Глава 8. Понятие теории

Каждый раз, когда методология приступает к анализу языка науки, она сталкивается со следующей спецификой теоретических знаний. Выясняется, что высказывания теоретического языка говорят непосредственно не о материальных предметах, с которыми мы оперируем в практике, а о связях и отношениях особых идеаль­ных конструктов, которые принято называть абстрактными объ­ектами. Отсюда, конечно, не следует, что теоретические знания не отражают действительность. Речь идет лишь о том, что такое отражение является опосредованным и осуществляется оно путем формирования системы абстрактных объектов научной теории.

Научная теория, как системати­зированная совокупность высказываний об определенной области объективной реальности или мышления, как правило, содержит высказывания, относящиеся как к отдельным положениям вещей, так и к классам положений (замкнутым или открытым). Высказывания, которые относятся к открытым классам и в силу этого отражают общую и существенную неизменную связь между элементами класса, мы называем также высказываниями о законе. Высказывания об отдельных положениях, поскольку они не вытекают из общих высказываний о за­коне, а возникают как результат непосредственного на­блюдения, эксперимента и т. п., мы будем называть эмпирическими высказываниями. К задачам научной теории относится как анализ эмпири­ческих ситуаций и вытекающих из них объективных закономерных взаимосвязей, так и предсказание ожидае­мых, реально возможных положений, перешедших в сфе­ру объективного, которое, с одной стороны, служит для ориентации деятельности людей и, с другой сторо­ны, может объяснить истинное содержание самой тео­рии.

Между объектами реальности, выде­ленными человеческой практикой, и системой абстрактных объ­ектов теории существуют более сложные связи. Известно, что лишь некоторые из теоретических объектов могут быть самостоятельно спроецированы на действительность. Большая же их часть соотносится с изучаемой предметной областью только косвенно, благодаря корреляциям с абстрактными объектами первого типа. Эта часть теоретических объектов получает свое оправдание толь­ко внутри теории, в системе смысловых связей и отношений ее высказываний. Уже отсюда можно заключить, что абстрактные объекты, составляющие смысл теоретических терминов и высказываний, не могут быть простым конгломератом не связанных между собой элементов. Они всегда образуют целостную систему.

Конструирование одних абстрактных объектов из других по правилам языка данной теории всегда должно удовлетворять прин­ципу целостности создаваемой системы теоретических объектов.

Каждый вновь вводимый объект, вступая в отношения с уже построенными теоретическими конструктами, должен согласовываться с ними. Он не должен вызывать появления у них таких новых свойств, которые были бы несовместимы с ранее задан­ными признаками. И это одно из основных требований, которое выполняется при развертывании содержания теории. Прежде всего, в содержании теории следует выделить корреляции фундаментальных абстракт­ных объектов, которые вводятся через ее постулаты и опреде­ления. Видоизменяя или элиминируя хотя бы один из таких объектов, мы сразу же видоизменяем всю теорию. Это показатель целостности.

В основании сложившейся теории всегда мож­но обнаружить взаимосогласованную сеть абстрактных объектов, определяющую специфику данной теории. Эту сеть объектов назовем фундаментальной теоретической схемой.

В содержании развитой теории, кроме ее фундаментальной схемы, можно выделить еще один слой организации абстрактных объектов, который обозначим как уровень «частных теоретических схем».

Рис. 1

Если рассматривать научную теорию в аспек­те внутренних смысловых связей ее терминов и высказываний, то мы наталкиваемся на весьма сложную организацию содержа­ния теоретических знаний. Здесь нет линейной цепочки абстракт­ных объектов, последовательно конструируемых один из другого. Скорее можно говорить о некоторых узловых системах таких объектов, вокруг которых формируются непосредственно относя­щиеся к ним «дочерние» конструкты. Своеобразным каркасом, сцепляющим все эти элементы в единую организацию, служат фундаментальная теоретическая схема и формирующиеся на ее основе частные схемы, входящие в состав научной теории.

