Структура и функции научной теории

 
СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ  НАУЧНОЙ ТЕОРИИ 
 
Любая теория - это целостная развивающаяся система истинного знания (включающая и элементы заблуждения), которая имеет сложную структуру и выполняет ряд функций. В современной методологии науки выделяют следующие основные элементы структуры теории: 1) Исходные основания - фундаментальные понятия, принципы, законы, уравнения, аксиомы и т.п. 2) Идеализированный объект - абстрактная модель существенных свойств и связей изучаемых предметов (например, "абсолютно черное тело", "идеальный газ" и т.п.). 3) Логика теории - совокупность определенных правил и способов доказательства, нацеленных на прояснение структуры и изменения знания. 4) Философские установки, социокультурные и ценностные факторы. 5) Совокупность законов и утверждений, выведенных в качестве следствий из основоположений данной теории в соответствии с конкретными принципами. 
 
Например, в физических теориях можно выделить две основные части: формальные исчисления (математические уравнения, логические символы, правила и др.) и содержательную интерпретацию (категории, законы, принципы). Единство содержательного и формального аспектов теории - один из источников ее совершенствования и развития. 
 
Методологически важную роль в формировании теории играет идеализированный объект ("идеальный тип"), построение которого - необходимый этап создания любой теории, осуществляемый в специфических для разных областей знания формах. Этот объект выступает не только как мысленная модель определенного фрагмента реальности, но и содержит в себе конкретную программу исследования, которая реализуется в построении теории. 
 
Говоря о целях и путях теоретического исследования вообще, А. Эйнштейн отмечал, что "теория преследует две цели: 1. Охватить по возможности все явления в их взаимосвязи (полнота). 2. Добиваться этого, взяв за основу как можно меньше логически взаимно связанных логических понятий и произвольно установленных соотношений между ними (основных законов и аксиом). Эту цель я буду называть "логической единственностью" [Эйнштейн А. Физика и реальность. - М., 1965. С. 264]. 
 
Многообразию форм идеализации и соответственно типов идеализированных объектов соответствует и многообразие видов (типов) теорий, которые могут быть классифицированы по разным основаниям (критериям). В зависимости от этого могут быть выделены теории: описательные, математические, дедуктивные и индуктивные, фундаментальные и прикладные, формальные и содержательные, "открытые" и "закрытые", объясняющие и описывающие (феноменологические), физические, химические, социологические, психологические и т.д. 
 
Для современной (постнеклассической) науки характерны усиливающаяся математизация ее теорий (особенно естественнонаучных) и возрастающий уровень их абстрактности и сложности. Эта особенность современного естествознания привела к тому, что работа с его новыми теориями из-за высокого уровня абстрактности вводимых в них понятий превратилась в новый и своеобразный вид деятельности. В этой связи некоторые ученые говорят, в частности, об угрозе превращения теоретической физики в математическую теорию. 
 
В современной науке резко возросло значение вычислительной математики (ставшей самостоятельной ветвью математики), так как ответ на поставленную задачу часто требуется дать в числовой форме. В настоящее время важнейшим инструментом научно-технического прогресса становится математическое моделирование. Его сущность - замена исходного объекта соответствующей математической моделью и в дальнейшем ее изучение, экспериментирование с нею на ЭВМ и с помощью вычислительных алгоритмов. 
 
Общая структура теории специфически выражается в разных типах (видах) теорий. Так, математические теории характеризуются высокой степенью абстрактности. Они опираются на теорию множеств как на свой фундамент. Решающее значение во всех построениях математики имеет дедукция. Доминирующую роль в построении математических теорий играют аксиоматический и гипотетико-дедуктивный методы, а также формализация. 
 
Многие математические теории возникают за счет комбинации, синтеза нескольких основных, или порождающих, структур. Потребности науки (в том числе и самой математики) привели в последнее время к появлению целого ряда новых математических дисциплин: теория графов, теория игр, теория информации, дискретная математика, теория оптимального управления и др. В последние годы все чаще обращаются к сравнительно недавно возникшей алгебраической теории категорий, рассматривая ее как новый фундамент для всей математики. 
 
