Наука — понятие, особенности классификации и основные функции

Законы и теории

Бытует мнение, что если учёные находят доказательства, поддерживающие гипотезу, последняя становится теорией, а в случае, когда теория верна, на её основании пишется закон. Это не совсем так. На самом деле факты, гипотезы, теории и законы — лишь отдельные инструменты научного метода. Они могут развиваться, но это не означает, что они обязательно переходят в новое качество. Упрощённо разница между терминами выглядит так:

• Закон — это описание наблюдаемого явления. Он не объясняет, почему явление существует или что его вызывает.
• Гипотезой называют ограниченное, предположительное объяснение феномена.
• Теория представляет собой логическую, систематическую внятную трактовку явления и его причин.

Кроме того, если какая-то закономерность становится законом, это не означает, что ситуация не изменится из-за будущих исследований. Использование определения закона у неспециалистов и учёных заметно отличается.

Факты и законы работают на эмпирической, наблюдательной основе. Теории оперируют закономерностями на концептуальном уровне и зиждятся на логике, а не на наблюдениях. По аналогии с плохими и хорошими формальными объяснениями, теории также различаются по качеству. Наиболее важные критерии их оценки сводятся к следующему перечню:

• Логическая непротиворечивость. Теоретические построения, граничные условия и допущения согласуются друг с другом.
• Прогностическая сила. Насколько хорошо она предсказывает реальность.
• Опровергаемость. Гарантия эмпирической проверяемости.
• Экономичность. Объяснение сложного явления не должно быть за счёт неоправданного добавления новых конструкций.

С учётом того факта, что теории и наблюдения являются двумя столпами естествознания, научные исследования, соответственно, ведутся на двух уровнях: теоретическом и эмпирическом. Первый касается разработки абстрактных понятий о явлении и соотношениях между этими понятиями. Эмпирический уровень предполагает проверку концепций на достоверность действительным наблюдениям. Благодаря такому подходу теории совершенствуются в своём соответствии реальности.

Куда можно поступить

Естественно-научный профиль в школе позволяет пробовать силы на химико-биологических и медицинских специальностях. 

Школьник сможет участвовать во Всероссийской олимпиаде школьников, Менделеевском конкурсе, различных биологических и химических турнирах — призёрство или победа на олимпиадах дают бонусы для поступления.

Варианты, куда поступить, варьируются в зависимости от окончательного набора предметов ЕГЭ. Список вузов и специальностей можно посмотреть на информационном портале mos.ru. Вот некоторые варианты, которые считаются топовыми:

• МГУ: для поступления на биологический факультет понадобится комбинация из химии, биологии и профильной математики. Ученица 11 класса домашней онлайн-школы «Фоксфорда» Маша Журавлёва недавно делилась опытом подготовки. 
• МГМУ им. И.М. Сеченова: пользуются популярностью фармацевтический, педиатрический, лечебный, стоматологический и другие естественно-научные факультеты. 
• МФТИ: физика требуется на большинство специальностей. 
• РНИМУ им. Пирогова: один из ведущих «медов» России, «конкурент» Сеченовки. 
• НИУ ВШЭ: хотя университет известен экономической подготовкой, здесь есть факультет физики, факультет химии и факультет биологии и биотехнологии. Студенты ведут исследования на базе институтов РАН. 
• МГТУ им. Баумана: ведущий вуз для технарей, особенно физиков. 

Критерии включения в список

Для того, чтобы быть включенной в Список академических дисциплин, отрасль знания должна удовлетворять следующим критериям:

1. Дисциплина должна быть связана с релевантной статьей в Википедии.
2. Соответствующая статья в Википедии должна:
   1. Содержать такое же название дисциплины, какое указано в Списке.
   2. Содержать некоторое описание научных разработок, выполненных в данной области.
   3. Давать обоснованное представление, что данная отрасль знания действительно является «академической дисциплиной» (понятие академической дисциплины дается ниже).

Если академический статус дисциплины ставится под сомнение, для его подтверждения может потребоваться доказательство того, что отрасль знания действительно является «академической дисциплиной».

Понятие академической дисциплины:

• «Академическая дисциплина» — область изучения, в рамках которой программы обучения на степень магистра предлагают как минимум пять крупных университетов в мире.
• «Крупным» считается университет, насчитывающий 10 000 студентов и более.
• «Доказательством» считается наличие связи дисциплины с современными программами обучения в крупных университетах.