В эмпирической схеме оказываются представленными все существенные характе­ристики объектов, взаимодействующих в реальном опыте. И в этом смысле она буквально является схемой такого взаимодейст­вия, изображающей типические черты той или иной конкретной экспериментально-измерительной ситуации. Но тогда по-новому предстает перед нами и природа теоретических схем. Каждой из них в принципе может быть поставлен в соответствие некоторый класс эмпирических схем. Следует учитывать, что схема задает не каждую данную в некоторый промежуток времени реальную экспериментальную ситуацию, а тип такой ситуации.

И с этих позиций теоретическую схему можно рассматривать как инвариантное содержание эмпирических схем. Но посколь­ку последние выступают как изображение типовых черт экспери­ментально-измерительных ситуаций, то под этим углом зрения необходимо рассмотреть и корреляции абстрактных объектов тео­ретической схемы. Тогда они предстают как своего рода идеализи­рованный эксперимент, снимающий существенные черты реальной экспериментальной практики.

Фундаментальные схемы, лежащие в основании развитой тео­рии, также можно истолковать как предельно идеализированное эмпирической зависимости из теоретического закона, но и «снизу», как содержание эмпирической зависимости, возникшей в результате статистической обработки данных наблюдений, благодаря чему эти две зави­симости и являются принципиально сопоставимыми. В процессе стати­стической обработки сравниваются между собой протоколы наблюдений. В результате таких сопоставлений все объекты, взаи­модействующие в опыте, оказываются определенными только по статистически инвариантным признакам.

На этой основе выстраивается эмпирическая схема, обобщающая класс определенных экспериментальных взаимодействий. Чтобы получить теорети­ческий инвариант, нужно заранее знать, что та или иная группа эмпи­рических схем образует класс. Этот класс легко установить «сверху», при редукции теоретических схем к эмпирическим. Но при движении снизу, когда переходят от одной эмпирической схемы к другой, вовсе не оче­видно, что они имеют общее содержание.

Познающему субъекту предмет исследования всегда дан не в форме созерцания, а в форме практики. Поэтому у него нет иного способа видения действительности, кроме как сквозь призму этой практики. Вот почему в содержании всех слоев науч­ного знания мы находим схематизированное и идеализированное изображение существенных черт практики, которое вместе с тем (а вернее, в силу этого) служит изображением исследуемой действительности.

Схемы, составля­ющие основу теоретического содержания языка эмпирических на­ук, имеют две неразрывно связанные между собой стороны:

1. они выступают как особая модель экспериментально-измерительной практики;

2. одновременно служат системным изо­бражением предмета исследования.

В эмпирических науках практика предстает, пре­жде всего, в виде экспериментально измерительных операций, вы­являющих устойчивые и повторяющиеся состояния природных процессов. Эти состояния, будучи предметом исследования эмпирической науки, в самом ее основании определяются системой про­цедур эксперимента и измерения, которые фиксируют отношения и свойства взаимодействующих в опыте предметов.

Связь языков между собой позволяет вводить соответствующие новым содержаниям объекты других уровней, благодаря че­му оказывается возможным прогнозировать практику, предсказы­вая результаты будущих экспериментов. По-видимому, в сложив­шейся теории эта связь различных слоев языка науки достигает­ся за счет особых форм языка, которые входят в состав теории и описывают способ редукции теоретических объектов к объектам нижележащих уровней. На наш взгляд, эти функции выполняет язык операциональных опре­делений.

Рассматривая природу теоретических схем на­уки, легко убедиться, что проецирование их на эмпирический ма­териал представляет такие схемы в качестве изображения соответствующей экспериментальной практики. Проекция же теорети­ческих схем на картину мира превращает ее в изображение пред­мета данной теории. Обе эти проекции условно можно изобразить следующим образом (см. рис. 2). Каждой из них соответствует описание объектов теоретической схемы в терминах особого язы­ка. С одной стороны — это предположения, обеспечивающие связь основных терминов теории с терминами, в которых формулиру­ется картина мира, принятая на том или ином этапе развития науки. С другой стороны — это операциональные определения, обеспечивающие связь теоретических терминов с эмпирией. Оба типа предложений входят в состав языка физической теории.

Всякая теоретическая схема вначале строится как «гипотетическая модель», которая затем накладывается «сверху» на опытные факты. Такое построение осуществляется за счет использования абстрактных объектов, ранее сформированных в сфе­ре теоретического знания и применяемых в качестве «строитель­ного материала» при создании новой модели.

