Теоретические методы научного знания.

Переходя к анализу теоретического уровня познания изначально можно выделить в нем наличие двух подуровней.

Первый уровень образуют частные теоретические модели и законы, выступающие в качестве теорий, раскрывающих сущность достаточно ограниченной области явлений.

Второй подуровень образуют развитые, общезначимые, фундаментальные научные теории, включающие частные теоретические законы в качестве следствий фундаментальных теорий.

Так, законы и теоретические модели, характеризующие отдельные виды механического движения: законы Кеплера о движении планет вокруг Солнца, законы Галилея о свободном падении тел и др. могут выступать в качестве примера теорий первого подуровня, а теоретические законы ньютоновской механики, обобщившие все эти теоретические знания, выступают в качестве примера развитых теорий, относящихся ко второму подуровню теоретических знаний.

Теория как система научного знания. Предмет теории. Состав теории. В структуре теории принято выделять следующие основные компоненты:

1) исходную эмпирическую основу, которая включает множество зафиксированных в данной области знания фактов, достигнутых в ходе экспериментов и требующих теоретического объяснения;

2) исходную теоретическую основу — множество первичных допущений, постулатов, аксиом, общих законов, в совокупности описывающих идеализированный объект теории;

3) логику теории — множество допустимых в рамках теории правил логического вывода и доказательства;

4) совокупность выведенных в теории утверждений с их доказательствами, составляющую основной массив теоретического знания.

Методологически центральную роль в формировании теории играет лежащий в её основе идеализированный объект — теоретическая модель существующих связей реальности, представленных с помощью определённых гипотетических допущений и идеализаций. Построение идеализированного объекта — необходимый этап создания любой теории, осуществляемый в специфических для разных областей знания формах. Идеализированным объектом в классической механике является система материальных точек, в молекулярно-кинетической теории — множество замкнутых в определённом объёме хаотически соударяющихся молекул, представляемых в виде абсолютно упругих материальных точек, и т. д.

Структура теоретического знания строится на основе тех объектов, на которые оно направлено, на основе конструктов (абстрактных объектов) теоретического языка, на основе взаимодействия между этими двумя составляющими. Наличие подобной «обустроенности» теории заставляет предположить о ее сложной структуре, обладающей соответствующей иерархической упорядоченностью. Первой системной составляющей структуры научной теории является фундаментальный закон теории (или множество законов). Сами фундаментальные законы обладают сложной подсистемной структурой, основным компонентом которой выступает модель исследуемой реальности. Суть такой модели в том, что она представляет собой идеализированную схему реальности, которая подчиняется действию фундаментального закона теории и предлагает свою опытную проверку посредством особых процедур проявления ее абстрактных объектов в реальности. Для примера: в классической механике и у Ньютона такими абстрактными объектами, на которых строилась теоретическая модель, выступали объекты, выраженные терминами «сила», «материальная точка», «инерциальная система отсчета». Соотношение этих объектов приводит в классической механике к образованию теоретической модели, которая, в свою очередь, является «посредником» между реальностью и фундаментальным законом, регулирующим созданную теоретическую модель. Поэтому возникает следующая характеристика теоретической модели и сути самого фундаментального закона: мир существует посредством механического движения как перемещения «материальной точки» по континууму точек пространства «инерциальной системы отсчета под воздействием «силы».

Надо при этом помнить, что одну модель, которая находится в основании теории, следует отличать от других видов моделей, которые используются в научном познании. Для обозначения такого отличия наш отечественный исследователь В.С. Степин предлагает основную теоретическую модель называть фундаментальной теоретической силой1. В основе теории и ее фундаментального закона (или законов) лежит фундаментальная теоретическая сила.

Но поскольку теория всегда шире тех законов, которые ее составляют, исследователи дополняют структуру теории еще и частыми теоретическими схемами. Они являются вспомогательными и на этом основании подчинены фундаментальной теоретической схеме. В то же время вспомогательный характер частных теоретических схем не предполагает их «поглощаемость» теории, поэтому они не зависимы от фундаментальной теоретической схемы. Просто в случае явного противоречия последних фундаментальной теоретической схеме, они элиминируются из теории.

Объекты, на которые направлены частные теоретические схемы, носят специфический характер. Они могут быть сформированы частным образом (посредством предшествующей эмпирической формы познания), а могут возникнуть на основе абстрактных образов (конструктов) фундаментальной теоретической схемы, быть их своеобразной проекцией. Поэтому различия между объектами исследования в частной теоретической схеме и в фундаментальной теоретической схеме будут проявляться через содержание фундаментальных законов и частных законов.  Такое положение дел в структуре теоретического знания легко продемонстрировать на примере классической механики. Здесь в качестве одного из абстрактных образов фундаментальной теоретической схемы выступает Бог. Ньютон писал: «Мне кажется вероятным, что Бог вначале сотворил материю в виде твердых, обладающих массой, цельных, непроницаемых и подвижных частиц, наделенных такими размерами, пропорциями, формами и другими качествами, которые наилучшим образом отвечают той цели, для которой он сотворил их; и что эти частицы, будучи цельными, несравненно плотнее любого пористого тела, из них составленного; и они настолько плотны, что никогда не изнашиваются и не разбиваются, и ни одна сила не может разделить то, что Бог сотворил единым при своем первотворении»2. То есть Бог у Ньютона характеризуется в виде самого общего, по сути цельного, образа, который даже не следует анализировать. И в то же время Ньютон не может игнорировать ситуации, когда возникают  какие-либо частные моменты в функции материального мира (то есть, когда частная ситуация противоречит фундаментальному теоретическому закону) и когда возникали ситуации, которые Ньютон не мог объяснить посредством выведенных фундаментальных законов. В таких случаях великий физик ссылался на самый абстрактный образ фундаментальной теоретической схемы (на его действие) – на Бога. Бог всегда присутствует во вселенной, чтобы исправлять те противоречия, которые возникают в познании.

Частные теоретические схемы не обязательно могут возникать в рамках сложившейся теории. Появление теории может быть следствием существующих частных теоретических схем, которые ей предшествовали и послужили основанием. Примером такого хода возникновения теории может послужить история формирования многих научных теорий. Так, многие электрические явления, выражающие частные аспекты функционирования электричества, были открыты задолго до появления теории электромагнитного поля. В частности, Фарадей открыл явления электромагнитной и электростатистической индукции. Главное то, что, послужив основой формирования теории, частные теоретические схемы могут войти в нее, преобразовавшись в фундаментальную теоретическую схему, а могут сохранить свой статус. При этом важно их участие в развитии теории. Такое развитие, как правило, идет несколькими способами. Это и логические операции, это и математизация, и формализация, это и мысленные эксперименты по отношению к абстрактным объектам теоретических схем. За счет подобных операций происходит сведение фундаментальных теоретических схем к частным и наоборот. А это, как показывает опыт, добавляет потенциал эвристических возможностей для теории вообще. Получается, что теория в своей фундаментальной и частной структурности способна развиваться не только дедуктивно, но и индуктивно. Индукция реализуется за счет тог, что осуществляется посредством анализа эмпирически данной реальности, когда фундаментальная теоретическая схема накладывается на имеющиеся эмпирические данные. В результате мы можем обнаружить ограничение и увеличение экспликативной возможности теории. Эта возможность увеличится, если мы увидим то, что теория объясняет даже больше данных, чем это предполагалось. И, наоборот, получится обратное, если теория не сможет объяснить даже те эмпирические данные, которые, как предполагалось, она и должна была объяснять. Если эвристический потенциал снижается, то возникает условие для появления основания, на котором может быть сформирована частная теоретическая схема. Она может входить в теорию, но оставаться при этом автономной.

Структура первоисточника теоретического знания, обрисованная в пособии, позволяет четче понять характер формирования научного знания, с одной стороны, а, с другой стороны, показывать, что теория – это не только результат, итог научной познавательной деятельности, но еще самостоятельный уровень, достаточно автономный при этом, на котором осуществляется (не прекращается) познавательная деятельность. Особенно это становится очевидным при исследовании второй составляющей структуры теории – научной картины мира.

Научная картина представляет собой систему особых образований и связей между ними, которая выражается как идеальная модель той части действительности, которая исследуется. Такую модель нельзя отождествлять с фундаментальной и частной теоретическими схемами, поскольку она является условием формирования теории в общем, а не формой согласования законов теории с эмпирическими данными. По сути, такая идеальная модель как научная картина мира закладывает основы мировидения любой части познаваемой реальности в зависимости от той исторической эпохи, когда проводится изучение избранного объекта. В истории данный конструкт очень четко обозначен в рамках классической механики. Помимо чисто научной конструкции (типа «материальная точка», «сила» и т.д.), Ньютон использует такие описания действительности, которые не связаны с фундаментальными и частными теоретическими схемами и законами, в этих схемах заключенными. Описание мира, не отождествляемое с фундаментальными и частными законами классической механики, сводилось к утверждению, что все физические явления происходят в трехмерном пространстве. Это абсолютно не меняющееся, которое всегда находится в состоянии покоя. Все изменения в физическом мире характеризовались в терминах абсолютного времени, имевшем три основные формы, – прошлое, настоящее и будущее. Данные качества « абсолютное пространство», «абсолютное время» и другие представляют собой основания, на базе которых функционирует мир физических объектов, описываемых в возникающих научных теоретических схемах. Из истории науки известно еще два типа научных картин мира, помимо указанной. Это электромагнитная и квантово-релятивистская картина мира.

