Здесь можно выделить два подуровня: 1) частные теоретические модели и законы, которые выступают в качестве теорий, относящихся к достаточно ограниченной области явлений; 2) развитые научные теории, включающие частные теоретические законы в качестве следствий.
Примерами знаний первого подуровня могут служить теоретические модели и законы, характеризующие отдельные виды механического движения: модель и закон колебания маятника (законы Гюйгенса), движения планет вокруг Солнца (законы Кеплера) и др. Они были получены до того, как была построена ньютоновская механика. Сама же эта теория, обобщившая все предшествующие ей теоретические знания об отдельных аспектах механического движения, выступает типичным примером развитых теорий, которые относятся ко второму подуровню теоретических знаний.
Теоретические модели в структуре теории
Своеобразной клеточкой организации теоретических знаний на каждом из его подуровней является двухслойная конструкция — теоретическая модель и формулируемый относительно нее теоретический закон.
В качестве элементов теоретической модели выступают абстрактные объекты (теоретические конструкты), которые находятся в строго определенных связях и отношениях друг с другом.
Теоретические законы формулируются относительно абстрактных объектов теоретической модели. Например, при изучении механических колебаний маятника вводят представление о материальной точке, которая периодически отклоняется от положения равновесия и вновь возвращается в это положение. Это представление имеет смысл только тогда, когда зафиксирована система отсчета. Наконец, для выявления закона колебаний необходим еще один абстрактный объект — квазиупругая сила, которая вводится по признаку: приводить в движение материальную точку, возвращая ее к положению равновесия.
Система перечисленных абстрактных объектов (материальная точка, система отсчета, квазиупругая сила) образуют модель малых колебаний (осциллятор). Исследуя свойства этой модели и выражая отношения образующих ее объектов на языке математики, получают формулу закона малых колебаний.
В развитых в теоретическом отношении дисциплинах, применяющих количественные методы исследования, законы теории формулируются на языке математики. Признаки абстрактных объектов, образующих теоретическую модель, выражаются в форме физических величин, а отношения между этими признаками — в форме связей между величинами, входящими в уравнения. Применяемые в теории математические формализмы получают свою интерпретацию благодаря их связям с теоретическими моделями. Богатство связей и отношений, заложенное в теоретической модели, может быть выявлено посредством разработки математического аппарата теории. Решая уравнения и анализируя полученные результаты, исследователь как бы развертывает содержание теоретической модели и таким способом получает все новые и новые знания об исследуемой реальности.
Чтобы подчеркнуть особый статус теоретических моделей, относительно которых формулируются законы и которые обязательно входят в состав теории, назовем их теоретическими схемами. Они действительно являются схемами исследуемых в теории объектов и процессов, выражая их существенные связи.
Можно высказать достаточно универсальный методологический тезис: формулировки теоретических законов непосредственно относятся к системе теоретических конструктов (абстрактных объектов).
Разумеется, каждая теоретическая схема и сформулированный относительно нее закон имеют границы своей применимости. Закон идеального газа не подходит для ситуаций с большими давлениями. В этом случае он сменяется законом Ван-дер-Ваальса, учитывающим силы молекулярного взаимодействия.
Формулировка новых теоретических законов позволяет расширить возможности теоретического описания исследуемой реальности. Но для этого каждый раз нужно вводить новую систему идеализаций (теоретических конструктов), которые образуют в своих связях соответствующую теоретическую схему.
Даже в самых «мягких» формах теоретического знания, к которым относят обычно такие гуманитарные дисциплины, как литературоведение, музыковедение, можно обнаружить слой абстрактных теоретических объектов, образующих теоретические модели исследуемой реальности. В.М. Розиным были проанализированы тексты работ М.М. Бахтина и Б.И. Бурсова, посвященные творчеству Ф.М. Достоевского, тексты теоретического музыковедения и текст искусствоведческой работы В.А. Плутина, в которой анализируется живопись Андрея Рублева. Во всех этих ситуациях автор выявляет слой теоретических знаний и показывает, что движение исследовательской мысли в этом слое основано на конструировании идеальных теоретических объектов и оперировании ими. В частности, основные теоретические выводы Бахтина, касающиеся особенностей «полифонического романа» Достоевского, были получены благодаря конструированию теоретической схемы, элементами которой выступают такие идеальные объекты, как «голоса героев» и «голос автора», вступающие в диалогические отношения. Таким образом, можно заключить, что идеальные теоретические объекты и построенные из них целостные теоретические модели (схемы) выступают существенной характеристикой структуры любой научной теории, независимо от того, принадлежит ли она к сфере гуманитарных, социальных или естественных наук.