Математический формализм

Математический формализм

Картина мира

Теоритическая схема

Онтологический смысл

«онтоло-гическая проекция»

Операциональный смысл

«эмпирическая проекция»

Эмпирический материал

Рис. 2

Процедура переноса абстрактных объектов из одних областей знания в другие и «монтаж» из них новых гипотетических схем характерны для науки. В плане логики исследования эта процедура целенаправлена следующими факторами.

Во-первых, выбор исходных абстрактных объектов и их мон­таж не произвольны, а во многом детерминированы принятой ис­следователем картиной мира.

Во-вторых, после создания модели происходит процесс адапта­ции ее к эмпирическому материалу, в ходе которого гипотети­ческая модель перестраивается и превращается в теоретическую схему. Начинается это движение с выбора картины мира, которая указывает, откуда заимствовать и как сочленять абстрактные объекты будущей модели. Картина мира способна сыграть эту роль прежде всего потому, что она вводит предварительное изображение предмета научного исследования.

Но кроме этого следует учесть, что в картине мира представлен одновременно и метод исследования. Если принять во внимание, что предмет познания задан в форме практики, то на картину мира мы можем смотреть как на онтологизированную схему объектов действительности, которые могут быть выявлены в рамках фиксированного типа экспериментально-измерительных процедур. Все, что не может быть дано в системе этого типа про­цедур, не принадлежит к предмету создаваемой теории, и должно остаться за ее рамками. В этом понимании ввести новую картину мира — значит ввести схему нового типа экспериментально-изме­рительной деятельности (новый метод), задавая новые предметы теоретического исследования в виде представлений о природе «как таковой».

Картина мира, задавая общие представления о структуре действительности, тем самым указывает, какие области науки име­ют сходные предметы исследования. Так возникает «подсказка», откуда черпать «строительный материал» для будущих гипоте­тических моделей. В то же время, выступая как схема измере­ния, картина мира подсказывает, как соединять абстрактные объ­екты теории. Ведь в создаваемой гипотетической конструкции абстрактные объекты должны быть скоррелированы таким образом, чтобы хотя бы «вчерне» соответствовать обобщаемой в тео­рии структуре измерительных ситуаций. В этом смысле физиче­ская картина мира задает своеобразную программу построения теории.

За­метим, что обусловленные картиной мира процедуры трансляции и монтажа абстрактных объектов могут протекать в двух вари­антах:

- По отношению к простым формам теоретического знания они осуществляются в виде переноса содержательно понятых терминов из одной теории в другую.

- Но, заимствуя аб­страктные объекты из других областей теоретического знания и перенося их в новую систему отношений, исследователь тем са­мым перестраивает исходные объекты, наделяя их новыми гипо­тетическими свойствами. В этом процессе может быть создана нетривиальная структура, изображающая новый объект исследо­вания. Но может произойти и разрушение абстрактных объектов, когда один определяющий их признак будет исключать другой, также определяющий. Поэтому после того как создана гипоте­тическая модель, начинается особый этап исследования, связан­ный с процедурой обоснования данной модели. Такое обоснование связано с адаптацией введенной «сверху» гипотетической конст­рукции к соответствующему эмпирическому материалу.

Обозначив операции перестройки абстрактных объектов как их конструктивное введение в теоретическую модель, подчеркнем, что такого рода процедура, по-видимому, представляет собой про­цесс построения операциональных определений. Она осуществляется и при создании развитой теории, с той только разницей, что здесь роль эмпирического материала берут на себя уже сами «частные теоретические» схемы.

В ходе своего обоснования объекты первоначальных гипоте­тических моделей, как правило, весьма радикально перестраива­ются; поэтому такие модели, становясь схемами теорий, приобре­тают иной смысл по сравнению со своим первоначальным вариан­том. Отсюда возникает необходимость проверить, согласуется ли созданная схема с той исходной картиной мира, на базе которой она была первоначально введена.

Здесь могут возникнуть следующие ситуации.

1. Теоретическая схема легко «проецируется» на картину ми­ра, не затрагивая ее основ.