Когнитивная экономика

Как правило, экономика не связана с традиционными научными дисциплинами, но это может измениться из-за тесного взаимодействия всех научных отраслей. Эту дисциплину часто путают с поведенческой экономикой (изучением нашего поведения в контексте экономических решений). Когнитивная же экономика — это наука о том, как мы думаем. Ли Колдуэлл, автор блога об этой дисциплине, пишет о ней:

Иными словами, учёные начинают свои исследования на низшем, упрощённом уровне, и формируют микромодели принципов принятия решений для разработки модели масштабного экономического поведения. Часто эта научная дисциплина взаимодействует со смежными областями, например, вычислительной экономикой или когнитивной наукой.

Задачи дисциплин

И прикладные, и фундаментальные науки служат человеку для решения его проблем и удовлетворения потребностей. То есть люди формируют свои задачи в виде социального заказа общества. Хотя на практике всё происходит несколько иначе.

Прикладные науки не могут развиваться без фундаментальных, между ними возникает тесная, практически генетическая связь. И задачи первых обусловлены постоянным развитием вторых. А это значит, что они выполняют одни и те же функции:

• открытие неизвестных фактов;
• систематизация полученных знаний;
• формулировка законов и открытий;
• формирование теории.

Хотя эти задачи выполняют оба вида дисциплин, прикладные преследуют другие цели. Они необходимы для разработки и использования в производстве новых технологий. А также с их помощью люди проектируют разные приспособления и устройства, исследуют влияние процессов на объекты и вещества. Расширение списка дисциплин будет продолжаться до тех пор, пока на планете существует человек и сама наука.

Прикладные и фундаментальные задачи строятся вокруг общества и человека. Исследование обусловлено самим объектом, результаты напрямую зависят от него. Развитие дисциплин возможно на основе и практической составляющей, и теоретической. Первый вариант распространён больше, так как охватывает разные отрасли наук. А во втором другой фундамент — закономерности, обобщение, гипотезы и абстракции.

Человек получает новые знания благодаря теоретическим основаниям, а затем применяет их на практике. Он сам заставляет науку развиваться и продвигается в изучении разных дисциплин всё дальше. Разделить все знания на несколько групп довольно сложно, ведь у некоторых из них есть общие признаки. Но всё же одни направлены только на удовлетворение теоретических потребностей, а другие позволяют человеку выполнять свои обязанности.

Чем занимаются информатики в отрасли

В спектр обязанностей будущего специалиста входит анализ данных, проектирование и разработка, а также контроль за информационным ПО. Университеты готовят профессионалов широкого назначения. Программист будет работать только с информационными данными, иметь индивидуальный и коллективный доступ к мировым ресурсам через автоматизированные сетевые структуры. Главной задачей студента является оптимизация и создание легкого решения для поставленной задачи.

Сравнительно новая профессия

В развитых IT-компаниях присутствуют отделы программной разработки, где и работает информатик прикладного назначения. От качества работы зависит успех компании на рынке потребителей. Программист создает софт, который проверяют тестировщики. Здесь необходимо найти общий язык с педантичными программистами из соседнего отдела. Также необходимо контролировать и оптимизировать работу прикладного ПО. Если программа будет пользоваться популярностью, то программист прикладного назначения превзошел ожидания заказчиков, затем идет повышение до руководящей должности.

Рабочий день может начинаться как в 9 утра, так и в 12 часов дня. Все зависит от значимости специалиста для компании. Руководящие должности имеют поблажки и могут брать работу на дом, хотя некоторые предпочитают работать без выходных или оттягивать сдачу заказа до последнего дня. На трудовой кодекс опираются только государственные IT-компании. Следовательно, график и объем работы строго фиксирован. Коммерческие организации стараются поощрять сотрудников и допускают свободный дресс-код, но узкие временные рамки выполнения заказа.

Подходы к классификации

Система наук довольно многообразна и сложна. Именно поэтому её уже столько веков изучают многие исследователи. Они рассматривают её с двух сторон:

• практической;
• предметной общности.

Именно при первом варианте все науки подразделяются на два больших класса — прикладные и фундаментальные. К ним относятся дисциплины, имеющие прямое отношение к практическим знаниям. Они направлены на решение определенных задач. А вторые представлены теорией. Но между ними существует взаимосвязь.

