Наука — сфера человеческой деятельности, направленная на выработку и теоретическую систематизацию объективных знаний о действительности. Основой этой деятельности является сбор фактов, их постоянное обновление и систематизация, критический анализ и, на этой базе, синтез
новых знаний или обобщений, которые не только описывают наблюдаемые
природные или общественные явления, но и позволяют построить
причинно-следственные связи и, как следствие, — прогнозировать. Те теории и гипотезы, которые подтверждаются фактами или опытами, формулируются в виде законов природы или общества.
Наука в широком смысле включает в себя все условия и компоненты соответствующей деятельности:
- разделение и кооперацию научного труда;
- научные учреждения, экспериментальное и лабораторное оборудование;
- методы научно-исследовательской работы;
- понятийный и категориальный аппарат;
- систему научной информации;
- всю сумму накопленных ранее научных знаний.
История науки
С развитием письменности
в странах древних цивилизаций накапливались и осмысливались
эмпирические знания о природе, человеке и обществе, возникали зачатки
математики, логики, геометрии, астрономии, медицины. Предшественниками
современных учёных были философы Древней Греции и Рима, для которых
размышления и поиск истины становятся основным занятием. В Древней Греции появляются варианты классификации знаний.
Наука в современном понимании начала складываться с XVI—XVII веков.
В ходе исторического развития её влияние вышло за рамки развития
техники и технологии. Наука превратилась в важнейший социальный,
гуманитарный институт, оказывающий значительное влияние на все сферы
общества и культуру. Объём научной деятельности с XVII века удваивается
примерно каждые 10—15 лет (рост открытий, научной информации, числа
научных работников).
В развитии науки чередуются экстенсивные и революционные периоды —
научные революции, приводящие к изменению её структуры, принципов
познания, категорий и методов, а также форм её организации. Для науки
характерно диалектическое сочетание процессов её дифференциации и интеграции, развития фундаментальных и прикладных исследований.
Научное сообщество
Совокупность занимающихся наукой людей составляет научное сообщество.
Научное сообщество представляет собой сложную самоорганизующуюся
систему, в которой действуют и государственные институты, и общественные
организации, и неформальные группы. Отличительной чертой этого
сообщества является повышенная степень признания авторитета,
достигнутого научными успехами, и сниженный уровень признания авторитета
властного, что порой приводит к конфликту государства и научного
сообщества. Также следует отметить более высокую, чем в других
социальных сферах, эффективность неформальных групп и особенно отдельных
личностей. Важнейшими функциями научного сообщества являются признание
или отрицание новых идей и теорий, обеспечивающее развитие научного
знания, а также поддержка системы образования и подготовки новых научных
кадров.
Образ жизни и мировоззрение людей научного сообщества могут
существенно отличаться от распространённых в обществе. Считается, что
сейчас в научном сообществе преобладают атеистические и скептические
воззрения. Проведённые в 1990-х годах прошлого века исследования
показали, что лишь 7 % членов американской Национальной академии наук и
3,3 % членов академии наук Великобритании оказались верующими. В то же
время, согласно общенациональному опросу, верующими считают себя 68,5 %
населения страны. Если брать американских учёных в целом, то количество верующих составляет около 40 % и почти не меняется со временем.
Среди преподавателей американских университетов доля верующих
составляет уже до 73 %. По данным, опубликованным в июне 2005 года
исследователями из университета Чикаго, 76 % американских докторов считают себя верующими. История науки
свидетельствует об изменчивости господствующих представлений и доктрин в
науке, а также об их зависимости от политической конъюнктуры
соответствующего государства и исторического периода.
Учёные
Учёный — представитель науки, осуществляющий осмысленную деятельность по формированию научной картины мира, чья научная деятельность и квалификация в той или иной форме получили признание со стороны научного сообщества. Основной формальный признак признания квалификации — публикация
материалов исследований в авторитетных научных изданиях и доклады на
авторитетных научных конференциях. В России сделана формальная попытка
отделить авторитетные научные издания от прочих в виде списка изданий,
публикации в которых признаются ВАК.
