Как выше было сказано, теоретический уровень науки качественно отличается от эмпирического. Прежде всего, здесь нет непосредственного взаимодействия исследователя с объектами реального мира. Объекты теоретического познания суть абстракции. Теоретическое познание исследует символическое или знако-
вое поле научного мышления. Существенным отличием объектов теоретического познания является их идеализированный характер. Это результаты предельного вида абстрактизации (отвлечения) от свойств реальных предметов. Продукты, получающиеся в результате, могут быть такими, которых нет и в принципе быть не может в действительности. В природе не существует идеальных газов, материальных точек, абсолютно твердых тел. “Материальная точка” — это тело, обладающее массой, но лишенное протяженности. “Абсолютно твердое тело” никогда, ни при каких условиях не меняет своей формы. Несмотря на то, что подобных тел не существует, а соответствующие понятия демонстрируют скорее “улет”, чем “отлет” от действительности, наука успешно оперирует ими, формулируя законы, выстраивая теории высокого уровня.
Дело в том, что данные идеализированные объекты не являются полностью субъективной фантазией. При определенных обстоятельствах они могут быть интерпретированы в терминах реальных объектов. Одна из причин этого — адекватное исполнение процедуры абстрагирования. Сюда входит и высокопрофессиональное употребление научного языка, точно выражающего соотношения всеобщих, особенных и единичных терминов. Важным условием функциональной плодотворности идеализированных объектов являются их соотношения, связи, системность. В процессе систематизации идеализированные объекты образуют некие конкретные логические образы, воспроизводящие действительность в основных чертах, в основных тенденциях развития. На данном уровне мышления оно может образовать сколь угодно объемные системы знания, вплоть до научной картины мира.
К теоретическим методам научного познания следует отнести абстрагирование и его виды, идеализацию, индукцию, дедукцию, формализацию, аксиоматический метод, гипотетико-дедуктивный метод и т.д.
Абстрагирование (лат. abstrahere — отвлекать) — выделение существенных признаков, сторон, свойств, связей предмета из несущественных, случайных. В процессе абстрагирования создается мысленный образ, в котором воспроизводится совокупность существенных сторон явления или процесса. Абстрактный образ имеет идеальное содержание и определенную знаковую форму. Он не совпадает с конкретными явлениями и не противостоит им. Их соотношение может быть выражено через категории абстрактного и конкретного, сущности и явления, содержания и формы. При помощи сетки данных категорий создается возможность философского определения различий чувственного образа (образа восприятия) и рационального (логического образа), научного и художе-
ственного, эмпирического (абстрактного образа, например, вид животных) и теоретического (образа конкретной всеобщности — теория относительности или научная картина мира). Теоретическое конкретное — это уже образ, созданный рефлексией над абстрактным. Он представляет собой форму наших мыслей, в которой выражены существенные связи действительности, ее законы и тенденции развития.
Результатом абстрагирования выступает абстракция. “Способы образования абстракции (напр., общего понятия) и приемы абстрагирования, отвлечения, могут быть самыми различными. Все зависит от того, с какими реальными объектами приходится иметь дело и какая ставится конкретная цель перед абстрагированием. Если требуется образовать общее понятие о каком-то классе предметов, то в таком случае обычно применяется абстракция отождествления, когда мысленно отвлекаются от несходных, различающихся признаков предметов этого класса, одновременно отбирают общие признаки, присущие всем предметам, причем такие общие признаки, которые отличают данный класс от всех других классов. Этот способ абстрагирования называется, следовательно, потому абстракцией отождествления, что в ходе абстрагирования устанавливается тождество предметов этого класса по общим чертам. Иногда этот вид абстракции называется обобщающей абстракцией”.47
Абстракций множество, разных как по форме, так и по содержанию. Абстракция может выступать в форме чувственного образа, понятия, суждения, категории. В современной науке абстрактность многих понятий углубляется. Они выступают в роли абстракций от абстракций более высокого порядка. Появляются новые понятия, логические модели: “формальный нейтрон”, “формальная нервная сеть”, “черный ящик” — в кибернетическом моделировании; “вакуумный мешок”, модель “струн”, объясняющие невозможность выбивания из адрона свободного кварка. Введен кварковый признак — “цвет” (отсюда одно из крупных физических достижений второй половины XX в. — хромодинамика). Так, “струнная модель”, представляющая собой пару кварков (их называют морские кварки), которые обладают натяжением, удерживающим их в “недрах” адронов, была создана учеными МГУ и использована недавно для описания свойств такого сложного природного явления, как широкие атмосферные ливни в космических лучах.