Теории опытных (эмпирических) наук - физики, химии, биологии, социологии, истории - по глубине проникновения в сущность изучаемых явлений можно разделить на два больших класса: феноменологические и нефеноменологические. 
 
Феноменологические (их называют также описательными, эмпирическими) описывают наблюдаемые в опыте свойства и величины предметов и процессов, но не вникают глубоко в их внутренние механизмы (например, геометрическая оптика, термодинамика, многие педагогические, психологические и социологические теории и др.). Такие теории не анализируют природу исследуемых явлений и поэтому не используют сколько-нибудь сложные абстрактные объекты, хотя, разумеется, в известной мере схематизируют и строят некоторые идеализации изучаемой области явлений. 
 
Феноменологические теории решают прежде всего задачу упорядочивания и первичного обобщения относящихся к ним фактов. Они формулируются в обычных естественных языках с привлечением специальной терминологии соответствующей области знания и имеют по преимуществу качественный характер. С феноменологическими теориями исследователи сталкиваются, как правило, на первых ступенях развития какой-нибудь науки, когда происходит накопление, систематизация и обобщение фактологического эмпирического материала. Такие теории - вполне закономерное явление в процессе научного познания. 
 
С развитием научного познания теории феноменологического типа уступают место нефеноменологическим (их называют также объясняющими). Они не только отображают связи между явлениями и их свойствами, но и раскрывают глубинный внутренний механизм изучаемых явлений и процессов, их необходимые взаимосвязи, существенные отношения, т.е. их законы (такова, например, физическая оптика и ряд других теорий). Наряду с наблюдаемыми эмпирическими фактами, понятиями и величинами здесь вводятся весьма сложные и ненаблюдаемые, в том числе весьма абстрактные понятия. Несомненно, что феноменологические теории благодаря своей простоте легче поддаются логическому анализу, формализации и математической обработке, чем нефеноменологические. Не случайно поэтому в физике одними из первых были аксиоматизированы такие ее разделы, как классическая механика, геометрическая оптика и термодинамика. 
 
Одним из важных критериев, по которому можно классифицировать теории, является точность предсказаний. По этому критерию можно выделить два больших класса теорий. К первому из них относятся теории, в которых предсказание имеет достоверный характер (например, многие теории классической механики, классической физики и химии). В теориях второго класса предсказание имеет вероятностный характер, который обусловливается совокупным действием большого числа случайных факторов. Такого рода стохастические (от греч. - догадка) теории встречаются не только в современной физике но и в большом количестве в биологии и социально-гуманитарных науках в силу специфики и сложности самого объекта их исследования. Важнейшим методом построения и развития теорий (особенно нефеноменологических) является метод восхождения от абстрактного к конкретному. 
 
А. Эйнштейн различал в физике два основных типа теорий - конструктивные и фундаментальные. Большинство физических теорий, по его мнению, является конструктивными, т.е. их задачей является построение картины сложных явлений на основе некоторых относительно простых предположений (такова, например, кинетическая теория газов). Исходным пунктом и основой фундаментальных теорий являются не гипотетические положения, а эмпирически найденные общие свойства явлений, принципы, из которых следуют математически сформулированные критерии, имеющие всеобщую применимость (такова теория относительности). В фундаментальных теориях используется не синтетический, а аналитический метод. К достоинствам конструктивных теорий Эйнштейн относил их законченность, гибкость и ясность. Достоинствами фундаментальных теорий он считал их логическое совершенство и надежность исходных положений [См.: Эйнштейн А. Физика и реальность. - М., 1965. С. 247-248]. 
 
Несмотря на то, какого бы типа теория ни была, какими бы методами она ни была построена, "всегда остается неизменным самое существенное требование к любой научной теории - теория должна соответствовать фактам... В конечном счете только опыт вынесет решающий приговор" [Там же. С. 260], - резюмирует великий мыслитель. 
 