Все науки разделяют на три предметных группы: естественные, социальные и гуманитарные. Первые изучают разные аспекты природы, к примеру, это химия, физика, астрономия, биология и математика. К социальным или общественным дисциплинам относятся те, что занимаются исследованиями разных сторон человеческой жизни. А гуманитарные направлены на изучение людей и всего, что с ними связано, — язык, право, культура, интересы.

Массовая

Массовая культура — это культура быта, развлечений и информации, которая преобладает в современном обществе (концертная и эстрадная музыка, поп-культура, цирк, средства массовой информации). Особенности массовой культуры:

• имеет самую широкую аудиторию и при этом считается авторской;

• чаще всего обладает меньшей художественной ценностью, чем элитарная культура, и обращается к наиболее простым чувствам публики;

• носит коммерческий характер;

• в отличие от элитарной и народной культуры она удовлетворяет сиюминутные запросы людей, реагируя на любое новое событие, поэтому образцы массовой культуры быстро теряют свою актуальность, устаревают и выходят из моды.

Массовая культура неоднозначна — у нее есть как положительные, так и отрицательные стороны.

Позитивное влияние массовой культуры на духовную жизнь общества:

• формирует представления о мире, о взаимоотношениях между людьми, об образе жизни, что позволяет многим людям лучше ориентироваться в быстро меняющемся мире;

• произведения массовой культуры не выступают средством авторского самовыражения, они обращены к читателю, слушателю, зрителю, учитывают его запросы;

• отличается демократичностью, так как потребители причастны к разным социальным группам;

• отвечает потребностям большого количества людей, например, потребность в интенсивном отдыхе, психологической разрядке.

Негативное влияние массовой культуры на духовную жизнь общества:

• снижает общий уровень духовной культуры общества;

• ведет к стандартизации и унификации не только образа жизни, но и образа мышления;

• рассчитана на пассивное потребление;

• формирует стереотипы в сознании людей;

• формирует искусственные потребности.

Примеры прикладной системы знаний

Пример

Нити ДНК уникальны в каждом человеке и находятся в наших клетках, где дают команды, необходимые для жизнедеятельности всего организма. Во время репликации ДНК, они делают новые копии незадолго до деления клетки. На их основе учеными были разработаны методики, позволяющие выявить генетические заболевания, установить отцовство или же определить преступника.

Пример

Атомные проекты. Когда перед учеными ставится задача создать ядерное оружие, в руках заказчика она выглядит как бизнес-проект. Для выполнения задания подбираются кадры, определяются сроки и объем финансирования, ставятся определенные задачи, которые приведут к необходимому результату. Также создаются специализированные институты, в промышленности организуются предприятия, которые занимаются сырьем, материалами и оборудованием для достижения конечного изделия.

Наука и псевдонаука: что это такое

Прежде чем разбираться, чем псевдонаука отличается от истинной науки, давайте кратко дадим определение этим понятиям.

В отличие от науки псевдонаука представляет собой учение, которое выставляется его последователями как научное, но не является таковым.

Некоторые учёные проводят различие между псевдонаукой и лженаукой. Так, псевдонаучными теориями считаются безобидные заблуждения, которые даже не стоят внимания. А вот к лженаукам относят опасные для человека и общества идеи, с которыми наука активно борется.

Среди самых опасных лженаучных учений можно назвать антивакцинаторство и ВИЧ-диссидентство. Они основываются на ложных убеждениях, что вирусов не существует, а все заболевания такого типа — это лишь заговор фармацевтических компаний. Результаты — вспышки кори в Украине и Европе, смерть более 350 тысяч жителей ЮАР, не получивших своевременное лечение от ВИЧ.

Есть ещё один интересный термин — паранаука. Она намного древнее научных знаний и рационального подхода. Паранауку можно назвать протонаукой, из которой развились как все современные научные дисциплины, так и различные иррациональные учения. Самые популярные и дожившие до наших дней псевдонауки — это астрология, хиромантия, нумерология, физиогномика и многое другое.

Паранаука порождает учения, которые не проверяются научными методами

Философия

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. (Философия науки, хотя и интересуется разумным развитием наук, но всё же не призвана непосредственно обеспечивать их разумное развитие, как это призвана обеспечивать многоотраслевая метанаука).

