Смекни!
smekni.com

Теория и гипотеза (стр. 1 из 4)

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 Bтогда 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.