Научные абстракции в конце концов отражают реальную действительность, и их критерием выступает практика. Так, Ф. Энгельс писал: “Маркс сводит то общее содержание, которое заключается в вещах и отношениях, к его наиболее обобщенному мыс-
ленному выражению. Его абстракция, следовательно, только отражает в форме мысли то содержание, которое уже заключается 9 вещах”.48
Наиболее часто употребляемые абстракции (изолирующая или аналитическая, абстракция отождествления, абстракция потенциальной осуществимости) выполняют функции метода теоретического познания. Изолирующая абстракция — это вид абстракции, в которой свойства, обозначаемые определенным именем (например, теплоемкость, неподвижность), отвлекаются от других предметов и свойств, с которыми данное имя неразрывно связано. В результате изолирующей абстракции образуются абстрактные общие понятия, представляющие единицы научного языка, при помощи которого осуществляются аналитические и другие операции мышления.
Абстракция отождествления — такой ее вид, где происходит отвлечение от различий в предметах иих свойствах и сосредоточивается внимание на сходстве. В результате возникает возможность целый ряд предметов представить как один и тот же предмет. Данный вид абстракции вырабатывает общие понятия, выступающие основанием обобщения предметов и их свойств.
Представляют интерес абстракции, часто употребляемые в логике и математике, — абстракция актуальной бесконечности и абстракция потенциальной бесконечности. Первая представляет собой отвлечение от незавершенности процессов становления какого-либо конструктивного множества. Считается, что объект завершен, поскольку он есть и ему заданы все основные параметры. Например, данным объектом является множество действительных чисел, заключенных между 0 и 1. Это множество является актуально бесконечным, несмотря на то что оно имеет “начало” и “конец”. Смысл бесконечности здесь заключается в том, что не задан конец пересчету, а актуальность выражена в том, что все числа даны одновременно. Абстракция потенциальной бесконечности — логико-математический метод, который исходит из допущения потенциальной осуществимости конструктивных процессов. Примерами его применения являются допущения, что к любому натуральному числу можно прибавить единицу, что, как бы ни были велики эти числа, их можно сложить. Потребность использования данного метода реализуется в вычислительной математике, информатике, кибернетике.
Об идеализации уже говорилось выше в связи с особенностями объекта теоретического познания. Это предельный вид абстрагирования, отвлечения, в результате которого образуются понятия, содержание которых не включает существенные признаки отображаемых предметов. Аналога этих понятий в реальном мире
вообще может не быть. Однако такие понятия играют в науке большую методологическую и прогностическую роль. Они широко используются в методах формализации. Формализация есть процесс построения абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность явлений действительности. Она предполагает использование специальной символики. Вместо реального объекта — символы, знаки. Необходимо знание алфавита, правил для получения формул, правил “вывода”. С середины XIX столетия здесь стала использоваться математическая логика.
Аксиоматический метод — это построение теорий на основе аксиом. Аксиома, как известно, самоочевидная истина, не требующая доказательств. Ее функциональное значение в научном познании выражается в том, что она выступает в качестве отправного, исходного положения, лежащего в основе доказательств других положений (теорем) научной теории, в пределах которой принимается без доказательства. Начало аксиоматического метода связывают с Евклидом. На основе аксиомы делается логический вывод, осуществляется перенос истины с аксиомы на следствия. “Начала” Евклида представляют собой содержательную аксиоматику. Здесь “правила” еще не фиксировались, поскольку тоже очевидны. Далее осуществился переход к формальной аксиоматике, а затем уже к формализованной математике. Аксиомы рассматриваются как первичные понятия. А средством выступает математическая логика. Аксиоматическая система строится как особый формализованный язык, исчисление. Большие успехи породило представление о развитии научного знания при помощи чисто формальных средств. Однако в 30-е годы XX в. К.Гёдель доказал ограниченность развитых формальных систем. Существуют границы применимости аксиоматического метода.
Гипотетико-дедуктивный метод используется в создании системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах. “Гипотеза, в переводе с греческого — основа, предположение, — 1) обоснованное (не полностью) предположение о причинах явления, о ненаблюдаемых связях между явлениями и т.д., 2) процесс познания, заключающийся в выдвижении предположения, его обосновании (неполном) и доказательстве или опровержении”.49 Предположение может выдвигаться на основе аналогии или неполной индукции. Однако таким образом, как правило, трудно сделать какое-либо обоснование, поэтому такое предположение нельзя еще назвать научной гипотезой. Для того чтобы предположение можно было считать гипотезой, необходимо на основе данной идеи объяснить имеющиеся факты, сделать прогноз, объяснить новые факты.
