Эффективное применение всей совокупности научных методов дает новое знание. Но это знание не возникает сразу в готовом и завершенном виде. Познание есть процесс, в ходе которого происходит обогащение содержания знания и смена форм, в которых это знание существует и развивается. Эмпирические факты, научная проблема, возникающая из потребности их объяснения, гипотеза и ее подтверждение (или опровержение) и, наконец, теория, объясняющая факты, формулирующая законы, — таковы основные этапы определенного цикла познания и, соответственно, формы научного познания.
Объективным фактом обычно называют событие, явление, процесс, которые произошли на самом деле. Научный факт есть фрагмент эмпирического опыта человека, выраженный в языке и включенный в научное познание. Иначе говоря, научный факт есть то, что непосредственно или опосредованно подтверждено путем наблюдения и эксперимента.
Роль фактов в научном познании огромна. Не случайно при рассмотрении научного факта мы сталкиваемся с противоположными философскими концепциями. Научное исследование предполагает особую строгость в их отборе и описании, требует объективности, всесторонности и конкретно-исторического подхода к ним. Кроме того, знание факта не есть еще подлинно научное знание. Наука не может довольствоваться ответом на вопросы: «Что это?» и «Как это происходит?». Она всегда стремится углубиться от явления к сущности, к закономерности, то есть она стремится ответить на вопрос: «Почему это происходит так, а не иначе?». В связи с этим нельзя согласиться с позитивистской концепцией науки, ограничивающей задачи науки лишь сбором и описанием фактов. Такая позитивистская эмпирически окрашенная позиция во многом характерна для книги У. Куайна «Слово и объект» (М., 2000). Например, Куайн констатирует факт неопределенности (индетерминированности) перевода только на основе наблюдения речевого поведения носителя языка, то есть бихевиористских критериев. Более того, при анализе этой проблемы автор приходит к гносеологическому плюрализму, когда утверждает, что при осуществлении перевода лингвист может опираться на любые «аналитические гипотезы» (говоря словами Куайна), и нет смысла спрашивать, какие из них правильны. В связи с этим представляется в основном правильной оценка теоретических построений У. Куайна известным лингвистом Н. Хомским как построений, не углубляющих наше понимание природы языка.
Стремление объяснить явление, вскрыть его причины порождает то, что именуется научной проблемой. Ее вкратце можно определить как знание о нашем незнании. Проблема возникает лишь тогда, когда мы осознаем неполноту и незавершенность некоторого знания и ставим цель ликвидировать обнаруженный пробел. Внешне проблема выражается в качестве вопроса, относящегося к тому или иному исследуемому явлению. Анализ проблемы в научном исследовании раскрывает реальную логику творческого процесса, диалектику взаимодействия субъекта и объекта. При этом раскрывается эвристическая роль принципа диалектического противоречия. В проблеме отражается постоянно возникающее и разрешающееся противоречие между субъектом и объектом, теоретической и практической деятельностью человека, между различными свойствами исследуемого или конструируемого объекта и т. д. Особенно наглядно проявляются научно-технические противоречия в самолетостроении. Машину необходимо сделать прочной и легкой. А эти последние борются между собой. И перед конструкторами стоит проблема умело разрешить это противоречие.
Дальнейшим развитием проблемы является гипотеза. Всякое проникновение в сущность явления, познание внутренних связей, причин, закона начинается с выдвижения гипотезы и осуществляется путем смены и уточнения гипотез. Гипотеза есть научно обоснованное предположение о существовании некоторого явления, предположение о внутренней структуре или возможных функциях явления и, наконец, о причине, законе возникновения и развития явления. Гипотеза есть форма вероятностного знания. Эвристическая ценность гипотезы состоит в том, что в ней через вероятностное объяснение (предположение) связывается ранее известное с неизвестным, новым. Следует упомянуть, что в современной западной философии иногда проводится идея о невозможности превращения гипотезы в достоверную научную теорию.
Доказанная, подтвержденная практикой гипотеза, становится теорией — наиболее развитой формой научного знания. Теория представляет собой систему идей, понятий, законов, принципов, обобщенно отражающих определенную область действительности, на основе которых достигается объяснение и предсказание явлений. Задача теории — не только объяснять факты, но и предсказывать будущее, предвидеть возникновение новых явлений. Функция предвидения придает теории характер активной, преобразующей силы, позволяющей человеку подчинять своим целям природные и социальные явления.
Знакомясь с историей науки, с деятельностью выдающихся ученых, мы видим, что это люди большой культуры, широких и разносторонних интересов. Творческое воображение сближает научное творчество с художественным. Так, Н. Коперник опубликовал свой перевод писем видного византийского историка и писателя VII в. н. э. Феофилакта Симокатта, в которых описывалась сельская жизнь, обсуждались нравственные и любовные темы; Галилео Галилей свои главные научные труды — «Диалог» и «Беседы» — написал так, что они стали замечательными памятниками не только истории науки, но и истории литературы. Известно, что Поль Дирак выдвинул идею о существовании протона по соображениям чисто эстетическим. К. Циолковский не раз говорил, что основные идеи его концепции о космических путешествиях сформировались под сильнейшим воздействием научно-фантастической литературы.
Глубокая эрудиция, острота мышления в сочетании с философской направленностью и блестящими литературными способностями присущи и ученым ХIХ–ХХ веков. В этом убеждают работы Д.К. Максвелла, Л. Больцмана, Д.И. Менделеева, И.И. Мечникова, И.М. Сеченова, А. Пуанкаре, М. Планка, А. Эйнштейна, В.И. Вернадского и других. Поистине творческий гений людей неисчерпаем!