Теория и гипотеза

Теория и гипотеза

Теория

Сущность теории

Теория - это высшая, самая развитая организация научных знаний, которая

дает целостное отображение закономерностей некоторой сферы действительности

и представляет собой знаковую модель этой сферы. Эта модель строится таким

образом, что некоторые из ее характеристик, которые имеют наиболее общую

природу, составляют ее основу, другие же подчиняются основным или выводятся

из них по логическим правилам. Например, классическая механика может быть

представлена как система, в фундаменте которой находится закон сохранения

импульса («Вектор импульса изолированной системы тел с течением времени не

изменяется»), тогда как другие законы, в том числе известные каждому

студенту законы динамики Ньютона, являются его конкретизациями. Строгое

построение геометрической теории, предложенной древнегреческим математиком

Евклидом, привело к системе высказываний (теорем), которые последовательно

выведены из немногих определений основных понятий и истин, принятых без

доказательств (аксиом).

Как и эссенциальные факты, положения теории отображают определенные

существенные связи действительности. Но, в противоположность фактам, они

представляют их в обобщенном виде. Каждое положение теории является истиной

для множества обстоятельств, в которых проявляется эта связь. Поэтому оно

выражается с помощью общего высказывания, в то время как факт - с помощью

единичного.

На ранних этапах развития науки устанавливаются эмпирические

(феноменологические) обобщения, которые отображают связи чувственно

воспринимаемых свойств вещей и явлений. К таким обобщениям относится,

например, закон Бойля-Мариотта, в соответствии с которым для любого газа

произведение его объема на давление есть величина постоянная (pv - const).

Этот закон сформулирован, видимо, следующим образом. Сначала на основе

статистической обработки табличных данных, которыми экспериментально

зафиксирована зависимость между давлением и объемом некоторых газов,

получен соответствующий факт, а затем он распространен на весь класс газов.

Закон Бойля-Мариотта, однако, имеет крайне ограниченный характер,

поскольку не учитывает поведения газов при высоких давлениях. Более общие

выводы потребовали введения допущений о так называемых идеализированных

предметах, которые не поддаются изучению опытными методами, а требуют

мысленного освоения. Так, было допущено, что, во-первых, газ представляет

собой набор идеально упругих и бесконечно малых соударяющихся частиц; во-

вторых, что сосуд переменного объема, в который заключены эти частицы,

также является идеальным. Благодаря таким допущениям познание поднялось с

эмпирического на теоретический уровень, где математическая зависимость не

только подтверждается в отдельных случаях, но, фиксируя «чистые», свободные

от случайностей и привнесений ситуации, приобретают единый, необходимый и

всеобщий характер. На этом уровне научное познание получает возможность

отвечать на вопросы не только о том, «что есть» или «что будет», но и о

том, «почему это есть» и «почему оно будет». Подчеркнем еще раз, что это

вопросы, специфические для теоретического познания.

Развитие закона Бойля-Мариотта иллюстрирует то, что научные обобщения,

как и их системы - научные теории, могут находиться в отношениях

субординации между собой, если одни из них подчиняются другим или вообще

ими поглощаются.

Обобщая факты и опираясь на них, теория, между тем, согласуется с

господствующим мировоззрением, картиной мира, которые направляют ее

возникновение и развитие. Известны случаи, когда теория или ее отдельные

положения отклоняются не в связи с противоречиями фактическому материалу, а

по причинам мировоззренческого, философского характера. Так случилось с

известными физиками Э. Махом, В. Оствальдом и др., которые не признали в

свое время атомной теории. «Предвзятость этих ученых против атомной теории,

- писал А. Эйнштейн, - можно бесспорно отнести за счет их позитивистской

философии. Это - интересный пример того, как философская предвзятость

мешает правильной интерпретации фактов даже ученым со смелым мышлением и

тонкой интуицией».

Типы теорий

Теории разделяют по различным основаниям. Исходя из особенностей

предметных областей, выделяют математические, физические, биологические,

социальные и прочие теории.

С логической точки зрения можно выделить дедуктивные и недедуктивные

теории. Основу дедуктивной теории составляет понятие логического

следования. Как известно, из высказывания А логически следует высказывание

B тогда и только тогда, когда истинность А гарантирует истинность В, или

всякий раз, когда истинно А, истинно также и В.