 
 
В этом своем выводе Эйнштейн вовсе не случайно использует выражение "в конечном счете". Дело в том, что, как разъяснял он сам, в процессе развития науки наши теории становятся все более и более абстрактными, их связь с опытом (фактами, наблюдениями, экспериментами) оказывается все более сложной и опосредованной, а путь от теории к наблюдениям - длиннее, тоньше и сложнее. Чтобы реализовать нашу постоянную конечную цель - "все лучшее и лучшее понимание реальности", надо четко представлять себе следующее объективное обстоятельство. А именно, что "к логической цепи, связывающей теорию и наблюдение, прибавляются новые звенья. Чтобы очистить путь, ведущий от теории к эксперименту, от ненужных и искусственных допущений, чтобы охватить все более обширную область фактов, мы должны делать цепь все длиннее и длиннее" [См.: Эйнштейн А. Физика и реальность. - М., 1965. С. 298]. При этом, добавляет Эйнштейн, чем проще и фундаментальнее становятся наши допущения, тем сложнее математическое орудие нашего рассуждения. 
 
В. Гейзенберг считал, что научная теория должна быть непротиворечивой (в формально-логическом смысле), обладать простотой, красотой, компактностью, определенной (всегда офаниченной) областью своего применения, целостностью и "окончательной завершенностью". Но наиболее сильный аргумент в пользу правильности теории - ее "многократное экспериментальное подтверждение". "Решение о правильности теории оказывается, таким образом, длительным историческим процессом, за которым стоит не доказательность цепочки математических выводов, а убедительность исторического факта. Завершенная теория так или иначе ведь никогда не является точным отображением природы в соответствующей области, она есть некая идеализация опыта, осуществляемая с помощью понятийных оснований теории и обеспечивающая определенный успех" [Гейзенберг В. Шаги за горизонт. - М., 1987. С. 185-186]. 
 
Специфическую структуру имеют теории социально-гуманитарных наук. Так, в современной социологии со времени работ крупного американского социолога Роберта Мертона (т.е. с начала XX в.) принято выделять три уровня предметного изучения социальных явлений и соответственно три типа теорий. 
 
Первый - общая социологическая теория ("общая социология"), дающая абстрактно-обобщенный анализ социальной реальности в ее целостности, сущности и истории развития; на этом уровне познания фиксируется структура и общие закономерности функционирования и развития социальной реальности. При этом теоретическим и методологическим базисом общей социологической теории выступает социальная философия. 
 
Второй уровень предметного рассмотрения - частные ("среднего ранга") социологические теории, имеющие своим теоретическим и методологическим базисом общую социологию и дающие описание и анализ социально особенного. В зависимости от своеобразия своих объектов исследования частные теории оказываются представленными двумя относительно самостоятельными классами частных теорий - специальными и отраслевыми теориями. 
 
Специальные теории исследуют сущность, структуру, общие закономерности функционирования и развития объектов (процессов, общностей, институтов) собственно социальной сферы общественной жизни, понимая последнюю как относительно самостоятельную область общественной деятельности, ответственную за непосредственное воспроизводство человека и личности. Таковы социологии пола, возраста, этнич-ности, семьи, города, образования и т.д. Каждая из них, исследуя особый класс социальных явлений, выступает прежде всего как общая теория этого класса явлений. По сути, отмечал П. А. Сорокин, эти теории делают то же самое, что и общая социология, "но в отношении специального класса социокультурных явлений". 
 
Отраслевые теории исследуют социальные (в указанном выше смысле этого термина) аспекты классов явлений, принадлежащие к другим сферам общественной жизни - экономической, политической, культурной. Таковы социологии труда, политики, культуры, организации, управления и т.д. В отличие от специальных теорий отраслевые не являются общими теориями данных классов явлений, ибо исследуют лишь один из аспектов их проявления - социальный. Для отраслевых теорий характерен "стыковочный" характер их исследовательской практики. 
 
