Сущность теории

  Предсказательная  мощь теории зависит в основном от двух взаимосвязанных факторов: во-первых, от глубины и полноты отображения  сущности изучаемых предметов; очевидно, чем глубже и полнее такое отображение, тем надежней опирающиеся на теорию прогнозы. Во-вторых, теоретическое предсказание находится в обратной зависимости от сложности и нестабильности исследуемого процесса, и чем сложнее и неустойчивее этот процесс, тем рискованнее прогноз. К относительно простым системам причисляются, как известно, системы, изучаемые небесной механикой. Уже первоначальные обобщения астрономических таблиц, сделанные древними китайцами более 2000 лет до н.э., позволили им с большой точностью предсказывать солнечные затмения. Геоцентрическая система Птолемея была более мощной в своих предсказаниях и позволяла предвидеть также расположения планет на небосклоне, моменты равноденствий и др. Пользуясь ею, прокладывали пути своих каравелл Диаш и Колумб, Васко да Гама и Америго Веспуччи. Но ее беспомощность во многих предсказаниях, как, например, при определениях длительности года, в конце концов привела к созданию гелиоцентрической теории Коперника, где трудности, с которыми столкнулась тогдашняя астрономия, оказались снятыми.

  Сложнее дело с неустойчивыми процессами. Классическим и простым примером неустойчивой системы может служить маятник в его верхнем положении. Можно предсказать, что в конце концов он займет нижнее положение и превратится в стабильную систему, но поскольку альтернативы его движения влево и вправо являются равновероятными и зависят от случайных причин, то предсказать направление движения весьма трудно. Вероятность предсказания увеличивается с улучшением знаний о сущности процесса, т.е. с повышением уровня теоретического владения предметом познания.

  Наконец, теория выполняет методологическую функцию, т.е. выступает в качестве опоры и средства дальнейшего исследования. Наиболее эффективный научный метод есть истинная теория, направленная на практическое применение, на разрешение определенного множества задач и проблем. Квантовая теория есть не только отображение закономерностей материальных процессов атомного масштаба, но и действенный метод дальнейшего познания микромира. Генетика - не только теория строения живых систем, но и важнейший метод познания глубинных основ жизни.

  Таким образом, теория и метод - внутренне  связанные феномены. Но между ними имеется существенная разница. Они  соотносятся с разными областями: теория фиксирует знания о познаваемом  объекте (предметные знания), а метод - знания о познавательной деятельности (методологические знания), направленной на получение новых предметных знаний. Поэтому сама по себе теория не есть еще метод. Превращение теории в метод означает изменение в ее структуре и приобретение новых качеств, в результате чего достаточно точно определяются способы ее практического применения. Теория остается в структуре метода в качестве базисного знания, под которое по особым правилам в определенном порядке должно подводиться разнообразие частных случаев, чтобы получились новые результаты - факты или более конкретные законы теории.

  Противоречивость  теории и фактов

  История науки свидетельствует о том, что всякая теория носит ограниченный характер. Рано или поздно наступает момент, когда она вступает в столкновение с фактами, по отношению к которым она уже не может выполнять свои познавательные функции. Классическим примером может служить противоречие между ньютоновской механикой и поведением микрообъектов, которые были открыты на рубеже XIX-XX столетия.

  Правомерен  вопрос: если факт конструируется в  соответствии с некоторой теорией, а теория является его обобщением, то как возможно противоречие между ними? Представляется, что ответ этот вопрос может быть найден на следующем пути. Возможности теории не настолько ограничены, чтобы быть, как сказал известный методолог И. Лакатос, «тюрьмой понятий». Развивающаяся теория всегда является «открытой» системой, имеет внутренний источник и резерв для расширения своих рубежей, для вовлечения в свою сферу «чужеродных тел». Полиморфность языка теории позволяет исследователю привлекать новые данные, которые не укладываются в господствующие теоретические представления.

