26. Первичные теоретические модели и законы. Развитая теория.

Первичные представления о теоретической деятельности носили ре-дукционистский¹ характер. Например, Мах интерпретировал теорию как сокращенную форму записи эмпирических данных. Он решительно выступал против использования в теории т.н. метафизических понятий, к числу которых относились любые конструкции, непосредственно не сопоставимые с эмпирией. На этом основании предлагалось элиминировать из науки такие понятия, как атом, светоносный эфир и т.п.

В рамках кумулятивной модели процесса научного познания теории непосредственно выводятся из опытных данных путем индуктивного их обобщения, и в этом смысле нет никакой разницы между эмпирическим обобщением и теоретическим законом.

Пример. Законы Кеплера представляют собой эмпирическое обоб-щение высокого уровня, полученное, прежде всего, благодаря многолетнему наблюдению за движением небесных тел. Напротив, законы Ньютона не выводятся непосредственно из эмпирии, поскольку предполагают наличие условий, практически не реализуемых: полный вакуум, отсутствие трения и т.п..

Иначе говоря, теоретическая деятельность предполагает определенный отход от эмпирических реалий, что делает теоретические законы не-посредственно не выводимыми из эмпирии

Степень абстрактности теоретического знания

К ак правило, теоретическое знание считают более абстрактным, нежели знание эмпирического уровня. Последнее предполагает своеобразную пирамидальную структуру научного познания.

Однако в этом случае смешиваются две характеристики: абстрактность и универсальность. Как указывает по этому поводу К.Г. Гемпель: «Фундаментальные законоподобные высказывания должны иметь универсальную форму и не должны содержать существенных, т.е. неустранимых обозначений конкретных объектов». В этом смысле утверждение типа: «Все тела, имеющие плотность, меньшую плотности воды, не должны тонуть в воде», не является теоретическим, поскольку содержит указание на конкретный физический объект – воду.

Теория, по Гемпелю, должна содержать только чисто качественные предикаты или предикаты, смысл которых может быть точно определен без ссылок на какой-либо конкретный предмет.

Универсализм подобного рода был характерен, например, для законов Ньютона, который предполагал, что с их помощью могут быть описаны любые явления, в т.ч. биологической и социальной природы.

Избыточное теоретическое содержание

С другой стороны, конкретный анализ научных теорий приводит к результатам, прямо противоречащим представлениям о большей абстракт-ности теоретических систем по сравнению с эмпирическими. Рассмотрим, например, физическую теорию света или оптику. Очевидно, что абстраги-рование от конкретных свойств светового луча приводит нас к геометриче-ской оптике, обобщение которой, в свою очередь, может привести к еще более математически абстрактной матричной оптике.

Однако процесс абстрагирования и формализации никак не может привести к волновой и корпускулярной оптике, что можно показать по-средством следующих умозаключений:

(1) Свет есть луч. Луч есть линия.

Линия математически выражается системой уравнений. Система уравнений математически выражается матрицей.

Очевидно, что подобного рода ход мысли соответствует геометриче-ской и матричной оптике, т.е. эмпирическому обобщению.

(2) Свет есть луч. Луч есть поток.

Поток есть поток частиц (фотонов) или поток энергии (световая волна).

В данном случае мы от более абстрактного переходим к менее абст-рактному. Ведь луч и поток однопорядковы по степени абстрактности, а поток частиц или поток энергии есть вещи, более конкретные, нежели поток вообще. Таким образом, теория не говорит о чем-то более абстрактном, нежели эмпирия; просто на теоретическом уровне речь идет не о тех объектах, о которых говорится на эмпирическом уровне. Однако и те, и другие объекты должны обладать одинаковой степенью реальности. Схематически сказанное можно выразить так:

Развитая теория.

В свое время Декарт ориентировал ученых на евклидову геометрию в качестве универсального образца построения любых научных теорий. Иначе говоря, необходимо выделить систему принимаемых без доказательства положений – аксиом, и на их базе доказывать все прочие положения. Однако, для естествознания подобная модель оказалась принципиально не реализуемой вследствие того, что основоположения естественнонаучной теории не могут быть столь же интуи-тивно ясными, как геометрические аксиомы.

Впрочем, исторически выяснилось, что среди евклидовых аксиом далеко не все интуитивно ясны и бесспорны. Речь идет, прежде всего, о пятом постулате: «Через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести только одну прямую, параллельную данной». Многочисленные попытки доказать данное положение как теорему ни к чему не привели, что позволило впоследствии Лобачевскому сформулировать т.н. «воображаемую геометрию», где пятый постулат был заменен противоположным ему положением: «Через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести бесконечное множество прямых, параллельных данной».

Гейзенберг считал, что в современной физике существует четыре фундаментальные замкнутые непротиворечивые теории: классическая механика, термодинамика, электродинамика, квантовая механика. Каждая из них представляет собой самодостаточную дедуктивную систему, базирующуюся на предельно минимизированном наборе основоположений, каждое из которых, в отличие от евклидовых аксиом, не обладает должной степенью самодостаточности, однако, может быть частично обосновано методом обратной дедукции, т.е. выведением из них эмпирически подтверждаемых следствий типа утверждений о фактах или эмпирических зависимостей.

Так, ядро классической механики составляют три закона Ньютона, к которым иногда добавляют закон всемирного тяготения. Ядро термодин-мики образуют ее начала: первое (закон сохранения энергии) и второе (закон возрастания энтропии), к которым иногда добавляется третье. Дедуктивное ядро электродинамики образуют уравнения Максвелла. Наконец, ядро квантовой механики образуют постулаты Бора, к которым можно д-бавить принцип неопределенности Гейзенберга и уравнение Шредингера.

Сложнее обстоит дело с теориями в других сферах естественной науки. Так, в химии можно выделить систему законов, таких как, закон сохранения массы, закон постоянства состава, закон Авогадро, наконец, периодический закон Менделеева. Однако говорить о том, что данные посту-латы образуют замкнутую дедуктивную систему, можно только с большой натяжкой.

Аналогичным образом обстоит дело в биологии, где имеются принципы эволюционной теории Дарвина (наследственность, изменчивость, отбор), а также законы Менделя, но дедуктивная самодостаточность подобного рода системы весьма относительна.