, явлениями и событиями установить достаточно просто: для этого нужно подсчитать, как часто они появляются в той или иной комбинации.
Статистические методы (например, дисперсионный анализ) позволяют оценить, с какой вероятностью тот или иной результат мог бы быть получен случайно. Как правило, если эта вероятность составляет не более 5%, то наличие связи считается доказанным. Большего от диссертации и не требуется.
Исследование связи между величинами имеет некоторую специфику. «Классическим» путем является движение по рассмотренному списку сверху вниз, то есть последовательное формулирование и проверка гипотез сначала о наличии связи, затем о её характере, затем - о форме и, наконец, о параметрах.
Однако на практике чаще поступают как раз наоборот: вначале находят параметры, затем уточняют форму связи, после этого пытаются выяснить её характер, и только некоторые (как правило, оппоненты и рецензенты) в конце концов задаются вопросом «а был ли мальчик?».
К последнему вопросу советуем подготовиться заранее». Особенно увлекаются «теоремами существования» те, кто с существующими (то есть реальными) объектами не работает в принципе, - например, математики. Они доказывают, в частности, что «существуют» иррациональные числа и «несчётные множества» (есть такой математический термин), но «не существует» правильного семигранника.
Странного, однако, в этом ничего нет: тем, кто работает с реальными объектами, нет необходимости доказывать их существование. Отсюда вытекает следствие, многократно нами проверенное: наука, пытающаяся доказать существование своего объекта (будь то Бог, биополе или НЛО), как правило, таковым не располагает и, по большому счёту, наукой не является.
Научная гипотеза и эксперимент
Явления мира, который нас окружает, чрезвычайно сложны, ведь каждый из них зависит от очень многих причин. Но, внимательно наблюдая то или иное явление, мы замечаем, что какие-то причины более существенные для его протекания, а какие-то - менее существенные.
Из наблюдений возникают предположения, что для целого круга явлений существуют определенные закономерности. Такие предположения называют научными гипотезами.
Чтобы проверить гипотезу, ученые проводят опыты (эксперименты) с целью выяснить, как меняется ход явлений в случае изменения условий их протекания. Для этого создаются специальные условия. Например, в экспериментах по изучению движения Галилей пытался уменьшить роль трения.
Так от наблюдений ученые переходят к экспериментам, т.е. начинают «ставить вопрос природе».
Для формулировки гипотезы, постановки эксперимента и объяснение его результатов необходимо построить модель определенного объекта, явления или процесса - упрощенное, схематизированная представление, в котором выделены наиболее важные черты. Примерами таких моделей является материальная точка - тело, размерами которого в данной задаче можно пренебречь, или идеальный газ - такой газ, размеры молекул которого пренебрегались малые, причем взаимодействие между молекулами происходит только во время их столкновений.
Полностью устранить в эксперименте «препятствия», как правило, не удается. Но по результатам эксперимента иногда можно догадаться о том, что должно наблюдаться в «идеальной» ситуации, т.е. в случае, когда все препятствия было бы устранено полностью. Эту идеальную ситуацию называют научной идеализацией. Именно она позволяет увидеть простоту законов, таящиеся за внешней сложностью явлений.
С примерами научной идеализации мы будем неоднократно встречаться в нашем курсе.
С понятием научной идеализации связано понятие мысленного эксперимента, т.е. эксперимента, проведенного с помощью воображения. При этом особое значение имеет логическая не оспаривает результатов мысленного эксперимента. Важным примером научной идеализации является так называемое «свободное тело», то есть тело, на которое не действуют другие тела. Совершенно свободных тел обычно не существует: даже галактики, удаленные друг от друга на огромное расстояние, взаимодействуют между собой. Однако, поставив мысленный эксперимент, то есть, мысленно продолжив закономерность, выявленную на опытах с реальными телами, можно представить тело совсем не взаимодействует с любыми другими телами. Размышления о том, как двигаться такие тела, привели Галилея к открытию закона инерции.
Методы выдвижения научных гипотез
При написании любых научных работ перед исследователем встает задача постановки гипотезы. Фактически это отправная точка, определяющая содержание и результаты, которые будут получены в ходе проведенного исследования.
Гипотеза лежит в основе любой научной теории, она позволяет ученому начать поиск, собрать и проанализировать факты, чтобы обоснованно подтвердить или опровергнуть выдвинутое предположение. Именно поэтому гипотезе уделяется такое пристальное внимание.
В переводе с латинского hypothesis – предположение (предсказание, догадка), которое невозможно доказать, используя текущий уровень науки. Исследование проблемы позволяет получить ответы на вопросы «Верно ли выдвинутое предположение? Почему оно истинно? Чем это обосновано, какими фактами и аргументами?». Задача исследователя состоит в поиске аргументации, позволяющей считать тезис истиной или же опровергнуть его.
Это один из самых распространенных приемов научной и другой познавательной деятельности, позволяющий найти логическое объяснение природы происхождения каких-либо явлений. Различают общие (для группы явлений) и частные (для конкретных событий) гипотезы, а также предсказательные и объяснительные.
Требования, предъявляемые к гипотезе:
• совместимость с существующими знаниями, фундаментальными научными положениями, ранее установленными фактами;
• понятность и логичность, отсутствие двоякого толкования;
• обоснованность (релевантность), то есть проверенная анализом состоятельность выдвинутой теории;
• она должна быть проверяемой (наблюдением, измерительными приборами, экспериментальными установками и другими достоверными доступными средствами).
Стандартная структура гипотезы состоит из двух частей: эмпирического основания (посылки) и основанного на нем предположения (заключения). Ее выдвижение является результатом объемной работы, которая включает изучение теоретических основ, сбор материала, его анализ, проведение экспериментов и наблюдений.
Основные этапы подготовки:
1. накопление материала, предположений, догадок об исследуемом объекте или явлении;
2. формулирование следствий, вытекающих из предположительной теории, выдвижение предварительных ответов и решений поставленной проблемы;
3. опровержение предположений, оказавшихся несостоятельными, их замена на достоверные, соответствующие полученным фактическим данным;
4. проверка сделанных выводов на практике.
Для подтверждения (или, напротив, опровержения) гипотезы необходимо соблюсти правила логики. Так, заключение (тезис или антитезис) должно быть точным и ясным, неизменным в процессе исследования. В качестве оснований (аргументов) принимаются только истинные факты, уже установленные ранее.
Аргументация должна быть достаточной для формулирования окончательного заключения. Если проверка показывает, что поставленное ученым предположительное утверждение соответствует действительности, гипотеза получает статус научной теории, которая требует дальнейшего изучения и исследования, всестороннего развития.
Не исключено и опровержение гипотезы, обоснованное ложностью ее заключения. В этом случае идут путем фальсификации, устанавливая несоответствие фактов, вытекающих из предположения, следствиям, или при помощи доказательства антитезиса (противоположного гипотезе следствия). Если антитезис доказан, логически это означает несостоятельность (ложность) исходного тезиса.
Английский философ Ф. Бэкон и логик, экономист Дж. Милль предложили 4 метода выдвижения гипотез на основании установления причинно-следственных связей:
1. Метод сходства заключается в предположении, что если несколько случаев наблюдаемого явления имеют схожее обстоятельство, то именно оно и является причиной исследуемого объекта. Методика предполагает установление всех возможных случаев и обстоятельств, глубокий анализ различий, определение вероятности.
2. Метод различия противоположен предыдущему. То есть если в одном случае обстоятельство наступает, а в другом – нет, то, вероятнее всего, причина кроется в исследуемом условии наступления последствий. Из первых двух методов образуется дополнительный – сходства и различий.
3. Метод сопутствующих изменений – установление взаимосвязей различных явлений.
4. Метод остатков или исключения (то есть если известно, что причиной точно не являются одни условия, то предполагается, что оно вызвано именно исследуемым обстоятельством). Эту методику активно использовал в своей научной деятельности А.С. Попов, проводящий опыты по радиосвязи в 1897 году. Так, он обратил внимание на то, что проходящие между кораблями другие морские суда нарушают радиообмен. Он пришел к выводу, что причиной помех является металлический корпус корабля, экранирующий электромагнитные волны.
Рассмотренные выше методы чаще всего используются для обоснования гипотез в совокупности, гармонично дополняя друг друга. С проблемой обоснованного выдвижения гипотезы сталкиваются даже опытные ученые. Большую роль в этом играют научное воображение, фантазия и математическая интуиция исследователя.
Способность предчувствовать, интуитивно предугадывать называют предикативностью мышления. Это длительный творческий процесс, не имеющий универсального рецепта реализации.
Тем не менее этому можно научиться на любом уровне – начиная от бакалавриата и специалитета. Умение будет полезно всем, кто занимается научной деятельностью, публикует свои работы в научных журналах (как печатных, так и электронных интернет-СМИ).
Формулирование научной гипотезы
За формулировкой целей и задач обычно следует формулировка гипотезы исследования. Гипотеза — это научное предположение, вытекающее из теории, которое еще не подтверждено и не опровергнуто. То, что гипотеза является научным предположением, означает, что на нее распространяются все характеристики, отличающие научное познание от житейского и псевдонаучного.
Фальсификация означает возможность опровергнуть гипотезу. Если гипотезу невозможно опровергнуть (фальсифицировать) или противоположное гипотезе утверждение бессмысленно, то это не гипотеза, а аксиома — основание для рассуждений, которое не подвергается сомнению. Кроме того, неопровержимое утверждение не является гипотезой по определению — будучи неопровержимым, оно не нуждается в проверке. Поэтому любая гипотеза на самом деле содержит два утверждения: прямое, которое проверяется в исследовании (гипотеза), и противоположное (контргипотеза), которое подтверждается в том случае, если основная гипотеза опровергнута результатами исследования. Контргипотеза — эго утверждение, отрицающее то соотношение, которое утверждается в основной гипотезе.
Гипотеза: сформированное предпочтение искажает субъективную оценку качеств объекта по сравнению с оценкой при отсутствии предпочтений.
Контргипотеза: сформированное предпочтение никак не влияет на субъективную оценку качеств объекта.
Для того чтобы удовлетворять критерию фальсифицируемости, гипотеза должна содержать проверяемое утверждение и осмысленную контргипотезу. Соответственно, оценка качества гипотезы по критерию фальсифицируемости осуществляется через оценку качества контргипотезы. В только что приведенном примере контргипотеза представляет собой осмысленное утверждение, подтверждение которого вполне вероятно. Поэтому гипотезу из данного примера можно проверять в исследовании.
В следующем примере это не так.
Гипотеза: определенные типы родительско-детских отношений способствуют формированию определенных типов мировосприятия и миропонимания ребенка.