Однако даже среди авторитетных изданий и конференций существует
понимаемая не вполне однозначно система приоритетов. Как правило,
наибольшим приоритетом пользуются международные издания и конференции, и
признание на международном уровне выше национального. Авторитет и
признание квалификации учёного связан с его известностью в узких кругах
специалистов. Существуют попытки выстроить рейтинги по числу ссылок на работы данного учёного из работ других учёных.
В учёном сообществе высоко ценится педагогическая работа. Право читать лекции в престижном учебном заведении является признанием уровня и квалификации учёного. Высоко также ценится создание научной школы, то есть подготовка нескольких учёных, развивающих идеи учителя.
Принадлежность к профессиональной науке и уровень квалификации учёного могут формально определяться местными и национальными квалификационными комиссиями (совет по защите диссертаций, аттестационная комиссия, ВАК). В СССР и России квалификация учёного формально подтверждается учёной степенью (кандидат или доктор наук) и учёным званием (доцент или профессор).
Присвоение как степеней, так и званий контролируется ВАК. Учёные
степени присваиваются по направлениям наук, например, кандидат
физико-математических наук, кандидат юридических наук и т. п. — в
настоящее время ВАК признаёт 22 таких направления. Для получения
соответствующей учёной степени необходимо написать и защитить в
специализированном совете диссертацию, в виде исключения и при больших
научных заслугах диссертация может заменяться докладом о проделанной
работе. Исключение делается очень редко, например, для Генеральных
конструкторов. Обязательным условием успешной защиты является публикация
и апробация результатов научной работы. Под апробацией обычно
понимается выступления на конференциях, так как эта форма позволяет
дискуссионно обсудить результаты и соответственно получить открытую
критику, при несогласии учёного сообщества. Для получения учёного звания
(доцента или профессора) кроме учёной степени требуется вести
педагогическую работу, в частности иметь учебно-методические публикации.
Существуют и более мелкие формальные признаки признания квалификации,
например, разрешение руководить научной работой аспирантов является необходимой ступенькой перехода от кандидата к доктору.
Высшая ступень — членство в Академии наук. В России, как ранее в СССР, существует две ступени членства: первая — член-корреспондент Академии, и высшая — академик.
Академии — самоорганизующиеся научные сообщества, и выбирают академиков
и член-корреспондентов на своих собраниях. Кандидатов выдвигают ВУЗы
или НИИ. При этом выборы всегда происходили на многоальтернативной
основе. В настоящее время в России, кроме Академии наук (без уточняющих
определений), действуют отраслевые Академии, некоторые из них, например,
Академия медицинских наук, имеют многолетнюю историю, другие — возникли
относительно недавно. Их организация подобна организации Академии наук,
но статус, естественно, ниже.
Научные организации
В научном сообществе существует довольно большое количество научных
организаций. Активную роль в развитии науки играют добровольные научные
общества, основной задачей которых является обмен научной информацией, в
том числе, в ходе проводимых конференций, и благодаря публикациям в
периодических изданиях, выпускаемых обществом. Членство в научных
обществах является добровольным, часто свободным и может требовать
членских взносов. Государство может оказывать этим обществам различную
поддержку, а общество может высказывать согласованную позицию властям. В
некоторых случаях деятельность добровольных обществ охватывает и более
широкие вопросы, например, стандартизации. Одним из наиболее
авторитетных и массовых обществ является IEEE.
Международные научные союзы допускают как коллективное, так
индивидуальное членство. Национальные академии наук в некоторых странах
Европы исторически выросли из национальных научных обществ. В
Великобритании, например, роль Академии играет Королевское научное общество.
Первые научные общества появились в Италии в 1560-х годах — это были
«Академия тайн природы» (Academia secretorum naturae) в Неаполе (1560),
«Академия Линчеев» (Accademia dei Lincei — дословно, «академия
рысьеглазых», то есть обладающих особой зоркостью) в Риме (1603),
«Академия опытных знаний» («Академии опытов», 1657) во Флоренции. Все
эти итальянские академии, в которых участвовало немало значительных
мыслителей и общественных деятелей во главе с приглашённым почётным
членом Галилео Галилеем,
были созданы с целью пропаганды и расширения научных знаний в области
физики на основе регулярных встреч, обмена идеями и проведения
экспериментов. Бесспорно, они повлияли на развитие европейской науки в
целом.
