в чем разница фундаментальной и прикладной наук
Определение понятия науки
За всю историю своего существования человечество находится в постоянном движении. Процесс поиска является вечным двигателем, он устремляет людей к разработке разных методов познания окружающего мира. И одним из подобных способов стала наука. С ее помощью люди смогли познакомиться с окружающей средой, познать основные методы бытия и законы развития.
Получая новую информацию, человек расширяет свои возможности. Он способен изучать и изменять окружающую реальность. Сама суть науки заключается в систематизации и создании новой информации, а также исследовании ее с разных сторон. А понятие составляет особую систему из многочисленных элементов, которые связаны одной методологией.
Основными её составляющими считаются разные дисциплины. На сегодня их существует более 10 000. Это технические, естественные, экономические и социально-гуманитарные науки. Их исследуют в различных учреждениях, а также постоянно расширяют и дополняют.
Подходы к классификации
Система наук довольно многообразна и сложна. Именно поэтому её уже столько веков изучают многие исследователи. Они рассматривают её с двух сторон:
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.
Основные отличия
Хотя прикладные и фундаментальные науки связаны, между ними есть и отличия. Первые считаются более абстрактными дисциплинами, они необходимы для изучения высоких целей. Подобная система знаний позволяет человеку формировать фундамент для всех наук. То есть она даёт представление об общей картине мира, закладывает основы для дальнейшего образования. Именно здесь создаются такие принципы и законы, концепции и теории, которые становятся фундаментом прикладных дисциплин.
Ко второму варианту относится особая система знаний, у которых есть конкретное практическое направление. С их помощью человек может выполнять свои профессиональные обязанности и решать определенные задачи. К примеру, медицинские сотрудники занимаются снижением заболеваемости, агрономы повышают урожайность культур. То есть прикладными науками называются те, результаты исследований которых достигают четкой цели.
Проблема амбивалентности
Хотя все прикладные дисциплины направлены на то, чтобы помогать человеку решать определенные задачи, их итоги могут быть двойственными. С одной стороны, новые знания считаются поводом для дальнейшего прогресса и расширения сознания людей. Но с другой, они становятся причиной появления проблем. В некоторых случаях они могут оказывать негативное влияние на человека и окружающую среду.
Прикладные науки часто нарушают природную гармонию. Они служат удовлетворению потребностей личности. С их помощью люди получают хорошую прибыль. Но при этом они могут стимулировать или усугублять природные процессы, негативно сказываться на здоровье и даже заменять естественные элементы синтетическими.
Подобное противоречивое отношение может угрожать существованию планеты. Ведь прикладные дисциплины служат только потребностям человека. А природа при этом терпит значительный ущерб. Эта амбивалентность поделила учёных и исследователей на две группы. Одна считает, что человек является венцом природы и может делать всё, что ему угодно. А вторая старается доказать, что люди должны жить в гармонии с окружающим миром и не нарушать его законы.
Соотношение фундаментального и прикладного
Некоторые ученые отказываются разделять дисциплины на прикладные и фундаментальные. Проблема состоит в том, что любая научная сфера начинается не с практики, а с теории. И только на конечном этапе своего развития она может превратиться в прикладную область.
Любая наука при формировании проходит два этапа. На первом новые знания аккумулируются до определённого уровня. И только после его достижения наступает второй этап. Уже на нём человек на основе полученной информации, результатов исследований и знаний может заниматься практической деятельностью. То есть в этом случае он формирует свои умения и применяет их в конкретной отрасли.
Сама теория, согласно которой новые знания относятся к фундаментальной группе, а практическое использование к прикладной, не совсем верна. Дело в том, что в некоторых случаях происходит замена итогов и целей. Иногда бывает, что прикладные исследования позволяют получить новые знания. А ранее неизвестные технологии становятся основой фундаментальных знаний.
Основное отличие двух составляющих — это свойства их результатов. Если во время прикладных исследований ученые могут спрогнозировать итоги, то при фундаментальных — нет. В первом случае испытания проводятся в связи с ожиданиями людей, а во втором устоявшиеся теории могут разрушаться. Но при этом возникают гораздо более ценные знания и умения.
Социально-гуманитарные знания
Гуманитарные и социальные науки основаны на изучении проблем человека. Он является главным объектом исследования. Но пока ученые не достигли единого мнения в том, какие именно дисциплины относить к первой, а какие ко второй группе. Дело в том, что и те, и другие имеют отношение к людям. Но они рассматривают человека в социуме с разных позиций.