Контргипотеза: есть типы родительско-детских отношений, которые не способствуют формированию определенных типов мировосприятия и миропонимания ребенка.
Утверждение, содержащееся в контргипотезе второго примера, маловероятно. Не существует таких типов отношений между родителями и ребенком, которые бы не влияли на его восприятие и понимание окружающего мира. Даже если родители вообще не общаются с ребенком — это тоже форма отношений, которая приводит к вполне определенному миропониманию и мировосприятию ребенка. Поэтому второй пример — это пример нефальсифицируемой гипотезы, которую невозможно опровергнуть. Какие бы типы родительско-детских отношений ни исследовал ее автор, эта гипотеза всегда подтвердится. Ради этого не имеет смысла строить исследование.
Другим критерием качества гипотезы является возможность ее верификации. Верифицировать гипотезу — значит проверить ее в научном исследовании. Такая возможность существует не всегда. Для этого есть как минимум две причины: недостаточный уровень развития методов научного исследования, не позволяющий проверить гипотезу, и этические запреты. Неверифицируемая гипотеза — это гипотеза, которая не может быть проверена в исследовании, так как по объективным причинам такое исследование не может быть построено.
Например, диссертантка указывает, что в диссертационном исследовании проверяла следующую гипотезу: особенности укачивания младенца в коляске способствуют или препятствуют формированию агрессивности во взрослом возрасте. Как такое утверждение может быть проверено в исследовании? Вряд ли очень агрессивные и совсем неагрессивные люди способны вспомнить, как именно их укачивали, или их матери помнят, как они это делали. С другой стороны, построить исследование, в котором младенца кто-то, помимо матери, будет укачивать так, чтобы из него вырос агрессивный взрослый, не позволит этика психологического исследования.
И, наконец, критерием качества гипотезы является уровень общности. Гипотеза должна быть сформулирована па таком уровне общности, который допускает ее проверку. Если гипотеза сформулирована слишком абстрактно, то проверить ее не представляется возможным.
Возьмем, к примеру, следующую гипотезу: специализированная психологическая помощь педагогам актуализирует самостоятельные изменения в смысловых структурах личности, что создает позитивную тенденцию к развитию профессионализма. Эта гипотеза представляется слишком общей. К примеру, совершенно непонятно, какое именно психологическое воздействие должно оказываться на испытуемых: специализированное или в принципе любое? Непонятно также, к каким конкретно изменениям это воздействие должно привести. Каковы должны быть критерии и признаки предполагаемой позитивной тенденции к развитию профессионализма? Как эту тенденцию можно зафиксировать в ходе психологического исследования? В представленном выше виде гипотеза не дает ответов на обозначенные вопросы.
Отметим, что если гипотеза не удовлетворяет хотя бы одному из критериев ее качества, то ее нужно переформулировать. Качественная гипотеза научного исследования отвечает всем трем требованиям: она фальсифицируема (т.е. допускает возможность ее опровержения), верифицируема (т.е. существуют методы ее научной проверки) и сформулирована на адекватном уровне обобщения.
Гипотеза исследования может быть теоретической или эмпирической.
Теоретическая гипотеза — это гипотеза о соотношении теоретических конструктов. Примером такой гипотезы может быть следующее утверждение: "Эмоционально значимая информация заучивается существенно лучше, чем нейтральная".
Эмпирическая гипотеза - это гипотеза о соотношении теоретических конструктов, переведенная на язык эмпирического исследования. Такой "перевод" называют операционализацией. Например, наша гипотеза в операционализированном виде может быть сформулирована следующим образом: "Испытуемые правильно опознают больше фотографий улыбающихся лиц, чем лиц с нейтральным выражением".
Нетрудно заметить, что обе гипотезы, эмпирическая и теоретическая, приведенные выше, содержат предположение об одном и том же, но сформулированы они на разных языках. Теоретическая гипотеза сформулирована на языке психологической теории, но проверять ее можно разными способами. Для ее проверки можно взять эмоционально окрашенные изображения или тексты, или фрагменты видео, или приятные и неприятные запахи.
Эмпирическая гипотеза проясняет, как именно теоретическая гипотеза проверяется в исследовании: что будут использованы именно фотографии, а не видео и не запахи; на фотографиях будут изображены лица людей, а не животные, пейзажи или герои комиксов; испытуемых будут просить не описывать эти лица, не составлять фоторобот, а узнавать их среди других фотографий лиц. Поэтому при описании научного исследования автор, как правило, формулирует гипотезу дважды. В ходе теоретического анализа исследуемой проблемы он формулирует теоретическую гипотезу; приступая к планированию эмпирического исследования, он формулирует эмпирическую гипотезу.
Отметим еще раз, что процедуры такой конкретизации теоретических конструктов, благодаря которой можно понять, как именно исследователь проверяет свою гипотезу во время работы с испытуемыми, называются операционализацией. Операционализация — это определение теоретических конструктов в терминах тех действий (операций), которые выполняет испытуемый в ходе самого эмпирического исследования.
Существуют два вида операционализации (или формулирования операционального определения): качественная и количественная.
Качественная операционализация отвечает на вопрос, обладает ли испытуемый исследуемым каким-либо свойством или характеристикой. Например, можно задаться вопросом: "Агрессивен данный человек или нет?" Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно заставить человека реагировать на провоцирующий стимул — например, наступить ему на ногу, сказать грубое слово, плюнуть ему в лицо или спросить, как он наказывает своего ребенка за шалости. Если человек ответит грубостью на воздействие или скажет, что ребенка следует выпороть, то он агрессивен. Если пожмет плечами или отойдет в сторону, скажет, что попытается объяснить ребенку последствия его шалостей, — исследователь сделает вывод, что такой человек не агрессивен.
Количественная операционализация отвечает на вопрос о том, насколько выражено у испытуемого данное качество. Так, можно спросить: "Насколько данный человек агрессивен?" Для ответа на этот вопрос можно посчитать количество бранных слов, которые человек скажет в ответ па грубую реплику в свой адрес, спросить его, сколько раз он выпорол ребенка за последнюю неделю и т.д.
Сила или слабость любого исследования во многом зависит от того, насколько удачно или неудачно исследователь операционализировал свои теоретические конструкты, т.е. перешел от теоретической гипотезы к эмпирической. Выбор того, как именно в исследовании будут операционализированы теоретические конструкты, всегда остается за исследователем.
Теоретическая и эмпирическая гипотеза — это утверждения, которые прямо проверяются в исследовании. В зависимости от того, что именно предполагается и каким методом это предположение будет проверено (см. следующий раздел), гипотезы бывают грех видов: о существовании, о связи и о причинно-следственной связи.
Гипотезы о существовании устанавливают (доказывают или опровергают) факт существования некоторого явления или психологического феномена. Более они ничего об этом явлении или феномене не сообщают. Но часто в научном исследовании открытием является само доказательство существования определенных фактов. В психологии многие исследования начинаются с гипотез о существовании. Так, прежде чем изучать особенности подпорогового восприятия, выученной беспомощности или когнитивного диссонанса, исследователям необходимо было доказать, что выученная беспомощность и когнитивный диссонанс существуют и что подпороговые стимулы могут быть восприняты. Например, при исследовании иллюзии Мюллера-Лайера был установлен следующий факт: подавляющее большинство людей воспринимают одинаковые по длине отрезки как разные, даже если знают о такой иллюзии. Это тоже пример гипотезы о существовании, при проверке которой обосновывалось существование такой зрительной иллюзии.
Гипотезы о причинно-следственной связи — это гипотезы, в которых проверяется то, действительно ли некоторое событие повлияло на возникновение или протекание другого события. Для того чтобы проверить, является ли гипотеза причинно-следственной или нет, нужно установить характер связи: однонаправленная она или двунаправленная. Причинно-следственная связь — однонаправленная, т.е. изменение причины ведет к изменению следствия, но изменение следствия никак не может повлиять на изменение причины.
Например, в гипотезе о том, что в плохо освещенных помещениях совершается больше актов агрессии, чем в хорошо освещенных, предполагаемой причиной повышенной агрессии является освещенность помещения. И если изменение освещенности действительно может приводить к росту агрессивных чувств, то рост агрессивности не может привести к ухудшению освещения. Таким образом, связь между агрессивностью и освещенностью — однонаправленная: плохое освещение может быть причиной повышения агрессивности, а повышение агрессивности никак не влияет на освещение.
Примером двунаправленной связи является гипотеза "дети, которые чаще играют в казаки-разбойники, более агрессивны". Здесь связь двунаправленная, потому что как личностная агрессивность ребенка может приводить к тому, что он чаще играет в казаки-разбойники, так и сама эта игра может приводить к усилению агрессивности ребенка. Подобные гипотезы называются гипотезами о связи. При их проверке исследователь может ответить на вопрос, есть ли связь между двумя фактами (например, игрой в казаки-разбойники и агрессивностью) или такой связи нет. При этом исследователь не может утверждать, что один из фактов является причиной другого.
Гипотезы о связи дают возможность исследователям предсказывать развитие событий. Например, существует высокая связь между количеством аварий на дороге и уровнем воды в водоемах. Зная об этой связи, по уровню воды можно предсказывать аварийность сезона и, например, повышать бдительность аварийных служб. Однако очевидно, что уровень воды не является причиной аварий — причиной, скорее всего, становятся погодные условия, которые приводят и к повышению уровня воды в водоемах, и к авариям. Таким образом, знание связи между событиями позволяет предсказывать развитие событий, но не объяснять причины их возникновения.
Только гипотезы о причинно-следственных связях дают возможность и предсказывать, и объяснять причины явлений. При их формулировании для облегчения интерпретации результатов исследования формулируются вспомогательные гипотезы: конкурирующая и альтернативная.
Конкурирующая гипотеза — это утверждение, дающее объяснение проблеме исследования, не менее вероятное, чем утверждение, сформулированное в основной гипотезе и не совместимое с ней. Конкурирующая гипотеза подтверждается тогда, когда результаты исследования прямо противоречат утверждению, сделанному в основной гипотезе.
Альтернативная гипотеза — утверждение (или утверждения), дающее объяснение проблеме исследования, не менее вероятное, чем утверждение, сформулированное в основной гипотезе, но не опровергающее ее.
Хорошо спланированное исследование отличается от плохо спланированного тем, насколько подробно исследователь может представить себе все возможные результаты, которые он получит в результате сбора и обработки данных. В любом случае он должен продумать заранее, что будет, если его воздействие в ходе исследования приведет не к тому результату, который предполагается в основной гипотезе, а к прямо противоположному. Представление о таком исходе заложено в конкурирующей гипотезе. Также исследователь должен продумать различные возможные влияния, могущие привести к такому же результату, который предполагается в его гипотезе, чтобы контролировать их. Такие возможные влияния и образуют альтернативные гипотезы. Чем детальнее исследователь продумает и сформулирует конкурирующую и альтернативную гипотезы, тем проще ему будет интерпретировать данные, полученные в процессе проверки его основной гипотезы.