2. Интерпретационная схема теории не согласуется с прежней картиной мира. Это наиболее интересный вариант, связан­ный с перестройкой картины мира. Здесь ее абстрактные объекты «проверяются на конструктивность» путем соотнесения с объекта­ми теоретических схем, которые играют для картины мира роль своеобразного эмпирического материала. Таким образом, процедура конструктивного введения объектов обес­печивает своеобразную «перекачку» знаний об эмпирически выяв­ленных особенностях физических процессов в картину мира. Тем самым картины мира также трансформируются по мере развития науки, хотя и медленнее, чем теории.

Следует отметить, что процедура конструктивного введе­ния абстрактных объектов является одним из важнейших методов построения теоретических знаний. Именно она в первую очередь гарантирует объективную ценность теоретических схем и их прин­ципиальную пригодность для предсказаний результатов опыта. И в свете сказанного представляется возможным сделать следую­щий методологический вывод.

Чтобы модель, лежащая в фундаменте теоретических знаний, предстала в качестве обоснованного содержания теории, нужно каждый ее абстрактный объект построить на базе мысленных экс­периментов, опирающихся на тот экспериментальный материал, ассимиляция которого предполагается в рамках создаваемой си­стемы знания. Именно этот методологический принцип всегда использовался при построении теоретических знаний.

Функции научной теории

Функции теории — это общие типы решаемых ею задач. К ис­следованию функций теории приводят анализ места научной тео­рии в человеческой деятельности, изучение влияния теории на прогресс науки, работа над проблемой соотношения теории и практики.

Теория представляет собой логически упорядоченную систему знания. Она включает в свой состав научные законы различных уровней. Наиболее общие положения, составляющие фундамент теоретической системы, носят название принципов или постула­тов теории. «Нижний» уровень иерархии научных законов составляют экспериментальные законы. Кроме принципов и экспериментальных законов, теория содержит поло­жения средней степени общности, которые связывают между собой ее «верхний» и «нижний» уровни (см. рис. 1).

Экспериментальные законы по своему логическому статусу — «полноценные» научные законы. К ним не относятся так называемые эмпирические правила, которые сопряжены с рядом ис­ключений (например, некоторые правила реакционной способности в химии). Экспериментальные законы не обязательно воз­никают путем обобщения данных опыта, а могут быть получены и дедуктивным путем: выведены из принципов теории.

Экспериментальные законы отличаются от других научных законов не менее, как двумя чертами.

Первая черта следующая: для каждого дескриптивного (нелогического) термина экспериментального закона можно указать, по крайней мере, одну выполнимую экспериментальную процедуру, реализация которой позволяет определить этот термин в терминах непосредственного наблюдения. В частном случае, когда экспериментальный закон выражен математическим уравнением, значения всех перемен­ных этого уравнения могут быть получены прямым измерением, без каких-либо дополнительных подсчетов. Иными словами, эти значения могут быть просто сняты с приборов. Теоретические законы (принципы теории и законы средней степени общности), вообще говоря, не обладают этим признаком. Они, как правило, содержат такие дескриптивные термины, которые не могут быть определены в терминах непосредственного наблюдения (напри­мер, «атом» в классической атомистике).

Вторая черта состоит в том, что эксперимен­тальные законы могут быть подтверждены непосредственным со­поставлением с данными опытов. Принципы теории (и другие теоретические законы) подтверждаются, как правило, косвенным путем. С экспериментом сопоставляются не сами эти положения, а выведенные из них экспериментальные законы.

Экспериментальные законы и принципы теории выполняют различные функции в научном исследовании. Экспериментальные законы обладают более узкой областью применения, нежели прин­ципы теории: они помогают планировать эксперименты и систе­матизируют их результаты в некоторой ограниченной области исследований. Принципы теории оказывают влияние на экспери­ментальные исследования через посредство экспериментальных законов: либо систематизируют уже известные законы, либо тем или иным способом благоприятствуют установлению новых экспериментальных законов.

Сформировавшаяся научная теория не представляет собой за­стывшую систему знания. Она непрерывно развивается (экстен­сивно развивается), стремясь включить в сферу своего примене­ния все новые и новые области исследований. По отношению к какой-либо теории экспериментальные законы могут быть разби­ты на два класса:

- класс экспериментальных законов, входящих и состав теоретической системы,

- класс экспериментальных зако­нов, лишь «окружающих» теорию.