Для построения фундамента дедуктивной теории важно отобрать положения

соответствующей ветви знания (аксиомы), которые бы, во-первых, не

противоречили одно другому. В противном случае, соответственно с законами

логики, в пределах теории можно получить любое положение и она теряет свою

познавательную ценность. Во-вторых, из множества аксиом должно следовать

максимальное количество истинных положений данной ветви знания (система

аксиом, из которой выводятся все истинные положения области знания,

называется полной). В-третьих, аксиомы должны быть независимы друг от

друга, т.е. не должны находиться между собой в отношении логического

следования. В противном случае система аксиом окажется избыточной.

Дедуктивный способ построения теории используется прежде всего в

математике, логике, математическом естествознании. Но нужно иметь в виду

ограниченность применения дедуктивного метода в науке. Напомним о том, что

К. Гёдель доказал теорему о неполноте формализованных систем. В

соответствии с этой теоремой ни одна дедуктивная теория содержательно

богатой области знаний (например, арифметика) не может быть полной. Это

означает, что существуют такие истинные положения этой области, которые не

следуют из множества первоначально взятых аксиом. Поэтому надежды на

возможности дедуктивных теорий не должны быть слишком большими.

Недедуктивные теории характерны для опытных наук. Здесь «господствуют»

вероятностные формы выводов - аналогия, редукция, индукция. Недедуктивным

путем идет большинство естественных наук, а также науки гуманитарного и

обществоведческого циклов. Теории в этих науках опираются на изучение

действительности, используя наблюдения, эксперименты, реконструируя ход

событий по отображению в памятниках культуры.

Недедуктивный характер теорий в опытных науках не означает полного

исключения из них дедуктивных методов. Без них невозможна ни одна наука.

Объяснение тех или иных явлений, видение новых фактов направляется ранее

добытыми знаниями и связано и использованием дедуктивных процедур. Также и

дедуктивные науки не обходятся, в частности, без аналогии или индукции,

особенно на этапах своего становления. Многие свойства чисел, например,

были открыты путем наблюдений задолго до того, как были засвидетельствованы

строгими доказательствами. Поэтому, видимо, прав Д. Пойа, формулируя

афоризм, что «когда вы убедитесь, что теорема верна, вы начинаете ее

доказывать».

С точки зрения глубины проникновения в сущность изучаемых явлений большой

интерес вызывает деление теорий на феноменологические и эссенциальные.

Глубина познания в феноменологических теориях не выходит за рамки сферы

явлений и поэтому характеризуется использованием близких к опыту понятий.

Эссенциальные теории идут значительно дальше и отображают внутренние

механизмы изучаемых процессов. В эссенциальных теориях широко применяются

абстрактные понятия, которые характеризуют ненаблюдаемые объекты.

Феноменологические теории, как правило, возникают на начальных стадиях

развития науки и с течением времени поглощаются эссенциальными.

В последнее время среди исследователей в различных областях знаний

особого внимания заслуживает разделение эссенциальных теорий на теории

простых и сложных систем. К простым системам относятся такие, что

отличаются однородностью, линейностью и устойчивостью протекающих

процессов. Знания об эволюции простой системы позволяют иметь всю

информацию и по любому моментальному состоянию однозначно предсказать ее

будущее и восстанавливать прошлое. Классическим примером простой теории

служит механика Ньютона.

Но большинство систем окружающего мира имеют неоднородный, нелинейный,

неустойчивый и необратимый характер. Их поведение во многом зависит от

случайных факторов и поэтому характеризуются неопределенностью и

непредсказуемостью. Владея теорией сложной системы, можно делать

достоверные предсказания, как правило, на коротких временных интервалах, и

по прохождению некоторого времени предсказания не совпадают с ходом

событий. К наиболее сложным системам относится человеческое общество, и

именно здесь предсказание связано с особым риском.

Можно выделить теории завершенные и незавершенные. Завершенная теория

представляет собой окончательную знаковую модель некоторого целостного

фрагмента реальности с точно установленными границами. Положения

завершенной теории - научные законы как достоверные высказывания о сущности

познаваемых процессов. Незавершенная теория является вариационной, во

многом гипотетической знаковой моделью. Границы развития такой теории пока

что неизвестны, они носят открытый характер в том смысле, что отсутствуют

представления о предметах, к которым она неприменима. О ее обобщениях

нельзя утверждать как о достоверно установленных законах. Примерами

завершенных теорий могут служить геометрия Евклида, механика Ньютона.

