3. Методы и формы научного познания

Процесс научного познания в самом общем виде представляет собой решение различного рода задач, возникающих в ходе практической деятельности. Решение возникающих при этом проблем достигается путем использования особых приемов (методов), позволяющих перейти от того, что уже известно, к новому знанию. Такая система приемов обычно и называется методом. Метод есть совокупность приемов и операций практического и теоретического познания действительности.

Первым на значение метода в Новое время указал французский математик и философ Р. Декарт в работе «Рассуждения о методе». Но еще ранее один из основателей эмпирической науки Ф. Бэкон сравнил метод познания с циркулем. Способности людей различны, и для того, чтобы всегда добиваться успеха, требуется инструмент, который уравнивал бы шансы и давал возможность каждому получить нужный результат. Таким инструментом и является научный метод. Метод не только уравнивает способности людей, но также делает их деятельность единообразной, что является предпосылкой для получения единообразных результатов всеми исследователями.

Каждая наука использует различные методы, которые зависят от характера решаемых в ней задач. Однако своеобразие научных методов состоит в том, что они относительно независимы от типа проблем, но зато зависимы от уровня и глубины научного исследования, что проявляется прежде всего в их роли в научно-исследовательских процессах. Иными словами, в каждом научно-исследовательском процессе меняется сочетание методов и их структура. Благодаря этому возникают особые формы (стороны) научного познания, важнейшими из которых являются эмпирическая, теоретическая и производственно-техническая.

Эмпирическая сторона предполагает необходимость сбора фактов и информации (установление фактов, их регистрацию, накопление), а также их описание (изложение фактов и их первичная систематизация).

Теоретическая сторона связана с объяснением, обобщением, созданием новых теорий, выдвижением гипотез, открытием новых законов, предсказанием новых фактов в рамках этих теорий. С их помощью вырабатывается научная картина мира и тем самым осуществляется мировоззренческая функция науки.

Производственно-техническая сторона проявляет себя как непосредственная производственная сила общества, прокладывая путь развитию техники, но это уже выходит за рамки собственно научных методов, так как носит прикладной характер.

Средства и методы познания соответствуют рассмотренной выше структуре науки, элементы которой одновременно являются и ступенями развития научного знания. Так, эмпирическое, экспериментальное исследование предполагает целую систему экспериментальной и наблюдательной техники (устройств, в том числе вычислительных приборов, измерительных установок и инструментов), с помощью которой устанавливаются новые факты. Теоретическое исследование предполагает работу ученых, направленную на объяснение фактов (предположительное -- с помощью гипотез, проверенное и доказанное -- с помощью теорий и законов науки), на образование понятий, обобщающих опытные данные. То и другое вместе осуществляет проверку познанного на практике.

В основе методов естествознания лежит единство его эмпирической и теоретической сторон. Они взаимосвязаны и обусловливают друг друга. Их разрыв, или преимущественное развитие одной за счет другой, закрывает путь к правильному познанию природы -- теория становится беспредметной, опыт -- слепым.

Методы естествознания могут быть подразделены на следующие группы:

1. Общие методы, касающиеся любого предмета, любой науки. Это различные формы метода, дающего возможность связывать воедино все стороны процесса познания, все его ступени, например, метод восхождения от абстрактного к конкретному, единства логического и исторического. Это, скорее, общефилософские методы познания.

2. Особенные методы касаются лишь одной стороны изучаемого предмета или же определенного приема исследования: анализ, синтез, индукция, дедукция. К числу особенных методов также относятся наблюдение, измерение, сравнение и эксперимент.

В естествознании особенным методам науки придается чрезвычайно важное значение, поэтому в рамках нашего курса необходимо более подробно рассмотреть их сущность.

Наблюдение - это целенаправленный строгий процесс восприятия предметов действительности, нацеленный на фиксацию их свойств, особенностей протекания и поведения. При этом учёный максимально стремится к тому, чтобы естественный ход событий не был нарушен или изменен.

Наблюдение как метод познания действительности применяется либо там, где невозможен или очень затруднен эксперимент (в астрономии, вулканологии, гидрологии), либо там, где стоит задача изучить именно естественное функционирование или поведение объекта (в этологии, социальной психологии и т.п.). Наблюдение как метод предполагает наличие программы исследования, формирующейся на базе прошлых убеждений, установленных фактов, принятых концепций.

Частными случаями метода наблюдения являются описание (фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах), измерение (сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам, носящее количественный (числовой) характер) и сравнение (которое может носить как количественный, так и качественный характер).

Эксперимент - метод познания, при помощи которого явления и процессы действительности исследуются в контролируемых, искусственно созданных или (и) управляемых условиях. Он отличается от наблюдения вмешательством в исследуемый объект, то есть активностью по отношению к нему. Проводя эксперимент, исследователь не ограничивается пассивным наблюдением явлений, а сознательно вмешивается в естественный ход их протекания путем непосредственного воздействия на изучаемый процесс или изменения условий, в которых проходит этот процесс.

