Теоретическое знание : структура научной теории

В теоретическом исследовании отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с объектами. На этом уровне объект может изучаться только опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном. В теоретическом исследовании отсутствуют средства материального, практического взаимодействия с изучаемым объектом. В качестве его основы выступают теоретические термины, смыслом которых являются теоретические идеальные объекты. Теоретические объекты, в отличие от эмпирических, наделены не только теми признаками, которые мы можем обнаружить в реальном взаимодействии объектов опыта, но и признаками, которых нет ни у одного реального объекта. Например, материальную точку определяют как тело, лишенное размеров, но сосредотачивающее в себе всю массу тела. Таких тел в природе нет. Они выступают как результат мысленного конструирования, когда мы абстрагируемся от несущественных (в том или ином отношении) связей и признаков предмета и строим идеальный объект, который выступает носителем только сущностных связей. В реальности сущность нельзя отделать от явления, задача же теоретического исследования – познание сущности в чистом виде.

Эмпирическое исследование изучает явления и их корреляции; в этих корреляциях оно может уловить действие закона. Но в чистом виде он выявляется только в результате теоретического исследования. Следует подчеркнуть, что увеличение количества опытов само по себе не делает эмпирическую зависимость достоверным фактом, потому что такая индукция всегда имеет дело с незаконченным, неполным опытом. Сколько бы мы ни проделывали опытов и ни обобщали их, простое индуктивное обобщение опытных результатов не ведет к теоретическому знанию. Теория не строится путем индуктивного обобщения опыта. Это обстоятельство во всей его глубине было осознано в науке сравнительно поздно, когда она достигла достаточно высоких ступеней теоретизации.

Теоретические знания можно разделить на два подуровня. Первый из них образуют частные теоретические законы, которые выступают в качестве теорий, относящихся к достаточно ограниченной области явлений. Второй составляют развитые научные теории, включающие частные теоретические законы в качестве следствий, выводимых из фундаментальных законов. Конечно же, разделение теорий на фундаментальные и частные относительно и имеет смысл только при фиксации той или иной теории. Например, гармонический осциллятор как модель механических колебаний, будучи частной схемой для фундаментальной математики, имеет базисный статус для еще более специализированных моделей, например, моделей вырожденных колебаний маятника или затухающих колебаний тела на пружине.

Теоретические законы непосредственно формулируются относительно абстрактных объектов теоретической модели. Они могут быть применены для описания реальных ситуаций опыта лишь в том случае, если модель обоснована в качестве выражения существенных связей, проявляющихся в таких ситуациях.

В развитых в теоретическом отношении дисциплинах, применяющих количественные методы исследования (таких, как физика) законы теории формулируются на языке математики. Признаки абстрактных объектов, образующих теоретическую модель, выражаются в форме физических величин, а отношения между этими признаками – в форме связей между величинами, входящими в уравнения. Применяемые в теории математические формализмы получают свою интерпретацию благодаря их связям с теоретическими моделями. Богатство связей и отношений, заложенное в теоретической модели, может быть выявлено посредством разработки математического аппарата теории. Решая уравнения и анализируя полученные результаты, исследователь как бы развертывает содержание теоретической модели и таким способом получает все новые и новые знания об исследуемой реальности.

Можно высказать достаточно универсальный методологический тезис: формулировки теоретических законов непосредственно относятся к системе теоретических конструктов (абстрактных объектов). И лишь в той мере, в какой построенные из них теоретические схемы репрезентируют сущностные связи исследуемой реальности, соответствующие законы могут быть применимы к ее описанию.

Кроме фундаментальной теоретической схемы и фундаментальных законов в состав развитой теории входят частные теоретические схемы и законы, которые могут иметь по отношению друг к другу независимый статус. Частные теоретические схемы и связанные с ними уравнения могут предшествовать развитой теории. Более того, когда возникают фундаментальные теории, рядом с ними могут существовать частные теоретические схемы, описывающие эту же область взаимодействий, но с позиций альтернативных представлений. Будучи ассимилированы общей теорией, они редко остаются в своем первоначальном виде, а чаще всего трансформируются и только благодаря этому становятся компонентом развитой теории.

Долгое время в логико-методологической литературе доминировало представление о теории как о гипотетико-дедуктивной системе. Структура теории рассматривалась по аналогии со структурой формализованной математической теории и изображалась как иерархическая система высказываний, где из базисных утверждений строго логически выводятся частные высказывания, вплоть до непосредственно сравнимых с результатами опыта. Затем эта версия была смягчена и несколько модифицирована, поскольку выяснилось, что в процессе вывода приходится уточнять некоторые положения теории, вводить в нее дополнительные допущения. На самом деле даже весьма развитые и математизированные теории физики развертываются за счет не только формально-логических и математических приемов, но и мысленных экспериментов с абстрактными объектами теоретических схем, экспериментов, в процессе которых на базе фундаментальной теоретической схемы конструируются частные.

В свете изложенного можно уточнить представление о теории как математическом аппарате и его интерпретации. Во-первых, аппарат нельзя понимать как формальное исчисление, развертывающееся только в соответствии с правилами математического оперирования. Лишь отдельные фрагменты этого аппарата строятся подобным образом. «Сцепление» же их осуществляется за счет обращения к теоретическим схемам, которые эксплицируются в форме особых модельных представлений, что позволяет, проводя мысленные эксперименты над абстрактными объектами таких схем, корректировать преобразования уравнений принятого формализма. Во-вторых, следует уточнить само понятие интерпретации. Известно, что интерпретация уравнений обеспечивается их связью с теоретической моделью, в объектах которой выполняются уравнения, и связью уравнений с опытом. Последний аспект называется эмпирической интерпретацией.

Можно выделить следующие методы теоретического познания:

1) Формализация – отображение содержательного знания в знаково-символическом виде, формализованном языке, который создается для точного выражения мыслей с целью исключения возможности неоднозначного понимания. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами), что связано с построением искусственных языков (языки математики, логики, химии и т.д.

2) Аксиоматический метод, при котором в основу теории кладутся некоторые постулаты, из которых в дальнейшем строго логически путем доказательства выводятся все остальные утверждения этой теории.

3) Гипотетико-дедуктивный метод, сущность которого заключается в создании системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых в конечном счете выводятся утверждения об эмпирических фактах. Тем самым этот метод основан на выведении (дедукции) заключений из гипотез, истинностное значение которых неизвестно. А это значит, что заключение, полученное на основе данного метода, неизбежно будет иметь вероятностный характер.

4) Метод восхождения от абстрактному к конкретному, который состоит в движении научной мысли от исходной абстракции через последовательные этапы углубления и расширения познания к результату – целостному воспроизведению в теории исследуемого предмета.