Научная картина мира закладывает следующие основания для развития сугубо теоретических положений: она вводит представления об объектах, которые сами и во взаимодействии подвергаются исследованию, демонстрируют основные особенности функционирования избранных объектов, дает основные представления пространственно-временных характеристик. Изменение таких позиций может привести к тому, что теория утратит те основания, из которых выводится ее аксиоматические начала. Поэтому переход от одной научной картины мира к другой значит то, что самым кардинальным образом изменятся положения научных теорий.

Важно представлять, как формируется научная картина мира. Она складывается в результате синтеза знаний, который возникает в результате функционирования различных наук и содержит в себе общие (самые общие) представления о мире в соответствующих исторических этапах развития. Научная картина мира содержит в себе абсолютно различную информацию, как о природе, так и об обществе.

Самое главное при формировании научной картины мира – это понимание процесса синтеза знаний различных наук. Синтез – очень сложная процедура, поскольку предполагает собой установление связей между предметами наук. Такое установление связей между предметами наук исходит из картины мира той науки, которая вовлекается в процесс синтеза. Необходимо оговорить здесь такой момент, что особенность исследования предмета отдельной научной дисциплиной проявляется в структуре знания этой науки. А значит, что образуемая ею картина мира будет учитывать эту особенность понимания предмета отдельной наукой. Следовательно, научная картина мира включает в себя целостную картину мира, содержащую в себе все научные дисциплины и специальную картину мира, где дан фрагмент или аспект реальности. Следует при этом заметить, что общая картина мира не предполагает абсолютное поглощение специальной картины мира. Последняя включается в общую картину как фрагмент или аспект, не утрачивая своей самостоятельности, иначе бы она утратила свою специфику.

Картина мира отдельной науки направлена, в первую очередь, на систематизацию знаний в ее рамках. Именно благодаря такому императиву, в теории формируется составляющие различных типов: фундаментальные и прикладные. Более того, целые теории могут возникнуть на основании подобного критерия, то есть теория в целом может стать фундаментальной или прикладной. Помимо систематизации знаний, которая реализуется при формировании научной картины мира, последняя функционирует и как исследовательская программа. В этой функции ее задача определяется необходимостью постановки целей исследования и выбора соответствующих методологических средств. В этом отношении научная картина мира также демонстрирует свою фундаментальную основательность для теоретического знания, поскольку изменение приемов исследования сразу повлечет за собой изменение научных результатов. Например, И. Ньютон, желая заменить основное определение массы «как количества материи» на определение массы «как меры инерции», заставил несколько измениться саму научную картину мира. Это проявилось в том, что уже другой исследователь Л. Эйлер использует свойство «обладать инерцией» на паритетных началах со свойством «быть твердыми и непроницаемыми», а научная картина мира в качестве основного определения массы признает определение ее «как меры инерции».

Однако не следует считать, исходя из вышеприведенного примера, что формирование научной картины связано только лишь с внутренним процессом научного исследования. Важно понимать, что на становление и развитие научной картины мира влияют и внешние факторы, такие, как взаимодействие науки с другими сферами культуры. Такое взаимодействие очень сложно и имеет многоуровневую практику, поскольку оно происходит не только в области духовной культуры, но и при опредмечивании научных знаний в производстве, в бытовой деятельности и т.д. Это взаимодействие порождает формирование таких предметов, которые превращаются в эталонные образцы, стимулирующие в дальнейшем совершенствование новых знаний в ходе познавательной деятельности.

Виды научных теорий

1.                        Эмпирические и фундаментальные. Совокупность эмпирических законов, терминов и соответствующий математический аппарат в совокупности составляют эмпирическую теорию. Эмпирическая теория является обобщением экспериментальных данных. Теория объясняет конкретное событие, но не описывает сущности явления. Так например, законы И. Кеплера. Он на основе наблюдений Тихо Браге выяснил, что движение планет осуществляется по эллипсу и выявил, что это движение не равномерно, а соответствует определенным законам – законам Кеплера. Фундаментальные теории – те, в которых ученый имеет дело с наиболее абстрактными идеальными объектами. Фундаментальные теории включают в себя осмысление наиболее общих вопросов развития и функционирования мира. Здесь возникает попытка свести воедино все частные законы, найти их глубинную сущность. Фундаментальные теории дают не только описание, но и объяснение изучаемых явлений. Примером могут выступать законы И. Ньютона – исходя из закона тяготения, становится возможным объяснить законы движения любых тел.

2.                        Гипотетико-дедуктивные и аксиоматические. Объяснительная теория имеет гипотетико-дедуктивную структуру. Основанием теории служит набор исходных понятий (величин) и фундаментальных принципов (постулатов, законов), включающих только исходные понятия. Именно этот базис фиксирует тот угол зрения, под которым рассматривается реальность, задает ту область, которую охватывает теория. Исходные понятия и принципы выражают основные, наиболее фундаментальные связи и отношения изучаемой области, которыми определяются все остальные ее явления. Так, основанием классической механики являются понятия материальной точки, силы, скорости и три закона динамики; в основе электродинамики Максвелла лежат его уравнения, связывающие определенными соотношениями основные величины этой теории; специальная теория относительности опирается на уравнения А. Эйнштейна и т.д.

Со времен Евклида дедуктивно-аксиоматическое построение знания считалось образцовым. Объяснительные теории следуют этому образцу. Однако если Евклид и многие ученые после него полагали, что исходные положения теоретической системы представляют собой самоочевидные истины, то современные ученые понимают, что такие истины найти нелегко, и постулаты их теорий служат не более чем предположениями о глубинных причинах явлений. История науки дала достаточно много свидетельств наших заблуждений, поэтому основоположения объяснительной теории рассматриваются как гипотезы, истинность которых еще нуждается в доказательстве. Менее фундаментальные законы изучаемой области дедуктивно выводятся из основоположений теории. Поэтому-то объяснительная теория и называется «гипотетико-дедуктивной».

В философии проблема построения знания обсуждалась в рамках логического позитивизма. В 1925 г. на кафедре натуральной философии Венского университета, которую после смерти Э. Маха возглавил М. Шлик, собралась группа молодых ученых, поставивших перед собой смелую цель - реформировать науку и философию. Эта группа вошла в историю под именем "Венского кружка" философов. В него входили сам М. Шлик, Р. Карнап, вскоре ставший признанным лидером нового направления, О. Нейрат, Г. Фейгль, В. Дубислав и др. После прихода к власти в Германии нацистской партии члены кружка и их сторонники в Берлине, Варшаве и других научных центрах континентальной Европы постепенно эмигрировали в Англию и США, что способствовало распространению их взглядов в этих странах

Модель науки логического позитивизма возникла в результате истолкования с точки зрения этих принципов структуры символической логики. В основе науки, по мнению неопозитивистов, лежат протокольные предложения, выражающие чувственные переживания субъекта. Истинность этих предложений абсолютно достоверна и несомненна. Совокупность истинных протокольных предложений образует твердый эмпирический базис науки. Для методологический концепции логического позитивизма характерно резкое разграничение эмпирического и теоретического уровней знания. Однако первоначально его представители полагали, что все предложения науки - подобно протокольным предложениям - говорят о чувственно данном. Поэтому каждое научное предложение можно свести к протокольным предложениям - подобно тому, как любое молекулярное предложение экстенсиональной логики может быть разложено на составляющие его атомарные предложения. Достоверность протокольных предложений передается всем научным предложениям, поэтому наука состоит только из достоверно истинных предложений.

С точки зрения логического позитивизма, деятельность ученого в основном должна сводиться к двум процедурам: 1) установление протокольных предложений; 2) изобретение способов объединения и обобщения этих предложений. Научная теория мыслилась в виде пирамиды, в вершине которой находятся основные понятия (величины), определения и постулаты; ниже располагаются предложения, выводимые из постулатов; вся пирамида опирается на совокупность протокольных предложений, обобщением которых она является. Прогресс науки выражается в построении таких пирамид и в последующем слиянии теорий, построенных в некоторой конкретной области науки, в более общие теории, которые в свою очередь объединяются в еще более общие и так далее, до тех пор, пока все научные теории и области не сольются в одну громадную систему - единую унифицированную науку. В этой примитивно-кумулятивной модели развития не происходит никаких потерь или отступлений: каждое установленное протокольное предложение навечно ложится в фундамент науки; если некоторое предложение обосновано с помощью протокольных предложений, то оно прочно занимает свое место в пирамиде научного знания.

В таком случае значительная часть научной информации носит характер выводных суждений, т.е. суждений, не полученных путем непосредственного восприятия каких-то фрагментов действительности, а выведенных из других суждений, которые как бы извлечены из их содержания. Логическим средством получения таких выводных знаний и является умозаключение, т.е. мыслительная операция, посредством которой из некоторого количества заданных суждений выводится иное суждение, определенным образом связанное с исходным. Все умозаключения можно квалифицировать как индуктивные и дедуктивные.