Специфика эксперимента состоит также в том, что в обычных условиях процессы в природе крайне сложны и запутанны, не поддаются полному контролю и управлению. Поэтому возникает задача организации такого исследования, при котором можно было бы проследить ход процесса в «чистом» виде. В этих целях в эксперименте отделяют существенные факторы от несущественных и тем самым значительно упрощают ситуацию. В итоге такое упрощение способствует более глубокому пониманию явлений и создает возможность контролировать немногие существенные для данного процесса факторы и величины.

Развитие естествознания выдвигает проблему строгости наблюдения и эксперимента. Дело в том, что они нуждаются в специальных инструментах и приборах, которые последнее время становятся настолько сложными, что сами начинают оказывать влияние на объект наблюдения и эксперимента, чего по условиям быть не должно. Это, прежде всего, относится к исследованиям в области физики микромира (квантовой механике, квантовой электродинамике и т.д.).

Моделирование -- метод научного познания, основанный на изучении каких-либо объектов посредством их моделей (оперерирования с ними). Появление этого метода вызвано тем, что иногда изучаемый объект или явление оказываются недоступными для прямого вмешательства познающего субъекта или такое вмешательство по ряду причин является нецелесообразным. Моделирование предполагает перенос исследовательской деятельности на другой объект, выступающий в роли заместителя интересующего нас объекта или явления. Объект-заместитель называют моделью, а объект исследования -- оригиналом, или прототипом. При этом модель выступает как такой заместитель прототипа, который позволяет получить о последнем определенное знание.

Таким образом, сущность моделирования как метода познания заключается в замещении объекта исследования моделью, причем в качестве модели могут быть использованы объекты как естественного, так и искусственного происхождения, как материально-вещественные, так и идеально-понятийные. Возможность моделирования основана на том, что модель в определенном отношении отображает какие-либо стороны прототипа. При моделировании очень важно наличие соответствующей теории или гипотезы, которые строго указывают пределы и границы допустимых упрощений.

Современной науке известно несколько типов моделирования:

1) предметное моделирование, при котором исследование ведется на модели, воспроизводящей определенные геометрические, физические, динамические или функциональные характеристики объекта-оригинала;

2) знаковое моделирование, при котором в качестве моделей выступают схемы, чертежи, формулы. Важнейшим видом такого моделирования является математическое моделирование, производимое средствами математики и логики;

3) мысленное моделирование, при котором вместо знаковых моделей используются мысленно-наглядные представления этих знаков и операций с ними.

В последнее время широкое распространение получил модельный эксперимент с использованием компьютеров, которые являются одновременно и средством, и объектом экспериментального исследования, заменяющими оригинал. В таком случае в качестве модели выступает алгоритм (программа) функционирования объекта.

Анализ -- метод научного познания, в основу которого положена процедура мысленного или реального расчленения предмета на составляющие его части. Расчленение имеет целью переход от изучения целого к изучению его частей и осуществляется путем абстрагирования от связи частей друг с другом.

Анализ -- органичная составная часть всякого научного исследования, являющаяся обычно его первой стадией, когда исследователь переходит от нерасчлененного описания изучаемого объекта к выявлению его строения, состава, а также его свойств и признаков.

Синтез -- это метод научного познания, в основу которого положена процедура соединения различных элементов предмета в единое целое, систему, без чего невозможно действительно научное познание этого предмета. Синтез выступает не как метод конструирования целого, а как метод представления целого в форме единства знаний, полученных с помощью анализа. В синтезе происходит не просто объединение, а обобщение аналитически выделенных и изученных особенностей объекта. Положения, получаемые в результате синтеза, включаются в теорию объекта, которая, обогащаясь и уточняясь, определяет пути нового научного поиска.

Индукция -- метод научного познания, представляющий собой формулирование логического умозаключения путем обобщения данных наблюдения и эксперимента.

Непосредственной основой индуктивного умозаключения является повторяемость признаков в ряду предметов определенного класса. Заключение по индукции представляет собой вывод об общих свойствах всех предметов, относящихся к данному классу, на основании наблюдения достаточно широкого множества единичных фактов. Обычно индуктивные обобщения рассматриваются как опытные истины, или эмпирические законы.

Различают полную и неполную индукцию. Полная индукция строит общий вывод на основании изучения всех предметов или явлений данного класса. В результате полной индукции полученное умозаключение имеет характер достоверного вывода. Суть неполной индукции состоит в том, что она строит общий вывод на основании наблюдения ограниченного числа фактов, если среди последних не встретились такие, которые противоречат индуктивному умозаключению. Поэтому естественно, что добытая таким путем истина неполна, здесь мы получаем вероятностное знание, требующее дополнительного подтверждения.

Дедукция -- метод научного познания, который заключается в переходе от некоторых общих посылок к частным результатам-следствиям.

Умозаключение по дедукции строится по следующей схеме: все предметы класса «А» обладают свойством «В»; предмет «а» относится к классу «А»; значит «а» обладает свойством «В». В целом дедукция как метод познания исходит из уже познанных законов и принципов. Поэтому метод дедукции не позволяет получить содержательно нового знания. Дедукция представляет собой лишь способ логического развертывания системы положений на базе исходного знания, способ выявления конкретного содержания общепринятых посылок.

К методам теоретического познания также относят:

• формализацию-- построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности;

• математизацию-- в широком смысле – использование математических методов, в более узком -- перевод научных утверждений с естественного языка на язык математических формул и т.п.

Особо следует выделить всеобщие приёмы мышления, которые широко используются как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне науки, а также в обыденно-житейском познании:

• абстрагирование-- отвлечение от ряда несущественных для данного исследования свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих нас свойств и отношений;

• обобщение-- прием мышления, в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов;

• аналогия-- перенос знания, полученного в ходе рассмотрения какого-либо одного объекта, на другой, менее изученный и в данный момент изучаемый;

• классификация— разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для исследователя признаком (особенно часто используется в описательных науках — многих разделах биологии, геологии, географии, кристаллографии и т. п.).

Большое значение в современной науке приобрели статистические методы, позволяющие определять средние значения, характеризующие всю совокупность изучаемых предметов. «Применяя статистический метод, мы не можем предсказать поведение отдельного индивидуума совокупности. Мы можем только предсказать вероятность того, что он будет вести себя некоторым определенным образом... Статистические законы можно применять только к большим совокупностям, но не к отдельным индивидуумам, образующим эти совокупности»⁴⁸.

3. Частные методы -- это специальные методы, действующие либо только в пределах отдельной отрасли науки, либо за пределами той отрасли, где они возникли. Таков метод кольцевания птиц, применяемый в зоологии. А методы физики, использованные в других отраслях естествознания, привели к созданию астрофизики, геофизики, кристаллофизики и др. Нередко применяется комплекс взаимосвязанных частных методов к изучению одного предмета. Например, молекулярная биология одновременно пользуется методами физики, математики, химии, кибернетики.

Кроме методов, к важнейшим концептуальным средствам научного познания относятся формы познания – особые способы фиксации знания, способы отражения субъектом объекта, являющиеся кристаллизацией общественно-исторического познавательного опыта. К ним относят формы чувственного познания (ощущение, восприятие, представление), формы рационального познания (понятие, суждение, умозаключение), формы эмпирического познания (эмпирический факт, эмпирическое обобщение), формы теоретического познания (проблема, гипотеза, теория). Остановимся лишь на некоторых из них.

Решение любой научной проблемы включает выдвижение различных догадок, предположений, а чаще всего более или менее обоснованных гипотез, с помощью которых исследователь пытается объяснить факты, не укладывающиеся в старые теории. Гипотезы возникают в неопределенных ситуациях, объяснение которых становится актуальным для науки. Кроме того, на уровне эмпирических знаний (а также на уровне их объяснения) нередко имеются противоречивые суждения. Для разрешения этих проблем требуется выдвижение гипотез.

Гипотеза представляет собой всякое предположение, догадку или предсказание, выдвигаемое для устранения ситуации неопределенности в научном исследовании. Поэтому гипотеза есть не достоверное знание, а вероятное, истинность или ложность которого еще не установлены.

Любая гипотеза должна быть обязательно обоснована либо достигнутым знанием данной науки, либо новыми фактами (неопределенное знание для обоснования гипотезы не используется). Она должна обладать свойством объяснения всех фактов, которые относятся к данной области знания, систематизации их, а также фактов за пределами данной области, предсказывать появление новых фактов (например, квантовая гипотеза М. Планка, выдвинутая в начале XX в., привела к созданию квантовой механики, квантовой электродинамики и др. теорий). При этом гипотеза не должна противоречить уже имеющимся фактам.

Гипотеза должна быть либо подтверждена, либо опровергнута. Для этого она должна обладать свойствами фальсифицируемости и верифицируемости. Фальсификация -- процедура, устанавливающая ложность гипотезы в результате экспериментальной или теоретической проверки. Требование фальсифицируемости гипотез означает, что предметом науки может быть только принципиально опровергаемое знание. Неопровержимое знание (например, истины религии) к науке отношения не имеет. При этом сами по себе результаты эксперимента опровергнуть гипотезу не могут. Для этого нужна альтернативная гипотеза или теория, обеспечивающая дальнейшее развитие знаний. В противном случае отказа от первой гипотезы не происходит. Верификация -- процесс установления истинности гипотезы или теории в результате их эмпирической проверки. Возможна также косвенная верифицируемость, основанная на логических выводах из прямо верифицированных фактов.

При определенных условиях выдвинутая гипотеза может перейти в теорию, в основе которой лежат законы. Теория является самой высшей, наиболее совершенной и сложноустроенной формой научного познания.