Сегодня точно известна сфера применения евклидовой геометрии - трехмерное

пространство. Но до открытия неевклидовых геометрий она существовала в виде

модели, которая варьировалась в связи с попытками доказательства

знаменитого пятого постулата. То же происходило и с механикой Ньютона до

начала XX столетия, пока не была уточнена область ее применения - множество

макротел. Рожденная XX столетием квантовая теория на сегодняшний день не

является завершенной, о чем свидетельствуют многие модели, которые

конкурируют между собой в рамках ее развития.

Единство теории и факта

В развитой науке теория и факт - соотносимые понятия. Наличие одного из

них немыслимо без наличия другого, одно из этих понятий имеет своей

предпосылкой другое. «Не существует эмпирического метода без чисто

умозрительных понятий и систем чистого мышления, при более близком изучении

которых не обнаруживался бы эмпирический материал, на котором они

строятся», - писал А. Эйнштейн.

В факте воплощается некая теоретическая конструкция. В качестве его для

теории выступает не все богатство связей, которые можно наблюдать и

преобразовывать в повседневной деятельности, а их ограниченный комплекс,

выделенный соответственно фиксируемым в теории отношениям. Земля вращается

вокруг Солнца, солнечные процессы воздействовали и воздействуют на все, что

совершается на Земле. Благодаря им возникли и существуют материки и океаны,

горы и долины, био- и ноосфера. Но небесную механику как теорию в данном

случае интересует не все. Для нее фактом является, например, то, что

материальная точка одной массы движется вокруг материальной точки другой

массы с некоторой скоростью на определенном расстоянии.

Ни одна практическая задача не решается математическими средствами до

того времени, пока она не будет сведена к соответствующей математической

задаче и не преобразуется, таким образом, в факт, соотнесенный с некоторой

математической теорией. Сведение сопровождается абстрагированием от многих

заключенных в условиях задачи обстоятельств, которые с точки зрения этой

теории носят несущественный, привнесенный характер. Об аналогичных

процессах в гуманитарной сфере точно сказал А. Блок: «Есть факты

неоспоримые, но сами по себе не имеющие никакого значения, например: Бэкон

Веруламский - взяточник, Спиноза - стекольщик, Гаршин - переплетчик,

Горький - социал-демократ». Такого рода несущественности Гегель назвал

дурной единичностью, в отличие от которой единичность факта - форма

необходимости.

Таким образом, факт - это не просто «кусочек бытия», а результат сложной

мыслительной процедуры, при которой со всей эмпирической данности

выделяются характеристики, соотносимые с некоторой теорией. То, что не

является фактом в одной теоретической системе, может оказаться им в другой.

При переходе от одной теоретической системы к другой, с одного уровня

знаний на другой меняется и совокупность характеристик научного факта.

Познавательные функции теории

По отношению к фактам теория выполняет ряд познавательных функций,

важнейшими из которых являются объяснительная, систематизирующая,

предсказательная и методологическая. Объяснить факт - это значит подчинить

его некоторому теоретическому обобщению, которое носит достоверный или

вероятный характер. В качестве такого обобщения может выступать научный

закон, если факт соотносится с завершенной теорией, или высказывание,

фиксирующее некоторое отношение на модели при использовании незавершенной

теории. Подчинение факта теории имеет форму дедуктивного вывода, в котором

роль объясняемого высказывания о факте (экспланандума) выполняет его

заключение, а объясняющего теоретического положения (эксплананса) - его

большая посылка. Меньшая посылка фиксирует обстоятельства, при которых

имеет место отображаемое в факте положение дел и при которых имеет силу

теоретическое обобщение. Так, если социологу нужно объяснение того, что в

данной социальной группе происходят сплачивающие процессы, то он может

использовать обобщающее положение, утверждающее, что при возрастании

внешней опасности в социальных группах происходят сплачивающие процессы.

Объяснение принимает форму силлогизма:

Если возрастает внешняя опасность, то в социальных группах

происходят сплачивающие процессы.

Для данной социальной группы возрастает внешняя опасность.

В данной социальной группе происходят сплачивающие процессы.