Дедуктивным называют такое умозаключение, в котором вывод о некотором элементе множества делается на основании знания общих свойств всего множества. Например: "Все металлы обладают ковкостью. Медь — металл. Следовательно, медь обладает ковкостью".В этой связи под дедуктивным методом познания понимают именно дедуктивное умозаключение. Таким образом, содержанием дедукции как метода познания является использование общих научных положений при исследовании конкретных явлений.

Дедукция выгодно отличается от других методов познания тем, что при истинности исходного знания она дает истинное выводное знание. Однако было бы неверным переоценивать научную значимость дедуктивного метода, поскольку без получения исходного знания этот метод ничего дать не может. Поэтому ученому прежде всего нужно научиться пользоваться индукцией.

Под индукцией обычно понимается умозаключение от частного к общему, когда на основании знания о части предметов класса делается вывод о классе в целом. Однако можно говорить об индукции в более широком смысле слова как о методе познания, как о совокупности познавательных операций, в результате которых осуществляется движение мысли от менее общих положений к положениям более общим. Следовательно, разница между индукцией и дедукцией обнаруживается только прежде всего в прямо противоположной направленности хода мысли.

Обобщая накапливаемый эмпирический материал, индукция подготавливает почву для выдвижения предположений о причине исследуемых явлений, а дедукция, теоретически обосновывая полученные индуктивным путем выводы, снимает их гипотетический характер и превращает в достоверное знание.

Индукция (или обобщение) бывает полная и частичная. Полная индукция состоит в исследовании каждого случая, входящего в класс явлений, по поводу которого делаются выводы. Подобная возможность представляется редко, поскольку отдельных случаев бесконечное множество. Таким образом, мы делаем обобщение на основе изучения типичных случаев. Но индукция на основе ограниченного объема данных не приводит к универсальным, или широко применимым, принципиальным заключениям. Процесс получения средней величины не есть умозаключение, а только перечисление, приводящее к суммарным данным. Впрочем, такие методы очень ценны как ступени, ведущие к окончательным доказательным данным по специальным вопросам. Почти все статистические показатели — суммарный итог отдельных перечней.

Поскольку большинство приводимых в научных текстах показателей являются итогом перечней отдельных примеров, есть необходимость привести способы обоснованности их использования в таких текстах, основываясь на рекомендациях, даваемых известным американским специалистом по ораторскому искусству Полем П.Сопером в книге "Основы искусства речи".

Первый способ — установить, правилен ли пример, положенный в основу обобщения, поскольку неправильность такого примера может резко подорвать доверие не только к данному обобщению, но и к самому автору научной работы.

Второй способ — выяснить, имеет ли пример отношение к заключению. Допустим, что краска марки А стоит дешевле, чем краска марок Б, В и Г. Казалось бы, неизбежен вывод, что краска марки А выгоднее других. Но такое заключение было бы неправильным, потому что приведенные примеры не обладают качеством относимости к выводу. Они относимы только к заключению, что краска марки А самая дешевая. Лучшие качества краски других марок делает их более выгодными. Это одна из самых обычных ошибок в индуктивных заключениях.

Третий способ — определить, достаточно ли приведено примеров. Решение вопроса, достаточно ли взято примеров, зависит от их количества, способа отбора и видоизменяемости. Взяв наугад два случая некомпетентности отечественных бизнесменов, еще нельзя прийти в выводу, что все наши бизнесмены — люди некомпетентные. В России много тысяч пред-принимателей. При отборе нескольких примеров большую роль играет фактор случайности. Российские бизнесмены, как и вообще все люди, очень различны.

Четвертый способ — установить, типичны ли подобранные примеры. Этот способ проверки имеет прямое отношение к изложенному выше. Достаточно или недостаточно примеров, зависит от того, насколько они типичны.

Теоретические знания являются основным знанием науки, поскольку в нем представляются результаты исследований различных ученых. Теоретическое знание представляет собой сложную развивающуюся систему, в которой по мере трансформации возникают все новые уровни организации. Это приводит к тому, что теоретическое знание постоянно эволюционирует.

В том, что целью научного познания являются достижения истинного знания, представленного в теории, и в том, что, даже достигнув подобного статуса, теория постоянно меняется, и состоит загадка теоретического знания. Чтобы понять, почему такое возможно, необходимо проанализировать характер теоретического уровня познания, структуру теоретического знания и ряд других моментов. Поскольку теория является «квинтэссенцией» научного познания, постольку в ее сути заключается природа научного познания.

Теория представляет собой то состояние исследования действительности, которое достигнуто учеными на данный момент времени, по сути, теорией можно считать форму достоверного научного знания о некоторой совокупности объектов, представляющих собой систему взаимосогласованных утверждений и доказательств, также содержащую методы объяснения и предсказания предметов и явлений исследовательской области. В таком ракурсе теория противопоставляется эмпирическому знанию и отличается от него достоверностью содержащегося в ней научного знания, обобщенным описанием исследуемых в ней явлений; обозначением в качестве своего основания исходных утверждений и множества утверждений, получаемых из исходных путем вывода или доказательства. Теория обладает поэтому той специфической чертой, благодаря которой в ней возможен переход от одного положения к другому без всяких ссылок на опытные данные (в этом, кстати, и заключена возможность теории предсказывать ход процессов).

Характерными чертами теории можно обозначить ее всеобщность и универсальность. Универсальность проявляется в том, что любая теория в качестве своего объекта рассматривает все предметы и явления, которые попали в ее поле зрения (даже несмотря на то, что эти объекты могут быть единичными и неповторимыми). Данная возможность быть общей (одинаково относится ко всем исследуемым объектам) и есть факт универсальности теории. Если бы теория не могла подобным образом интерпретировать свою исследовательскую базу, то тогда она была сугубо эмпирической формой познания. Подобная универсальность очевидна и при этимологически анализе. Термин «теория» ( от греч. «ύέωρία») означал «рассмотрение», «исследование», что в первую очередь относится к особенности исследуемого процесса, а не к его направленности. Поэтому для теории любой объект равнозначен, дифференциация же возникает в ходе установления степени достоверности содержащегося в нем знания.

Всеобщность и универсальность теории, являясь отличительными позитивными ее чертами, с одной стороны, с другой стороны, приводят знания теории к особому объяснению и описанию действительности, на которые это знание направлено. Данная специфика констатирует, что знания, подвергаясь процедурам обобщения и универсализации, преломляет представления положений теории о действительности. Проще говоря, эти знания «огрубляются». Основной формой проявления «огрубления» выступает процесс единообразия как знаний, так и действительности, представления о которой мы черпаем из содержания знания. Единообразие знания происходит посредством двух моментов: во-первых, мы приводим знания к единой логической форме, а во-вторых, через понимание эмпирического опыта, как характерной для всех предметов и явлений форме, подводить исследуемые объекты к единому знаменателю, таким способом теоретическое знание пытается обозначить неявную мысль, что действительность в своем эмпирическом и теоретическом освещении устойчива и неизменна. Именно указанные свойства выступают основанием для того, чтобы признать теорию и теоретический уровень познания в качестве высшего уровня науки и самого достоверного уровня науки.

Еще одной важнейшей чертой теории является то, что теоретическое знание необходимо по характеру своей взаимообусловленности. Это значит, что элементы теоретического знания между собой «сплетены» необходимыми связями. Необходимый характер теоретического знания следует из той неизбежной трансформации знания, которую оно претерпевает на пути теоретического оформления. Это процедуры универсализации и обобщения, приводящие к единообразию. А как мы уже сказали, одной из форм «единообразия» является логическая обработка содержащегося в теории знания, поэтому знание, не прошедшее такую обработку, автоматически не считается теоретическим знанием.

Другой чертой, характерной для теории, являются ее представительность и репрезентативность. Теория должна строиться таким способом, чтобы в ней можно было четко представить каждый предмет, ею исследуемый. Отсюда выходит еще одно требование к научному знанию – его эксплицитность. Теория должна как можно адекватнее избавляться от имплицитности. Даже если неявные знания лежат «на поверхности», они все равно должны быть уточнены. С данной процедурой, часто реализуемой в теории, связать такое явление и понятие как « метатеория», традиционно под метатеорией познания и выступает анализ, направленный на раскрытие сущности структуры, потенциала, применимости, эксплицитности теории. Главным признаком метатеоретичности является превращение самой теории, ее структуры и содержания в объект теоретического исследования.

Метатеория, тем не менее, характеризуется также как простая научная теория. Это означает, что она должна соответствовать всем критериям научного знания и содержать в себе те черты, которые мы описали выше. Единственно, что в метатеоретическом характере исследования очевидней проявляется, так это то, что оно лучше демонстрирует многоуровневость, многозначность теоретического исследования. Например, при непосредственном (обыденном) исследовании объекта для нас он предстает в качестве только чувственного объекта, а в ходе теоретического исследования мы уже видим что-то большее (то, что осталось за рамками чувственного познания, тем более при метатеоретическом исследовании. Когда мы можем анализировать не только чувственные данные, но рационально осмысленные идеи и т.д. Не случайно приставка «мета» означает в переводе с греческого «позади», «вслед за», что этимологически подчеркивает появление еще одного уровня действительности, который остался вне внимания в прошлый раз исследования. Как правило, функции метатеоретического исследования всегда выполняла философия, иногда это делали какие-то конкретные науки. Говоря о метатеоретической функции исследования, которая возможна по отношению к научной теории, следует указывать на ее как положительные, так и отрицательные свойства. К положительным можно отнести то, что благодаря метатеории, ученый имеет возможность более детального раскрытия степени исследованности объекта, степени опосредованности связей данной теории с действительностью, процесса абстрагирования и формализации знания, символического аппарата теории и т.д. Но имеются и отрицательные свойства. К таковым можно отнести те опасности, которые содержатся в возникающем уклоне психологического порядка, что предполагает собой разрыв между теорией и действительностью, направленность только на символические аспекты теоретизации и т.д. Поэтому метатеоретичность полезна только тогда, когда она укрепляет логическую связанность и эвристический потенциал теории.