В методологии науки термин «теория» (от греч. theoria — рассмотрение, исследование) понимается в двух основных смыслах: широком и узком. В широком значении теория – это комплекс взглядов (идей, представлений), направленных на истолкование какого-либо явления (или группы сходных явлений). В этом смысле практически каждый человек имеет собственные теории, многие из которых относятся к сфере житейской психологии. С их помощью человек может упорядочивать свои представления о добре, справедливости, взаимоотношениях полов, любви, смысле жизни, посмертном существовании и т.п. В узком, специальном значении под теорией понимается высшая форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях определённой области действительности⁴⁹. Для научной теории характерны системная стройность, логическая зависимость одних её элементов от других, выводимость её содержания по определённым логико-методологическим правилам из некоторой совокупности утверждений и понятий, образующих исходный базис теории.

В процессе развития знания возникновению теорий предшествует стадия накопления, обобщения и классификации опытных данных. Например, до появления теории всемирного тяготения уже было собрано множество сведений как в астрономии (начиная от отдельных астрономических наблюдений и заканчивая законами Кеплера, которые представляют собой эмпирические обобщения наблюдаемого движения планет), так и в области механики (наибольшее значение для Ньютона имели опыты Галилея по изучению свободного падения тел); в биологии эволюционным теория Ламарка и Дарвина предшествовали обширные классификации организмов. Появление теории напоминает инсайт, в ходе которого в голове теоретика массив сведений вдруг ясно упорядочивается благодаря внезапно возникшей эвристичной идее. Однако это не совсем так: одно дело – новаторская гипотеза, и совсем другое – её обоснование и развитие. Только после завершения второго процесса можно говорить о появлении теории. Причём, как показывает история науки, развитие теории, связанное с её модификациями, уточнениями, экстраполяцией на новые области, может длиться десятки и даже сотни лет.

Для изложения и обоснования теорий нередко пишутся целые тома: например, теорию всемирного тяготения Ньютон обосновал в объёмном труде ««Математические начала натуральной философии» (1687), на написание которого он потратил более 20-ти лет; З. Фрейд изложил теорию психоанализа не в одной, а уже во множестве работ, причём на протяжении последних 40 лет жизни он постоянно вносил в неё изменения и уточнения, стараясь приспособить к меняющимся социальным условиям, ассимилировать новые факты из области психотерапии, отразить критику оппонентов.

Однако это не означает, что теории сверхсложны, а потому недоступны пониманию «человека с улицы». Во-первых, любую теорию можно изложить в сжатом, несколько схематизированном варианте, убрав второстепенное, малозначащее, вынеся за скобки обосновывающую аргументацию и подтверждающие факты. Во-вторых, обычные люди (т.е. не являющиеся профессиональными учёными) ещё со школьной скамьи осваивают многие теории вместе с имплицитно присущей им логикой, а потому в зрелом возрасте нередко строят собственные теории, основанные на обобщении и анализе повседневного опыта, отличающиеся от научных степенью сложности, отсутствием математизации и формализации, недостаточной обоснованностью, меньшей системной и логической стройностью, в частности, нечувствительностью к противоречиям. Таким образом,научная теория – это несколько уточнённый и усложнённый вариант повседневных теорий.

Теории выступают методологическим единицами, своего рода «клеточками», научного знания: в них представлены все уровни научного познания вместе с методологическими процедурами по получению и обоснованию знания. Научная теория включает, объединяет в себе все другие формы научного познания: её основной «строительный материал» -- понятия, они связываются между собой суждениями, из них по правилам логики делаются умозаключения; в основе любой теории лежит одна или несколько гипотез (идей), которые являются ответом на значимую проблему (или комплекс проблем). Если бы конкретная наука состояла только из одной теории, то она, тем не менее, обладала бы всеми основными свойствами науки. Например, геометрия долгие века отождествлялась с теорией Евклида и считалась при этом «образцовой» наукой в смысле точности и строгости. Одним словом, теория – это наука в миниатюре.

Когда гипотеза перерастает в теорию? Какой путь она должна пройти? Ответ на этот вопрос частично дан выше: гипотезы должны быть проверены фактами, опытом, здравым смыслом. В своей области они должны объяснять всю совокупность имеющихся явлений. Но этого мало. Для того, чтобы стать теорией, гипотеза должна сформулировать количественные отношения между наблюдаемыми явлениями. Фактически это означает формулировку законов. Непременным условием превращения гипотезы в теорию является предсказание новых, до сих пор не наблюдавшихся и из известных теорий не следующих, явлений, и подтверждение этих предсказаний в специально поставленных экспериментах.

Переход гипотезы в теорию зачастую не обходится без драм. Классическими являются примеры Николая Коперника (1473-1543) и Джордано Бруно (1548-1600). Н. Коперник выдвинул гипотезу о гелиоцентрической системе мира, в которой планеты вращаются вокруг Солнца по круговым орбитам. Эта гипотеза позволяла достаточно точно и просто описывать и предсказывать наблюдаемые движения планет. Однако сам Коперник не утверждал, что наша система и есть гелиоцентрическая. Для него модель гелиоцентрической системы мира нужна была только для более удобного описания движения планет. Гелиоцентрическая система противоречила Библии, в которой говорилось, что Иисус Навин остановил вращение Солнца вокруг Земли. Развивая гелиоцентрическую космологию, Бруно выдвинул идею множественности миров во Вселенной, центрами которых являются звезды. Д. Бруно утвердил мысль о том, что гелиоцентрическая система не является гипотезой Коперника, а космологической теорией, опирающейся на факт движения планет вокруг Солнца. И именно поэтому был обвинен в ереси и сожжен в 1600 году на Площади Роз в Риме.

По вопросу о структуре теорийнаиболее известна позиция В.С. Швырёва, согласно которому научная теория включает в себя следующие основные компоненты:

1. исходнуюэмпирическую основу, которая включает множество зафиксированных в данной области знания фактов, достигнутых в ходе экспериментов и требующих теоретического объяснения;

2. исходную теоретическую основу -- множество первичных допущений, постулатов, аксиом, общих законов, в совокупности описывающихидеализированный объект теории;

3. логику теории – множество допустимых в рамках теории правил логического вывода и доказательства;

4. совокупность выведенных в теории утверждений с их доказательствами, составляющую основной массив теоретического знания⁵⁰.

Центральную роль в формировании теории, по мнению Швырёва, играет лежащий в её основе идеализированный объект– теоретическая модель существенных связей реальности, представленных с помощью определённых гипотетических допущений и идеализаций⁵¹. В классической механике таким объектом выступает система материальных точек, в молекулярно-кинетической теории – множество замкнутых в определённом объёме хаотически соударяющихся молекул, представляемых в виде абсолютно упругих материальных точек.

Естественнонаучная теория дает объяснение целой области явлений в природе с единой точки зрения. Квинтэссенцией теории являются законы, устанавливающие количественные связи, соотношения между различными наблюдаемыми в опыте величинами.

Нужно различать законы природы и законы науки. Первые проявляются в особенностях протекания природных явлений и процессов и во взаимосвязи некоторых величин. Они неизменны и всегда выполняются. Научные законы - это попытка описать законы природы на языке математических формул и точных формулировок. Научные законы не точны и не постоянны, они могут уточняться и даже элиминироваться из корпуса научного знания. На определенных этапах развития науки возникает необходимость уточнения наблюдаемых в опыте явлений и пересмотра законов или границ их применимости. Постоянная проверка опытных фактов на базе новых экспериментальных методик, позволяющих увеличить точность проведения эксперимента, необходима всегда на любом уровне знаний. Расхождение экспериментальных данных и существующих законов позволяет выдвигать новые гипотезы и строить новые теории.

Вопрос о функциях теории–это, по существу,вопрос о предназначении теории, о её роли как в науке, так и в культуре в целом. Составить исчерпывающий список функций довольно сложно. Во-первых, в различных науках теории не всегда выполняют одни и те же роли: одно дело математическое знание, имеющее дело с миром «застывших», самим себе равных идеальных сущностей, и другое дело – знание гуманитарное, ориентированное на постижение постоянно изменяющегося, текучего бытия человека в таком же нестабильном мире. Это предметное различие детерминирует малозначимость (нередко, и полное отсутствие) прогностической функции в теориях математики, и, напротив, её важность для наук, изучающих человека и общество. Во-вторых, само научное знание постоянно изменяется, а вместе с ним трансформируются представления о роли научных теорий: в целом, с развитием науки теориям приписывается всё больше новых функций. Поэтому отметим только наиболее важные, основные функции научной теории.

1. Отражательная. Идеализированный объект теории является своего рода упрощённой, схематизированной копией реальных объектов, поэтому теория отображает действительность, но не во всей полноте, а только в наиболее существенных моментах. Прежде всего, теория отражает основные свойства объектов, важнейшие связи и взаимоотношения между объектами, закономерности их существования, функционирования и развития. Поскольку идеализированный объект – модель реального объекта, то эту функцию также можно именоватьмоделирующей (модельно-репрезентативной). На наш взгляд, можно говорить отрёх видах моделей(идеализированных объектов):структурных, отражающих строение, состав объекта (подсистемы, элементы и их взаимоотношения);функциональных, описывающих его функционирование во времени (т.е. те однокачественные процессы, которые происходят регулярно);эволюционных, реконструирующих ход, этапы, причины, факторы, тенденции развития объекта⁵².