Объяснительная функция теории тесно связана с другими, в частности с

систематизирующей функцией. Как и при объяснении, в процессе систематизации

факт подводится под теоретическое положение, которое его объясняет, и он

включается в более широкий, теоретический контекст знаний. Тем самым

происходит установление связей факта с другими фактами и, таким образом,

факты приобретают определенную целостность. Обосновывается их

достоверность, они приобретают безупречно доказательную силу. Становление и

развитие теоретических знаний стимулировалось прежде всего их способностью

предсказывать возможные, в частности, будущие состояния, отсутствующие в

нынешней практике людей. В способности к дальним и точным прогнозам

реализуется предсказательная функция теории, и, как заметил известный

австрийский физик Л. Больцман, нет ничего более практичного, чем хорошая

теория.

Предсказательная мощь теории зависит в основном от двух взаимосвязанных

факторов: во-первых, от глубины и полноты отображения сущности изучаемых

предметов; очевидно, чем глубже и полнее такое отображение, тем надежней

опирающиеся на теорию прогнозы. Во-вторых, теоретическое предсказание

находится в обратной зависимости от сложности и нестабильности исследуемого

процесса, и чем сложнее и неустойчивее этот процесс, тем рискованнее

прогноз. К относительно простым системам причисляются, как известно,

системы, изучаемые небесной механикой. Уже первоначальные обобщения

астрономических таблиц, сделанные древними китайцами более 2000 лет до

н.э., позволили им с большой точностью предсказывать солнечные затмения.

Геоцентрическая система Птолемея была более мощной в своих предсказаниях и

позволяла предвидеть также расположения планет на небосклоне, моменты

равноденствий и др. Пользуясь ею, прокладывали пути своих каравелл Диаш и

Колумб, Васко да Гама и Америго Веспуччи. Но ее беспомощность во многих

предсказаниях, как, например, при определениях длительности года, в конце

концов привела к созданию гелиоцентрической теории Коперника, где

трудности, с которыми столкнулась тогдашняя астрономия, оказались снятыми.

Сложнее дело с неустойчивыми процессами. Классическим и простым примером

неустойчивой системы может служить маятник в его верхнем положении. Можно

предсказать, что в конце концов он займет нижнее положение и превратится в

стабильную систему, но поскольку альтернативы его движения влево и вправо

являются равновероятными и зависят от случайных причин, то предсказать

направление движения весьма трудно. Вероятность предсказания увеличивается

с улучшением знаний о сущности процесса, т.е. с повышением уровня

теоретического владения предметом познания.

Наконец, теория выполняет методологическую функцию, т.е. выступает в

качестве опоры и средства дальнейшего исследования. Наиболее эффективный

научный метод есть истинная теория, направленная на практическое

применение, на разрешение определенного множества задач и проблем.

Квантовая теория есть не только отображение закономерностей материальных

процессов атомного масштаба, но и действенный метод дальнейшего познания

микромира. Генетика - не только теория строения живых систем, но и

важнейший метод познания глубинных основ жизни.

Таким образом, теория и метод - внутренне связанные феномены. Но между

ними имеется существенная разница. Они соотносятся с разными областями:

теория фиксирует знания о познаваемом объекте (предметные знания), а метод

- знания о познавательной деятельности (методологические знания),

направленной на получение новых предметных знаний. Поэтому сама по себе

теория не есть еще метод. Превращение теории в метод означает изменение в

ее структуре и приобретение новых качеств, в результате чего достаточно

точно определяются способы ее практического применения. Теория остается в

структуре метода в качестве базисного знания, под которое по особым

правилам в определенном порядке должно подводиться разнообразие частных

случаев, чтобы получились новые результаты - факты или более конкретные

законы теории.

Противоречивость теории и фактов

История науки свидетельствует о том, что всякая теория носит ограниченный

характер. Рано или поздно наступает момент, когда она вступает в

столкновение с фактами, по отношению к которым она уже не может выполнять

свои познавательные функции. Классическим примером может служить

противоречие между ньютоновской механикой и поведением микрообъектов,

которые были открыты на рубеже XIX-XX столетия.

Правомерен вопрос: если факт конструируется в соответствии с некоторой

теорией, а теория является его обобщением, то как возможно противоречие

между ними? Представляется, что ответ этот вопрос может быть найден на

Страницы: 1, 2