Проверка научной гипотезы
В построении всякой научной гипотезы принято выделять два условных этапа:
1) сбор и анализ фактов и их взаимосвязи;
2) синтез фактов, их обобщение и на этой основе выдвижение гипотезы.
В реальности указанные процессы идут параллельно, а выделяемые этапы являются условными, потому что в практике научных исследований они находятся в неразрывном единстве и едва ли можно провести между ними границу. Одно время в науке был широко распространен взгляд, согласно которому гипотезы и научные законы формулируются как индуктивные обобщения эмпирического опыта.
Фрэнсис Бэкон полагал, что неполная, или проблематичная, индукция и есть тот научный метод, который призван стать инструментом новых открытий в экспериментальных науках.
Однако дальнейшее развитие науки показало, что не существует никаких алгоритмических процедур, которые позволяли бы получать наиболее вероятные гипотезы из имеющихся эмпирических данных. Всякое научное открытие — это "счастливая догадка", которую невозможно объяснить с помощью правил индукции. И действительно, в опыте мы имеем дело только с эмпирически наблюдаемыми объектами, их свойствами и отношениями, в то время как теоретические исследования, в том числе и гипотеза, стремятся раскрыть внутреннюю сущность. Таким образом, создание новой гипотезы или теории не только не поддается логическому анализу, но зачастую в принципе не может быть объяснено рационально. В лучшем случае объяснением является ссылка на интуицию.
В. В. Налимов формулирует этот тезис в парадоксальной форме, утверждая, что всякое творческое мышление по существу мифологично, а последующее его логически правильное вербальное выражение является ничем иным, как всего лишь внешней формой его фиксации в контексте сложившихся научных стереотипов.
Процесс построения гипотез можно сравнить с созданием изображения в детской мозаике, когда мы пытаемся из отдельных разрозненных фрагментов сложить целостную картину. После многочисленных неудачных попыток в какой-то момент мы вдруг чувствуем, что картинка "пошла", но объяснить уверенность логически не можем. Этот процесс требует изобретательности, использования аналогий, образного мышления, т.е. интуиции. Однако результаты интуиции нуждаются в обосновании и проверке даже больше, чем выводы рационального познания, и если бы мы всецело полагались на интуицию, то никогда не имели бы ни теории относительности, ни квантовой механики, потому что многие их положения противоречат и интуитивным представлениям, и здравому смыслу.
Логико-методологические требования, предъявляемые к гипотезам, формулируются следующим образом:
1. Гипотеза должна быть теоретически и эмпирически обоснована, т.е. опираться на фундаментальные научные представления, учитывать наблюдаемые факты и эксперименты.
2. Гипотеза должна быть семантически и синтаксически непротиворечива.
3. Гипотеза должна быть верифицируема (подтверждаема) или фальсифицируема (опровергаема), т.е. должны быть указаны условия и способы подтверждения ее истинности.
4. Гипотеза должна обладать объяснительной и по возможности предсказательной силой.
Проблема оценки степени подтверждения гипотез до настоящего времени остается дискуссионной. Точные методы такой оценки впервые попытались применить еще основоположники математической логики Готфрид Вильгельм Лейбниц и Джордж Буль. Лейбниц даже мечтал о создании специальной логики, которая учитывала бы степени вероятности не только гипотез, но и любых высказываний вообще.
Вероятностная логика, пришедшая на смену классической индуктивной логике Бэкона — Милля, ставит проблему индукции иначе: не изобретать правила открытия новых научных истин, а находить объективные критерии подтверждения гипотез эмпирическими посылками, определяя степень, с которой эти посылки подтверждают гипотезу. Становится возможным сравнивать гипотезы в терминах "больше подтверждается", "одинаково подтверждается" или "меньше подтверждается". Однако даже такое сравнение не всегда осуществимо, поскольку эмпирические данные, на которые опираются разные гипотезы, могут оказаться различными. Очевидно, что методы вероятностной логики приспособлены главным образом для анализа подтверждения отдельных, логически между собой не связанных гипотез, а в реальной науке они встречаются только тогда, когда мы имеем дело с эмпирической проверкой той или иной теории.
Карл Поппер писал: "Интересно, что и так называемая научная объективность в некоторой степени зависит от социальных институтов. Наивно было бы полагать, что она основана на умственной или психологической установке ученого и есть результат его подготовки, исследовательской тщательности и интеллект отрешенности. Существует даже точка зрения, согласно которой ученые вообще не могут быть объективными. Это не страшно для естественных наук, но может оказаться фатальным для наук социальных, когда затрагиваются социальные предрассудки, классовые предубеждения и личные интересы. Институциональный характер научного знания — социальный, или публичный характер науки и ее институтов — обеспечивает мыслительную дисциплину ученого и сохраняет объективность науки и традицию критического обсуждения новых идей"'.
Научные экспериментальные гипотезы
Экспериментальная гипотеза — это научно обоснованное предположение о доказательном объяснении какого-либо психологического факта, который на основе прежнего знания необъясним или объяснен иначе. Гипотеза представляет собой форму развития психологического знания. Это потенциально новое или потенциально достоверное знание, которое, сохраняя определенную преемственность в отношении устаревшей теории, должно содержать новое концептуальное знание.
В рамках одной и той же проблемы могут формулироваться несколько исследовательских гипотез, причем иногда диаметрально противоположных. Диаметрально противоположные гипотезы, объясняющие данное явление по-другому, с иных теоретических позиций, называются конкурирующими. Проблема выбора из нескольких конкурирующих гипотез достоверной гипотезы нередко связана с большими методологическими трудностями, и прежде всего с тем, что никакое число опытных подтверждений не гарантирует истинность гипотезы, а делает ее лишь более правдоподобной.
Парадокс состоит в том, что конкурирующие гипотезы отражают противоречия, взаимоисключающие стороны и тенденции, присущие человеческому мышлению, природным явлениям, эмпирическим фактам, которые могут быть адекватно объяснены только на основе одной теоретической концепции.
Теоретические гипотезы, попадая на почву конкретных экспериментальных условий, преобразуются в рабочие гипотезы. Последние предполагают объяснение только конкретного проводимого эксперимента, но имеют потенциальные возможности обобщения на исследуемую популяцию. Рабочие гипотезы в рамках экспериментальной работы в свою очередь также преобразуются в экспериментальные гипотезы, отличающиеся тем, что в процессе эксперимента предполагается получение результатов о связях или последовательности изучаемых переменных посредством статистического, логического, алгоритмического, стохастического и иного вида доказательств.
В своем развитии гипотезы проходят по крайней мере три стадии. Первая — стадия вероятности гипотезы, когда идея, выдвигаемая автором, может иметь вероятность существования или правдоподобия более 50%. На второй стадии — обоснования гипотезы — происходит определение теоретических оснований выдвигаемых гипотетических положений. На третьей стадии проверки гипотезы — определяется процедура теоретической и практической апробации и экспериментального подтверждения/опровержения. В общем плане, если следствия из гипотезы соответствуют действительности, то это значит, что она подтверждается, принимается в качестве правдоподобной; в обратном случае гипотеза опровергается и ее считают ложной.
В процессе формирования гипотезы психолог ориентируется на экспериментально-теоретические подходы к структуре личности, группы, на объект исследования в целом.
На основе гипотезы определяется экспериментальная задача, т.е. цель исследования, конкретизированная для определенных экспериментальных условий.
К экспериментальным задачам относят:
1) определение объекта исследования и его носителя путем обеспечения репрезентативности выборки, формирования эквивалентных групп и пр.;
2) определение предмета исследования, т.е. предположения о связях зависимых и независимых переменных;
3) выбор или конструирование инструмента регистрации с учетом валидности измерительных средств;
4) определение средств, методов и форм воздействия путем разработки методик психолого-педагогического, физического, химического или иного воздействия;
5) организация процедуры эксперимента, выбор плана или «дизайна» эксперимента;
6) определение алгоритма действий и последовательности процедур, анализ факторов, угрожающих внутренней и внешней валидности;
7) подбор методов обработки, накопления и хранения данных (качественные методы, «ключи», математико-статистические методы, методы стандартизации данных, базы данных); определение методов анализа и интерпретации данных (теоретические и эмпирические методы).
Происхождение научных гипотез
Проблема гипотез о происхождении науки, даже в XXI в., является дискуссионной среди отечественных и зарубежных ученых. Данный вопрос рассматривается в рамках такой дисциплины как «философия».
Философия – форма духовной деятельности, направленной на постановку, анализ и решение коренных мировоззренческих вопросов, связанных с выработкой целостного взгляда на мир и человека в нем. В буквальном смысле слово «философия» означает любовь к мудрости.
Наука – это обобщение знаний, отвечающих соответствующим критериям.
Взаимодействие философии и науки находятся в сложном соотношении. Наука показывает разнообразие мира; исследует некоторые стороны бытия. Философия, в свою очередь, универсальна. Различные философские школы по-разному относятся к науке.
Наука – это, такая человеческая деятельность, в результате которой осуществляется выработка и обобщение полученных знаний о действительности. Таким образом, наука предъявляет современному обществу такие пути, методы, новые знания, нормы, ценности научной профессиональной этики, в результате чего общество предпочитает именно эти знания, а не знания, полученные вне науки.
Изученная литература позволяет выделить три гипотезы происхождения науки. Среди них:
В учебной литературе они описаны следующим образом:
1. Гипотеза Эйнштейна-Прайса о «случайном» возникновении науки. В своем письме А.Эйнштейн более детально отразил главные моменты своих предположений. Он указывал, что западной науки создано двумя достижениями. Первым достижением, он считал разработку философами формально-логических систем (евклидова геометрия). Вторым достижением, он указывал на выявление того факта, что причинные отношения можно вскрыть с помощью систематического экспериментирования. Данный факт был выявлен в эпоху Возрождения. Здесь необходимо отметить и тот факт, что данная версия совпадает в английской истории философии («профессорская школа»). Д. Бернет указывал: «Чтобы точно отразить науку, хватит одного – отобразить, что она есть мышление о мире (по греческим нормам)». Ф. Корнфорд считает, что греческие философы не стремятся познавать мир научными методами. Он убежден, начиная с Демокрита, софистов и Сократа античная философия безразлично была к тем явлениям, которые могли бы стать предметом научного изучения. Прайс и Энштейн считали философию не столько науку, а ее предпосылку. Они были убеждены в том, что философия – это формально-логический аппарат. С их точки зрения, для возникновения науки необходимо было кроме греческого «чуда» еще одно – эксперимент (XVII в.).