Гипотеза как инструмент научного познания должна удовлетворять целому ряду нормативных требований. Выдвинутая идея не должна противоречить принципиальным положениям науки. Тем не менее в определенном плане такие противоречия (если они получают разрешение) могут породить не просто новую теорию, но и целое научное направление. Например, идея интуиционистской математики, которая базируется на понятии потенциальной бесконечности, находилась и находится в противоречии с аксиоматическим методом, которым искони пользовалась математика. Но это относится больше к фундаментальным идеям, доказательство которых — чрезвычайно сложное дело. И как формирование гипотезы, так и ее проверка занимают порой длительное историческое время. К таким идеям, требующим качественной перестройки какой-либо крупной теории или физической (космической) картины мира, относятся “идея относительности” (бродящая в умах ученых в течение трехсот лет: Г. Галилей, Э. Мах, А. Пуанкаре, А. Эйнштейн), “волновая теория света” (X. Гюйгенс, Луи де Бройль), “идея делимости гена” (Н. П. Дубинин) и т.д.
Когда же идет речь о развитии науки в эволюционном режиме, требование непротиворечивости гипотезы является нормой.
Важным требованием к выдвигаемому предположению, которое может впоследствии рассматриваться как научная гипотеза, является его проверяемость. Различают практическую проверяемость и принципиальную. В первом случае существует возможность практически проверить предположение и признать его в качестве гипотезы. Например, идея “делимости гена” была непризнанной в течение десяти лет. Но она оказалась вполне проверяемой в течение жизни ученого. Во втором случае возможность проверки существует в принципе. Это может произойти в любое время, может быть, в отдаленном будущем. Как выше говорилось, догадки, имеющие фундаментальное значение, иногда не могут быть проверены веками и даже тысячелетиями. Например, идею гелиоцентризма высказывал еще известный астроном древности Эратосфен (II в. до н.э.). Через 18 веков эта идея у Н. Коперника приобрела статус гипотезы. А затем в “небесных законах” И. Кеплера и при помощи телескопов Г. Галилея и И. Ньютона он стала научным фактом. Если идею нельзя в принципе доказать или опровергнуть, она не может интерпретироваться как научная гипотеза.
Выдвинутая новая идея должна охватывать как можно больше фактов. Иначе в ней нет смысла. Чем шире область приложения, тем большую возможную значимость имеет предположительная идея. Данное нормативное требование называется принципом простоты. Он состоит в отсутствии фактов (в области приложе-
ния идеи), которые бы она не могла объяснить. На основе данного принципа возможно сравнение гипотетических идей и выбор из них наиболее простой.
Удовлетворение перечисленных нормативных требований соответствует признанию новой идеи в качестве научной гипотезы. Признанные гипотетические идеи имеют разный характер. Их, как и все научное познание, можно представить по целям и уровням. Есть фактуалъные гипотезы, цель которых — на основе принятого предположения предвидеть, обнаружить какие-либо новые предметы, феномены, процессы. Здесь часто приводят классический пример с обнаружением планеты Нептун на основе предположения о причине гравитационного возмущения, изменяющего траекторию движения планеты Уран. Гипотеза, таким образом, становится доказанной.
Другая разновидность гипотезы отличается целью построить теорию, предполагающую наличие определенных закономерностей. Такая гипотеза и называется теоретической. Построенная дедуктивно, гипотетическая теория может считаться доказанной, если с ее помощью можно объяснить множество разнородных фактов, включая предвидение и обнаружение новых фактов и явлений. Это делает гипотезу устойчивой и надежной. Она может функционировать доказанной (не полностью) достаточно длительное время, пока не появится новая, более эффективная теоретическая система.
Теория, построенная при помощи гипотетико-дедуктивного метода, может какое-то время не обращаться к проверкам. Но бывают ситуации, когда должно пересматриваться ядро конструкции. Как правило, возникает несколько конкурирующих теорий, имеющих разные основания и образцы исследования. Побеждает та, которая описывает большинство фактов и проявляет возможности прогнозирования.
Таким образом, мы разобрали общенаучные и “уровневые” методы познания, позволяющие современной науке весьма интенсивно развиваться. Эволюция науки имеет свою логику. Характер развития научного знания разного уровня имеет свои особенности.
Эмпирическому познанию свойствен кумулятивный характер. Отрицательный результат включается в общую информационную копилку и способствует развитию науки. Теоретический уровень имеет скачкообразный характер, и каждая новая теория представляет собой качественное преобразование системы знания. Наиболее распространенной сейчас является т. н парадигмальная концепция научного знания, выдвинутая и разработанная Т. Куном. О ней уже говорилось выше. Парадигма — основная исследова-
тельская установка, базирующаяся на ряде принципов и составляющая образец исследования, включающий методы, технологию, инструментальную и материальную обеспеченность, — выступает структурной единицей научного знания. Данная единица — более высокого уровня обобщения, нежели отдельная теория. Еще более высоким структурным образованием является научная картина мира, которая объединяет наиболее существенные научные представления эпохи. Она включает в себя в качестве основания ряд фундаментальных принципов (основных положений), выражающих единство многообразного мира.
Имеет смысл говорить о трех исторически особых картинах мира: сущностной преднаучной, механистической и эволюционной, в которой наука рассматривается как сложная, открытая система.