Логическая связанность теоретического знания. Аксиоматизация и формализация научных теорий. Аксиомы, постулаты и теоремы.

Аксиоматизация - один из способов дедуктивного построения научных теорий, при котором: 1) выбирается некоторое множество принимаемых без доказательства предложений определенной теории (аксиом); 2) входящие в них понятия явно не определяются в рамках данной теории; 3) фиксируются правила определения и правила вывода данной теории, позволяющие вводить новые термины (понятия) в теорию и логически выводить одни предложения из других; 4) все остальные предложения данной теории (теоремы) выводятся из аксиом на основе правил вывода данной теории.

Первые представления об аксиоматическом методе возникли в Древней Греции (Элеаты, Платон. Аристотель, Евклид). В дальнейшем делались попытки аксиоматического изложения различных разделов философии и науки (Спиноза, Ньютон). Для этих исследований было характерно содержательное аксиоматическое построение определенной теории (и только ее одной), при этом основное внимание уделялось определению и выбору интуитивно очевидных аксиом. Начиная со второй половины 19 в., в связи с интенсивной разработкой проблем обоснования математики и математической логики, аксиоматическую теорию стали рассматривать как формальную (а с 20—30-х гг. 20 в — как формализованную) систему, устанавливающую соотношения между ее элементами (знаками) и описывающую любые множества объектов, которые ей удовлетворяют. При этом основное внимание стали обращать на установление непротиворечивости системы, ее полноты, независимости системы аксиом. В связи с тем, что знаковые системы могут рассматриваться или вне зависимости от содержания, которое может быть в них представлено, или с его учетом, различаются синтаксические и семантические аксиоматические системы (лишь вторые представляют собой собственно научные знания). Это различение вызвало необходимость формулирования основных требований, предъявляемых к ним, в двух планах: синтаксическом и семантическом (синтаксическая и семантическая непротиворечивость, полнота, независимость аксиом). Анализ формализованных аксиоматических систем привел к установлению их принципиальных ограниченностей, главная из которых является доказанная К. Гёделем невозможность полной аксиоматизации достаточно развитых научных теорий (например, арифметики натуральных чисел), откуда следует невозможность полной формализации научного знания. Аксиоматизация является лишь одним из методов построения научного знания, но ее использование в качестве средства научного открытия весьма ограниченно. Аксиоматизация осуществляется обычно после того, как содержательно теория уже в достаточной мере построена, и служит целям более точного ее представления, в частности строгого выведения всех следствий из принятых посылок В последние 30—40 лет большое внимание уделяется аксиоматизации не только математических дисциплин, но и определенных разделов физики, биологии, психологии, экономики, лингвистики, включая теории структуры и динамики научного знания.

Формализация (от лат. forma - вид, образ) - отображение результатов мышления в точных понятиях и утверждениях. При формализации изучаемым объектам, их свойствам и отношениям ставятся в соответствие некоторые устойчивые, хорошо обозримые и отождествимые материальные конструкции, дающие возможность выявить и зафиксировать существенные стороны объектов. Формализация уточняет содержание путем выявления его формы и может осуществляться с разной степенью полноты. Выражение мышления в естественном языке можно считать первым шагом формализации. Дальнейшее углубление достигается введением в обычный язык разного рода специальных знаков и созданием искусственных языков. Логическая формализация направлена на выявление и фиксацию логической формы выводов и доказательств. Полная формализация теории имеет место тогда, когда совершенно отвлекаются от содержательного смысла ее исходных понятий и положений и перечисляют все правила логического вывода, используемые в доказательствах. Такая формализация включает в себя три момента: 1) обозначение всех исходных, неопределяемых терминов; 2) перечисление принимаемых без доказательства формул (аксиом); 3) введение правил преобразования данных формул для получения из них новых формул (теорем). В формализованной теории доказательство не требует обращения к содержанию используемых понятий, их смыслу. Доказательство является здесь последовательностью формул, каждая из которых либо есть аксиома, либо получается из аксиом по правилам вывода. Проверка такого доказательства (но не его отыскание) превращается в чисто механическую процедуру, которая может быть передана вычислительной машине. Формализация играет существенную роль в уточнении научных понятий. Многие проблемы не могут быть не только решены, но даже сформулированы, пока не будут формализованы связанные с ними рассуждения. Так обстоит дело, в частности, с широко используемым понятием алгоритма и вопросом о том, существуют ли алгоритмически неразрешимые проблемы. Только с формализацией арифметики появилась возможность поставить вопрос, охватывает ли формализованная арифметика всю содержательную арифметику. Как показал К. Гёдель, достаточно богатая содержанием теория (охватывающая арифметику натуральных чисел) не может быть полностью отображена в ее формализованной версии; как бы ни пополнялась дополнительными утверждениями последняя, в теории всегда останется невыявленный, неформализованный остаток

Теории и модели

Теоретическая модель представляет собой совокупность абстрактных объектов (теоретических конструктов, между которыми установлены строго определенные связи и отношения). Относительно этих абстрактных объектов теоретической модели и формулируются теоретические законы. Именно поэтому теоретический закон может быть использован при объяснении реальной ситуации опыта только в том случае, если теоретическая модель ранее была обоснована с точки зрения ее способности отображать существенные связи действительности, проявляющиеся в подобных ситуациях. С этой точки зрения обнаружение соотношения неопределенностей В.Гейзенбергом в 1927 г. демонстрирует пример обоснования теоретического факта на основе создания теоретической модели из абстрактных объектов. Это соотношение относится в своей простейшей форме к ситуации, когда мы имеем материальную частицу массой м, двигающуюся в пространстве, пусть это будет одномерное пространство R с координатой х, со скоростью υ. Тогда В. Гейзенберг доказал, что в квантовой теории, если мы пробуем измерить координату и скорость, мы не можем измерить их одновременно сколь угодно точно. Между ошибками измерения Δх и Δυ этих переменных существует взаимно-обратное соотношение, Δх´Δυ ≈ h/m, где h – постоянная Планка.

Постоянная Планка – это то, что характеризует наше вхождение в квантовый мир. Если она равняется нулю, то мы находимся в мире классической физики. Если она отлична от нуля, то мы попадаем в мир квантовых явлений. Предметы макро и мега миров настолько велики, что постоянная Планка может считаться равной нулю. Для электронов и атомов это уже неверно (так, для электрона h/m ≈ 1 см2 (сек). Наличие подобного соотношения связано с тем, что квантовые частицы одновременно проявляют и волновые свойства, при этом длина волны λ связана со скоростью υ частицы соотношением де Бройля: mυ = h/λ в которое входит постоянная Планка.

Таким образом, мы видим, что данное соотношение было выведено на основе построения теоретической модели, включавшей в свою структуру такие абстрактные объекты, как материальная частица, одномерное пространство, координата, постоянная Планка. На основе рассмотрения этой теоретической модели была выявлена закономерность Δх´Δυ ≈ h/m.

Интерпретация этой ситуации позволила Бору сформулировать новую, теоретически выведенную закономерность, состоявшую в том, что у нас есть разные приборы для измерения координаты и скорости. Но это не просто разные приборы. Измеряя либо одну переменную, либо другую, мы находимся в разных экспериментальных ситуациях, которые невозможно соединить вместе. Эти ситуации являются дополнительными: либо мы смотрим в микроскоп и как можно более точно локализуем, где находится частица, либо мы ставим дифракционную решетку и пытаемся измерить длину волны λ, чтобы найти скорость.

В качестве другого примера можно привести теорию атома водорода, выдвинутую Н. Бором в 1913 г. Хотя все основные свойства и зависимости между теоретическими объектами в процессе построения данной теории можно было выразить чисто математически с помощью трех постулатов Бора, для облегчения рассуждений была построена наглядная модель, в которой атом водорода напоминает солнечную систему, в которой вокруг ядра вращается единственный электрон.

Данные примеры демонстрируют одну характерную особенность теоретически развитых научных дисциплин, таких, как физика, химия и др. – это применение количественных методов исследования. Законы их теорий 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 уравнение. При этом теоретическая модель, выполняя роль основы интерпретации той или иной математической формулы, тем самым позволяет посредством решения уравнений и анализа результатов развернуть содержание теоретической модели. Через выявление всего богатства связей и отношений, заложенных в теоретической модели, можно добиться получения новых знаний об исследуемой реальности.