2. В гипотезе Нидама роль играет такой тезис «возникновение науки в цивилизации нестабильного типа». Нидам проводит сравнительный анализ структур Азии (стабильные) и стран Западной Европы (нестабильные). В своих трудах Нидам указывает на психологические и экономические различия, которые могли как то повлиять на научную деятельность. Он писал, что основным фактором, который может способствовать генезису «пранауки» представляет собой астрономические, гидравлические исследования. Необходимо также отметить, что изначально ученые направляли свои усилия не на изменение существующего порядка вещей и не на открытие новых истин, а на сохранение и поддержание традиционного порядка. Заметим, в Китае наука выполняла социальную функцию. Она укрепляла сложившиеся общественные отношения. Это регламентировалось системой мандарината, где желающий принимал участие в государственных экзаменах. Также он мог стать чиновником-мандарином. По мнению Нидама, из-за подобных условиях Катая невозможно объединить научные методы, логическое мышление и технику высокого мастерства. Период науки от Леонадро да Винчи до Галилея не был пройден естествознанием Китая. В период бытия «бюрократического феодализма», эмпирические исследования, эксперимент невозможно было объединить с математикой.
3. Марксистская гипотеза Бернала-Блэккета о возникновении науки в условиях нестабильного производства.
Эта гипотеза выделяет науку как момент единого исторического процесса познания. Она отражает тот факт, что в этих научных процессах не так часто, но все же происходят резкие сдвиги в схеме (парадигме) познания, а также определенные изменения в способе производства. По версии данной гипотезы видно, что наука зародилась в Европе. И больше приняла христианскую парадигму, так как были несоответствия действительности.
В данном случае под парадигмой необходимо понимать принципы и методы познания. Данная парадигма задает направление движения, в результате которой познание, в противоречие с действительностью, будет менять схему. При таком раскладе, парадигма будет различать новые явления, а также обобщать изученные явления, приводя их в общую картину мира, т.е. космос.
До этого момента обсуждения, не противоречат гипотезам Нидама и Эйнштейна-Прайса. Однако, христианско-аристотелевский космос был заменен новым. Следовательно, обновленная схема создавала новую «колею» – идею бесед с природой на языке эксперимента. Заметим, что в гипотезе Бернала-Блэккета имеются новых момента - это связь с производством и ускорение смены парадигм.
Практически два тысячелетия существовал космос (Аристотелевский). Однако, в наше время картины мира долго не существует. Отсюда происходит нестабильность картины мира. При этом, устойчивым можно считать только познание (научно-техническая революция). Таким образом, можно заключить следующее: если стабильна парадигма, то стабильны и формы производства, т.е. стабильность теории парадигмы прямо зависима от стабильности производства. При этом обратно пропорциональна длительности жизни технологий.
В период генезиса происходит смена друг друга мифология, религия и наука. При этом, они первоначально выполняют эвристическую, вторично - идеологическую функцию. С учетом развития рационалистического способа мышления мифологическая и религиозная картины мира вытесняются на периферию общественного сознания. И только при развитии науки в широкую систему знаний о мире, происхождении человека и другое, заменяются научной картиной мира.
Выводы: при анализе научной литературы можно выделить основные гипотезы происхождения науки. Генезис науки по гипотезе Эйнштейна-Прайса, осуществляется следующим образом. В период античности формируется один элемент, системы формализации. В этот период принято считать, что происходит генезис в утробе теологии и философии. В конце XVII в. слился с эмпиричностью (экспериментом) идей познания причин. Это осуществлялось для создания науки современного толка. При этом современная наука осуществляет накопления знаний. Нидам считал науку европейской, которая сливается с цивилизацией. Он считал науку – инородной. Это и есть отличие от гипотезы Эйнштейна-Прайса. Общее в этих двух гипотезах, которые описали выше, есть то, что эксперимент признается неотъемлемой частью современной науки. При этом отличающееся от «пранауки» древних. Пока в гипотезах не обсуждался вопрос космоса противоречий с гипотезами Эйнштейна-Прайса и Нидама не было. В конечном итоги произошла замена Аристотелевского космоса новым. Бернала-Блэккета в своей гипотезе обсудили два новых момента. В этой гипотезе речь шла о связи с производством и быстрая смена парадигм. Было выявлено, что в главном гипотезы не противоречат друг другу.
Таким образом, ценность науки очень значима. Существующие теоретические научные концепции, которые претендуют на целостность знания о мире и месте в нем человека, становятся убеждениями личности, а в некоторых случаях, даже идеологией определенных слоев общества. Можно с уверенностью говорить об актуальности исследуемого вопроса.
Структура научной гипотезы
В процессе познавательной деятельности человек стремится к достижению объективной истин. Но истина не дается в готовом виде. На пути к ней человек строит различного рода догадки, допущения, предположения, объясняющие причины или сущность исследуемого явления. Такие предположения в науке называются гипотезами.
Гипотеза (от греч. hypothesis - основание, предположение) - форма развития человеческих знаний, представляющая собой обоснованное предположение, объясняющее свойства и причины исследуемых явлений.
Термин «гипотеза» употребляется в двояком значении:
• Во-первых, как само предположение, объясняющее исследуемое явление (гипотеза в узком смысле).
• Во-вторых, как прием мышления в целом, включающий в себя выдвижение предположения, его развитие и доказательство.
Таких предположений может быть несколько и все они нуждаются в проверке. Иногда они легко и быстро проверяются какими-то несложными действиями, указаниями на предметы, процессы и т. п. Проверка других предположений требует достаточно длительных и, по существу, исследовательских действий, направленных на то, чтобы исключить случайный результат. Дальнейшие исследования вносят поправки в эти объяснения. Гипотеза - форма связи известного знания с неизвестным.
Гипотеза - универсальная форма развития научных знаний и научного логического мышления. Это значит, что новое (развивающееся) знание всегда возникает первоначально в форме гипотезы, которая объясняет уже открытые явления и предсказывает новые. Построение гипотезы дает возможность переходить от отдельных научных фактов, относящихся к явлению, к их обобщению и познанию законов развития этого знания.
Данный процесс иногда называют гипотетико-дедуктивной моделью развития научных знаний.
Так, идея об атомистическом строении мира, которая зародилась в умах Левкиппа и Демокрита за две с лишним тысячи лет до открытия химической атомистики (в XIX в.) была гипотезой. И лишь после длительной ее проверки, подтверждения экспериментами и новых открытий эта гипотеза превратилась в научную теорию.
Эта схема в целом отражает и движение мысли следователя в процессе расследования преступлений, которое начинается с проблемы, выражаемой в вопросах: что произошло, было ли преступное деяние, если было, то кто, почему и как совершил данное преступление?
Искусство органов дознания и предварительного следствия состоит из творческих актов, проявляющихся:
а) в умении путем объективного исследования и наблюдения собрать и закрепить в протоколах основные моменты события, нарисовать картину преступления;
б) в умении дать правильную оценку и объяснение всех отдельных фактов, которые приобретают значение доказательственных улик в деле, и установить их связь;
в) в способности сделать обобщающие логические выводы и предположения, неизбежно вытекающие из всех установленных и проверенных фактических данных.
Построение гипотезы всегда связано с проблемной ситуацией, т.е. сопровождается выдвижением предположения, объясняющего исследуемые явления. Оно выступает в форме отдельного суждения или системы взаимосвязанных суждений о свойствах единичных фактов или закономерных связей явлений. Суждение это всегда является проблематичным. Чтобы превратиться в достоверное знание, предположение подлежит научной и практической проверке.
Гипотеза - это не любая догадка, фантазия, допущение, а только обоснованное предположение, которое опирается на конкретные факты или является итогом анализа фактического материала. В соответствии с этим построение гипотезы - сознательный, закономерный, логический процесс.
Гипотеза представляет собой систему понятий, суждений и умозаключений. В отличие от рассмотренных уже нами форм абстрактного мышления она имеет сложный, синтетический характер. Ни одно отдельно взятое суждение, понятие или умозаключение еще не составляет гипотезы, а только большую или меньшую ее часть.
Все догадки, гипотезы, версии, которые строятся в процессе научного открытия, изобретения или в процессе расследования - воссоздания картины преступления - опираются на факты (знание единичных явлений), теоретические знания, основанные на фактах, на понимание и верную оценку их исследователем. Выдвигаемая на основе определенного знания об изучаемом круге явлений гипотеза играет роль руководящего принципа, направляющего и корректирующего дальнейшие наблюдения и эксперименты.
Как вероятностное знание, еще не доказанное логически и не настолько подтвержденное опытом, чтобы считаться достоверным, гипотеза не истинна и не ложна. О ней можно лишь сказать, что она неопределенна, т. е. лежит между истинностью и ложностью. Если гипотеза подтверждается, то она превращается в достоверное знание и становится частью теории. Если гипотеза не подтверждается, опровергается, то становится ложным знанием.
Рассмотрим логическую структуру гипотезы. Всякая гипотеза состоит из следующих элементов:
1) основание гипотезы - исходные данные - совокупность фактов или обоснованных утверждений, на которых основывается предположение;
2) форма гипотезы - совокупность умозаключений, которые являются результатом обработки исходных данных и ведут от основания гипотезы к основному предположению;
3) предположение (гипотеза в узком смысле слова) - выводы из фактов и утверждений, выражающих содержание гипотезы;
4) процедура проверки гипотезы, превращающая предположение в достоверное знание или опровергающая его.
Развитие научных гипотез
Гипотеза – это предположение о существовании связей и отношений между какими-либо явлениями или фактами. В опытных науках – в первую очередь в естествознании – предпосылкой формулировки гипотезы выступают результаты наблюдений, экспериментов и измерений. Однако гипотеза ни в коем случае не может быть сведена к простой регистрации и суммированию опытных данных, так как в ее основе лежит предположение о существовании таких связей и отношений, которые не даны непосредственно, как результат чувственного опыта.
Гипотеза – это всегда мысль о каких-либо существенных связях и отношениях, которые скрыты за изначальной данностью многообразия эмпирически воспринимаемого мира. Смысл гипотезы состоит в том, чтобы сделать предположение о некоторых, существенных связях и при этом отвлечься от других. Целью формулировки гипотезы является поиск истинных причин явлений и на основании этого объяснение, почему происходят те или иные явления или события. Выдвижению гипотезы всегда предшествует наличие какой-либо проблемной ситуации, в основе которой лежит вопрос о том, почему происходит нечто. Следует заметить, что гипотеза всегда глубже и шире непосредственно наблюдаемого. Она глубже его в том смысле, что в отличие от случайного и несущественного как того, что может «быть и наблюдаться», так и «быть и не наблюдаться» гипотеза предполагает открытие того, что является необходимым и существенным. Идея научной гипотезы предполагает установление того от чего зависит действительное существование того или иного явления или процесса. Гипотез шире непосредственно наблюдаемого в том смысле, что то отношение, существование которого предполагается в рамках той или иной гипотезы, как правило, относится не только к данным конкретным фактам, но также является справедливым для любых аналогичных фактов и положений.
