3 Способи побудови та підтвердження наукових теорій.
Існує ряд вимог до наукових теорій, які визначають ступінь їх науковості. Серед таких вимог можна вказати:
• визначення та чітка вказівка діапазону пояснювальних теорією предметів і явищ - предметну віднесеність теорії;
• чітке формулювання пояснювальних принципів теорії;
• «пояснювальну силу» теорії - діапазон пояснювальних предметів і явищ, а також діапазон пророкованих і емпірично підтверджуваних наслідків (прогнозів), логічно виведених з теорії.
Існує ряд підстав, відповідно до яких можна виділяти різні способи побудови сучасних наукових теорій.
Розрізняють теорії: а) аксіоматичні: будуються на системі необхідних і достатніх аксіом, які недоведені в рамках теорії. Так будуються логіко-математичні теорії (наприклад, згадайте постулати Евкліда, на які спирається класична геометрія); б) гіпотетико-дедуктивні: будуються на припущеннях, висунутих з метою пояснення певної множини емпіричних фактів. Так будується більшість сучасних природно - наукових теорій.
Досить часто сучасні наукові теорії розрізняють за ступенем узагальнення:
• теорії «нижнього рівня» - основу утворюють емпіричні узагальнення, в яких поняття мають безпосередню, дослідно дану предметну віднесеність;
• теорії «середнього рівня» - основу утворюють поняття, які:
а) фіксують гіпотетичні характеристики або моделі певного діапазону предметів і явищ;
б) вимагають емпіричної верифікації - підтвердження наслідків, що випливають з гіпотез і припущень, у спеціально організованих емпіричних дослідженнях;
• теорії «верхнього рівня» - основу утворюють поняття, які:
а) фіксують гіпотетичні характеристики предметів і явищ;
б) мають максимальну ступінь узагальненості, складають структуру наукових категорій;
в) визначають наукові уявлення в образі світу вченого.
Умовно можна виділити чотири основні типи гіпотетико-дедуктивної побудови теоретичних пояснень (Рузавин, 1978; Ільясов, 1986):
• атрибутивні - пояснення однієї властивості об'єкта через іншу властивість цього ж об'єкта (аналіз шляхом виділення властивостей);
• складовою-структурні - пояснення предметів і явищ шляхом виділення їх складу, елементів і відносин між такими елементами (розкладання цілого на складові - аналіз шляхом виділення елементів, компонентів, складу);
• функціональні - пояснення будь-якого предмета або явища через його роль, функцію в більш складній системі предметів або об'єктів (аналіз шляхом виділення зв'язків і взаємних впливів, що викликають зміни і перетворення предметів і явищ);
• генетичні - пояснення, що ґрунтуються на виділенні вихідної «одиниці-клітинки» - одиниці аналізу, потенційно містить всі основні вихідні властивості, які визначають подальший розвиток-ускладнення явища (аналіз «шляхом виділення вихідних одиниць» з подальшим виявленням законів і умов їх розвитку).
Що виступає критеріями відносної істинності наукових теорій?
Питання про істинність знань, одержуваних у наукових дослідженнях, один з центральних для методології науки. В історії науки висувалися різні критерії для віднесення певних знань до категорії «наукових» або «ненаукових». При цьому «науковість» емпірично реєстрованих даних не викликає у вчених особливих протиріч, якщо такі дані потенційно відтворюються в певних експериментальних або «приладових» ситуаціях. Протиріччя між вченими найчастіше виникають при поясненні одних і тих самих фактів з різних теоретичних позицій. Тому встановлення істинності, обґрунтованість наукових теорій є постійною і неминучою методологічною проблемою. Історія розвитку методології науки показала, що обговорення цієї проблеми може бути плідним, коли йдеться про встановлення відносної, а не абсолютної істинності теорій. Для встановлення відносної наукової достовірності (відносної істинності) теоретичних пояснювальних принципів в якості критеріїв приймалися наступні процедури.
Принцип верифікації (Огюст Конт): теорія вважається відносно достовірною, якщо її положення і передбачення підтверджуються, узгоджуються з фактами.
Подальший розвиток наукового знання і накопичення наукових теорій, які альтернативно пояснювали одні й ті ж факти та явища, показало, що цей принцип недостатньо надійний. Альтернативний принцип висунуть Карлом Поппером.
Принцип фальсифікації: науковим визнається тільки таке теоретичне знання, яке потенційно може бути відкинуто (визнано хибним) у процесі емпіричної перевірки. При цьому слід вважати, що для спростування теорії достатньо одного спростовуючого факт. Науковою не зізнається теорія, зміст якої неможливо емпірично перевірити.
