1.6. Формы организации научного знания

1.6.1. Теория как высшая форма организации научного знания

Каждому уровню развития естественных наук соответствуют определенные формы научного знания. На эмпирической стадии своего развития наука непосредственно опирается на факты, занимаясь классификацией и обобщением опытных данных. На основе этих обобщений выявляются эмпирические закономерности, которые объясняют явления природы, устанавливая их связь друг с другом. Высшей стадией развития науки является теоретическая, на которой мышление, опираясь на совокупность теоретических принципов, строит целостную, внутренне дифференцированную систему знания, воплощающую программу исследования той или иной предметной области. Высшей формой и одновременно структурной единицей научного знания выступает теория.

Теория представляет собой систему идей, дающих целостное представление о закономерностях и существенных связях определенной предметной области действительности и складывается из двух основных компонентов: эмпирического базиса и теоретической основы. Эмпирический базис включает все множество фактов, относящихся к данной предметной области, на объяснение которой направлена теория. Теоретическая основа имеет более сложную структуру. В нее входят исходные допущения, постулаты, аксиомы, понятия, а также опирающиеся на них общие теоретические законы. Основное содержание теории составляет совокупность утверждений с их доказательствами, выведенных по определенным логико-гносеологическим правилам из теоретической основы.

Формирование теории происходит в два этапа. Сущность первого состоит в построении идеализированного объекта, выступающего в качестве теоретической модели исследуемой предметной области. Теоретическая модель замещает в познании действительность и играет главную роль в процессе формирования теории. Она задается с помощью гипотез и может выступать в различных формах, в зависимости от степени формализации, математизации, наглядности. Исходным основанием для выдвижения гипотез в большинстве естественных наук является картина мира. Исключение составляет квантовая механика, где формирование математического аппарата может долгое время строиться без эмпирической интерпретации. В результате создается ситуация, когда имеется множество ключевых формул теории, но отсутствует понимание происходящего в предметной области.

Следующим шагом на пути построения теории является формирование теоретических законов. Законы не обобщают опытные данные непосредственно, а формулируются относительно идеальных объектов теоретической модели, путем определенных мыслительных действий над ними. Например, для ньютоновской механики такими абстрактными объектами выступают материальная точка, сила, инерциальная система отсчета, прямолинейное равномерное движение. Законы механики, устанавливающие связи и отношения между ними, образуют модель механических процессов, где движение выглядит как перемещение материальной точки в инерциальной системе отсчета под действием силы. В силу того, что общие теоретические законы относятся не к эмпирической действительности, а к той реальности, которая представлена идеализированным объектом, они должны быть дополнительно конкретизированы при их применении к изучению реальной действительности посредством частных законов.

В отличие от нематематизированных теорий, где раскрытие содержания опирается на анализ исходных посылок и осуществляется посредством рассуждений, средством развертывания теоретического содержания в точных науках являются знаки математизированного языка, выражающие те или иные параметры объекта. Математика строит абстрактные доказательства, которые можно использовать в любой области действительности, поэтому она является универсальным языком точных наук. Для математика содержание полностью безразлично, поэтому он последовательно абстрагируется от качественных и количественных характеристик предметов, от содержания математических операций, вводя на их место все новые и новые формализмы. Однако, когда полученные таким образом системы уравнений начинают применяться в естественных науках, ситуация меняется. Естествоиспытатель не может забывать о содержательном наполнении формул. Поэтому, получив выводы в виде систем математических уравнений, он с необходимостью должен перевести их на предметный язык, установить связь формул с реальным миром. Только в этом случае утверждения и выводы теории можно будет подвергнуть экспериментальной проверке.