Необходимость ускоренного развития науки и техники потребовала от
государства более активного участия в развитии науки. Соответственно, в
ряде стран, например, в России, Академия
созданы по указу сверху. Однако в большинстве Академий наук приняты
демократические уставы, обеспечивающие им относительную независимость от
государства.
Научные организации:
- ЮНЕСКО (Организация способствует сотрудничеству учёных и других научных организаций по всему миру).
- ИЮПАК (международная организация, способствующая прогрессу в области химии).
- Международный астрономический союз
(признан в качестве высшей международной инстанции в решении
астрономических вопросов, требующих сотрудничества и стандартизации,
таких как официальное наименование астрономических тел и деталей на
них).
Международные научные институты
Научные институты — академии и НИИ — сотрудничают на международном уровне. Современные крупномасштабные научные проекты, такие, как расшифровка генома человека или Международная космическая станция, —
требуют огромных материальных затрат и координации деятельности многих
научных и производственных коллективов. В большинстве случаев это
эффективнее делать в международной кооперации.
Международные научные институты:
- CERN — крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий и физики элементарных частиц;
- ОИЯИ —
в ОИЯИ были синтезированы все трансурановые элементы, открытые в СССР и
России, и повторен синтез большинства трансурановых элементов, открытых
в других странах.
Научные общества
Научные медали и премии
За научные достижения учёным присуждаются научные премии и медали.
- Нобелевская премия — самая престижная и знаменитая научная премия, присуждается в ряде номинаций. На неё существует пародия в виде Шнобелевской премии.
- Премия и медаль Филдса — за успехи в области математики. Вручается королём Испании.
- Премия Рольфа Неванлинны — за крупные достижения в математических аспектах информатики.
- Премия Карла Фридриха Гаусса — за выдающийся вклад в математику посредством открытий в других науках.
- Премия Крафурда — награда вручается по следующим направлениям: Астрономия и Математика, Биологические науки и Науки о Земле.
- Премия Абеля — за вклад в математику.
- Премия Шао Ифу — за вклад в астрономию, математику и медицину или науки о жизни.
- Премия Тьюринга — самая престижная премия в информатике, вручаемая Ассоциацией вычислительной техники.
- Премия Декарта — за выдающиеся достижения в науке и технике.
- Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова — высшая награда Российской академии наук.
- Золотая медаль имени Д. И. Менделеева — научная награда Российской академии наук за выдающиеся научные работы в области химической науки и технологии.
Научные рейтинги
Научный юмор
Научный юмор — вид профессионального юмора,
который основан на необычных или парадоксальных аспектах научных теорий
и научной деятельности. Часто научный юмор не может быть адекватно
воспринят и оценен людьми, не имеющими достаточных познаний в
соответствующей области науки.
Также научным юмором можно назвать высмеивание учёных и некоторых аспектов науки (см.: Шнобелевская премия).
Некоторые попытки распространения воспринимаются с сильным
непониманием. Например, был телефонный разговор составителей сборника «Физики шутят»
с другими учёными, в котором собеседники составителей сказали, что
«наши сотрудники занимаются серьёзными делами и им не до шуток».
Научный метод
Предметный и объективный
способ рассмотрения мира отличает науку от иных способов познания,
таких как обыденное, художественное, религиозное, мифологическое,
философское постижение мира. Например, в искусстве отражение
действительности происходит как сумма субъективного и объективного,
когда любое воспроизведение реальности предполагает эмоциональную оценку
или реакцию.
В структуру современного научного метода, то есть способа построения новых знаний, входят:
1. Наблюдение фактов и измерение, количественное или качественное
описание наблюдений. В таких описаниях с необходимостью используются
различные абстракции.
2. Анализ результатов наблюдения — их систематизация, вычленение значимого и второстепенного.
3. Обобщение (синтез) и формулирование гипотез, теорий.