Если речь идет о развитой области научного познания, опытные данные хотя и являются необходимой предпосылкой для выдвижения гипотез, однако одни они отнюдь не достаточны для этого. Существующий массив теоретических знаний в виде других, уже подтвержденных гипотез, обоснованных законов и теорий, достоверность которых не вызывает сомнения является другой важнейшей необходимой предпосылкой для выдвижения новых гипотез.
Наличие этих двух предпосылок, т.е. того, что:
- во-первых, гипотеза основывается на полученном эмпирическом материале и формулируется для того, чтобы объяснить непонятное;
- во-вторых, согласованность вновь выдвигаемой гипотезы с другими теоретическими обобщениями, в особенности более общего порядка, является тем, что отличает научную гипотез от догадок и предположений всякого рода дилетантов, которые почему-либо высказываются относительно причин соответствующих явлений.
Только на самой ранней стадии развития какой-либо области знания более или менее вероятны случаи, когда непрофессионалы, которые не обладают необходимым массивом теоретических знаний – просто потому, что их еще нет вообще – способны внести вклад в начальный этап развития той или иной науки. Если же говорить о науке, которая уже имеет свою историю и свои достижения в виде разработанных методов эмпирического познания и соответствующих теоретических представлений, то в таких условиях способностью выдвигать гипотез фактически обладают лишь специалисты в данной области знания.
Произвольные «догадки» дилетантов, сколь интересными для них самих они не казались, в действительности, как правило, представляют собой либо хотя и истинные, но вполне тривиальные с точки зрения специалистов суждения, либо вообще находятся вне рамок научного дискурса соответствующей области знания.
Наглядным примером того, какова роль и место научной гипотезы в специализированном познании, является предположения, которые были выдвинуты независимо друг от друга математиками Джоном Адамсом и Урбеном Леверье в связи с наблюдениями за траекторией движения планеты Уран. Дело в том, что на основании знания закона всемирного тяготения можно достаточно точно рассчитать особенности движения планет Солнечной системы, если знать массу и расстояние, на котором эти объекты находятся друг относительно друга. В частности, на скорость и траекторию движения планеты влияет ее расстояние от Солнца, а также расстояние до других планет.
Используя эти данные относительно планеты Уран, была рассчитана предполагаемая траектория ее движения. Однако оказалось, что произведенный теоретический расчет не совпадал с наблюдаемым движением данного небесного тела. Естественно, возник вопрос, как можно объяснить это несовпадение? Исходя из расчета, как должен был двигаться Уран, находясь на соответствующем расстоянии от Солнца, и соотнеся его результат с данными наблюдений, Адамас и Леверье предположили, что есть еще одно ненаблюдаемое тело, которое влияет на наблюдаемые особенности движения Урана. Основываясь на этих данных, они смогли рассчитать координаты объекта, который должен был быть причиной отклонения Урана от изначально рассчитанной траектории. Астроном И. Галле направил телескоп на область неба, соответствующую этим координатам, и там среди других относительно слабо светящихся объектов был обнаружен один, который впоследствии получил название планета «Нептун». На основании одних только эмпирических наблюдений неба астрономы не обнаруживали эту планету, так как она, расположенная далеко, светится достаточно слабо и поэтому плохо различима на фоне звездного неба.
Анализ этого примера позволяет понять ту роль, какую имели предшествующие наблюдения и теоретические знания для формулировки гипотезы о существовании ненаблюдаемого небесного тела. Противоречие между ними привело к возникновению проблемной ситуации, в целях разрешения которой и была сформулирована гипотеза о новом, ранее ненаблюдаемом небесном теле. Выполненное Галле новое наблюдение подтвердило справедливость гипотезы Адамса и Леверье.
Гипотезы имеют огромное значение для научного познания, так как именно посредством их выдвижения, проверки или опровержения происходит развитие науки как специфического вида деятельности, целью которого является познание истины.
Эмпирическое подтверждение выдвинутой в рамках соответствующей науки гипотезы является необходимым и достаточным критерием для того чтобы признать ее научный статус. Пример с открытием Нептуна – это относительно простой случай, когда имевшихся теоретических представлений и возможностей проводить эмпирическое исследования уже было достаточно для того, чтобы сделать новое открытие. Однако во многих случаях вновь открытый феномен не удается удовлетворительно объяснить в рамках существующих теоретических представлений. Например, прецессия орбиты планеты Меркурий (прецессия – это поворот оси вращающегося объекта) была достаточно давно известна астрономам, однако этот факт долго не могли объяснить. Дело в том, что на основании законов классической механики Ньютона можно объяснить, почему планеты двигаются по эллиптическим орбитам, но нельзя объяснить, почему эти эллипсы еще и поворачиваются (это и есть прецессия). В настоящее время принято считать, что феномен прецессии может быть объяснен на основании общей теории относительности и его рассматривают в качестве одного из подтверждений этой теории. Положения общей теории относительности выступают в качестве гипотезы, на основании которой объясняется прецессия.
Возможны и еще более сложные случаи, когда наблюдаемое явление может вызываться целым комплексом причин разного рода. Причем иногда непонятно, какие именно причины являются необходимым и достаточным основанием для наступления соответствующего явления. Примером такой сложной, но достаточно характерной для современного уровня развития научного знания ситуации является попытка объяснения в медицине причины возникновения такой болезни, как язва желудка. Язва желудка, т.е. наблюдаемый дефект его слизистой оболочки, может быть вызван целым рядом причин. Достаточно долго принято было считать, что причина данного заболевания связана с неправильным питанием, а также что оно может быть следствием перенесенных стрессов. Кроме этого, в рамках биологии еще с конца XIX в. знали о существовании бактерии Helicobacter pylori, которую обнаруживали в слизистой оболочке желудка. Однако возможность патогенного (болезнетворного) воздействия этого микроорганизма долгое время даже не предполагалась вследствие распространенного убеждения, что никакой микроорганизм не способен сколько-нибудь долго жить в желудке в силу присутствия там кислоты (желудочный сок).
Признание роли этой бактерии в развитии заболеваний желудка произошло только в конце XX в. В частности, благодаря эксперименту, который поставил Барри Маршалл, австралийский врач, считающийся одним из сооткрывателей патогенной функции Helicobacter pylori. Маршалл сознательно выпил содержимое с культурой данной бактерии, после чего у него развился гастрит. Затем он продемонстрировал, что в состоянии излечить приобретенный гастрит с помощью препаратов-антибиотиков. В настоящее время признано, что не менее 80 % язвенных поражений желудка связаны с инфицированием микроорганизмом H. рylori. При этом известно, что только примерно пятая часть носителей, инфицированных микроорганизмом H. pylori, заболевают клинически выраженной язвенной болезнью желудка либо других органов пищеварения. Причины того, почему заболевает меньшая часть инфицированных, в настоящее время ясны еще не полностью.
Что касается вопроса о том, что необходимо знать и какими методами познания необходимо пользоваться для того, чтобы сформулировать гипотезу, то по поводу этого можно заметить следующее. В начальный период формирования экспериментальной науки возник и получил достаточно широкое распространение взгляд, согласно которому научные гипотезы формулируются на основе индуктивного обобщения эмпирических данных. В частности, такой точки зрения придерживался Френсис Бэкон (XVI в.) и Джон Стюарт Милль (XIX в.). Методы индуктивных умозаключений действительно имеют определенную эвристическую ценность и их можно рассматривать в качестве общенаучных приемов познания, которые используются во всех эмпирических науках.
Рассмотрим подробнее эти методы, среди которых принято выделять следующие:
1. Метод сходства;
2. Метод различия;
3. Метод сопутствующих изменений;
4. Метод остатков.
Метод сходства: если два или более случаев подлежащего исследованию явления имеют общим лишь одно предшествующее обстоятельство, то это обстоятельство, – в котором только и согласуются все рассматриваемые эти случаи, – есть причина данного явления. Специфику метода сходства можно проиллюстрировать следующим примером. Допустим, в течение одних суток было зарегистрировано несколько случаев пищевых отравлений. Выяснилось, что меню пострадавших было хотя и разным, но в каждом из них присутствовал творог. Он, по-видимому, и послужил причиной отравления.
Метод различия: если случай, в котором исследуемое явление наступает, и случай, в котором, оно не наступает, сходны во всех обстоятельствах, кроме одного, то это обстоятельство и есть причина наблюдаемого явления. Специфику метода иллюстрирует следующий пример: после попытки включить компьютер последний начал было работать, однако на его экране появилось сообщение, что обнаружен дефект оперативной памяти. Зная, что на материнскую плату установлены два отдельных модуля памяти, пользователь извлек один модуль и попытался опять включить компьютер, после чего машина вообще перестала работать. Тогда пользователь поставил на место извлеченный модуль памяти, но убрал другой. После этого компьютер включился как обычно. Из этого пользователь сделал вывод, что причина нерабочего состояния компьютера – дефект того модуля памяти, который он извлек последним.
Метод сопутствующих изменений: если какое-либо явление изменяется определенным образом всякий раз, когда изменяется предшествующее ему явление, то эти явления, вероятно, находятся в причинной связи друг с другом. Например, без примеси углерода железо легче куётся. При добавлении небольшого количества углерода, железо куётся труднее. При большом количестве добавленного углерода, железо вообще не куётся. Значит, присутствие углерода является причиной ухудшения ковкости железа.
Метод остатков: если известно, что причиной исследуемого явления не служат необходимые для него обстоятельства, кроме одного, то это обстоятельство, вероятно, и есть причина данного явления. Например, после электрификации железной дороги стали возникать искажения в показаниях приборов близко расположенной обсерватории. Все рассмотренные обстоятельства не вызывали искажений, кроме одного: магнитного поля, возникающего вблизи контактной сети. Вероятно, причиной искажения приборов явилось магнитное поле вблизи контактной сети.
Естественно, в реальном исследовании для установления причины явления может использоваться не только какой-либо один из этих методов, но и их сочетания. Впрочем, более интересным с точки зрения проблем методологии научного познания является ответ на вопрос о том, можно ли считать, как предполагали Бэкон и Милль, что методы научной индукции являются не только необходимыми, но и достаточными способами получения новых знаний?