Значительная роль, отводимая теоретическим моделям в процессе создания теорий и формулирования законов, их взаимосвязь с соответствующим математическим формализмом, требует отдельного выделения и рассмотрения. Поэтому такие модели обозначаются как теоретические схемы, ибо играют роль схем объектов, исследуемых в теории. Кроме того, во многом это необходимо сделать для того, чтобы отличить теоретические модели от других типов моделей (натуральных, аналоговых, знаковых, вероятностных и пр.), некоторые из которых служат средством построения теории, но не включаются в ее состав.

В соответствии с указанными подуровнями теоретического знания можно говорить о теоретических схемах в составе фундаментальной теории и в составе частных теорий. Отличие их состоит в том, что в основании фундаментальной теории лежит теоретическая схема, построенная из небольшого набора базисных абстрактных объектов, конструктивно независимых друг от друга. Относительно нее формулируются фундаментальные теоретические законы. Частные же теоретические схемы подчинены фундаментальной, но по отношению друг к другу могут иметь независимый статус. Например, механика отчетливо представлена несколькими относительно независимыми разделами: механика малых колебаний, вращения твердого тела и т.д., составляющих фундаментальную теоретическую схему. В свою очередь, каждый из разделов образован системой своих специфических объектов; в механике малых колебаний - это «амплитуда», «период колебания»; в механике твердого тела – «главный момент инерции», «мгновенная ось вращения» и др. Они образуют частные теоретические схемы.

Говоря о частных теоретических схемах, необходимо подчеркнуть специфику образующих их абстрактных объектов: 1) они могут быть сконструированы на основе абстрактных объектов фундаментальной теоретической схемы, выступая как их модификация. Кроме того, в связи с тем, что теория не представляет собой линейной организации, то построение частных теоретических схем и связанных с ними уравнений может предшествовать образованию развитой фундаментальной теории. Более того, как отмечает В.С. Степин, возможно параллельное существование частных теоретических и фундаментальных теоретических схем, описывающих одну и ту же область взаимодействия, но с альтернативных позиций. Это, например, характерно для периода становления электромагнитной теории (См: Кун Т. Структура научных революций. М.,1977.), когда было выдвинуто множество теорий, объяснявших явления электричества и магнетизма. Например, Фарадея, схема которого базировалась на идеи близкодействия и Ампера, основывавшейся на принципе дальнодействия.

Альтернативные схемы, как это было показано в работах отечественных и зарубежных исследователей: Т. Куна, В.С. Степина и др., после образования фундаментальной теории или отбрасываются, или включаются в ее состав в трансформированном виде;

2) одни из них играют роль основных объектов теории, другие могут вводиться относительно независимо от остальных абстрактных объектов частной теории.

Таким образом, развитая научная теория представляет собой сложную, иерархически организованную систему теоретических схем и законов.

Истинность теории

Исходным пунктом рассуждений о том, что вероятность может быть охарактеризована и в ходе абстрактного (теоретического) уровня познания, является мысль о ее (вероятности) наличии в ходе чувственного уровня познавательной деятельности, когда существует прямой, непосредственный контакт между субъектом и объектом. Понятно, что отсутствие подобного контакта вряд ли будет способствовать элиминации вероятности и на уровне абстрактного (теоретического) познания.

Абстрактное познание мира строится на основе мыслительных процессов. Очевидно, что мышление не является непосредственной формой отражения объективной реальности. Мышление, тем более абстрактное, опосредованно, отвлеченно, конструктивно, ориентированно на смыслопорождение, а не смыслопрочтение. Мышление может отражать мир как послечувственное восприятие, так и до (прогноз, предвидение). Причем в процессе мышления возможно такое изображение свойств объективного мира, которые могут быть недоступны чувственным способам восприятия (даже с помощью приборов). Тем самым, мышление способно самостоятельно, не опираясь на чувственный опыт, углубляться в сущность предметов, явлений, процессов, существующих в мире. По сути мышление расширяет наши границы мировидения, делает наши способности в познавательной деятельности более адекватными. Именно поэтому абстрактный (теоретический) уровень познания не может избегать вероятностных форм постижения мира. Во-первых, потому что этот уровень обладает самостоятельным статусом и не зависим от чувственного познания, а, следовательно, может обойтись без эмпирического подтверждения своих суждений (а это возможно только через вероятностные способы функционирования). Во-вторых, потому что абстрактный (теоретический) уровень познания в силу способности мышления расширять границы мировидения человека находится постоянно в «пограничном состоянии», на грани «известного» и «неизвестного», а, следовательно, также вынужден работать на основе вероятностных способов. Не случайно в классической концепции науки одним из критериев истины являлась практика, как форма реализации (проверки) вероятностных идей в жизни.

Опять же практический критерий истины вновь порождает вероятностный аспект научной познавательной деятельности. Ведь практика по сути проявляется как точка соотношения абстрактного (теоретического) мышления с чувственным (эмпирическим) восприятием мира. Такое соотношение реализуется как своеобразная мера («качественное количество»). Мера здесь будет выступать в качестве величины относительной, а значит обозначенной на основе определенных условий, что вполне имеет вероятностный характер. Хотя эта же мера, с другой стороны, и есть фактор достоверности (но до определенного времени).

Современный этап развития науки заставляет говорить еще и о тех особенностях, которые проявляются в научном познании абстрактного (теоретического) уровня, тем более, что это отражается и на гипотезе как одном из его этапов. В эпоху развития техники, приборостроения расширяется и сама человеческая основа познавательной деятельности. Чувственное познание вполне может характеризоваться как абстрактное. Такая специфика должна обязательно учитываться при анализе гипотезы, поскольку подобные изменения, происходящие в процессе познания, расширяют не только гносеологические границы гипотетического уровня познания, но и онтологические, обнаруживая в бытии переходные формы его существования, воспринимать которые зачастую можно только гипотетически. Ведь человек в процессе познания, как правило, испытывает дефицит информации об изучаемом объекте. Гипотеза же восполняет в определенной мере данный пробел.

Иными словами, гипотетичность (вероятность) научной познавательной деятельности обладает по-настоящему самостоятельным статусом, неизбежным и необходимым в процессе роста научного знания. Более того, гипотеза в качестве иерархической ступени научного познания способна характеризовать последний объективно и достоверно. Это значит, что уже на гипотетической стадии познания исследователи способны приходить к серьезным познавательным результатам. Ведь сам мир по особенности своего устройства свидетельствует о том, что его проявления удобнее всего исследовать гипотетическим образом. В мире сущность (смысл) не всегда совпадает с явлением. В то же время эти стороны объектов познания неразрывны. Смыслы к нам являются, а явления свидетельствуют о наличии смыслов. Смыслы выражают себя в явлениях, а явления свидетельствуют о наличии смыслов. Но не всегда (а в полном виде никогда) невозможно связать эти две стороны предметов действительности. Обычно ухватываются какие-то фрагменты реальности в смысловом или феноменальном виде. Об остальном остается только догадываться, строить гипотезы. Именно такое положение дел свидетельствует о важном статусе и огромной значимости научной гипотезы в качестве этапа научного познания.

Теоретические методы научного исследования

Теоретическим методам относят: абстракцию, идеализацию, гипотетико- дедуктивный. Абстракция – процесс мысленного отвлечения от некоторых сторон, свойств изучаемых предметов или от некоторых отношений между предметами. Тогда «оставшиеся», т.е. мысленно выделенные свойства и отношения оказываются на переднем плане, предстают как необходимые для решения задач исследования, выступают в качестве предмета изучения. Отвлекаясь от эмпирических данных, получают абстракции первого порядка, каждый последующий шаг порождает абстракции более высокого порядка, при этом складывается своего рода шкала абстракций – понятий, принципов, научных обобщений, законов, выполняемых на абстрактных объектах (моделях). Она не носит абсолютного характера и всегда при смене задач исследования может быть заменена другой. Так, в небесной механике абстрагируются от химического состава, строения и происхождения солнца и планет, которые выступают в этом случае как носители главного свойства – гравитационных масс. Очень часто отвлекаются от развития, изменения, движения объекта, принимая его покоящимся, неизменным; могут отвлекаться от взаимодействия на молекулярном уровне, учитывая только механические соударения и т.д.

Идеализация – процесс создания мысленных, не существующих в действительности объектов, условий, ситуаций посредством мысленного отвлечения от некоторых свойств реальных объектов и отношений между ними или наделения предметов и ситуаций теми свойствами, которыми они в действительности не  обладают или не могут обладать. Целью идеализации является более глубокое и точное познание действительности. Речь идет об объектах, которые не существуют в действительности, таких как абсолютно черное тело, несжимаемая жидкость, абсолютно твердое тело, идеальное зеркало и другие.

Этот познавательный прием, предполагающий как фантазию, воображение, так и расчет, строгую логическую последовательность, позволяет достичь еще большего, чем в обычной абстракции, эффекта - обнажить и смоделировать значимые для исследования признаки, в полной мере увидеть проявление объективных свойств и закономерностей.