4. Прогноз: формулирование следствий из предложенной гипотезы или принятой теории с помощью дедукции, индукции или других логических методов.
5 .Проверка прогнозируемых следствий с помощью эксперимента (по терминологии Карла Поппера — критического эксперимента).
На каждом этапе принципиальное значение имеет критичное отношение как
к данным, так и к полученным результатам любого уровня. Необходимость
всё доказывать, обосновывать проверяемыми данными, подтверждать
теоретические выводы результатами экспериментов отличает науку от других
форм познания, в том числе от религии, которая основывается на вере в
те или иные основные догматы.
Представления о науке и научном методе — методология науки, со временем менялись.
Направления научных исследований
Можно выделить три основных направления в научных исследованиях:
- Фундаментальные научные исследования — это глубокое и
всестороннее исследование предмета с целью получения новых
основополагающих знаний, а также с целью выяснения закономерностей
выясняемых явлений, результаты которых не предполагаются для
непосредственного промышленного использования. Термин фундаментальность (на латыни fundare — «основывать») отражает направленность этих наук на исследование первопричинных, основных законов природы.
- Прикладные научные исследования — это такие исследования,
которые используют достижения фундаментальной науки, для решения
практических задач. Результатом исследования является создание и
совершенствование новых технологий.
- Научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки (НИОКР) — здесь соединяется наука с производством,
тем самым обеспечивая как научные, так и технические и инженерные
проработки данного проекта. Иногда полученные результаты могут привести к
научно-технической революции.
Опыты на себе
Многие учёные проводили научные эксперименты на себе.
- Успешный опыт с самозаражением одного из первооткрывателей микроорганизма Helicobacter pylori — профессора Барри Маршалла
и группы добровольцев послужил ещё одним убедительным научным
доказательством существования фактора, которому сегодня отводят одно из
первых мест в этиологии хронического гастрита. В 2005 году Барри Маршалл и его напарник Робин Уоррен за своё открытие были удостоены Нобелевской премии.
Философия науки
Философия науки представлена множеством оригинальных концепций,
предлагающих те или иные модели познавательной деятельности и развития
науки. Она сосредоточена на выявлении роли и значимости науки,
характеристик науки, позволяющих отличить её от других видов
познавательной деятельности.
Философия науки имеет статус исторического социокультурного знания
независимо от того, ориентирована она на изучение естествознания или
социально-гуманитарных наук. Философа науки интересует научный поиск,
«алгоритм открытия», динамика развития научного знания, методы
исследовательской деятельности. (Следует отметить, что философия науки
хотя и интересуется разумным развитием наук, но всё же не призвана
непосредственно обеспечивать их разумное развитие, как это призвана
многоотраслевая метанаука.)
Если основная цель науки — получение истины, то философия науки
является одной из важнейших для человечества областей применения его
интеллекта, в рамках которой ведется обсуждение вопроса «как возможно достижение истины?».
Границы научного знания
Убеждённость во всемогуществе науки и уверенность в том, что в силу
непрерывности процесса накопления научного знания, непознанное остаётся
таковым лишь временно, является непрерывным стимулом для продуктивной
деятельности постоянно обновляющегося научного общества.
Между тем этот постулат не может в рамках научного метода ни быть
экспериментально опровергнутым, ни доказанным, и потому в силу критерия Поппера к науке отношения не имеет.
Однако имеется возможность отделить область, в которой наука
компетентна в отношении познания объективно существующей реальности, от
знаний о той части этой реальности, которая принципиально не может быть
исследована при использовании научного метода. Этот раздел проходит по
линии разграничения вопросов, задаваемых природе, на такие, которые
подразумевают принципиальную возможность получить на них достоверные
ответы опытным путём, и такие, которые таковыми лишь кажутся.
Так например, широко известна вторая теорема Гёделя, согласно которой в рамках любой формальной системы, включающей арифметику натуральных чисел, если эта система непротиворечива, нельзя доказать её непротиворечивость.
Наука оперирует моделями реальных объектов, в той или иной степени отличающимися от реального мира.