Некоторые науки считают, что личность без общества не сможет сформироваться полноценно. Доказательством этой теории могут быть дети, которых вырастили стаи диких животных. Они пропустили довольно важную стадию социализации, поэтому так и не смогли стать полноценными личностями.
В результате подобных исследований ученые решили, что нужно объединить науки в одну группу, социально-гуманитарную. Они рассматривают человека и как индивидуальный субъект, и как участника общественных отношений.
Список подобных дисциплин очень большой:
Это всё гуманитарные дисциплины, но по мере развития в них проявлялись прикладные аспекты. Самыми развитыми на сегодня считаются социология, политология и психология. Они стали фундаментом для большинства практических. На их основе возникли такие науки, как технологии, криминалистика, социальная инженерия.
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:
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.
Система прикладных знаний заключается в том, что для их получения используются особые конструкторы. Это абстрактные объекты, связанные теоретическими законами и направленные на изучение самой сущности процессов и явлений. В этом случае познание окружающего мира происходит с помощью философии, социологии, юриспруденции и экономики.
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.
В чем разница фундаментальной и прикладной наук
Все частные науки объединяются в две группы: фундаментальные и прикладные.
Фундаментальные науки — это система знаний о глубоких свойствах объективной реальности. Такие науки создают теории, которые объясняют все процессы, происходящие в нашем мире.
Фундаментальные, в свою очередь, подразделяются на:
Прикладные науки — свод знаний, в которых исследования имеют практическую ориентацию. Они обеспечивают разработку новых технологий, т.е. алгоритмов действий для получения желаемого результата.
К таким наукам относятся технические, медицина, педагогика. Также в структуру прикладных наук входят:
Особенности фундаментальных и прикладных наук
Различие фундаментальных и прикладных знаний считается относительным. Первая из них является базой для второй. Это означает, что фундаментальные пополняют либо изменяют знания о закономерностях функционирования и развития природы и общества, а прикладные открывают способы и пути исследования научных идей на практике. Они взаимосвязаны, и, значит, дополняют друг друга.
Фундаментальные знания нацелены на познание объективных законов мира, которые существуют самостоятельно от людей. Целью прикладных дисциплин является разработка способов применения полученных фундаментальной наукой умений для удовлетворения потребностей людей.
Подходы к классификации наук
Все исследования отличаются по объекту, предмету, методу, степени фундаментальности и т.п., и практически исключают единую классификацию всех наук по одному принципу.
В целом их можно разделить на:
К естественным наукам относятся некоторые знания:
Базой технических наук выступают естественные. Они изучают различные формы и направления развития техники (теплотехника, электротехника, радиотехника).
Общественные науки изучают общество (экономика, социология, политология).
Гуманитарные исследуют духовный мир человека, его отношение к окружающему миру, обществу, себе (педагогика, психология, эвристика).
Между собой каждый вид науки может переплетаться, например, общественные с гуманитарными.
Суть отличий между науками
Рассмотрим, чем же отличаются прикладные науки от фундаментальных. Первые можно представить в виде системы знаний, которые применяются на практике. Они направлены на решение определенных задач. Результаты исследований прикладных наук имеют практическую значимость.
Значение фундаментальных наук очень велико, т.к. они дают общее представление о научной картине мира. Именно здесь создаются теории, концепции, понятия и законы, которые составляют базу прикладных знаний.
Проблема амбивалентности науки
Прикладные науки хоть и созданы облегчить жизнь людям, все-таки имеют и отрицательное влияние. С одной стороны, новые знания открывают что-то новое, неизведанное, дают прогресс, а с другой — становятся причиной появления проблем, оказывая пагубное воздействие на природу и самого человека.
Благодаря им удовлетворяются потребности людей, но портится природная гармония. Они могут отрицательно сказываться на здоровье человека. Такое противоречие может навредить целой системе окружающего мира. Эта амбивалентность поделила ученых-исследователей на два лагеря. Первые считают человека венцом природы, который может делать все, что вздумается. Вторые стараются доказать, что люди должны жить в гармонии с природой.
Соотношение прикладного и фундаментального в науке
Некоторые исследователи отказываются разделять знания на прикладные и фундаментальные. Между ними определенно есть взаимосвязь. Все дело в том, что любая научная сфера начинается с теории, а не с практики. Только в конечном результате она превращается в прикладную область.