Выделяют несколько способов формирования идеализированных объектов:

• абстрагирование от определенных свойств объекта. В то же время необходимо удерживание других, важных для исследования, свойств объекта. Например, в механике И.Ньютона мы абстрагируемся от всех свойств планет. Нас не интересуют их размет, строение, химический состав. Планеты выступают только как носители гравитационных масс;
• абстрагирование от некоторых отношений объектов друг к другу. С помощью такой абстракции образуется, например, понятие идеального газа. В реальных газах всегда существует взаимодействие между молекулами. Абстрагирование от этого взаимодействия позволяет рассматривать частицы газа только как обладающие кинетической энергией и взаимодействующие только при соударении;
• усиление определенного свойства объекта. Например, всем телам присуще свойство поглощать некоторую часть падающей на его поверхность энергию. Усиливая свойство поглощения, мы получаем идеальное абсолютно черное тело – идеализированный объект, который поглощает всю падающую на него энергию;
• создание идеальных условий для объекта. Идеализированным может стать любой реальный объект, который помещается в идеальные условия. Так возникает понятие «инерция». В реальной ситуации движущееся тело подвергается каким-либо воздействиям со стороны других тел. Но мы можем представить ситуацию, когда будут исключены все воздействия на тело. В таких идеальных условиях тело будет двигаться бесконечно, равномерно и прямолинейно.

С идеализированными объектами имеет дело и мысленный эксперимент – специфический теоретический метод, конструирующий идеализированные, неосуществимые ситуации и состояния, исследующий процессы в «чистом виде». Особенность этого метода в том, что он, не будучи материальным, но только мысленным представлением операций с представляемыми объектами, позволяет идеализированный объект и процесс сделать наглядными, понятия теории как бы наполнить чувственным содержанием. В мысленном эксперименте участвуют специфические воображаемые объекты, например, тележка, движущаяся без сопротивления окружающей среды; ракеты, летящие со скоростью света; лифты, падающие в безвоздушное пространство и т. п.

Мысленный эксперимент предполагает оперирование с мысленными моделями. Как и материальные, мысленные

модели выполняют одновременно функции упрощения, идеализации, отображения и замещения реального объекта. В истории науки это, например, первоначальные атомные модели вещества, модели атомов и молекул, модели газов, волновая и корпускулярная модели света и другие. Подобные модели применяются и в социальных науках, например, модель простого товарного хозяйства и общества, состоящего из собственников средств производства, обменивающих товары в условиях разделения труда, - именно такую модель общества и описывает теория стоимости.

Конструируемые учеными абстрактные, идеализированные мысленные модели выступают промежуточным звеном между утверждениями теории и действительностью, с той или иной степенью приближения они дают знания об объекте, поскольку создаются на основе отношения сходства с ним – изоморфизма или гомоморфизма.

Очевидно, что такого рода «эксперимент», являясь необходимой теоретической формой научного мышления и способствуя разработке теории, не может, однако, рассматриваться как эмпирическая проверка и метод подтверждение знания, у него другая функция в построении и обосновании теории.

Идеализированные объекты и способы их формирования

 Идеализированный объект может выступать в разных формах, предполагать или не предполагать математического описания, содержать или не содержать того или иного момента наглядности, но при всех условиях он должен выступать как конструктивное средство развёртывания всей системы теории. Этот объект, таким образом, выступает не только как теоретическая модель реальности, он вместе с тем неявно содержит в себе определённую программу исследования, которая реализуется в построении теории. Соотношения элементов идеализированного объекта — как исходные, так и выводные — и представляют собой теоретические законы, которые, в отличие от эмпирических законов, формулируются не непосредственно на основе изучения опытных данных, а путём определённых 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.

Многообразию форм идеализации и, соответственно, типов идеализированных объектов соответствует и многообразие видов теории. В теории описательного типа, решающей главным образом задачи описания и упорядочения обычно весьма обширного эмпирического материала, построение идеализированного объекта фактически сводится к вычленению исходной схемы понятий. В современных математизированных теориях идеализированный объект выступает обычно в виде математической модели или их совокупности. В дедуктивных теоретических системах построение идеализированного объекта по существу совпадает с построением исходного теоретического базиса.

Процесс развёртывания содержания теории предполагает максимальное выявление возможностей, заложенных в исходных посылках теории, в структуре её идеализированного объекта. В частности, в теориях, использующих математический формализм, развёртывание содержания предполагает формальные операции со знаками математизированного языка, выражающего те или иные параметры объекта. В теориях, в которых математический формализм не применяется или недостаточно развит, на первый план выдвигаются рассуждения, опирающиеся на анализ содержания исходных посылок теории, на мысленный эксперимент с идеализированными объектами. Наряду с этим развёртывание теории предполагает построение новых уровней и слоев содержания теории на основе конкретизации теоретического знания о реальном предмете. Это связано с включением в состав теории новых допущений, с построением более содержательных идеализированных объектов.

Теория может развиваться и действительно часто развивается в относительной независимости от эмпирического исследования — посредством знаково-символических операций по правилам математических или логических формализмов, посредством введения различных гипотетических допущений или теоретических моделей (особенно математических гипотез и математических моделей), а также путём мысленного эксперимента с идеализированными объектами. Подобная относительная самостоятельность теоретического исследования образует важное преимущество мышления на уровне теории, ибо даёт ему богатые эвристические возможности. Но реальное функционирование и развитие теории в науке осуществляется в органическом единстве с эмпирическим исследованием. Теория выступает как реальное знание о мире только тогда, когда она получает эмпирическую интерпретацию. Такая интерпретация в современной науке зачастую далеко не тривиальна. Например, в современной физике построение теории нередко начинается с разработки математического аппарата, эмпирическая интерпретация которого  поначалу неизвестна, по крайней мере в некоторых частях. Эмпирическая интерпретация способствует осуществлению опытной проверки теории, выявлению её объяснительно-предсказательных возможностей по отношению к реальной действительности. Сам процесс эмпирической проверки теории и её оценки по объяснительно-предсказательным возможностям является, однако, сложным и многоступенчатым. Как подтверждение теории отдельными эмпирическими примерами не может ещё служить безоговорочным свидетельством в её пользу, так и противоречие теории отдельным фактам не есть основание для отказа от неё. Но при этом подобное противоречие служит мощным стимулом совершенствования теории вплоть до пересмотра и уточнения её исходных принципов. Решение же об окончательном отказе от теории обычно связано с общей дискредитацией фактически лежащей в её основе программы исследования и появлением новой программы, выявляющей более широкие объяснительно-предсказательные возможности по отношению к сфере реальности, изучаемой данной теорией. Важным вопросом методологического анализа выбора теории является также сравнительная оценка конкурирующих теорий. В конечном счёте подобная оценка также связана с выявлением преимуществ объяснительно-предсказательных возможностей сравниваемых теорией.

Итак, в современной методологии науки выделяют следующие данные элементы теории:

• Исходные основания – фундамент понятия, законы уравнения;
• Идеализированный объект - абстрактная модель существенных свойств и связей изучение предметов (идеальный газ, абсолютная твердость тела).
• Логика теории – формально, нацеленная на прояснение структуры готового знания и диалектика – направленная на исследование взаимосвязи и развития категорий, законов принципов и других форм, теоретических знаний.

Совокупность законов и утверждений, выведенных из основоположений данной теории.

Философские установки, ценностные основания.

Формы теоретического уровня научного познания

К формам теоретического уровня научного познания относятся: гипотеза, теория, аксиомы, постулаты, теоремы

Гипотеза - форма вероятностного знания, истинность или ложность которого еще неустановлена. Объяснение причин и закономерностей эмпирически исследуемых явлений, являющееся функцией теории, высказывается первоначально в вероятностной, предположительной форме, т.е. в виде одной или нескольких конкурирующих гипотез. При проверке гипотезы из ее положений-посылок по правилам дедуктивного вывода получают следствия, принципиально проверяемые в эксперименте. Необходимость таких процедур, в частности, объясняется тем, что в гипотезе высказываются суждения о свойствах, отношениях и процессах, непосредственно не доступных наблюдению, требующих догадки, воображения, вообще – творчества.

Можно указать на ряд условий-требований к выдвижению и состоятельности гипотезы, повышающих ее эффективность, вносящих элемент нормативности в этот в целом творческий процесс. Одно из главных мировоззренческих условий – исходить из естественнонаучных, а не религиозных, мистических или псевдонаучных представлений о действительности. Часто оно реализуется исследователем интуитивно, неосознанно, на уровне научных убеждений или здравого смысла. Очевидно, что это общее условие-требование не гарантирует прямого выхода на наиболее эффективную гипотезу, поскольку ему может отвечать неопределенное множество гипотез. Однако соблюдение данного условия позволяет как бы ввести запрет на гипотезы, включающие некие сверхъестественные силы, либо концепции, заведомо игнорирующие новые идеи о развитии природы, общества и познания.

Специально научное и методологическое требование - выдвигаемая гипотеза должна быть согласована с научными фактами, а также с научными законами и другими системами знаний, достоверность которых уже доказана. Если новая гипотеза охватывает более широкий круг событий и явлений, то старая теория рассматривается как частный случай на основе так называемого принципа соответствия. Примерами этого служат вхождение классической теории химического строения как частного случая в современную химическую теорию, классической механики – в виде частного случая в теорию относительности.

Виды научных гипотез. С точки зрения логики, гипотеза – это знание, истинное значение которого не определено. Поэтому в основе их дифференциации кладется критерий объема предполагаемого знания. Отсюда гипотезы бывают общими, частными и единичными. Общая гипотеза – это предположение, охватывающее весь объем исследуемого класса объектов; частная гипотеза – предположение о части исследуемого класса объектов; единичная – это предположение об одном или отдельном объекте.