Мотивы научного исследования
По мнению А. Эйнштейна:
Одно из наиболее сильных побуждений, ведущих к <…> науке, — это
желание уйти от будничной жизни с ее мучительной жестокостью и
безутешной пустотой <…>. Эта причина толкает людей с тонкими
душевными струнами от личных переживаний в мир объективного видения и
понимания.
<…>
К этой негативной причине добавляется и позитивная. Человек стремится
каким-то адекватным способом создать в себе простую и ясную картину мира
для того, чтобы оторваться от мира ощущений, чтобы в известной степени
заменить этот мир созданной таким образом картиной.
Научная картина мира
Научная картина (модель) мира — система представлений о свойствах и
закономерностях реальной действительности, построенная в результате
обобщения и синтеза научных понятий и принципов.
В процессе развития науки происходит постоянное обновление знаний, идей и концепций, более ранние представления становятся частными случаями новых теорий. Научная картина мира не догма и не абсолютная истина. Научные представления об окружающем мире основаны на всей совокупности доказанных фактов и установленных причинно-следственных связей, что позволяет с определённой степенью уверенности делать способствующие развитию человеческой цивилизации заключения и прогнозы
о свойствах нашего мира. Несоответствие результатов проверки теории,
гипотезе, концепции, выявление новых фактов — всё это заставляет
пересматривать имеющиеся представления и создавать новые, более
соответствующие реальности. В таком развитии — суть научного метода.
Классификация наук
Попытки классифицировать области человеческого знания по различным основаниям предпринимались ещё со времён античности. Так, Аристотель (одна из первых попыток) выделял три большие группы таких областей: теоретические (физика и философия), практические (даёт руководящие идеи для поведения человека, этика и политика) и творческие, поэтические (познание ведётся для достижения чего-либо прекрасного, эстетика)..
Теоретические знание (познание ведётся ради него самого) он разделил
(по его предмету) на: 1) «первая философия» (впоследствии «метафизика» —
наука о высших началах и первых причинах всего существующего,
недоступных для органов чувств и постигаемых умозрительно) 2) математика
3) физика (изучает различные состояния тел в природе). Созданную им
формальную логику Аристотель не отождествлял с философией, считал
«органом» (орудием) всякого познания.
Классификация римского энциклопедиста Марка Варрона включала в себя следующие науки: грамматика, диалектика, риторика, геометрия, арифметика, астрология, музыка, медицина и архитектура.
Мусульманские арабские учёные делили науки на арабские (поэтика, ораторское искусство) и иностранные науки (астрономия, медицина, математика).
Попытки классификации продолжились в средние века. Гуго Сен-Викторский в Дидаскаликоне делит науки на четыре группы:
- Теоретические науки (математика, физика).
- Практические науки.
- Механические науки (навигация, сельское хозяйство, охота, медицина, театр).
- Логика, включающая грамматику и риторику.
Ф. Бэкон разделил науки на 3 группы (в зависимости от таких познавательных способностей, как память, рассудок, воображение)
- история как описание фактов (в том числе естественная и гражданская);
- теоретические науки, или «философия» в широком смысле слова;
- поэзия, литература, искусство вообще.
Роджер Бэкон также выделял четыре класса наук: грамматика и логика, математика, натурфилософия, метафизика и этика. При этом основой наук о природе он считал математику.
| Культурная антропология |
Астрономия |
Агрономия |
| Археология |
Биология |
Аэронавтика |
| География (экономическая) |
География (физическая) |
Баллистика |
| Лингвистика (языкознание) |
Геология |
Бионика |
| Искусствоведение |
Медицина |
Биотехнологии |
| История |
Почвоведение |
Геомеханика |
| Клиометрия |
Физика |
Геофизика |
| Краеведение |
Химия |
Информатика |
| Культурология |
| Литературоведение |
|
Кораблестроение |
| Педагогика |
|
Пищевые технологии и Кулинария |
| Политология |
|
| Психология |
|
Криптография |
| Религиоведение |
|
|
| Социология |
|
Машиностроение |
| Филология |
|
Механика |
| Философия и история философии |
|
Нанотехнология |
| Экономика |
|
Робототехника |
| Этнография |
|
Системотехника |
| Юриспруденция |
|
Строительство и Архитектура |
| Библиотековедение |
|
Трибология |
| Книговедение |
|
Электротехника |
| Документоведение |
|
Энергетика |
Такие науки, как математика, логика, информатика, и кибернетика, одними учёными выделяются в отдельный класс — формальные науки,
иначе называемые абстрактными науками. Формальным наукам
противопоставляются естественные и социальные науки, которые получают
общее обозначение эмпирические науки. Другие же учёные считают математику точной наукой, а остальные когнитивными науками.