Любые научные исследования проходят два этапа. На первом — знания собираются, систематизируются, на втором — на основе полученной информации реализуется практическая деятельность. То есть, человек сначала формирует свои знания и умения, а потом применяет их на практике в определенной области.
Основным отличием двух наук являются свойства их результатов. В процессе прикладных наук ученые могут спрогнозировать результаты, а во время фундаментальных — нет. В первом случае исследования проводятся в пользу потребностей людей, во втором — устоявшиеся теории могут разрушаться, но возникают ценные знания.
Соотношение гуманитарных и социальных наук
Эта предметная сфера научного знания главное внимание уделяет проблемам человека, его жизни. Но мнения исследователей расходятся при включении каких-либо наук только к гуманитарным. Т.е. существуют такие дисциплины, которые также имеют отношение к человеку, но с позиции его жизни в социуме. По мнению большинства ученых, человек не сможет полностью сформироваться и жить без общества. В результате, в ходе решения данного вопроса, возникло объединенное название: социально-гуманитарное знание. Оно характеризует человека не только как биологическое существо, но и как участника социальных отношений.
Социально-гуманитарное знание в прикладном аспекте
К социально-гуманитарным наукам относится значительное количество дисциплин:
Прикладные аспекты многих из них появлялись со временем, по мере развития общества. Наиболее ярко выражаются в подобном качестве такие дисциплины, как социология, психология, политология, социальная инженерия.
Юридические науки и их роль в развитии прикладного знания
В развитии прикладного знания юридические науки играют важную роль. Поскольку, к фундаментальной дисциплине относится теория государства и права, то она содержит главные понятия, категории, методологию, и является основой для развития сферы юриспруденции в целом. На основе теории государства и права развиваются юридические науки, которые обеспечивают законность во всех сферах научных знаний.
К основным юридическим дисциплинам, формирующим прикладные науки, относятся:
Задачи прикладной науки
В широком аспекте задачи прикладных наук должны выполнять заказы общества, позволяя решить насущные проблемы. Но, как уже упоминалось ранее, такие дисциплины тесно связаны с фундаментальными, и поэтому их задачи состоят в следующем:
В свою очередь, прикладные науки используют полученные знания для следующих целей:
Но все же главной задачей прикладных наук является служение человечеству и его потребностям.
Прикладные задачи гуманитарной науки
Прикладные науки сосредоточены вокруг человека и общества. Они выполняют специфические задачи, обусловленные их предметом. Развитие таких наук можно рассматривать как с практической стороны, так и с теоретической. Практическая значимость гуманитарной сферы охватывает различные отрасли научного знания.
В качестве базы теоретической составляющей выступают:
Сложность такой научной сферы в том, что теоретические законы должны быть направлены на исследование сущности явлений и процессов. Также в таких знаниях используются аппарат математических дисциплин и эмпирические данные. Как правило, эти способы используются в философии, экономике, социологии, в политических и юридических науках.
Список предметов в школе
Прикладные науки в школе делятся на естественные и гуманитарные. К естественным относятся:
В группу гуманитарных наук входят такие дисциплины, как:
Примеры прикладной системы знаний
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.
Различие «фундаментальной» и «прикладной» науки
Представленная здесь картина относится к «фундаментальной» («академической») науке. Кроме того, мы отнесем к фундаментальной науке отдельные задачи и целые подразделы физики, которые возникают на основе этих разделов физики вне зависимости от решения технических задач. Выделенная таким образом фундаментальная наука развивается в ходе решения возникающих внутри нее проблем.
Действительно, если мы обратимся к истории физики XIX—XX вв., то увидим, что существенное прямое влияние техники на формирование нового раздела физики имеет место только в случае термодинамики, где такие фундаментальные для нее элементы, как второй закон термодинамики, цикл Карно и следующее из них понятие энтропии, вызваны развитием паровых машин в ходе промышленной революции XIX в. Но это исключение. Электродинамика, статистическая физика, специальная и общая теории относительности, квантовая механика рождаются из решения проблем, возникающих внутри «академической» и «университетской» физики, не испытывая прямого воздействия со стороны развития техники. Военно-промышленный интерес в Германии к спектроскопическим исследованиям, конечно, дал богатый материал для становления квантовой механики, но его нельзя рассматривать как принципиальное прямое влияние. Проблемы спектра излучения черного тела, фотоэффекта, неустойчивости электромагнитной версии планетарной модели атома — три из четырех главных проблем, из решения которых возникает старая квантовая теория, — рождаются внутри фундаментальной физики. Внутри фундаментальной физики используется и материал спектроскопических исследований. Не из технических задач возникают и «Математические начала натуральной философии» Ньютона и теория падения тел Галилея. (Галилей решал задачу, поставленную еще Аристотелем, Ньютон строил теорию, объясняющую законы движения планет Кеплера.)