Первые являются необходимым звеном в системе подтверждения теоретических принципов, вторые ассимилируются теорией в процессе ее экстенсивного развития. «Окружение» теории пополняется за счет новых эксперименталь­ных законов, установленных при помощи теории.

Экстенсивное развитие теории может рассматриваться как ее функционирование. Осуществление каждой функции теории пред­ставляет собой этап экстенсивного развития последней. Функции теории различаются по тому типу связи, которая возникает меж­ду теорией и экспериментальным законом в результате осуществ­ления этой функции.

Классификация функций теории

Рассмотрим три функции научной теории: предсказательную, описательную и объяснительную. Основу этой классификации со­ставляет выделение трех весьма общих познавательных проце­дур: предсказания, описания и объяснения.

Теоретическим предсказанием называется вывод из теории нового научного положения, которое может быть сопоставлено с результатами эксперимента и стать экспериментальным законом. Теоретическое предсказание не может основываться только на принципах теории. Часто в основание теоретического предсказа­ния подключаются гипотезы, которые первоначально не входили в состав теоретической системы (см. раздел «Научное предсказание»).

Описанием называется сообщение о некотором данном в наблюдении предмете, выполненное с такой степенью точно­сти, которая позволяет отличить этот предмет от других. Так же как и предсказание, описание состоит из двух частей: основа­ния и результата. Основанием описания является знание, накоп­ленное прошлым опытом человека, а результатом — знание о предмете, с которым человеку впервые пришлось столк­нуться. Основание опи­сания является моделью подлежащих описанию предметов. Ины­ми словами, знание о тех предметах, которые человек когда-то наблюдал, замещает на первых порах знание о тех предметах, с которыми человеку впервые пришлось столкнуться, и операции с первым типом знания дают возможность получить второй тип, т. е. описать эти предметы.

Достаточно сложные и общественно-значимые описания выполняются человеком на каком-либо языке. Язык представляет собой более высокий уровень моделирования мира, нежели систе­ма чувственных образов. Одним из «рацио­нальных зерен» гипотезы Сепира — Уорфа является утверждение о зависимости описаний от того языка, на котором они проводят­ся. Никто не может описывать природу в отрыве от того языка, который он впитывал с детства и на котором он получал образо­вание. Два описания одного и того же предмета, выполненные на различных языках, могут быть в чем-то различными.

Теоретическим описанием называется установление с по­мощью теории нового экспериментального закона, резюмирующе­го некоторую совокупность уже известных экспериментальных данных. Рассматривая теорию как языковую систему, теоретиче­ское описание можно определить как установление эксперимен­тального закона, сформулированного при помощи терминов слова­ря теории.

Теория в процессе описания выступает в качестве модели экспериментальных законов. Теоретическое описание связано с мысленным экспериментированием. Оперируя теоретическими по­нятиями, мы находим ту форму связи между эксперименталь­ными данными, которая составляет содержание того или иного экспериментального закона. Экспериментальный закон является моделью экспериментальных процедур: понимая эксперименталь­ный закон, мы уже знаем главное о путях и результатах соответствующего эксперимента. Теория же лишь косвенным образом моделирует эксперимент, предваряя в ходе описания те или иные экспериментальные законы.

Теоретические законы являются моделями возникших в результате описания экспериментальных законов: эти экспериментальные законы состоят только из тех элементарных высказываний, которые включают в свой состав теоретические законы.

Объяснением какого-либо положения называется установ­ление такого положения, в котором раскрывается сущность пред­метов, описанных первым положением. Мы будем учитывать два аспекта объяснения, соответствующие двум аспектам категории «сущность». Во-первых, объясняющее положение указывает тот способ, которым можно получить объясняемое; объясняемое положение выводится из объясняющего. Во-вторых, объясняющее положение служит моделью объясняемого. Нам достаточно знать объясняющее положение, и мы уже знаем главное в объяс­няемом.

Теоретическое объяснение, так же как и уже разобранные процедуры, состоит из основания и результата. Однако само осно­вание теоретического объяснения состоит из двух частей. Первая его часть (экспланандум, то, что объясняется) представляет со­бой экспериментальный закон. Вторая часть (эксплананс, то, что объясняет) состоит из теории и некоторого другого эксперимен­тального закона (или экспериментальных законов). Результат теоретического объяснения — установление особого отношения между объясняемым экспериментальным законом и теорией.