В онтологическом плане все социологические теории подразделяют на три основных разновидности: 1) теории социальной динамики (или теории социальной эволюции, развития); 2) теории социального действия; 3) теории социального взаимодействия. 
 
Важное значение для построения социальных теорий имеет введенное М. Вебером понятие "идеальный тип" - мысленно сконструированные образования как вспомогательные средства, продукт синтеза определенных понятий ("капитализм", "религия", "культура" и др.). Иначе говоря, идеальный тип - это целостная развивающаяся система понятийных средств ("идея-синтез"), в конечном счете детерминированная социальной реальностью. 
 
Таким образом, теория (независимо от своего типа) имеет следующие основные особенности: 
 
1. Теория - это не отдельные взятые достоверные научные положения, а их совокупность, целостная органическая развивающаяся система. Объединение знания в теорию производится прежде всего самим предметом исследования, его закономерностями. 
 
2. Не всякая совокупность положений об изучаемом предмете является теорией. Чтобы превратиться в теорию, знание должно достигнуть в своем развитии определенной степени зрелости. А именно - когда оно не просто описывает определенную совокупность фактов, но и объясняет их, т.е. когда знание вскрывает причины и закономерности явлений. 
 
3. Для теории обязательным является обоснование, доказательство входящих в нее положений: если нет обоснований, нет и теории. 
 
4. Теоретическое знание должно стремиться к объяснению как можно более широкого круга явлений, к непрерывному углублению знаний о них. 
 
5. Характер теории определяет степень обоснованности ее определяющего начала, отражающего фундаментальную закономерность данного предмета. 
 
6. Структура научных теорий содержательно "определена системной организацией идеализированных (абстрактных) объектов (теоретических конструктов). Высказывания теоретического языка непосредственно формулируются относительно теоретических конструктов и лишь опосредованно, благодаря их отношениям к внеязыковой реальности, описывают эту реальность" [Степин В. С. Теоретическое знание. - М., 2000. С. 707]. 
 
 
7. Теория - это не только готовое, ставшее знание, но и процесс его получения, поэтому она не является "голым результатом", а должна рассматриваться вместе со своим возникновением и развитием. 
 
К числу основных функций теории можно отнести следующие: 
 
1. Синтетическая функция - объединение отдельных достоверных знаний в единую, целостную систему. 
 
2. Объяснительная функция - выявление причинных и иных зависимостей, многообразия связей данного явления, его существенных характеристик, законов его происхождения и развития, и т.п. 
 
3. Методологическая функция - на базе теории формулируются многообразные методы, способы и приемы исследовательской деятельности. 
 
4. Предсказательная - функция предвидения. На основании теоретических представлений о "наличном" состоянии известных явлений делаются выводы о существовании неизвестных ранее фактов, объектов или их свойств, связей между явлениями и т.д. Предсказание о будущем состоянии явлений (в отличие от тех, которые существуют, но пока не выявлены) называют научным предвидением. 
 
5. Практическая функция. Конечное предназначение любой теории - быть воплощенной в практику, быть "руководством к действию" по изменению реальной действительности. Поэтому вполне справедливо утверждение о том, что нет ничего практичнее, чем хорошая теория. Но как из множества конкурирующих теорий выбрать хорошую? 
 
Как считает К. Поппер, важную роль при выборе теорий играет степень их проверяемости: чем она выше, тем больше шансов выбрать хорошую и надежную теорию. Так называемый "критерий относительной приемлемости", согласно Попперу, отдает предпочтение той теории, которая: а) сообщает наибольшее количество информации, т.е. имеет более глубокое содержание; б) является логически более строгой; в) обладает большей объяснительной и предсказательной силой; г) может быть более точно проверена посредством сравнения предсказанных фактов с наблюдениями. Иначе говоря, резюмирует Поппер, мы выбираем ту теорию, которая наилучшим образом выдерживает конкуренцию с другими теориями и в ходе естественного отбора оказывается наиболее пригодной к выживанию. 
 