Возникающие в ней первичные идеальные объекты и некоторые вторичные идеальные объекты вовлекаются в «прикладные исследования», образующиеся вокруг соответствующих «технических» задач в инженерной практике. Эти прикладные исследования могут организоваться в «прикладную науку» (пример такого процесса дает формирование «физики магнитных жидкостей».
Этот процесс типичен для эпохи научно-технической революции, где плотность прикладных исследований резко возрастает. Возможен и другой путь формирования прикладной науки, когда некоторый подраздел фундаментальной науки находит техническое применение (возможно, что такой пример дает упоминавшаяся выше магнитная гидродинамика, возникшая в 1940-х гг. как результат пересечения гидродинамики и электродинамики, а позже ставшая основой теории плазмы в рамках проекта разработки управляемой термоядерной реакции).
Е.И. Пружинин указывает, что формирование прикладных наук — «событие достаточно недавнее», характерное для середины XX в. «Чем дальше в прошлое от середины столетия, тем более дробным и личностным становится проявление. дихотомии» фундаментальная/прикладная наука.
Главное отличие прикладных наук от фундаментальных состоит в том, что первые формируются вокруг технических задач, для решения которых используют достижения фундаментальной науки, а вторые формируются вокруг собственных проблем. Процессы, происходящие в технике, как и социально-политические процессы, воздействуют на развитие фундаментальной науки, но не определяют ее развития. Яркими примерами такого воздействия являются «атомный проект» и политические репрессии сталинского периода в СССР. Политические репрессии Сталина почти уничтожили отечественную школу генетики, бывшей в 1920-х гг. одной из ведущих в мире. Атомный проект не только спас от подобного разгрома физику, но и дал ей мощный импульс развития. Но все это с точки зрения развития физики лишь воздействие внешних косвенных факторов. Да, в результате последствий Второй мировой войны и гонки вооружений, в центре которой стоял атомный проект, центры фундаментальных физических исследований сместились из Западной Европы в США и СССР, но ни к каким революциям в физике, сравнимым с таковыми в начале XX в., это не привело. Другой пример — влияние на создание квантовой механики военно-промышленного заказа в Германии на прикладные спектроскопические исследования. Порожденные этими достаточно дорогостоящими для того времени опытами данные дали важный материал для постановки фундаментальных проблем, решение которых стало одной из важных составляющих в создании квантовой механики. Но это был все-таки лишь материал, который был вовлечен в развитие фундаментальной науки. То есть здесь мы имеем пример сильного влияния внешнего фактора, пожалуй, более сильного, чем в предыдущем примере, но все-таки этот фактор не был системообразующим для развития фундаментальной («академической») физики.
Научно-техническая революция — это главным образом вовлечение науки в процесс развития техники. Обратное воздействие через рост финансирования и престижа, рост числа ученых и эмпирического материала велико, но не является определяющим.
Взаимодействие техники (инженерии) с наукой-натурфилософией в XVI—XVII вв. породило физику и естественную науку Нового времени, ставшую особым развивающимся целым. Наличие в этой науке инженерной составляющей сделало возможным использование этой науки в технике, привело к научно-технической революции. Крупные проекты типа атомного способны непосредственно породить новые прикладные науки, но не новые разделы фундаментальной науки. Анализ развития физики показывает, что физика как фундаментальная наука, созданная в XVII в., развивается исходя из своих внутренних проблем.
Люди и институты, составляющие сообщество фундаментальной науки, часто включены и в другие типы деятельности и структуры, относящиеся к прикладной науке и к технике. Но независимо от того, занимаются ли они фундаментальной наукой в основное рабочее время и какой вклад эта деятельность вносит в их доход, сообщество ученых, занимающихся фундаментальной наукой, существует, и суть фундаментальной науки осталась прежней (хотя формы существования стали более коллективными, сегодня это, как правило, лаборатории, а не индивиды). Социокультурный фактор в виде падения престижа науки и роста престижа денег, конечно, сказывается на самочувствии фундаментальной науки, но слухи о ее смерти явно преувеличены.