Но можно выделить еще один критерий дифференциации гипотез. Это критерий «официальной» признанности (или непризнанности) гипотезы. Бывают «обычные» и «рабочие» гипотезы. От обычной рабочая гипотеза отличается меньшей обоснованностью и произвольностью. «Рабочая» гипотеза необходима тогда, когда ученый, сталкиваясь с новыми фактами, не может выдвинуть готовую гипотезу, правдиво объясняющую новый эмпирический материал. Такие версии и называются «рабочими» гипотезами.

Стоит в данном вопросе сказать еще об одном особом виде гипотез. Это так называемые ad hoc-гипотезы (от лат. ad hoc – к этому, для данного случая5). Аd hoc-гипотезами называют те предположения, которые используют с целью решения возникших перед испытываемой теорией проблем и оказавшихся в конечном итоге ошибочным вариантом ее развития. Такие формы гипотез необходимы в силу некоторых особенностей функционирования научных теорий. Основная цель научной теории заключается в предсказании новых фактов и приспособлении новых экспериментальных данных. От решения этих задач зависит судьба теорий. Чтобы данный процесс развивался более предсказуемым образом, исследователи основываются на введении дополнительных гипотез, выраженных в виде частных моделей, в главную структуру теории. Но не все подобные формы могут успешно реализоваться, то есть прижиться в основной теории (иногда ученые даже специально используют такие гипотезы). Более того, некоторые ad hoc-гипотезы вообще теоретически несодержательны. Но их цель не в этом, их цель заключается во временном обеспечении основной теории какими-либо прагматичными вариантами ее функционирования (согласование с новыми экспериментальными данными и т.д.). Также ad hoc-гипотезами могут быть названы любые опытно бесплодные вспомогательные предположения, так как их дополнительное теоретическое содержание не получает экспериментального подтверждения. В общем, роль ad hoc-гипотез предельно специфическая и не совпадающая с ролью научной гипотезы в познавательном процессе.

Возникновение и становление гипотезы. Исходным пунктом любого научного процесса является проблема (об этом шла речь выше). Следующей формой (этапом, ступенью) становится научная гипотеза. Ее исходным этапом выступает момент первоначального малообоснованного предположения (идеи, догадки), которое и будет представлять собой «первородную» форму нового знания.

Из чего и каким образом возникает новое знание, являющееся «ядром» будущей гипотезы? Новые знания, как правило, могут быть увязаны с двумя уровнями научного познания: чувственным и теоретическим. Как на том, так и на другом уровнях «новизна» может определяться несколькими способами.

Одним из таких важнейших способов является анализ прежнего знания (вне зависимости от уровня, в котором оно представлено). Данный анализ может позволить выявить «границы» наличного знания, чтобы четче определяться, где существуют какие-либо «пробелы», «лакуны». Именно недостаточность прежнего знания и должны подтолкнуть ученого к пониманию того, какое знание будет новым.

Другой способ получения нового знания – это синтетические приемы, когда имеющиеся знания формируют другим образом. Например, основная идея квантовой гипотезы М. Планка возникла в результате своеобразного синтеза идей: П. Прево – о дискретном характере теплового излучения, Г.Р. Кирхгофа – о применении второго начала термодинамики к объяснению теплового излучения, Л. Больцмана – о сущности энтропии как меры вероятностей.

Еще одним способом получения новых знаний может стать «путь следования мышления» за самим объектом, за его языком. Но данный способ, конечно же, не является универсальным.

В качестве еще одного способа получения новой информации и идей будет прием «параллелизма», позволяющий нам переносить одни законы, на основании которых существуют системы, на другие системы и т.д.

В целом следует отметить, что процесс зарождения новых идей (знания) многообразен и по сути зависит от активной позиции субъекта познания. Другое дело, что существенным свойством гипотетического знания действительно должно быть новое знание, новая идея, а не совокупность исходно собранных различных составляющих. Также выявленные компоненты необходимо подвергнуть процедуре логической совместимости. Данную процедуру следует осуществлять с целью выявления соответствия любого нового знания науки традиционным критериям научного объяснения феноменов. Объяснение по своему устройству представляет процесс логического вывода, при котором каждое данное высказывание следует из другого – более общего. Тем самым, формируя содержание гипотезы по принципу детерминации, объяснение позволяет представить ее в качестве уже научного компонента. К тому же, задавая гипотезе логическую структуру, объяснение позволяет находить логические способы выведения новых идей и знания.

Центральным способом логических попыток нахождения нового знания является построение умозаключений от общего к частному. Уловка использования силлогических умозаключений состоит в том, что, как правило, традиционные силлогизмы являлись логической формой выведения достоверного знания, а их пытаются использовать для выведения вероятностного знания (гипотезы). Смысл ее (уловки) в том, что нарушение правил при построении силлогического вывода делает последний неверным. Но неверным он будет только в качестве достоверного вывода, в качестве же вероятностного данный вывод вполне приемлем. А такой способ представляет собой универсальный механизм порождения нового знания. Ведь для науки важно, чтобы хорошая идея, мысль родилась, а дальше она будет обсуждена и подвергнута процедуре логической обработки. Можно привести несколько вариантов разработки неправильно построенных силлогизмов. Первый вариант – это умозаключение, в котором посылки – категорические суждения, а заключение – проблематические, вероятностные. Другой вариант – это умозаключение, в котором посылки являются суждениями проблематическими, вероятностными, а, следовательно, заключение также проблематическое. Третий вариант – это умозаключение, в котором не соблюдены правила категорического силлогизма и посылки (или хотя бы одна из них) являются суждениями проблематическими. Заключение в таком случае должно также быть проблематическим. Эвристическая ценность подобного рода умозаключений несомненна, так как они достаточно просто позволяют обрести «инструментарий» рождения новых идей.

Однако логическое структурирование гипотезы - не единственный критерий ее научности. Гипотеза должна соответствовать еще ряду требований, чтобы полноправно считаться научной. Во-первых, она должна основываться на фактических данных и объяснять все достоверные факты, касающиеся сферы ее применения (лучше всего, когда гипотеза объясняет несколько больший круг фактов, чем требуется). Во-вторых, гипотеза должна иметь в своем основании соответствие определенным достоверно известным закономерностям реальной жизни, подтвержденных законом науки. В-третьих, плодотворным, как правило, оказывается момент противоречивости содержания гипотезы и настоящей теории (противоречие подталкивает к рефлексии, а это также творческий процесс). В-четвертых, гипотеза должна строиться на базе преемственности, иначе она будет представлять собой беспочвенный вымысел, «плод чистой фантазии». В то же время в науке нередки случаи, когда возникавшие гипотезы часто казались «парадоксальными», даже безумными по отношению к устоявшимся научным положениям. Такими, например, казались предположения об относительности понятий «верх» и «низ» (то есть о шарообразности Земли), о движении Земли вокруг Солнца и т.д. Тем не менее эти гипотезы устоялись, превратились в научные теории. В-пятых, гипотеза должна быть принципиально (логически) простой, не содержать никаких излишних ухищрений, нагромождений или хотя бы стремиться к этому. Логическая простота будет способствовать формально-логической непротиворечивости гипотезы. В-шестых, научная гипотеза должна быть принципиально проверяемой.

Такие требования определяют качественную сторону построения гипотезы. Однако в ходе познания может возникнуть вопрос и о «количественной» стороне гипотезы. Этот момент подразумевает вопрос: а сколько допустимо гипотез об одном и том же объекте исследования. Ряд ученых полагает6, что должна быть одна гипотеза, которая полностью объясняет изучаемое явление. Однако в истории науки не раз случалось, когда относительно одного и того же познаваемого объекта выдвигалось и разрабатывалось одновременно сразу несколько обоснованных гипотез, одна из которых и подтверждалась впоследствии. Так, гипотеза Э. Резерфорда о «планетарном» строении атома была одной из многих гипотез по данному вопросу. Поэтому проблема «количественной» стороны научного познания на гипотетическом уровне остается открытой, поскольку процесс научного творчества сложно детерминировать. А значит, использовать какие-либо нормативы в рамках построения гипотез нецелесообразно.

Статус гипотезы в научном познании. Вопрос о статусе гипотезы предполагает собой решение вопроса о самостоятельности гипотетического уровня научного познания. Ответ на поставленный вопрос предполагает обозначение гипотетического уровня познания в качестве необходимого этапа. Если  гипотеза не обладает подобным статусом, то тогда она является эпизодически возникающей формой, вариантом, по которому устремляется познавательный процесс науки.

Все же представляется, что гипотеза является необходимой формой и этапом научного познания, так как она подчеркивает специфику познавательного процесса в науке. Такая ситуация определяется особенностями человеческого мировосприятия. Так мир, который человек обозначает в качестве объекта, может быть представлен в человеческом сознании только в зависимости от свойств человеческого восприятия мира (разумного, чувственного и т.д.). Такой особенностью человеческого мировосприятия является факт того, что мир не осмысляется субъектом как нечто самоочевидное. Суть мира (вещей, явлений, процессов) не дана человеку в ощущениях и в восприятиях. Суть мира и его чувственная данность не тождественны друг другу, они не совпадают друг с другом. В каждом отдельном явлении может проявиться множество смыслов (тогда мы имеем дело с полифоничным явлением), и человеку, следовательно, не гарантировано то, что он способен усвоить всю полноту смыслов.

