Типы научной теории

Ученые-науковеды обычно выделяют три типа научных теорий. К первому типу теорий относятся описательные (эмпирические) теории - эволюционная теория Ч. Дарвина, физиологическая теория И. Павлова, различные современные психологические теории, традиционные лингвистические теории и т.п. На основании многочисленных опытных (эмпирических) данных эти теории описывают определенную группу объектов и явлений. На основе этих эмпирических данных формулируются общие законы, которые становятся базой теории. Теории этого типа формулируются в обычных естественных языках с привлечением лишь специальной терминологии соответствующей области знания. Описательные теории носят по преимуществу качественный характер.

Второй тип научных теорий составляют математизированные научные теории, использующие аппарат и модели математики. В математической модели конструируется особый идеальный объект, замещающий и представляющий некоторый реальный объект. К этому типу теорий относятся логические теории, теории из области теоретической физики. Обычно эти теории основаны на аксиоматическом методе - наличии ряда базовых аксиом (принципов, принимаемых без доказательств), из которых выводятся все остальные положения теории. Часто к исходным аксиомам, которые отвечают признакам очевидности, непротиворечивости, добавляется какая-то гипотеза, возведенная в ранг аксиомы. Такая теория должна быть обязательно проверена на практике.

Третий тип - дедуктивные теоретические системы. Первой дедуктивной теорией явились «Начала» Евклида, построенные с помощью аксиоматического метода. Исходная теоретическая основа таких теорий формулируется в их начале, а затем в теорию включаются лишь те утверждения, которые могут быть получены логически из этой основы. Все логические средства, используемые в этих теориях, строго фиксируются, и доказательства теории строятся в соответствии с этими средствами. Дедуктивные теории строятся обычно в особых формальных языках. Такие теории вместе с тем остро ставят проблему интерпретации, которая является условием превращения формального языка в знание в собственном смысле слова.

Научный метод

Научный метод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки.

Допустим, ученый имеет в своем распоряжении ряд фактов. Факт – это один из элементов-проявлений множества реального мира. Естественно, чем больше фактов, тем больше мы сможем узнать о реальном мире. Эти факты он должен осмыслить в терминах. Т.е. определить понятия, которыми он будет оперировать. Например, что такое «сила тока» или что такое «оптическая сила». Затем он должен создать непротиворечивую модель происходящего – гипотезу, включая допущения (аксиомы, постулаты и т.п.), область применения, взаимосвязь явлений, перечень исходных данных и перечень выходных данных. Выходящие данные должны быть логически увязаны с исходными (чаще всего математически). Однако, иногда случается так, что для решения возникшей задачи приходится разрабатывать соответствующий математический аппарат. Отсюда, кстати, следует, что математика – не наука, а ее составляющая.

После того, как определена зависимость выходных данных от исходных, необходимо снова вернуться на уровень терминов, т.е. перевести, какие именно результаты должны получиться на выходе. Завершение гипотезы завершено.

Далее следует экспериментальная проверка гипотез (верификация). Для этого необходимо подготовить эксперимент и повторить его столько раз, сколько необходимо для получения приемлемой точности результатов. Полученные результаты сверяются с теоретическими расчетами. Если они существенно расходятся – гипотеза считается экспериментально неподтвержденной и отбрасывается. Если результаты совпадают с расчетами с хорошей точностью, и погрешность измерений находится в тех пределах, которые не ставят под сомнение результаты, - то это уже заявка на то, чтобы гипотеза получила статус научной теории.

Главное – должны быть получены новые факты: либо ранее еще не известные науке, либо новые, гораздо более точные, данные о явлении. Ученый должен опубликовать свои исследования: представить гипотезу, описать схему (серии) экспериментов и их результаты. Теперь дело за проверкой другими учеными: они должны проверить логичность теоретических построений, корректность экспериментов и результаты путем повторения эксперимента. Только в том случае, если все верно и результаты подтверждены повторными опытами, гипотеза переходит в разряд научных теорий. Величественное здание науки получает новый кирпичик, которым оно надстраивается или перестраивается, а человечество – новое знание о бытии. Наука может перестраиваться разными способами: новая научная теория может поглощать другие, менее точные (теория относительности и ньютоновская механика), а может вообще их отправить на свалку истории (теория мирового эфира). Иногда научные теории противоречат друг другу в модельных построениях (например, квантовая механика противоречит теории относительности, т.к. пока не описывает гравитацию). Но на самом деле они предназначены для разных областей применения, поэтому реального противоречия нет. Это как бы две колоны в фасаде здания науки, между которыми пока – неисследованное.

Благодаря научному методу, наука представляет собой самообновляющуюся и самонастраивающуюся систему знаний. Старые теории отмирают и замещаются новыми, более точными. Например, теория эволюции уже далеко не в том варианте, который опубликовал Дарвин. С тех пор она много раз уточнялась, тем самым развиваясь в современную версию. С этим свойством связан так называемый "критерий Поппера". На самом деле - это следствие из критерия для научной теории: необходимым (но не достаточным) условием существования научной теории является теоретическая возможность для того, чтобы она давала неверный результат (говоря философским языком, была фальсифицируема). Например, механика Ньютона дает неверные результаты при скоростях, близких к скорости света. Фальсифицировать теорию биологической эволюции сможет находка ископаемых кроликов в докембрии.

Еще один важный принцип научного метода. Отправить научную теорию на свалку истории может только другая научная теория. Допустим, у нас накопилось большое количество фактов, которые не могут быть объяснены в рамках существующих научных теорий (поведение объектов при околосветовых скоростях). Это опровергает механику Ньютона? Нет. Вот когда была разработана теория относительности, механика Ньютона отжила свой век. Правда, ее иногда используют для тех случаев, когда быстрота расчетов важнее точности результатов. Поэтому ее до сих пор проходят в школе. Таким образом, опровержение любой научной теории может быть сделано тогда и только тогда, когда разработана новая, более точная, научная теория. При этом, каким бы авторитетом ни обладал ученый, практика и только практика – критерий истины. Ученый может быть аморальным типом, но если он создал научную теорию – она признается таковой вне зависимости от его личностных качеств. Ученый может быть академиком, лауреатом Нобелевской премии, создателем ста научных теорий, но если он создал сто первую теорию, которая не отвечает критерию научной теории, - она таковой не будет признана, несмотря на весь его авторитет. Если же такой ученый пойдет на подлог, и для доказательства теории опубликует данные, не полученные научным методом, т.е. объявит ее научной без надлежащей проверки, - то при обнаружении подлога он потеряет весь свой авторитет и станет «мошенником от науки». При этом наука ничего не потеряет – научные теории останутся таковыми, а лженаучная будет выброшена на свалку истории, и будущие исследователи пройдут мимо нее.