В ходе развития науки в связи с новыми фундаментальными открытиями (особенно в периоды научных революций) происходят кардинальные изменения представлений о механизме возникновения научных теорий. Как отмечал А. Эйнштейн, важнейший методологический урок, который преподнесла квантовая физика, состоит в отказе от упрощенного понимания возникновения теории как простого индуктивного обобщения опыта. Теория, подчеркивал он, может быть навеяна опытом, но создается как бы сверху по отношению к нему, и лишь затем проверяется опытом. 
 
Сказанное Эйнштейном не означает, что он отвергал роль опыта как источника знания. Однако великий физик считал, что "не всегда является вредным" в науке такое использование понятий, при котором они рассматриваются независимо от эмпирической основы, которой обязаны своим существованием. Человеческий разум должен, по его мнению, "свободно строить формы", прежде чем подтвердилось бы их действительное существование: "из голой эмпирии не может расцветать познание". Эволюцию опытной науки "как непрерывного процесса индукции" Эйнштейн сравнивал с составлением каталога и считал подобное развитие науки чисто эмпирическим делом, поскольку такой подход, с его точки зрения, не охватывает весь действительный процесс познания в целом. А именно - "умалчивает о важной роли интуиции и дедуктивного мышления в развитии точной науки. Как только какая-нибудь наука выходит из начальной стадии своего развития, прогресс теории достигается уже не просто в процессе упорядочения. Исследователь, отталкиваясь от опытных фактов, старается развивать систему понятий, которая, вообще говора, логически опиралась бы на небольшое число основных предположений, так называемых аксиом. Такую систему понятий мы называем теорией... Для одного и того же комплекса опытных фактов может существовать несколько теорий, значительно различающихся друг от друга" [Эйнштейн А. Физика и реальность. - М., 1995. С. 228-229]. 
 
Иначе говоря, теории современной науки создаются не просто путем индуктивного обобщения опыта (хотя такой путь не исключается), а за счет первоначального движения в поле ранее созданных идеализированных объектов, которые используются в качестве средств конструирования гипотетических моделей новой области взаимодействий. Обоснование таких моделей опытом превращает их в ядро будущей теории. "Именно теоретическое исследование, основанное на относительно самостоятельном оперировании идеализированными объектами, способно открывать новые предметные области до того, как они начинают осваиваться практикой. Теоретизация выступает своеобразным индикатором развитой науки" [Степин В.С. Теоретическое знание. - М., 2000. С. 704]. 
 
Идеализированный объект выступает, таким образом, не только как теоретическая модель реальности, но он неявно содержит в себе определенную программу исследования, которая реализуется в построении теории. Соотношения элементов идеализированного объекта - как исходные, так и выводные, представляют собой теоретические законы, которые (в отличие от эмпирических законов) формулируются не непосредственно на основе изучения опытных данных, а путем определенных мыслительных действий с идеализированным объектом. 
 
Из этого вытекает, в частности, что законы, формулируемые в рамках теории и относящиеся по существу не к эмпирически данной реальности, а к реальности, как она представлена идеализированным объектом, должны быть соответствующим образом конкретизированы при их применении к изучению реальной действительности. Имея в виду данное обстоятельство, А. Эйнштейн ввел термин "физическая реальность" и выделил два аспекта этого термина. Первое его значение использовалось им для характеристики объективного мира, существующего вне и независимо от сознания. "Вера в существование внешнего мира, - отмечал Эйнштейн, - независимого от воспринимающего субъекта, лежит в основе всего естествознания" [Эйнштейн А. Собр. науч. трудов: В 4 т. - М., 1967. Т. 4. С. 136]. 
 
Во втором своем значении термин "физическая реальность" используется для рассмотрения теоретизированного мира как совокупности теоретических объектов, представляющих свойства реального мира в рамках данной физической теории. "Реальность, изучаемая наукой, есть не что иное, как конструкция нашего разума, а не только данность" [Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. - М., 1986. С. 290]. В этом плане физическая реальность задается посредством языка науки, причем одна и та же реальность может быть описана при помощи разных языков.