2.Описательная функция производна от отражательной, выступает её частным аналогом и выражается в фиксации теорией свойств и качеств объектов, связей и отношений между ними. Описание, по-видимому, является самой древней, простейшей функцией науки, поэтому любая теория всегда нечто описывает, но далеко не всякое описание является научным. Главное в научном описании – точность, строгость, однозначность. Важнейшим средством описания служит язык: как естественный, так и научный, последний создаётся как раз для увеличения точности и строгости при фиксации свойств и качеств объектов.

3.Объяснительная также производна от отражательной функции. Объяснение уже предполагает поиск законосообразных связей, выяснение причин появления и протекания тех или иных феноменов. Иными словами, объяснить – значит, во-первых, подвести единичное явление под общий закон (например, единичный случай падения кирпича на землю можно подвести под общий закон тяготения, который нам покажет, почему кирпич полетел именно вниз (а не вверх или не остался висеть в воздухе) и именно с такой скоростью (или ускорением) и, во-вторых, найти причину, породившее это явление (в нашем примере такой причиной, обусловившей падение кирпича, будет сила земного тяготения, гравитационное поле Земли).

4. Прогностическая функция проистекает из объяснительной: зная законы мира, мы можем экстраполировать их на будущие события и, соответственно, предвидеть их ход. Например, я могу достоверно предполагать (причём со стопроцентной вероятностью!), что выброшенный мной в окно кирпич упадёт на землю. Основу для такого прогноза, с одной стороны, составляет обыденный опыт, с другой стороны, -- теория всемирного тяготения. Привлечение последней может сделать прогноз более точным⁵³. В современных науках, имеющих дело со сложными самоорганизующимися и «человекоразмерными» объектами абсолютно точные прогнозы являются редкостью: и дело здесь не только в сложности исследуемых объектов, имеющих множество независимых параметров, но и в самой динамике процессов самоорганизации, в которых случайность, малое силовое воздействие в точках бифуркации может радикально изменить направление развития системы.

5. Ограничительная (запрещающая) функция коренится в принципе фальсифицируемости, согласно которому теория не должна быть всеядной, способной объяснить любые, в первую очередь, ранее неизвестные, явления из своей предметной области, напротив, «хорошая» теория должна запрещать те или иные события(например, теория всемирного тяготения запрещает полёт кирпича, выброшенного из окна, вверх; теория относительности ограничивает предельную скорость передачи материальных взаимодействий скоростью света; современная генетика запрещает наследование благоприобритённых признаков)⁵⁴.

6.Систематизирующаяфункция детерминирована стремлением человека к упорядочению мира, а также свойствами нашего мышления, спонтанно стремящегося к порядку⁵⁵. Теории выступают важным средством систематизации, конденсации информации просто в силу имманентной им организации, логической взаимосвязи (выводимости) одних элементов с другими. Простейшей формой систематизации являются процессыклассификации. Например, в биологии классификации видов растений и животных необходимо предшествовали эволюционным теориям: только на обширном эмпирическом материале первых стало возможно выдвижение последних⁵⁶. В психологии, пожалуй, наиболее известные классификации относятся к типологии личности: Фрейд, Юнг, Фромм, Айзенк, Леонгард и др. внесли значимый вклад в эту область науки.

7. Эвристическая функция акцентирует роль теории как «мощнейшего средства решения фундаментальных задач познания действительности»⁵⁷. Иными словами, теория не только отвечает на вопросы, но также ставит новые проблемы, открывает новые области исследования, которые затем старается исследовать в процессе своего развития. Нередко вопросы, поставленные одной теорией, решает уже другая. Например, Ньютон, открыв гравитационную силу, не смог ответить на вопрос о природе тяготения, эту проблему решил уже Эйнштейн в общей теории относительности. В психологии самой эвристичной теорией до сих пор остаётся, по-видимому, психоанализ. По этому поводу Хьелл и Зиглер пишут: «Хотя исследования, касающиеся психодинамической теории Фрейда, не могут безоговорочно доказать его концепции ( так как верифицируемость теории низка), он вдохновил многих учёных, показав им, в каком направлении можно проводить исследования, чтобы улучшить наши знания о поведении. Буквально тысячи исследований были подсказаны теоретическими утверждениями Фрейда»⁵⁸. В плане эвристической функции нечёткость, незавершённость теории выступают скорее достоинствами, чем недостатками. Такова теория личности Маслоу, представляющая собой скорее собрание восхитительных догадок и предположений, чем чётко оформленную структуру. Во многом именно в силу своей незавершённости вкупе со смелостью выдвинутых гипотез она «послужила стимулом для исследования самоуважения, вершинного переживания и самоактуализации,…оказала влияние не только на исследователей в области персонологии, но также и в сфере образования, менеджмента и здравоохранения»⁵⁹.