Если речь идет о сколько-нибудь сложном и специализированном знании, в том числе научном, то ответ на этот вопрос будет отрицательным. Методы научной индукции, будучи определенными предпосылками поиска причин тех или иных явлений, широко используются в самых разных областях знания. Однако опираясь только на них, ничего нового в действительности установить невозможно, так как кроме этого необходимо обладать обширным набором конкретных специализированных знаний, которые составляют содержание той или иной науки или иной специализированной области знания. Причина этого в том, что прежде, чем будут использованы названные индуктивные методы, необходимо достаточно хорошо знать, что в целом из себя представляет исследуемая область. Только имея представление о том, какого типа факторы вообще могут быть существенными с точки зрения их рассмотрения как причин тех или иных явлений, можно приступать к их осмысленному поиску. Используя, в частности, и индуктивные методы познания.
В некоторых случаях знание, которое соответствует устоявшимся представлениям и поэтому воспринимается как что-то очевидное и несомненное, может даже препятствовать плодотворному научному поиску. В частности, открытию патогенной функции H. pylori долгое время препятствовало убеждение о том, что никакой микроорганизм не способен долго жить в кислотной среде желудка.
Гипотеза – это всегда предположение о том, что дело обстоит тем или иным образом, что существует та или иная связь между рассматриваемыми явлениями. В силу того, что гипотеза – это именно предположение, ее следует относить к суждениям вероятностного, а не истинностного характера. Поэтому с точки зрения классификации видов суждений в формальной логике, гипотезе будут соответствовать проблематические суждения вида «Возможно, что…». Кроме этого, любая гипотеза может быть выражена в виде условного суждения вида «Если А, то В».
Следствием проблематического характера знания выраженного в форме гипотезы является то, что в рамках решения той или иной научной проблемы могут существовать разные и даже альтернативные гипотезы. В особенности это характерно для стадии начальных попыток решения научных проблем.
Что касается дальнейших перспектив знания, выраженного с помощью гипотез, то по этому поводу можно заметить следующее. Гипотезы содержащие логически не совместимые допущения или те, из которых можно вывести следствия, которые также взаимоисключают друг друга, будут отброшены только на основании обнаружения одного этого факта. Так потому, что, будучи тождественно-ложными сложными суждениями, такие гипотезы позволяют получать в качестве своих следствий как истинные, так и ложные выводы. Подобные гипотезы не обладают никакой эвристической ценностью, так как нельзя понять, что же именно из них следует.
В качестве примера подобной гипотезы можно представить себе известное натурфилософское представление древности, согласно которому скорость падения тела на землю зависит от присущей ему естественной «тяжести» или «легкости» (согласно этому представлению, тяжелые тела падают быстрее, а легкие – медленнее). На первый взгляд, в этом представлении нет противоречия, однако это не так. Что будет, с точки зрения данной гипотезы, если мы скрепим в единое целое «легкое» и «тяжелое» тело и затем бросим его? Ответ первый, который следует из данной гипотезы: составное тело упадет быстрее, чем одна только его «тяжелая» часть, потому что составное тело имеет большую массу, чем «тяжелая» часть. Ответ второй, который также можно вывести из этой гипотезы: составное тело будет падать медленнее, чем одна только его «тяжелая» часть, потому что добавление «легкого» тела передаст составному телу присущее ему свойство «легкости» и это замедлит падение.
Гипотезы ad hoc, т.е. такие, которые используются для объяснения определенного случая, решения какой-либо конкретной задачи, но которые не следуют из некоторой более общей теории, могут иметь разную судьбу. В некоторых случаях, когда выдвигают такие гипотезы, предполагают, что в дальнейшем будут найдены способы согласования их с основной общей теорией. В этом случае гипотеза ad hoc выступает в качестве временного средства спасения теории, так как она хотя явно и не следует из последней, но также явно и не противоречит ей. Например, в XIV в. для спасения теории движения Аристотеля, в рамках которой было невозможно объяснить бесконтактное движение (почему, например, летит камень, если его во время полета никто ни толкает) Жан Буридан выдвинул т.н. «теорию импетуса», согласно которой импетус (импульс, толчок) движителя как бы запечатлевается на движимом, обеспечивая тем самым его бесконтактное движение в течение некоторого времени. Гипотезой Буридана некоторое время пользовались для объяснения движения, однако в дальнейшем от нее, как и от теории движения Аристотеля, отказались.
Может быть и так, что гипотеза ad hoc не только объяснит данный конкретный случай, но позднее обнаружится, что знание, содержащееся в этой гипотезе, может быть использовано для объяснения и других случаев и проблем и что, в конце концов, из этой гипотезы может даже возникнуть новая теория, которая заменит существовавшую ранее. Например, в начале XX в. Макс Планк выдвинул гипотезу о том, что энергия может испускаться не непрерывно, а дискретно, в виде квантов. Планк использовал представление о квантах для того, чтобы разрешить совершенно конкретную задачу – объяснить особенности излучения в рамках модели т.н. «абсолютно черного тела». В силу того, что представление о дискретной передаче энергии противоречило классическим представлениям о непрерывности этого процесса, Планк рассматривал гипотезу о квантах как рабочее предположение, которое не имеет никакого реального физического смысла, но с которым как с теоретическим предположением все же можно работать в силу отсутствия какого-либо другого подходящего теоретического обоснования. Позднее Альберт Эйнштейн использовал гипотезу о квантах для объяснения закономерностей фотоэффекта, а потом Нильс Бор с ее помощью построил теорию атома водорода. В настоящее время гипотеза о квантах стала теорией, которая лежит в основании современной физики микромира.
Следует заметить, что на развитой стадии научного знания большинство научных предположений не возникают как гипотезы ad hoc, а формулируются в контексте и в качестве следствий уже существующих теоретических знаний. Такова, например, рассмотренная ранее гипотеза Леверье и Адамаса, а также гипотеза, на основании которой была объяснена прецессия Меркурия.
Если обобщить те требования, которые предъявляются к гипотезе как форме развития научного знания, то они могут быть представлены следующим образом:
1. Преемственность. Новые гипотезы должны вырастать из предшествующего научного знания, быть его дальнейшим развитием и продолжением. Это требование касается, прежде всего, естественных наук на современном этапе их развития;
2. Логическая непротиворечивость. Из гипотезы, которая, которая содержит в себе логическое противоречие, можно вывести как истинное, так и ложное знание. Поэтому логически противоречивые гипотезы неинформативны;
3. Принципиальная проверяемость. Из гипотезы должны вытекать следствия, доступные опытной проверке (верификации);
4. Предсказательная сила. Гипотеза должна не только объяснять известные факты, но и предсказывать новые. Чем больше неизвестных явлений предсказывает гипотеза и чем менее вероятными представляются ее предсказания, тем выше ее предсказательная сила и тем больший прирост знания она способна дать;
5. Фальсифицируемость, т.е. принципиальная возможность опровержения. Если любые опытные данные способны только подтверждать гипотезу и не предполагается существование таких данных, которые не совместимы с гипотезой и могут ее опровергнуть, показав тем самым ограниченных характер знания содержащегося в ней, то такая гипотеза есть скорее почему-либо принятая абсолютная догма, а не форма научного знания, которое все время развивается.
Проверка гипотез в научном познании
Мы переходим к трудному вопросу испытания научной гипотезы. Как осуществляется верификация научного предположения? На каких основаниях научное сообщество принимает решение отвергнуть данную гипотезу или же принять как подтвержденную и заслуживающую доверия?
Прежде всего необходимо различать понятия проверки и принятия гипотезы.
Проверка гипотезы — это совокупность действий, направленных на то, чтобы оценить истинность выдвинутого предположения. В общем случае, если результаты проверки не противоречат исходному предположению, его можно считать подтвержденным. В противном случае говорят об опровержении гипотезы (по крайней мере, о наличии опровергающих данных).
Принятие гипотезы — это окончательное решение о ее статусе. Гипотеза, подтвержденная в ходе проверок, еще не может автоматически считаться принятой. Ведь, например, сразу несколько гипотез могут неплохо согласовываться с эмпирическими данными, и вопрос о том, какую из них следует предпочесть, может стать темой для отдельного изучения. Поэтому проверка гипотезы — это одно дело, а ее окончательное принятие (или отвержение) — совсем другое.
Итак, обратимся к процедуре верификации. Прежде всего не следует считать процесс проверки научной гипотезы простым сопоставлением того, что предполагается гипотезой, и того, что показывают результаты экспериментального испытания. Подобное представление несколько наивно. Процесс оценки гипотезы — сложный и часто весьма длительный процесс, ведь научную гипотезу нельзя понимать как некое изолированное утверждение, подлежащее однократной и однозначной верификации. На самом деле гипотеза является определенной системой утверждений и включена в более широкий теоретический контекст, в котором, в частности, одни предложения исходной концептуальной области непротиворечиво совместимы с гипотезой, а другие следуют из нее.
Теория, пополненная гипотезой, может предсказывать некоторые факты, связывать воедино ранее независимые положения и т.п. Иными словами, вхождение гипотезы в теоретический контекст сопряжено с появлением целого «поля» предпосылок и следствий как эмпирического, так и внутритеоретического характера. Если какое-либо отдельно взятое следствие данной гипотезы было подтверждено опытом (скажем, сбывшееся предсказание), то мы еще не имеем права говорить о доказанности гипотезы, т.к. это подтвержденное следствие в общем случае может оказаться совместимым и с какой-то другой гипотезой. Кроме того, у гипотезы ведь есть и иные следствия, которые тоже подлежат эмпирической проверке. Конечно, чем больше следствий проверено, тем обоснованнее выглядит их «родительская» гипотеза. Поэтому идеалом подтверждения гипотезы следовало бы считать согласие с опытом всего множества следствий данной гипотезы. Но с логической точки зрения число возможных следствий любого высказывания бесконечно.
Конечно, исходя из разумных оснований научное сообщество на каком-то этапе соглашается с той или иной гипотезой, но этот процесс гораздо сложнее, чем простой эффект количественного накопления подтвержденных следствий. Нельзя представлять дело так, как будто бы мы, достигнув какого-то числа подтвержденных следствий, могли бы автоматически засчитать гипотезу как подтвержденную. Ведь если мы обнаружили в эмпирических ситуациях согласие с исходным предположением, то где гарантия, что в случае (и +1) мы не столкнемся с противоречащим результатом? Иными словами, никакое конечное множество единичных подтверждающих случаев не дает нам логического права говорить о том, что наша гипотеза всегда верна (т.е. выполнима для бесконечного числа ситуаций).
Следующий момент касается опровержения гипотезы. Давно замечена т.н. асимметрия подтверждения и опровержения: подтверждать какое-либо предположение можно бесконечно долго, а для опровержения достаточно только одного случая.
Хрестоматийным примером такой асимметрии является предположение «все лебеди белые»: можно найти сколь угодно много белых лебедей в поддержку этого предположения, но оно будет опровергнуто находкой лишь одного черного лебедя. Так возникает идея положить в основание процесса проверки гипотезы именно поиск опровергающих примеров, т.е. при разработке программы верификации выдвинутой гипотезы мы должны думать не о том, как ее подтвердить, а о том, чем бы ее опровергнуть.
Подобная методологическая стратегия называется фальсификационизмом. Заслуга ее выдвижения и попытка ее систематического обоснования в качестве универсальной научной методологии вообще принадлежат К. Попперу. Согласно его подходу мы вообще, строго говоря, не имеем права считать ту или иную гипотезу подтвержденной (т.к. понятие подтверждения вносит в методологию неопределенность). Мы можем лишь потребовать, чтобы выдвинутая гипотеза подверглась строгим проверкам на опровержение, в результате чего она будет либо однозначно опровергнута с помощью обнаруженных контр примеров, либо (в случае неудач с поиском опровержения, несмотря на все настойчивые наши старания) ей можно придать статус неопровергнутой, но с известной осторожностью (т.е. помня о том, что этот статус логически неокончательный: он, в принципе, может быть отброшен в будущем, если найдется контр пример).
Такая стратегия представляется весьма разумной. Она, безусловно, играет важнейшую роль в научной методологии. Реальное применение ее можно обнаружить в математической статистике и использующих ее программах экспериментов. Здесь реализуется идея нулевой гипотезы. Нулевая гипотеза — это обычно предположение, которое специально готовится на опровержение. Проводимые опыты планируются так, чтобы ее опровергнуть. После серии таких попыток мы либо находим ее опровержение, либо продолжаем поиски, либо соглашаемся с тем, что не смогли ее отвергнуть. Конечно, последний вариант не означает подтверждения гипотезы, но служит основанием для ее последующего принятия.
Асимметрия подтверждения и опровержения может быть обыграна следующим образом. Можно подготовить на опровержение гипотезу, противоположную той, которую мы выдвигаем, и в случае достоверного опровержения мы получаем существенные аргументы в пользу принятия нашей исходной гипотезы. Этот способ является сейчас типичным в эмпирических испытаниях. Скажем, в медико-биологических исследованиях часто возникает задача зафиксировать зависимость между приемом препарата и клиническим эффектом от его применения. Задача прямого подтверждения (в данном случае необходимо прямо подтвердить позитивное влияние препарата на состояние пациентов) является, как мы говорили выше, неопределенной. Поэтому вводится гипотеза на опровержение, в нашем примере такой нулевой гипотезой окажется гипотеза об отсутствии связи между приемом препарата и состоянием пациентов.
И, если мы достоверно получили ее опровержение, это становится аргументом в пользу исходной, ненулевой гипотезы.
Вообще вопросы, касающиеся асимметрии гипотезы и ее альтернативы и критерия оптимального выбора между ними, давно находятся в поле зрения статистиков. Так, Дж. фон Нейманом и Э. Пирсоном было получено решение, которое легло в основу позднейших статистических концепций (известный критерий Неймана—Пирсона). Но можем ли мы считать, что метод «фальсификации» действительно универсально решает проблему подтверждения и принятия гипотезы? К сожалению, нет. Она не может автоматически решать вопросы оценки гипотез. Например, как замечают П. Бикел и К. Доксам, соотношение гипотезы и ее альтернативы часто не столь определенно, как хотелось бы. Если исходная гипотеза ведома теорией и четко формулируется, то о классе альтернатив мы часто вообще не можем сказать ничего определенного.
Итак, проблема проверки научной гипотезы при подробном рассмотрении оказывается весьма сложной. Мы видим, что в общем случае поиск подтверждающих свидетельств и контр примеров не приводит к однозначному ее решению.
Теперь рассмотрим моменты, связанные с принятием гипотезы. Эта процедура тоже достаточно драматична: особую остроту ей придает необходимость выбора наиболее адекватной гипотезы из множества конкурирующих предположений. Действительно, с одними и теми же эмпирическими данными могут неплохо согласовываться сразу несколько гипотез. Сейчас большинство методологов придерживаются мнения, что внутри совокупности альтернативных гипотез возможна только сравнительная оценка их приемлемости, но не существует какой-либо абсолютной шкалы, пользуясь которой как универсальным критерием мы могли бы ранжировать любые гипотезы на предмет их правдоподобности. Гипотезы можно лишь сравнивать между собой в относительных терминах (лучше подтверждена — менее подтверждена, более приемлема — менее приемлема и т.п.). Причем сравнение гипотез осуществляется на основе содержательных критериев, учитывающих специфику конкретной предметной области и не задаваемых заранее извне. Напомним, что стратегия, которую принимает исследователь в связи с проблемой принятия гипотезы, в общем случае не гарантирует несомненного достижения успеха; множество вопросов ученому приходится решать на свой страх и риск.
В итоге, хотя процесс подтверждения гипотезы и является логически принципиально незавершимым, содержательно все же оказывается возможным говорить о различных степенях подтвержденности гипотезы в ходе ее изучения и проверки (В.Н. Костюк). Приемлемость гипотезы — это максимальная сравнительная подтвержденность данной гипотезы свидетельствами; приемлемость — это ситуация, когда гипотеза оказывается обоснованной имеющимся эмпирическим базисом в большей степени, чем любая из ее альтернатив. Все это означает, что процедура принятия гипотезы всегда носит конкретно-прагматический характер. Причем драматическим моментом является то, что, как подчеркивает в этой связи В.Н. Костюк, не каждая подтвержденная гипотеза может быть принята И не каждая принятая гипотеза обязательно истинна.
В результате финальная стадия всего этого процесса, т.е. акт принятия учеными гипотезы, не может, к сожалению, рассматриваться как безусловная победа истинной гипотезы. Этот момент следует представлять особенно четко. Понятие истины остается лишь логическим идеалом, познавательным регулятивом. В целом процесс проверки и оценки гипотез происходит в сложной сети эмпирико-теоретических соотношений. Сюда привлекаются различные предметные факторы, дополнительная информация, вспомогательные гипотезы.
Таким образом, отношение между истинностью и приемлемостью научной гипотезы оказывается весьма сложным. Иногда гипотеза принимается просто в силу того, что неизвестны более удачные альтернативы; иногда гипотеза принимается с запозданием, т.е. намного позже ее действительного подтверждения свидетельствами, иногда, наоборот, — с опережением. Поэтому приемлемость гипотезы следует считать не ее логическим свойством, а прагматической категорией, характеризующей реальный выбор научным сообществом той или иной гипотезы в конкретной ситуации на основе сложного сплетения содержательных критериев.
Резюме. Изложенный в данном параграфе материал может вызывать известные трудности. Но тому есть и объективное основание, ведь весьма трудным является и сам процесс проверки и принятия научной гипотезы в реальных познавательных ситуациях. Мы увидели, что подтверждение и принятие научной гипотезы является длительным, непростым процессом, в общем случае не имеющим кратчайшего пути.
Трудности этого предприятия основываются на логических свойствах гипотезы как научного предположения и связаны с: принципиальной незавершимостью процесса подтверждения единичной гипотезы; содержательно-теоретическими сложностями процесса опровержения единичной гипотезы; дедуктивно-логической нерегламентированностью выбора среди альтернативных гипотез.
Поэтому с чисто логической точки зрения процесс проверки и принятия гипотезы является в общем случае принципиально незавершимым и неалгоритмизируемым. Вопросы верификации гипотезы переносятся в более широкую, логико-прагматическую, плоскость, учитывающую сложные концептуальные взаимосвязи содержательного теоретического контекста.
Доказательства научной гипотезы
В науке и практике в зависимости от области исследования пользуются различными способами доказательства гипотез. Основными среди них являются три способа: дедуктивное обоснование выраженного в гипотезе предположения; логическое доказательство гипотезы; непосредственное обнаружение предположенных в гипотезе предметов.
Применительно к судебному исследованию рассмотрим два основных способа превращения версий в достоверное знание:
1) Непосредственное обнаружение искомых предметов. Частные гипотезы в науке и версии в судебном исследовании нередко ставят своей задачей выявление факта существования в определенное время и в определенном месте конкретных предметов и явлений либо отвечают на вопрос о свойствах и качествах таких предметов. Наиболее убедительным способом превращения такого предположения в достоверное знание является непосредственное обнаружение в предположенное время или в предположенном месте искомых предметов либо непосредственное восприятие предположенных свойств. Например, при расследовании уголовных дел о хищениях, а также о разбое, бандитизме, мошенничестве и т.п. важной задачей судебно-следственных органов является обнаружение приобретенных или накопленных преступным путем вещей, ценностей и денежных сумм. Эти ценности и вещи, как правило, прячутся или реализуются преступниками. В связи с этим и возникают частные версии о местонахождении таких вещей и ценностей. Версии, доказываемые непосредственным обнаружением предположенной причины, всегда являются частными версиями. С их помощью, как правило, устанавливаются лишь отдельные фактические обстоятельства дела, частные стороны события преступления.
2) Логическое доказывание версий. Версии, объясняющие существенные обстоятельства расследуемых дел, превращаются в достоверное знание логического обоснования. Оно протекает опосредованным путем, ибо познаются события, имевшие место в прошлом, или явления, существующие и в настоящее время, но недоступные непосредственному восприятию. Так доказываются, например, версии о способе совершения преступления, о виновности, о мотивах совершения преступления, объективных обстоятельствах, при которых было совершено деяние, и т.п.
Логическое доказывание гипотезы в зависимости от способа обоснования может протекать в форме косвенного или прямого доказывания.
Косвенное доказывание протекает путем опровержения и исключения всех ложных версии, на основании чего утверждают достоверность единственного оставшегося предположения.
Вывод протекает в форме отрицающе-утверждающего модуса разделительно-категорического умозаключения.
Заключение в этом выводе может расцениваться как достоверное, если, во-первых, построен исчерпывающий ряд версий, объясняющих исследуемое событие, и, во-вторых, в процессе проверки версий опровергнуты все ложные предположения. Версия, указывающая па оставшуюся причину, в этом случае будет единственной, а выраженное в ней знание будет выступать уже не как проблематичное, а как достоверное.
Этот способ доказывания, протекающий по методу исключения, часто используется в судебно-следственной практике при доказывании как общих, так и частных версий.