Соответственно двум подуровням теоретического знания можно выделить теоретические схемы и в составе фундаментальной теории, и в составе частных теорий. В основании развитой теории это фундаментальная теоретическая схема, которая построена из небольшого набора базисных абстрактных объектов, конструктивно независимых друг от друга, и относительно которой формулируются фундаментальные теоретические законы.
Например, в ньютоновской механике ее основные законы формулируются относительно системы абстрактных объектов: «материальная точка», «сила», «инерциальная пространственно-временная система отсчета». Связи и отношения перечисленных объектов образуют теоретическую модель механического движения, изображающую механические процессы как перемещение материальной точки по континууму точек пространства инерциальной системы отсчета с течением времени и как изменение состояния движения материальной точки под действием силы.
Кроме фундаментальной теоретической схемы и фундаментальных законов в состав развитой теории входят частные теоретические схемы и законы.
В механике это теоретические схемы и законы колебания, вращения тел и т. п. Когда эти частные теоретические схемы включены в состав теории, они подчинены фундаментальной, но по отношению друг к другу могут иметь независимый статус. Различию между фундаментальной и частными теоретическими схемами в составе развитой теории соответствует различие между ее фундаментальными законами и их следствиями.
Как уже отмечалось, частные теоретические схемы и связанные с ними уравнения могут предшествовать развитой теории. Более того, когда возникают фундаментальные теории, рядом с ними могут существовать частные теоретические схемы, описывающие эту же область взаимодействия, но с позиций альтернативных представлений. Любые частные теоретические схемы, ассимилируются развитой теорией. Они редко сохраняются в своем первоначальном виде, а чаще всего трансформируются и только благодаря этому становятся компонентом развитой теории.
Итак, строение развитой естественно-научной теории можно изобразить как сложную, иерархически организованную систему теоретических схем и законов, где теоретические схемы образуют своеобразный внутренний скелет теории.
Особенности функционирования теории
Функционирование теорий предполагает их применение к объяснению и предсказанию опытных фактов. Чтобы использовать фундаментальные законы развитой теории, из них нужно получить следствия, сопоставимые с результатами опыта. Вывод таких следствий характеризуется как развертывание теории.
Теоретические схемы играют важную роль в развертывании теории. Вывод из фундаментальных уравнений теории их следствий (частных теоретических законов) осуществляется не только за счет формальных математических и логических операций над высказываниями, но и за счет содержательных приемов — мысленных экспериментов с абстрактными объектами теоретических схем, позволяющих редуцировать фундаментальную теоретическую схему к частным.
Допустим, что из основных уравнений ньютоновской механики необходимо получить выражение для механического закона малых колебаний. Вывод этого следствия осуществляется следующим образом. Вначале выражается фундаментальная теоретическая схема, обеспечивающая интерпретацию математических выражений для фундаментальных законов механики. Ее редуцируют к частной теоретической схеме, которая представляет собой модель малых механических колебаний — осциллятор. Эту модель получают в качестве конкретизации фундаментальной теоретической схемы механики путем учета в ней особенностей малых колебаний, которые обнаруживает реальный опыт. Предполагается, что сила, меняющая состояние движения материальной точки, есть квазиупругая сила. Выбирается такая система отсчета, в которой движение материальной точки предстает как се периодическое отклонение и возвращение к положению равновесия. В результате конструируется теоретическая схема механических колебаний, которая служит основанием для вывода уравнения малых колебаний. К этой схеме прилагаются уравнения движения, выражающие второй закон Ньютона, и получают уравнение движения осциллятора.
Описанная процедура вывода в своих основных чертах универсальна и используется при развертывании различных теорий эмпирических наук.
Конструирование частных схем и вывод соответствующих уравнений можно расценить как порождение фундаментальной теорией специальных теорий (микротеорий). При этом важно различить два типа таких теорий. Специальные теории первого типа могут целиком входить в обобщающую фундаментальную теорию на правах ее раздела. Специальные теории второго типа лишь частично соотносятся с какой-либо одной фундаментальной теорией. Лежащие в их основании теоретические схемы являются своего рода гибридными образованиями. Они создаются на основе фундаментальных теоретических схем по меньшей мере двух теорий. Примером такого рода гибридных образований может служить классическая модель излучения абсолютно черного тела, построенная на базе представлений термодинамики и электродинамики. Гибридные теоретические схемы могут существовать в качестве самостоятельных теоретических образований наряду с фундаментальными теориями и негибридными частными схемами, еще не включенными в состав фундаментальной теории.
Вся эта сложная система взаимодействующих друг с другом теорий фундаментального и частного характера образует массив теоретического знания некоторой научной дисциплины.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему