5.8. Динамика науки как процесс порождения нового знания

Наука – развивающая система знания. Подход к научному исследованию как к исторически развивающемуся процессу означает, что сама структура научного знания и процедуры его формирования должны рассматриваться как исторически изменяющиеся. Но тогда необходимо проследить, опираясь на уже введенные представления о структуре науки, как в ходе ее эволюции возникают все новые связи и отношения между ее компонентами, связи, которые меняют стратегию научного поиска. Представляется целесообразным выделить следующие основные ситуации, характеризующие процесс развития научных знаний:

- взаимодействие картины мира и опытных фактов,

- формирование первичных теоретических схем и законов,

- становление развитой теории (в классическом и современном вариантах).

Первая ситуация может реализовываться в двух вариантах. Во-первых, на этапе становления новой области научного знания (научной дисциплины) и, во-вторых, в теоретически развитых дисциплинах при эмпирическом обнаружении и исследовании принципиально новых явлений, которые не вписываются в уже имеющиеся теории.

Ситуация взаимодействия картины мира и эмпирического материала, характерная для ранних стадий формирования научной дисциплины, воспроизводится и на более поздних этапах научного познания. Даже тогда, когда наука сформировала слой конкретных теорий, эксперимент и наблюдение способны обнаружить объекты, не объясняемые в рамках существующих теоретических представлений. Тогда новые объекты изучаются эмпирическими средствами, и картина мира начинает регулировать процесс такого исследования, испытывая обратное воздействие его результатов.

Обратимся теперь к анализу второй ситуации развития теоретических знаний, которая связана с формированием частных теоретических схем и частных теоретических законов. На этом этапе объяснение и предсказание эмпирических фактов осуществляется уже не непосредственно на основе картины мира, а через применение создаваемых теоретических схем и связанных с ними выражений теоретических законов, которые служат опосредующим звеном между картиной мира и опытом.

В развитой науке теоретические схемы создаются вначале как гипотетические модели, а затем обосновываются опытом. Их построение осуществляется за счет использования абстрактных объектов, ранее сформированных в сфере теоретического знания и применяемых в качестве строительного материала при создании новой модели.

В процессе выдвижения гипотетических моделей картина мира играет роль исследовательской программы, обеспечивающей постановку теоретических задач и выбор средств их решения. После того как сформирована гипотетическая модель исследуемых взаимодействий, начинается стадия ее обоснования. Она не сводится только к проверке тех эмпирических следствий, которые можно получить из закона, сформулированного относительно гипотетической модели. Сама модель должна получить обоснование.

Развитие теоретического знания на уровне частных теоретических схем и законов подготавливает переход к построению развитой теории. Становление этой формы теоретического знания можно выделить как третью ситуацию, характеризующую динамику научного познания.

В науке классического периода развитые теории создавались путем последовательного обобщения и синтеза частных теоретических схем и законов. Таким путем были построены фундаментальные теории классической физики - ньютоновская механика, термодинамика, электродинамика.

Научная теория первоначально возникает в виде догадки, гипотезы, выдвигаемой с помощью эвристических методов. Если гипотеза выдерживает проверку, она приобретает статус теории. Однако после этого она вовсе не застывает в мертвой неподвижности. Напротив, развитие теории, ее разработка начинаются после того, как она получит признание. Если на стадии гипотезы и в процессе борьбы за признание научная теория разрабатывается и пропагандируется немногими энтузиастами, то после всеобщего признания к ее разработке привлекается значительная часть ученых и соответственно – экономических средств. На нее обращают внимание философы, методологи и популяризаторы науки. Основные положения теории начинают изучаться в вузах. Ученые, философы, преподаватели содействуют развитию теории.

Воплощение идей теории в технических устройствах и производственных процессах приводит к формированию особого, технического знания, которое заставляет теоретиков не только уточнять понятия и положения теории, но иногда и существенно изменять их. Именно техническое знание опосредует связь теоретической науки с материальной практикой. Решение практических, производственных задач представляет собой наиболее мощный стимул развития научной теории.

Суть этого развития заключается в том, чтобы привести теорию во все более полное и точное соответствие с изучаемым фрагментом реальности. Это осуществляется различными путями и способами. Прежде всего, совершенствуется концептуальный аппарат теории. Уточняются ее основные понятия; вводятся новые понятия; качественные понятия постепенно заменяются количественными. Это позволяет придать законам теории более строгую и точную количественную формулировку. Выявляются логические связи между законами теории, устанавливается их взаимная зависимость и иерархия. Теория постепенно приобретает стройную дедуктивную форму. Разработка концептуального аппарата теории происходит одновременно с уточнением и совершенствованием ее идеализированного объекта, на котором интерпретируются понятия и утверждения теории.

Разработка концептуального аппарата теории и ее идеализированного объекта подготавливает теоретическую основу для создания новых приборов и инструментов. Использование новых приборов позволяет ставить новые эксперименты и уточнять понятия и законы теории. В качестве примера можно указать на построение все более совершенных телескопов для установления годичного параллакса звезд; прибор Фуко для демонстрации того, что скорость света в воздухе больше, чем в воде; прибор Кулона для измерения силы, действующей на точечный заряд; приборы, используемые в квантовой механике для наблюдения за взаимодействием элементарных частиц и т.п.

Работа на теоретическом уровне в конечном итоге совершается для того, чтобы привести теорию в лучшее соответствие с фактами. Взаимоотношения теории с фактами совершенствуются в трех направлениях. Во-первых, постепенно увеличивается количество фактов, объясняемых теорией. Если первоначально теория объясняет лишь небольшое число важных фактов, то с течением времени число таких фактов растет. Разработка теории позволяет ей объяснить известные факты, которых первоначально она не объясняла. Вместе с тем. Теория предсказывает новые факты, установление которых также увеличивает эмпирический базис теории. Во-вторых, соответствие теории фактам по мере ее развития становится все более точным. Первоначально многие объяснения и предсказания теории являются качественными. Например, теория может объяснить или предсказать, что скорость света в воздухе больше, чем его скорость в воде. Это стимулирует создание приборов для измерения скорости света в различных средах. Затем устанавливаются числовые величины, выражающие скорость света в той или иной среде. Так утверждения теории становятся все более точными. Ньютоновская небесная механика первоначально не вполне точно описывала движение планет вокруг Солнца. Наблюдения показывали значительные отклонения в реальном движении планет от вычисленных траекторий. Это расхождение теории с фактами было устранено, когда в расчетах траекторий планет стали учитывать их взаимное притяжение. Соответствие между теорий и фактами стало более точным.

Мощный толчок развитию теории дают ее применения в технике и производственной практике. Достаточно развитая естественнонаучная теория приводит к созданию новых технических средств и использованию этих средств в общественном производстве. Процесс изобретения и использования новых приборов, машин и механизмов требует новых научных исследований и. Вместе с тем, доставляет громадный дополнительный материал для теоретического осмысления.