Если основная цель науки — получение истины, то философия науки является одной из важнейших для человечества областей применения его интеллекта, в рамках которой ведётся обсуждение вопроса «как возможно достижение истины?»

Достоверность знания

Наука оперирует моделями реальных объектов, в той или иной степени отличающимися от реального мира. Возникающая при этом проблема носит название «соотношение карты и территории».

Одной из проблем философии науки, гносеологии, является проблема научного знания. В общем случае эта проблема сводится к вопросу: «Объективно ли научное знание?». Наиболее распространённым ответом является «умеренно релятивистский»: достигнутое научное знание является достоверным (объективным), если на данный момент оно подтверждено множеством независимых источников и наблюдений.

Области науки

Определение 1

Области науки – это сферы научного знания, которые сформировались в результате разделения труда в науке, они в значительной степени отличаются друг от друга по предметному основанию и методологическому инструментарию.

Определение 2

Математика – совокупность дисциплин, которые изучают возможные количественные отношения объектов. Здесь представлены арифметика, геометрия, математический анализ, теория структур, алгебра, теория вероятности, математическая статистика, теория графов, вычислительная математика, информатика и т.п.

Определение 3

Логика – совокупности дисциплин, которые изучают возможные логические отношения между понятиями и высказываниями, а также о правилах вывода одних высказываний из других. Эта область представлена силлогистикой, исчислением высказываний, исчислением предикатов, модальной логикой, вероятностной логикой, многозначной логикой и пр.

Определение 4

Естествознание – совокупность дисциплин, которые занимаются изучением различных объектов и аспектов неживой и живой природы. Эта область представлена такими науками, как физика, химия, биология, география, физхимия, молекулярная биология, генетика, астрономия, почвоведение, космология и др.

Определение 5

Технонауки – это совокупность дисциплин о видах техники, приборов, измерительных инструментов, строительных конструкций, технологических процессов. Сюда относятся теория машин и механизмов, сопромат, детали машин, металлургия, строительство, теория связи, космонавтика, фармацевтика, навигация, судостроение, военное дело и т.п.

Определение 6

Социальные науки – совокупность дисциплин, которые напрямую связаны с развитие и жизнедеятельностью общества, а также о его различных сферах и социальных системах. Здесь представлены социология, история, политические теории, юриспруденция, экономика, социальная экология, демография, геополитика, футурология и иные.

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание

Определение 7

Гуманитарные науки – совокупность дисциплин касательно человека, а также о его множественных аспектах и проявлениях. Сюда относятся философия, психология, филология, литературоведение, теория искусства, этика, эстетика и пр.

Нейропаразитология

Euhaplorchis californiensis

Если вы знаете о токсоплазмах, в основном живущих в представителях семейства кошачьих, но способных обитать и в других теплокровных, в том числе в людях и крысах, то вы знаете и о нейропаразитологии. Тот факт, что у этих жутких паразитов есть теперь своя собственная научная дисциплина, показывает, насколько они распространены в природе.

Микропаразиты обычно изменяют поведение носителя в соответствии с нуждами своей репродуктивной стратегии. Часто в процессе участвует и третья сторона. Например, Euhaplorchis californiensis заставляет рыб выпрыгивать из воды, чтобы болотные птицы могли поймать их и съесть. Волосяные черви живут внутри кузнечиков, и когда настаёт время покинуть своих носителей, они выпускают в кровь насекомых целый коктейль из химических веществ, вынуждающий кузнечиков покончить жизнь самоубийством, прыгнув в воду. А волосяные черви спокойно уплывают от мёртвых «хозяев».

О науке

Сейчас практически все исследования происходят на стыке наук, поэтому сотрудничество людей с разными компетенциями очень важно. В нашей лаборатории работают генетики, биологи и биохимики, выпускники физического факультета МГУ и МФТИ

Для продуктивной работы коллектива необходимы специалисты с разным набором компетенций. Без использования математических и статистических методов сейчас невозможны никакие исследования. Особенно это касается специалистов по биоинформатике. Мы обращаемся к ним, когда нам нужна информация о полном геноме или частях ДНК — отдельных генах и оперонах

В нашей лаборатории работают генетики, биологи и биохимики, выпускники физического факультета МГУ и МФТИ. Для продуктивной работы коллектива необходимы специалисты с разным набором компетенций. Без использования математических и статистических методов сейчас невозможны никакие исследования. Особенно это касается специалистов по биоинформатике. Мы обращаемся к ним, когда нам нужна информация о полном геноме или частях ДНК — отдельных генах и оперонах.

F

• Фелинология — исследование кошачьих
• Финансы — наука или исследование управления деньгами
• Флористика — искусство выращивания и продажи цветов
• Гидродинамика — исследование течения жидкостей
• Механика жидкостей — изучение поведения жидкостей в состоянии покоя и в движении
• Статика жидкости — изучение поведения жидкости в состоянии покоя
• Флувиология — исследование водотоков
• Фольклористика — изучение фольклора и басен
• Лесное хозяйство — изучение создания, управления, использования, сохранения и восстановления лесов и связанных с ними ресурсов.
• Механика разрушения — исследование распространения трещин в материалах
• Футурология — исследование будущего

Рекомбинантная меметика

Эта область науки только зарождается, однако уже сейчас ясно, что это только вопрос времени — рано или поздно учёные получат лучшее понимание всей человеческой ноосферы (совокупности всей известной людям информации) и того, как распространение информации влияет на практически все аспекты человеческой жизни.

Подобно рекомбинантной ДНК, где различные генетические последовательности собираются вместе, чтобы создать нечто новое, рекомбинантная меметика изучает, каким образом мемы — идеи, передающиеся от человека к человеку — могут быть скорректированы и объединены с другими мемами и мемеплексами — устоявшимися комплексами взаимосвязанных мемов. Это может оказаться полезным в «социально-терапевтических» целях, например, борьбы с распространением радикальных и экстремистских идеологий.

Как помирить Бора и Эдисона

Когда мы говорим о распределении средств между фундаментальными, прикладными исследованиями и разработками, то чаще всего нам представляется некая конкуренция и даже конфликт. По этому поводу есть замечательное исследование американского политолога Дональда Стоукса, который сначала был профессором в Университете Мичигана, потом работал в Принстоне.

Посмотрев на историю науки и разработок в XX веке, он написал книгу «Квадрант Пастера».

Его основной тезис заключался в том, что мы слишком линейно воспринимаем инновации. Мы представляем себе инновационный процесс в виде линии, которая идет от фундаментальных исследований к финальному продукту, разработке. Но если взять ученого Луи Пастера, то куда его поставить на этой линии? Он занимался фундаментальной микробиологией, и он же разработал метод вакцинации от бешенства.

Стоукс предлагает разделить научное знание на несколько секторов, или квадрантов. В первый попали исследования, которые имеют большое фундаментальное, но маленькое практическое значение. Он назвал это сектором Бора. Нильс Бор был физиком-теоретиком, и у его знаний не было мгновенного практического применения. Российским эквивалентом Бора можно считать Льва Ландау и Жореса Алферова.

Следующий квадрант — это фундаментальное знание с практическим применением. Здесь как раз и находится Луи Пастер. В российском контексте это могут быть Иван Павлов, Дмитрий Менделеев и Александр Попов. Дальше идут разработки, которые не предполагают фундаментального знания, но имеют понятное практическое применение. Стоукс поставил в этот сектор изобретателя Томаса Эдисона, который придумал электрическую лампочку, не имея научной квалификации. В России это Владимир Зворыкин, Лев Термен и, если смотреть на современность, Павел Дуров.

Четвертый квадрант у Стоукса пустой. Но в качестве примера он приводит натуралиста и орнитолога Роджера Тори Петерсона, который составлял справочники птиц Северной Америки. Это знание, казалось бы, не имеет практической или фундаментальной ценности. Но такие справочники науке тоже нужны, потому что они могут пригодиться в любом из уже перечисленных квадрантов.

Когда мы рассуждаем в рамках такого распределения знаний, конфликт между фундаментальной, прикладной наукой и разработками снимается. Если мы воспринимаем науку как некие взаимодействующие группы, то становится понятно, что, выкидывая Бора, мы не получим Пастера. Ведь Пастер как фундаментальный микробиолог начинал свои исследования, ориентируясь на тех, кто был до него.

В своей книге Стоукс приводит данные о том, какое количество исследований приходится на разные квадранты. Распределение довольно равномерное, за исключением фундаментальной науки, которая занимает больше трети.

Из всего этого можно сделать вывод о том, что должно быть примерно равное распределение денег на разные типы исследований.