Это отношение опять же двойственно. Во-первых, в ходе объ­яснения устанавливается тот факт, что экспериментальный закон выводится при помощи теории. Во-вторых, теория в процессе объяснения выступает в качестве модели объясняемого экспери­ментального закона. Этот второй аспект объяснения представляет собой то, что обычно называют установлением физического смысла экспериментального закона. Объяснить явление значит дать упрощенную его схему, раскрыть его «механизм». Объяснение, как и описание, связано с проведением мысленных эксперимен­тов. Объяснить экспериментальный закон значит понять теорию как мысленное продолжение тех экспериментов, которые резюми­рованы этим законом.

Для экспликации теоретического объяснения не годится классическая теория дедукции. Здесь возникают парадоксы материальной импликации. Объяснение экспериментального закона неверной теорией нельзя признать истинным. Одним из средств экспликации теоретического объяснения может служить понятие сильного логического следования. Правила сильного следования должны удовлетворять следующим требованиям: высказывание А логически следует из высказывания В, если каждое логическое условие истинности В есть логическое условие истинности А и если в А входят только такие элементарные высказывания, которые входят в В.

Выделяя описательную и объяснительную функции науч­ной теории, мы имеем право не рассматривать в качестве само­стоятельной функции теории ее систематизирующую (обобщаю­щую) функцию. Действительно, теория может систематизировать результаты экспериментов двумя способами:

во-первых, она мо­жет служить моделью установления нового экспериментального закона (описательная функция теории);

во-вторых, может свести ряд экспериментальных законов в единую систему, объясняя каждый из них (объяснительная функция).

Первый вид обоб­щения часто называют индуктивным обобщением, а второй — дедуктивным.

Теоретическое объяснение занимает особое место среди функ­ций теории. Оно составляет фундамент теоретического предска­зания и описания. Чем более широкий круг явлений объясняет теория, тем больше уверенность исследователя в том, что, при­меняя теорию как инструмент описания и предсказания, он на­ходится на правильном пути.

Теоретическое предсказание и теоретическое описание, как правило, опережают теоретическое объяснение. Теория предска­зывает и описывает более широкий круг явлений, чем объяс­няет. Исследователь сначала получает некоторое новое положе­ние при помощи теории, а затем уже старается его обосновать. В процессе объяснения, как уже отмечалось, теория развивает­ся. Промежуточные положения, возникшие в ходе теоретического объяснения какого-либо экспериментального закона, сами могут служить основой для предсказания и описания. Объяснение об­наруживает пределы теории.

Объяснение теорией более широкого класса объектов в свою очередь увеличивает возможности ее предсказательного и описа­тельного применения. Здесь наблюдается своеобразная обратная связь: теоретические предсказания и описание ставят новые за­дачи перед теоретическим объяснением, а теоретическое объяснение стимулирует реализацию предсказательной и описательной функций теории.

Некоторые авторы выделяют также в качестве отдельной экспликативную функцию. Экспликативная функция научной теории в познава­тельно-теоретическом смысле нацелена на то, чтобы установить между данными в теории эмпирическими вы­сказываниями или высказываниями о законах такие от­ношения, которые позволят выводить одно высказывание из другого. Теоретическое объяснение есть процесс получения логического вывода (в особых случаях дедуктивного вывода), с помощью которого высказыва­ние об эмпирическом (установленном посредством на­блюдения, эксперимента и т. д.) или закономерном явлении может быть выведено из других, уже содержащихся в теории высказываний.

В гносеологическом плане объяснение соответствует переходу от простого описания положения дел в эмпирическом высказывании к его сущности, то есть лежащей в его основе объек­тивной взаимосвязи, или от сущности определенного порядка (сформулированной в высказывании о законе) к сущности более высокого порядка (сформулированной в высказывании о законе большей обобщенности). В то время как в эмпирическом высказывании или высказывании о законе утверждается, что данное положение дел существует или создано, объяснение должно отве­тить на вопрос, почему оно существует.