  Теория, не выполняющая своих познавательных функций по отношению к новым фактам, ставится под сомнение, но не в смысле ее полной непригодности и абсолютной ошибочности. Устанавливаются границы ее развития и применимости, отчетливо обозначаются рамки, внутри которых она сохраняет свою объяснительную, предсказательную, систематизирующую и методологическую функцию. Например, геометрия Евклида не потеряла своей ценности по отношению к трехмерному пространству, хотя были изобретены неевклидовы геометрии, для которых евклидова - лишь частный случай. В сфере макрообъектов хорошо служит людям старая ньютоновская механика. Не существует более точной экономической теории, которая с таким успехом описывала бы эпоху «дикого» капитализма, как теория К. Маркса, и мы являемся живыми свидетелями ее применимости в постперестроечное время. Теории такого типа отличаются завершенным характером и дальше развиваются только экстенсивно, за счет рассмотрения в принципе уже известных, однородных или подобных по качеству объектов.

  В то же время новые факты требуют  своего собственного теоретического осмысления (в соответствии с их стимулирующей функцией). Отсутствие соответствующей теории означает кризисное состояние науки. Поиски, которые начинаются в связи с этим, означают, что наука вступает в интенсивный период своего развития, для которого характерны соответствующие формы развития знаний - проблема и задача.

  Задача  и проблема

  Под научной задачей будем понимать решаемый наукой вопрос, характеризующийся достаточностью средств для своего разрешения. Если же средств для разрешения недостаточно, то он называется научной проблемой.

  Как и в структуре вопроса, в структуре  задачи или проблемы прежде всего  выделяются: а) неизвестное (искомое), б) известное (условие и предпосылки задачи или проблемы). Неизвестное тесно связана с известным. Последнее, во-первых, указывает на те признаки, которыми должно обладать неизвестное и, стало быть, в определенной мере раскрывает содержание неизвестного, а во-вторых, фиксирует область неизвестного - класс предметов, среди которых находится неизвестное, т.е. сообщает нечто о его объеме. Таким образом, неизвестное в задаче или проблеме не является абсолютно неизвестным. Оно представляет собой нечто такое, о чем мы кое-что знаем, и эти знания выступают ориентиром и средством дальнейшего поиска.

  Противоречия  между теорией и фактами - главный источник появления проблем и задач в науке. Источник, но еще не сама проблема или задача. Наличие этого противоречия можно охарактеризовать как предпроблемное состояние научных знаний. Проблема, а затем задача возникают при появлении потребности в устранении противоречия.

  Противоречие  между теорией и фактами проявляет  себя при использовании теории как  метода, средства достижения некоторых познавательных целей - объяснения, предсказания, систематизация фактов. Удовлетворяя этому требованию, включающиеся в теорию знания могут оказаться средствами:

  а) достаточными и необходимыми для  достижения познавательной цели;

  б) достаточными, но ненеобходимыми;

  в) не достаточными, но необходимыми;

  г) не достаточными и не необходимыми;

  д) внутренне противоречивыми.

  Очевидно, что случаи а) и б) соотносятся  с определением задачи, а в) и г) - с определением проблемы. Случай г), как увидим, характеризует наличие мнимых проблем науки. Рассмотрим эти случаи в указанной последовательности.

  а) Знания как средства, достаточные и необходимые для достижения познавательной цели. Этот случай характерен для хорошо сформулированных задач. Здесь результат оптимально детерминирован наличными знаниями. Он уже заключен в данных задачи и может быть получен на их основе дедуктивным путем. В качестве элементарной иллюстрации можно взять задачу на сборку механизма по соответствующей схеме (чертежу) при наличии полного набора деталей. По принципу достаточности и необходимости составляются учебные задачи в учебниках и учебных пособиях. Не редки подобные ситуации и в научных исследованиях, особенно на их завершающих этапах.

  б) Знания как средства, достаточные и ненеобходимые для достижения познавательной цели. Эта ситуация описывается задачами с избыточными условиями. Избыточность некоторой системы означает превышение объема информации или меры сложности структур системы по сравнению с минимальными значениями, необходимыми для достижения цели. Избыточные условия осложняют вычленение данных, необходимых для нахождения правильного ответа, хотя он неявно заключен в самой формулировке задачи и выводится из нее в соответствии с определенными правилами преобразований. Хорошими моделями задач этого типа являются многие загадки и головоломки. Они составляются так, что в условия вводятся элементы, способные замаскировать правильные ходы по нахождению ответа. Такие модели уже давно используются психологами при сравнении мыслительных способностей людей.