Элементы научного знания
Естествознание (учение о природе, естественные науки)
Технознание (учение о технике, технические науки)
Обществознание (учение об обществе, общественные науки)
Человековедение (учение о человеке, гуманитарные науки)
Популяризация науки
Популяризация науки — процесс распространения научных знаний в современной и доступной форме для широкого круга людей.
Популяризация науки, «перевод» специализированной информации на язык
малоподготовленного слушателя, читателя — одна из самых важных задач,
стоящих перед учёными-популяризаторами.
Задача популяризатора науки — превратить так называемую «скучную,
сухую» научную информацию в интересную, понятную и доступную всем информацию. Направлена эта информация может быть как на всё общество, так и на его часть, подрастающее поколение, — талантливых школьников.
Важную роль в популяризации науки играет научная фантастика. Именно она предсказала множество научных открытий. Существенный вклад в это внёс фантаст Жюль Верн.
Приход молодёжи в науку и высокотехнологичные области производства, внимание непосвящённой части общества в научные проблемы зависят от уровня популяризации.
Учёные, как носители научной информации, заинтересованы в её сохранении и приумножении, чему способствует приток в неё молодёжи. Ведь популяризация науки увеличивает количество людей интересующихся наукой и стимулирует вступление их в неё.
Часто бывает, что при популяризации научной информации она упрощается и постепенно превращается в научный миф.
Также бывает, что при популяризации науки возникают такие научно-популярные клише как: тайны мироздания, «учёные открыли», и т. д.
Тихо Браге считал, что научные знания должны быть доступны только
правителям, умеющим ими пользоваться. Академик РАН Людвиг Фаддеев так
высказался о популяризации науки:
Мы отдаём себе отчёт, что должны всё-таки объяснять людям,
налогоплательщикам, что мы делаем. Но нужно популяризировать те области
науки, которые уже полностью понятны. Современную науку труднее
популяризировать. Рассказывать про всякие кварки, струны, поля
Янга-Миллса… получается нехорошо — с обманами.
По утверждению Ивана Ефремова, в СССР на заседаниях комиссий и редакций некоторые учёные говорили, что научно-популярная литература — пустяки.
Согласно опросу ВЦИОМ, 81 % россиян не смог назвать ни одного российского ученого-современника.
Наука и псевдонаука
Псевдонау́ка (от др.-греч. ψευδής —
«ложный» + наука; реже: лженау́ка, квазинау́ка, альтернати́вная
нау́ка) — деятельность, имитирующая научную деятельность, но по сути
таковой не являющаяся. Характерными чертами псевдонаучной теории
являются игнорирование или искажение фактов, нефальсифицируемость
(несоответствие критерию Поппера),
отказ от сверки теоретических выкладок с результатами наблюдений в
пользу апелляциям к «здравому смыслу» или «авторитетному мнению»,
использование в основе теории не подтверждённых независимыми экспериментами данных, невозможность независимой проверки или повторения результатов исследований, использование в научной работе политических и религиозных установок, догм.
Разработчики непризнанных научным сообществом
теорий нередко действуют как «борцы с закостенелой официальной наукой».
При этом они считают, что представители «официальной науки», например,
члены комиссии по борьбе с лженаукой,
отстаивают групповые интересы (круговая порука), политически
заангажированы, не желают признавать свои ошибки и, как следствие,
отстаивают «устаревшие» представления в ущерб новой истине, которую
несёт именно их теория.
Часть ненаучных концепций получили название паранаука.
