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