  Иллюстрацией  задачи с избыточными условиями  может служить следующий факт из истории космонавтики. Известно, что идея реактивного принципа перемещения в космическом пространстве у К.Э. Циолковского возникла в 1883 году, но прошло более 10 лет упорного труда, прежде чем для осуществления перемещения в космосе была предложена ракета, о которой люди знали уже в древности. Дело в том, что вопрос о перемещении космических кораблей долгое время связывался с предвзятым мнением (т.е. с избыточным условием), что ракета является транспортным средством только в воздушном пространстве. Такой подход не давал возможности найти путь к правильному решению задачи. Успех провинциального учителя был обусловлен тем, что он отбросил это избыточное условие и взглянул на ракету как на средство передвижения вообще.

  Следует различать две разновидности избыточности: во-первых, «шум», т.е. информацию, совместимую с условиями задачи и независимую от них; во-вторых, информацию, совместимую с ними и зависимую от них. Первый случай является особенно характерным на начальном этапе проникновения в сущность вещей и процессов, на уровне их эмпирических описаний. Фиксация наиболее существенных абстракций в условиях задачи позволяет отсеять случайное, второстепенное, поверхностно-ограниченное и, таким образом, оптимизировать задачу. Формулирование правил выделения абстракций такого рода - насущная задача диалектической логики как теории познания сущности явлений. Во втором случае в качестве избыточных средств могут выступать тавтологии, эквивалентные выражения, следствия данных задачи и т.д. В устранении этой избыточности большую роль играют правила формальной логики (частично об этом речь шла в первом параграфе данной главы).

  Анализ  историко-научного материала убеждает в том, что устранение избыточности нельзя рассматривать как нетворческую, механическую процедуру. Одним из величайших достижений математической мысли является, например, доказательство невозможности «квадратуры круга». Средства для такого доказательства появились на том этапе развития математики, когда были открыты трансцендентные числа и начала разрабатываться их теория. Но на них нужно было обратить внимание, распознать и выделить в накопленном багаже математических знаний, что и сделал немецкий математик Ф. Линдеман в 1882 году.

  в) Знания как средства, не достаточные, но необходимые для достижения познавательной цели. В этом случае мы имеем дело с действительными и хорошо сформулированными проблемами. Их условия непротиворечивы, независимы и одновременно неполны. Неполнота условий имеет своим следствием то, что исследователь оказывается как бы на распутье, не может принять обоснованного решения, ответ на проблему колеблется между некоторыми альтернативами. Средства позволяют получить лишь частичный результат -гипотезу, подлежащую дальнейшему исследованию.

  Полнота условий проблемы и, следовательно, ее разрешимость достигается в процессе синтетической деятельности в неопределенной среде, путем введения различного рода ограничений и уточнений. Стремление разрешить проблему без принятия такого рода мер ведет, как правило, к бесплодным дискуссиям, к напрасной трате времени и средств. Подходящей моделью такого рода ситуаций служит известная задача Льюиса Кэрролла «Обезьяна и груз»: 

  «Через  блок, прикрепленный к крыше здания, переброшен канат, на одном конце  каната висит обезьяна, к другому привязан груз, вес которого в точности равен весу обезьяны. Допустим, что обезьяна взбирается вверх по канату. Что произойдет с грузом?» 

  Заданные  условия здесь недостаточны для  того, чтобы в полной мере обосновать какое-либо однозначное решение. Ответ зависит от дополнительных ограничений, используемых при его нахождении. Если не обращать внимание на трение каната о блок, массу каната и блока, то обезьяна и груз будут двигаться вверх с одинаковыми ускорениями. Их скорости в любой момент будут равные, и за равные промежутки времени они пройдут равные расстояния. К иному результату приведет учет массы блока, также трения и массы каната. Именно с этим были связаны разногласия и неоднократно возникавшие на страницах популярных изданий по физике споры относительно того, какое решение считать правильным.