Косвенное доказывание гипотез при расследовании преступлений должно применяться с учетом особенностей этого вида исследования.
Прежде всего следует отметить практическую трудность построения в отдельных случаях полного перечня версий, объясняющих исследуемое событие. При явной недостаточности исходного материала в начале расследования трудно бывает точно и определенно перечислить все реально возможные причины, которые объясняли бы происхождение фактических данных. Поэтому наряду с версиями, содержащими точные и четкие указания на те или другие возможные причины, приходится выдвигать и малоопределенные пред-положения.
Так, например, выдвигают три версии о личности преступника, совершившего хищение товаров из магазина. Хищение совершено:
1) продавцом А,
2) сторожем Б,
3) ранее осужденным В.
При этом не исключают и четвертую версию — хищение совершено кем-то из посторонних.
Если первые три версии вполне проверяемы, поскольку в них речь идет о конкретных лицах, то последнюю версию проверить трудно. Следствия, вытекающие из нее, будут малоопределенными, значит, проверка их будет сопряжена с задержкой во времени. Тем не менее исключать ее при разработке версий и планировании расследования нельзя, она может оказаться плодотворной.
При обращении в судебном исследовании к методу исключения при косвенном доказывании не следует переоценивать его значения и ограничиваться только этой логической операцией в процессе поисков истины. Косвенное доказывание должно сочетаться с пря-мым обоснованием оставшегося предположения.
Прямое доказывание гипотезы протекает путем выведения из предположения разнообразных, но вытекающих только из данной гипотезы следствий и подтверждения их вновь обнаруженными фактами.
При отсутствии косвенного доказывания простое совпадение фактов с теми следствиями, которые выведены из версии, нельзя расценивать как достаточное основание истинности версии, ибо совпадающие факты могли быть вызваны и другой причиной.
Глобальные научные гипотезы
Специалисты со всего мира пытаются сделать предсказания о том, каким человечество станет в будущем, а также узнать о возможности его существования через огромное количество лет. Это происходит из-за угроз планетарного масштаба, которые волнуют мировое сообщество уже не первый год. Прогнозы строятся не только на изучении состояния всей планеты, но и на исследовании отдельных её участков. Следствием работы учёных стало появление глобального прогнозирования - междисциплинарного проекта, занимающегося исследованием текущих и последующих направлений эволюции цивилизации.
Сформировавшись как масштабное построение моделей, оно представляется в виде математических образцов ситуаций изменения жизни на планете, на которые способны оказывать влияние многие условия. Позже были определены отдельные виды моделей изменения: экологический, социально-экономический, демографический.
Однако работать с данными моделями нужно только с использованием системного метода. Специалисты со всего мира отмечают три генерации моделей моделирования и прогнозирования. Они различны по своим целям, системам оценивания и предсказания. В данном случае речь идёт о том, какой тип будущего для человечества предсказывает модель - положительный или отрицательный. Таким образом можно заметить 2 метода - оптимистический и пессимистический. Планы предсказаний пессимистического типа были созданы еще в семидесятых годах прошлого века членами Римского клуба.
Согласно их прогнозам, уже в двадцать первом веке цивилизацию ждет:
• Недостаток мировых запасов природных веществ;
• Чрезвычайный уровень загрязнения планеты;
• Возникновение кризиса экологии, ресурсов, а также продуктов первой необходимости;
• Постепенное исчезновение человечества.
Данных специалистов называют алармистами. Это выражение произошло от французского слова alarme (беспокойство). В то время был создан целый ряд произведений искусства со специфическими заголовками: "Впереди бездна", "Шок от встречи с будущим", "Стратегии выживания" и многие другие. Профессионалы алармистского направления хотели снизить или даже закончить увеличение количества людей на земле, а также запретить работу промышленных предприятий.
В восьмидесятые годы двадцатого века назрели футурологические преобразования, ориентированные на улучшение ожиданий от развития цивилизации в сторону благоприятных. Специалисты надеются на лучшее, однако отмечают, что мировые вопросы крайне непросты. Мировое собрание, занимающееся решением природных вопросов, еще в 1987 году заявило о приближении проблем с экологией и эволюцией человечества в "Нашем общем будущем. Профессионалы учитывают, что ресурсы Мирового океана на сегодняшний день исследованы не до конца. Более того, при становлении научно-технической революции нынешние средства будут замещены современными, что приведет к установлению оптимального соотношения между человеком и используемыми им ресурсами, быстрый же рост населения рано или поздно закончится. В девяностых сделан очередной ряд предсказаний о природе и экономике. Их создатели уверены, что уже в начале двадцать первого столетия многие государства перейдут в постиндустриальную эпоху развития. Однако лучше всего люди все ещё будут жить в государствах "золотого миллиарда", а к ним относятся только самые развитые государства.
Страны юга, которые отличаются низким уровнем развития, будут и дальше разделяться на обеспеченные и неразвитые. Различия в экономическом развитии, разделяющие Юг и Север, уменьшатся, а вот уровень ВВП на душу населения все ещё будет огромен.
В итоге специалисты, которые настроены оптимистично, считают важнейшим способом избавления от всех мировых трудностей соц. развитие, которое сопровождает НТП (научно-технический прогресс), а также улучшение отношений одних государств с другими и демилитаризацию.
Помимо трудностей в экономике, экологии и демографии, исследователи не могут прийти к общему мнению по вопросам состояния природы, это проявляется в предположениях учёных самого масштабного уровня.
На данный момент широкой общественности известно о парниковом эффекте. Уже сейчас все мировые исследователи заявляют о масштабной перемене климата, основываясь на его постепенном утеплении. Согласно последней статистике, в среднем на нашей планете за прошедшее столетие стало на 0,6 градуса теплее. При усилении упомянутого эффекта температура будет расти ещё быстрее, а это, несомненно, опасно для планеты и человечества. Если верить представителям науки, то даже при потеплении на 3-4 градуса произойдет передвижение областей климата на значительные расстояния, что приведет к уничтожению зоны вечной мерзлоты и смещению земледелия. Северный Ледовитый океан растает вместе с ледниками Антарктиды и Гренландии, Мировой океан возвысится на 66 метров, заполнит все низменности у берегов и уничтожит всё население этих территорий. Область экватора будет находиться около Сахары, Москва станет похожа на Закавказье. Именно такие предсказания существовали после шестидесятых годов двадцатого столетия.
Актуальные же данные выглядят приятнее, так как учитывают, что к середине двадцать первого века колебания температуры не будут столь ярко выраженными, а рост высоты океана не будет выражаться в метрах. Тем не менее, даже такое положение дел не спасёт многие государства, находящиеся на "низком уровне".
Весьма занятно предположение о сохранении количества проживающих людей на планете в разумных пределах. Связано это со сменой поколений. Демографический переход достигнет четвёртого этапа. Такой вариант развития событий возможен при условии увеличения средней продолжительности жизни всех людей до семидесяти пяти лет, а прирост будет составлять около 13,4 человек на 1000 проживающих. Большинство специалистов в области демографии согласны с таким предположением, но у всех разное мнение по поводу степени и скорости такой оптимизации. Российский ученый Б.Ц. Урланис полагал, что это случится после пятидесятых годов двадцать первого века, после увеличения количества населения до 12,3 миллиардов человек, а прекратится уже в начале двадцать второго века. Иные специалисты говорят о числах около 8-15 миллиардов.
Гипотезу Ойкуменополиса (мирового города) также можно назвать очень важной. Она была создана К.Доксиадисом из Греции, который формировал план "Город будущего". Само предположение он высказал в 1970 году. По его словам, на протяжении следующих 150 лет люди будут строить совершенно новый мегаполис - Ойкуменополис. У людей будет лишь один город вместо их множества. Учёный предполагал, что такой город будет включать в себя небольшие города, вид и форма большого города будут необычны.
Признаки научной гипотезы
Всем известно, что при установлении понятия через ближайший род и отличие потребуется указать еще и на отличительные признаки. Ближайшим родом для гипотезы в виде какого-либо результата деятельности является понятие «предположения». В чем же отличие гипотезы от догадки, фантазии, предсказывания, угадывания? Самые шокирующие гипотезы не строятся на одних домыслах, у всех них есть определенные признаки. Чтобы ответить на этот вопрос, потребуется выделить существенные признаки.
Если говорить об этом понятии, то стоит установить его характерные признаки:
1. Гипотеза – это особая форма развития научных знаний. Именно гипотезы позволяют науке переходить от отдельных фактов к определенному явлению, обобщению знаний и познанию законов развития того или иного явления.
2. Гипотеза строится на выдвижении предположений, что связано с теоретическим пояснением определенных явлений. Это понятие выступает в качестве отдельного суждения или же целой линейки взаимосвязанных суждений, закономерных явлений. Суждения – это всегда проблематично для исследователей, ведь в этом понятии говорится о вероятностном теоретическом знании. Случается, что гипотезы выдвигаются на основе дедукции. В пример можно привести шокирующую гипотезу К. А. Тимирязева о фотосинтезе. Она подтвердилась, но изначально все началось из предположений в законе сохранения энергии.
3. Гипотеза – это обоснованное предположение, которое строится на каких-то конкретных фактах. Потому гипотезу нельзя назвать хаотичным и неподсознательным процессом, это вполне логически стройный и закономерный механизм, который позволяет человеку расширить свои знания для получения новой информации - для познания объективной действительности. Опять же можно вспомнить шокирующую гипотезу Н. Коперника о новой гелиоцентрической системе, в которой раскрывалась идея о том, что Земля вращается вокруг Солнца. Все свои идеи он изложил в труде «О вращении небесных сфер», все догадки опирались на реальную фактическую базу и показывалась несостоятельность тогда еще действующей геоцентрической концепции.
Эти отличительные черты, взятые вместе, позволят отличать гипотезу от иных видов предположения, а также установить ее сущность. Как видите, гипотеза – это вероятностное предположение о причинах того или иного явления, достоверность которого сейчас не может быть проверена и доказана, однако это предположение позволяет объяснить некоторые причины явления.
Важно помнить, что термин «гипотеза» всегда употребляется в двояком значении. Под гипотезой понимают предположение, которое поясняет какое-то явление. Также о гипотезе говорят как о приеме мышления, выдвигающем какое-то предположение, а после строящем развитие и доказательство этого факта.
Гипотеза частенько строится в виде предположения о причине минувших явлений. Как пример можно привести наши познания о формировании Солнечной системы, земного ядра, о рождении Земли и так далее.
Как известно, все исконно русские женские имена оканчиваются либо на «а», либо на «я»: Анна, Мария, Ольга и т.д. Однако есть одно-единственное женское имя, которое не оканчивается ни на «а», ни на «я». Назовите его.
Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. 