8. Практическая функция олицетворяется известным афоризмом немецкого физика 19-го века Роберта Кирхгофа: «Нет ничего практичнее, чем хорошая теория». Действительно, теории мы строим не только для удовлетворения любознательности, но, прежде всего, для понимания окружающего мира. В понятном, упорядоченном мире мы не просто чувствуем себя в большей безопасности, но и можем в нём успешно действовать. Таким образом, теории выступают средством решения личных и общественных проблем, повышают эффективность нашей деятельности. В эпоху постнеклассики практическая значимость научного знания выдвигается на первый план, что неудивительно, ведь современное человечество стоит перед лицом глобальных проблем, преодоление которых большинством учёных видится возможным лишь на пути развития науки.

Виды теорий выделяются на основании их структуры, определяемой, в свою очередь, методами построения теоретического знания. Существуют три основных, «классических» типа теорий: аксиоматические (дедуктивные), индуктивные и гипотетико-дедуктивные. Каждому из них соответствует своя «построительная база» в лице трёх аналогичных методов.

Аксиоматические теории, утвердившиеся в науке ещё с античности, олицетворяют точность и строгость научного знания. Сегодня они наиболее распространены в математике (формализованная арифметика, аксиоматическая теория множеств), формальной логике (логика высказываний, логика предикатов) и некоторых разделах физики (механика, термодинамика, электродинамика). Классический пример такой теории – геометрия Евклида, долгие века считавшаяся образцом научной строгости. В составе обычной аксиоматической теории выделяют три компонента: аксиомы (постулаты), теоремы (выведенное знание), правила вывода (доказательства).

Аксиомы (от греч. axioma «удостоенное, принятое положение») – принимаемые за истинные (как правило, в силу самоочевидности) положения, в совокупности составляющие аксиоматику как фундаментальный базис конкретной теории⁶⁰. Для их введения используются предварительно сформулированные основные понятия (определения терминов). Например, Евклид перед формулировкой основных постулатов даёт определения «точки», «прямой», «плоскости» и др. Вслед за Евклидом (впрочем, создание аксиоматического метода приписывается не ему, а Пифагору) строить знание на основе аксиом пытались строить многие: не только математики, но и философы (Б. Спиноза), социологи (Дж. Вико), биологи (Дж. Вуджер). Взгляд на аксиомы как на вечные и незыблемые начала познания серьёзно пошатнулся с открытием неевклидовых геометрий, в 1931 К. Гёдель доказал, что даже простейшие математические теории нельзя полностью построить в качестве аксиоматических формальных теорий (теорема о неполноте)⁶¹. Сегодня понятно, что принятие аксиом обусловлено конкретным опытом эпохи, с расширением последнего даже самые, казалось бы, незыблемые истины могут оказаться ошибочными⁶².

Из аксиом по определённым правилам выводятся (дедуцируются)⁶³ остальные положения теории (теоремы), последние и составляют основной массив аксиоматической теории. Правила изучаются логикой – наукой о формах правильного мышления. В большинстве случаев они представляют собой законы классической логики: такие, как закон тождества («всякая сущность совпадает сама с собой»), закон противоречия («никакое суждение не может быть одновременно истинным и ложным»), закон исключённого третьего («всякое суждение или истинно, или ложно, третьего не дано»), закон достаточного основания («всякое принимаемое суждение должно быть надлежащим образом обосновано»). Часто эти правила применяются учёными полуосознанно, а иногда и вовсе неосознанно. Как отмечалось выше, исследователи нередко совершают логические ошибки, опираясь больше на собственную интуицию, чем на законы мышления, предпочитая использовать более «мягкую» логику здравого смысла

Если аксиоматические теории релевантны математическому и формально-логическому знанию, то гипотетико-дедуктивные теории специфичны для естественных наук. Создателем гипотетико-дедуктивного метода считается Г.Галилей, который заложил также основы экспериментального естествознания⁶⁴. После Галилея этот метод использовали (правда, большей частью неявно) многие физики, от Ньютона до Эйнштейна, а потому он до недавнего времени считался основным в естествознании.

Суть метода состоит в выдвижении смелых предположений (гипотез), истинностное значение которых неопределённо. Затем из гипотез дедуктивно выводятся следствия до тех пор, пока мы не придём к таким утверждениям, которые можно сопоставить с опытом. Если эмпирическая проверка удостоверяет их адекватность, тогда правомерен вывод (в силу их логической взаимосвязи) о правильности исходных гипотез. Таким образом, гипотетико-дедуктивная теория представляет собой систему гипотез различной степени общности: на самом верху располагаются наиболее абстрактные гипотезы, а на низшем уровне – наиболее конкретные, но подлежащие прямой опытной верификации. Следует отметить, что такая система является всегда неполной, а потому может быть расширена за счёт дополнительных гипотез и моделей.

Чем больше из теории можно вывести новаторских, удостоверяемых последующим опытом следствий, тем большим авторитетом она пользуется в науке. Российский астроном А. Фридман в 1922 году из теории относительности Эйнштейна вывел уравнения, доказывающие её нестационарность, а в 1929 году американский астроном Э. Хаббл обнаружил «красное смещение» в спектре далёких галактик, удостоверяющее правильность и теории относительности, и уравнений Фридмана. В 1946 году американский физик российского происхожденияГ. Гамов из своей теории горячей Вселенной вывел следствие о необходимости наличия в космосе микроволнового изотропного излучения с температурой около 3 К, а в 1965 году это излучение, получившее название реликтового, было обнаружено астрофизиками А. Пензиасом и Р. Вильсоном. Вполне закономерно, что и теория относительности, и концепция горячей Вселенной вошли в «твёрдое ядро» современной научной картины мира.

Индуктивные теории в чистом виде в науке, по-видимому, отсутствуют, поскольку не дают логически обоснованного, аподиктического знания. Поэтому скорее следует говорить об индуктивном методе, который также характерен, прежде всего, для естествознания, поскольку позволяет перейти от опытных фактов сначала к эмпирическим, а затем и теоретическим обобщениям. Иными словами, если дедуктивные теории строятся «сверху вниз» (от аксиом и гипотез к фактам, от абстрактного к конкретному), то индуктивные – «снизу вверх» (от единичных явлений к универсальным выводам).

Основоположником индуктивной методологии признаётся обычно Ф. Бэкон, хотя определение индукции дал ещё Аристотель⁶⁵, а эпикурейцы считали её единственным авторитетным методом доказательства законов природы⁶⁶. Интересно, что, возможно под влиянием авторитета Бэкона, Ньютон, опиравшийся на деле в основном на гипотетико-дедуктивную методологию, объявлял себя сторонником индуктивного метода⁶⁷. Видным защитником индуктивной методологии являлся наш соотечественник В.И. Вернадский, полагавший, что именно на основе эмпирических обобщений надлежит строить научное знание: до тех пор, пока не обнаружится хотя бы один факт, противоречащий полученному ранее эмпирическому обобщению (закону), последнее надлежит считать истинным⁶⁸.

Начинается индуктивный вывод обычно с анализа и сравнения данных наблюдения или эксперимента. Если при этом в них усматривается нечто общее, сходное (например, регулярная повторяемость какого-либо свойства) при отсутствии исключений (противоречащих сведений), тогда данные обобщаются в форме универсального положения (эмпирического закона)⁶⁹.

Различают полную (совершенную) индукцию, когда обобщение относится к конечнообозримой области фактов, инеполную индукцию, когда оно относится к бесконечно- или конечнонеобозримой области фактов. Для научного знания наиболее важна вторая форма индукции, поскольку именно она даёт приращение нового знания, позволяет перейти к законосообразным связям. Однако неполная индукция не является логически обоснованным рассуждением, так как никакой закон не соответствует переходу от частного к общему. Поэтому неполная индукция носит вероятностный характер: всегда есть шанс появления новых фактов, противоречащих наблюдавшимся ранее⁷⁰.

«Беда» индукции в том, что единственный опровергающий факт делает несостоятельным эмпирическое обобщение в целом. Этого нельзя сказать о теоретически обоснованных утверждениях, которые могут считаться адекватными даже при столкновении со многими противоречащими фактами⁷¹. Поэтому, чтобы «усилить» значимость индуктивных обобщений учёные стремятся обосновать их не только фактами, но и логическими доводами, например, вывести эмпирические законы в качестве следствий из теоретических предпосылок или найти причину, детерминирующую наличие у объектов сходных признаков. Тем не менее, индуктивные гипотезы и теории в целом носят описательный, констатирующий характер, обладают меньшим объяснительным потенциалом, чем дедуктивные. Однако в перспективе индуктивные обобщения нередко получают теоретическую поддержку, описательные теории трансформируются в объяснительные.

Рассмотренные основные модели теорий выступают преимущественно в качестве идеально-типических конструкций. В реальной научной практике естествознания при построении теорий учёные, как правило, используют одновременно и индуктивную, и гипотетико-дедуктивную методологию (причём нередко интуитивно): движение от фактов к теории сочетается с обратным переходом от теории к проверяемым следствиям. Более конкретно механизм строительства, обоснования и проверки теории можно представить схемой: данные наблюдения → факты → эмпирическое обобщение → универсальная гипотеза → частные гипотезы → проверяемые следствия → постановка эксперимента или организация наблюдения → интерпретация результатов опыта → вывод о состоятельности (несостоятельности) гипотез → выдвижение новых гипотез. Переход от одного этапа к другому далеко нетривиален, требует подключения интуиции и известной изобретательности. На каждой стадии учёный также осуществляет рефлексию полученных результатов, нацеленную на понимание их значения, соответствия стандартам рациональности, элиминацию возможных ошибок.

Разумеется, не любая удостоверенная опытом гипотеза трансформируется впоследствии в теорию. Чтобы образовать вокруг себя теорию гипотеза (или несколько гипотез)⁷²должна быть не только адекватной и новой, но и обладать мощным эвристическим потенциалом, относиться к широкой области явлений.