В 1934 г. в одном из своих писем Э. Резерфорд заметил: «У нас вечно путают чистую науку с прикладной. Разница [между] прикладной научной работой и чисто научной [в] методах оценки. Чисто научная деятельность оценивается куда труднее, и [эта оценка] доступна более узкому кругу людей» (цит. по: [Пружинин, 1999, с. 166]).
При этом, правда, следует помнить, что до естественной науки была натурфилософия, и в принципе при кардинальной культурной трансформации, уровня той, что произошла при переходе к Новому времени, место естественной науки может занять нечто принципиально новое. Но вряд ли причиной этого сдвига будет развитие техники — «второй» природы, предполагающей «первую».
В этом отношении весьма современно звучит мысль А. Пуанкаре, высказанная около века назад: «Для чего нужна математика. Люди практические требуют от нас только способов наживы денег. Эти люди не заслуживают ответа. Скорее следовало бы их спросить, для чего накапливают они богатства и нужно ли тратить время на их приобретение и пренебрегать искусством и наукой, которые только и делают наш дух способным наслаждаться, и ради сохранения жизни утратить ее смысл. К тому же наука, созданная в прикладных целях, невозможна; истины плодотворны только тогда, когда между ними есть внутренняя связь. Если ищешь только тех истин, от которых можно ждать непосредственных Результатов, то связующие звенья ускользают и цепь распадается».
В заключение перечислим выявляемые «объектным теоретико-операциональным подходом» основные моменты структуры физического знания в «теоретической физике». В рефлексии предшествовавшей ей «эмпирической физики» главенствовала бэконовская идея выявления законов из эмпирических фактов, поставляемых экспериментаторами. К этому добавлялось основанное на механике Ньютона представление о единстве природы, выраженное Лапласом. В формирующейся в XIX в. «теоретической физике» лидерство переходит от экспериментатора к теоретику, который работает с идеальными объектами. При этом «законы природы» низводятся до характеристик этих объектов. Последние, как и в геометрии, делятся на «первичные» (ПИО) и строящиеся из них «вторичные» (ВИО) идеальные объекты. Это приводит к двум типам работы в физике и двум типам физического эксперимента. При этом переход к более сложным «первичным идеальным объектам» сопровождается переходом к «неявному» типу определения, осуществляемому с помощью особой системы постулатов, названной «ядром раздела науки». В соответствии с этим теоретическая физика разбивается на весьма независимые целостные единицы — «разделы физики». Каждый из них имеет свое ядром раздела науки и свои первичные идеальные объекты. В результате прежнее, основанное на механике Ньютона единство природы, выраженное Лапласом, сменяется рассмотрением явлений природы сквозь призму дополняющих друг друга ПИО, принадлежащих разным разделам физики (например, к ПИО механики добавляются ПИО электродинамики, подобно тому как добавляются различные качества (светлый, соленый. ) при описании вещей обыденной жизни). Основания (в гильбертовском смысле) физики представляются как совокупность ядер раздела науки — оснований разделов физики, каждый из которых состоит из «теоретической» и «операциональной» частей. «Теоретическая» часть содержит модель физической системы и ее математическое описание. Построение модели физической системы — центральный продукт физической теории физического явления или объекта, без которого нельзя говорить о понимании последних. «Мысленный эксперимент» — одна из форм этой деятельности. Модель физической системы, с одной стороны, имеет математическое описание, а с другой — возможность реализации в эмпирические объекты (материализацию) посредством «операциональной» части. «Операциональная» часть состоит из операций «приготовления» (физической системы в некотором состоянии) и «измерения» (суть которого составляет сравнение с соответствующим эталоном). При этом операциональная часть состоит из операций и процедур, относимых к продуктам деятельности человека, а не явлениям природы. Наличие «операциональной» части отличает естественную науку от умозрительной натурфилософии, обеспечивает «реальность» ПИО и ВИО и онтологический характер физических моделей. При этом функции построения онтологических картин природных явлений («первой» природы) переходят от натурфилософии к естественной науке, которая дальше развивается параллельно развитию техники и техническим наукам. То есть после включения в естественную науку операциональных технических элементов (приготовления и измерения) пути науки и техники не сливаются, хотя технические науки используют понятия естественных наук, а естественно-научный эксперимент использует достижения техники.