• Про причини, що лежать в основі різних явищ, можливо висування нескінченного числа пояснювальних гіпотез.
• Вчений заздалегідь не знає, які пояснювальні гіпотези вірні, а які помилкові.
• Проблема вирішується шляхом емпіричного винятки (спростування) гіпотез.
У подальшому принцип фальсифікації в різних методологічних підходах формулювався більш м'яко. Так, розвиваючи і узагальнюючи ідеї К. Поппера, І. Лакатос сформулював методологію дослідницьких програм:
1. Наукове дослідження реалізується в рамках дослідницької програми, яка включає:
• ядро програми - сукупність основних теоретичних принципів, прийнятих конвенціонально;
• сукупність методологічних правил, які орієнтують дослідника у виборі проблем та шляхів їх вирішення (позитивна евристика);
• сукупність правил, спрямованих на запобігання теоретичних принципів від спростування шляхом висування допоміжних гіпотез (негативна евристика).
2. Дослідницька програма знаходить своє здійснення в серії взаємопов'язаних теорій різного рівня узагальненості, що виникають на основі вихідних теоретичних принципів (ядра програми) по конвенціональним правилам евристики.
3. Теорії, що реалізують дослідницьку програму, можуть забезпечувати:
• «прогресивні зрушення» у вирішенні проблем, коли кожна нова теорія дозволяє прогнозувати нові факти, існування яких підтверджується експериментально;
• «регресивні зрушення» у вирішенні проблем, коли будується допоміжна теорія для пояснення фактів, що спростовують вихідну теорію. При цьому допоміжна теорія, як правило, не дозволяє передбачати і прогнозувати нові факти.
4. Фальсифікація теорії можлива тільки при появі нової теорії, а не на основі емпіричних спростувань.
У науці існують інші, ще більш м'які позиції. Наприклад, принцип «взаємного прояснення» (Лоренц, 1998): наукова теорія - це система ретельно перевірених гіпотез, що підтримують один одного за принципом «взаємного прояснення». Гіпотези можуть спростовуватися тільки іншими гіпотезами, яким підкоряється більше число фактів, а не поодинокими що не узгоджуються з нею фактами.
Яка узагальнена логіка зміни наукових теорій?
З того моменту, коли в область спостережень і описів (область емпіричних досліджень) починають включатися спроби пояснити явища через недоступні безпосередньому спостереженню причинні підстави - через внутрішні структурно-функціональні або генетичні особливості явищ, - можна говорити про елементи теоретичного дослідження. В основі процедури теоретичного пояснення емпіричних фактів і залежностей лежить введення гіпотез (передбачуваних зв'язків, відносин, абстрактних теоретичних предметів - конструктів), що виступають у ролі пояснювальних підстав, принципів, пояснювальних моделей. Після цього емпіричні залежності починають розумітися (і представлятися) через приховані від безпосереднього спостереження «зв'язки» за рахунок розумової конструкції (Щедровицький, 1995).
Таким чином, розвиток науки полягає:
а) в реєстрації явищ і фактів з наступним встановленням емпіричних і теоретичних законів, яким явища і факти підкоряються;
б) у встановленні діапазону застосування таких законів шляхом поширення їх дії на нові умови;
в) у встановленні діапазону умов, обмежуючих наявні закони (Арсеньєв, 1967).
Аналізуючи процеси розвитку напрямів наукових досліджень в різних предметних областях, Т. Кун (1977) у книзі «Структура наукових революцій» підкреслив, що в основі зміни організаційних форм сучасного наукового дослідження і наукової методології лежать не стільки процеси переосмислення теоретичних уявлень про світі і явищах, скільки зміни в організації всієї системи наукового пізнання:
1. Еволюція наукового знання протікає як формування, конкуренція і зміна парадигм.
2. Парадигма (зразок, модель, приклад) у науці - тип організації наукового дослідження, прийнятий певною групою авторитетних учених за зразок.
Парадигма визначається:
• узагальненими цілями досліджень, які формулюються по відношенню до законів, закономірностей, фактів, які повинні бути встановлені, досліджені і пояснені;
• способами досягнення таких цілей, які залежать від пріоритетних гіпотез і пояснень (теорій), методів отримання емпіричних даних, винаходи нових засобів (апаратури) і прийомів обробки даних;
системою певних вимог до методів отримання наукових знань і критеріїв для їх обґрунтування та оцінки.