Но может возникнуть и обратная ситуация, когда один и тот же смысл может быть предоставлен в различных явлениях. Так, во времена М. Фарадея выделяли пять видов электричества (обыкновенное, гальваническое, термоэлектричество, животное и магнитоэлектричество). И лишь М. Фарадей в 1833 году через эксперименты показал их общую природу (тождественность). Поэтому не самоочевидность смысловой выраженности познавательного процесса делает неизбежным использование вероятностного, предположительного уровня познавательной деятельности, а, следовательно, и гипотезы. Аналогично можно судить о тех явлениях, которые определяют развитие мира (это его законы, причины, следствия и т.д.). Те же причины события для нас не очевидны, поскольку мы чаще всего судим о них по следствиям. А следствия неоднозначны: одно и то же следствие может быть вызвано разными причинами. Таков и закон по способу своего функционирования. Ведь закономерность, которая существует, реализуется за счет своего проявления в мире, за счет того, что она случается, является к нам в форме случая, события, демонстрируя свою единичность. А закономерность формирует субъект, человеческое сознание, наблюдая в цепочках единичных явлений какую-то логику и последовательность. Но сам процесс такого наблюдения строится на основе вероятности, на базе допущения. Поэтому любое научное исследование обязательно вероятностное, даже если очевидность познанного не вызывает сомнения.

Еще одним свидетельством необходимости наличия гипотетического уровня научного познания являются неопределенный характер его осуществления. Известно, что наука старается обозначить закономерность явлений и процессов, происходящих в мире. То, что наличие такой закономерности факт вероятностный, мы уже продемонстрировали. Но важно еще показать неизвестность совокупности фактического разнообразия, неопределенность в вопросе, где ее следует искать. Получается «замкнутый круг»: закономерность можно обозначить только тогда, когда исследовано некоторое множество фактов, а чтобы хоть как-то обозначить множество фактов, следует иметь представление о закономерности их проявления. Средством преодоления данного противоречия может быть гипотеза о закономерности, строящаяся на основании определенного количества фактов, уже исследованных ученым. Тогда предположение, на котором строится гипотеза и позволит обозначить необходимую сферу и число фактов, которые либо подтвердят, либо опровергнут выдвинутую идею (чтобы выдвинуть новую).

Даже если рассматривать процесс научного познания, ориентируясь на его разные уровни, то и в этом случае гипотеза должна быть обозначена в качестве самостоятельного необходимого этапа процесса познания. Продемонстрируем это на разных уровнях  познания: чувственном (эмпирическом) и абстрактном (теоретическом).

Чувственный уровень познания. Поскольку гипотеза является логической формой выражения знания, следует задаться вопросом: Можно ли чувственному способу познания придать вероятностный характер? Отвечая на данный вопрос, необходимо обратиться к анализу протекания процесса чувственного восприятия, на котором основывается чувственный уровень познания. Чувственно человек реагирует на раздражитель, который существует в мире и воздействует на человека, либо человек сам использует данный предмет в качестве раздражителя. Воздействуя на органы чувств, раздражитель заставляет их воспринимать себя и создавать о себе представление. Однако чувственные познавательные способности ограничены, а, следовательно, человек не может воспринимать все то многообразие мира, которое может выступать в качестве воздействующего на человека начала. Существуют нижний и верхний пороги ощутимости человеком внешнего мира. Так, спектр зрения человека заключен в диапазоне 390 – 800 ммк., а границы слуха обозначены показателями от 15-22 до 15000-22000 гц. Подобным образом строится восприятие мира и в сфере действия других органов чувств. В данной особенности человека и заложена основа вероятностной познавательной деятельности на чувственном уровне.

Конечно, чувственный уровень познания не исключает достоверности. Достоверность здесь будет заключаться в непосредственном контакте с миром, то есть прямом наиболее очевидном его восприятии. Но и такой способ познания мира не исключает вероятностного анализа (гипотезы), поскольку и непосредственное восприятие, прямой контакт анализируются в качественных показателях (по степени). А это опять же не позволяет уйти от вероятностных форм обозначения явлений и процессов в мире.

Теория - как высшая форма организации научного знания понимают целостное структурированное в схемах представление о всеобщих и необходимых закономерностях определенной области действительности – объекте теории, существующее в форме системы логически взаимосвязанных и выводимых предложений. Как следует из предшествующего материала, в основании сложившейся теории лежит взаимосогласованная сеть абстрактных объектов, определяющая специфику данной теории, получившая название фундаментальной теоретической схемы и связанных с ней частных схем. Опираясь на них и соответствующий математический аппарат, исследователь может получать новые характеристики реальности, не всегда обращаясь непосредственно к эмпирическим исследованиям. Никакая теория не воспроизводит полностью изучаемое явление, а элементы теории – понятия, суждения, логические отношения и т.п. принципиально отличаются от реально существующих, например, причинно-следственных отношений, хотя и воспроизводят их. Теория – это языковая конструкция, требующая интерпретации при ее применении к реальным явлениям. Поскольку теория содержит модель изучаемой предметной области, то понятно почему возможны альтернативные теории: они могут относиться к одному эмпирическому базису, но по-разному представлять его в моделях.

Исследователи-методологи выявили ряд функций научной теории, в частности, информативную, систематизирующую, объяснительную, предсказательную и другие. Объяснительная функция является ведущей, предполагает предсказательную функцию, реализуется в многообразных формах, в частности, как причинное объяснение; объяснение через закон (номологическое объяснение); структурно-системное, функциональное и генетическое (или историческое) объяснение. В гуманитарном знании в качестве оснований для объяснения часто выступают типологии (ссылки на типичность объектов), а процедуры объяснения с необходимостью дополняются интерпретацией, в частности, предпосылок и значений, смыслов текстов и явлений культуры.

Научная проблема. В науке вообще до сих пор нет единого представления о научной проблеме. Исследователи предлагают разные характеристики и признаки проблемы: «знание о незнании»; «система вопросов о цели человеческой деятельности»; «отправной пункт научного исследования и построения теории»; «особый вид деятельности, результат познавательной деятельности особого рода» и т.д.1 Такой спектр представлений подчёркивает важность проблемы как формы научного познания.

Для того, чтобы лучше разобраться в сути терминов «проблема», «задача», «вопрос», следует обратиться к их этимологии, хотя и такой акт представляет определённую сложность, т. к. данные слова недостаточно изучены с точки зрения собственных значений.

Проблема, с греческого, – «преграда, трудность, задача»2. «Проблема, начиная с Петра I… Через польск. problema или стар. нем. Problema…, из лат. problema и от греч. problema»3.

У Д. Локка проблема трактуется как вероятность (probabilitas)4.У Й. Хейзинга «в слове ‘problema’ содержится два первоначальных значения: нечто с помощью чего кто-либо хочет себя защитить, ставя или держа это перед собой, например, щит и нечто, что бросают другому, с тем, чтобы тот это принял» . У Е.М.  Дуна слово «проблема» в переводе с греческого означает: задача (буквально: нечто, брошенное вперёд)» .

Но таких определений недостаточно для точного выяснения сути проблемы. Поэтому, учитывая, что в русский язык слово «проблема» пришло через заимствование из других языков, не меняя фактически своей грамматической формы, можно с помощью родственных слов уточнить его значение.

Грамматический корень слова «проблема» определяется следующим образом: «проблем/а; греч. problema – задание»5. Подобного рода слова, сохранившие грамматический корень в русском языке (такие, как прогноз, программа и т.д. ), в родном греческом языке образовывались с помощью нескольких составных частей: «programma… (pro – «впереди, раньше», gramma – написанное)», а также прогноз – «(«pro» по-гречески – вперёд, «гнозис» – узнавание)». Хотя в русском языке их корень выступает неразрывным целым: «программ/а» и «прогноз»6. Это позволяет полагать, что и слово «проблема» изначально возникло из нескольких слов (их корней).

Понимание Д. Локком проблемы как вероятности (probabilitas) облегчает нам нахождение первой составляющей части проблемы. «Probabilitas» происходит от глагола «probare» – «исследовать», «пробовать», «оценивать». От «probare» также происходит слово «probatio» – испытание». Корень глагола «probare» «prob» стал одной из составляющих основ слова «проблема» (в русском языке существует «проба», которое прямо образовалось от «probare»).

Вторая составляющая корня «проблемы» – «лем» является производной от слова «lemma» (а также «dilemma»). « «Lemma» – лемма, предположение, посылка». Или в современном русском языке «лемма – матем. – вспомогательное утверждение, необходимое в цепи логических умозаключений для доказательства некоторой теоремы»7.

Таким образом, в термине «проблема» этимологически заключены смыслы: «исследование», «пробование», «оценивание», «испытание», «предположение», «посылка», «вспомогательное утверждение для доказательства», «трудность», «преграда» и т.д. Следовательно, этимологически проблему можно трактовать как «исследование предположения», «пробование предположения», «испытание предположения», «оценивание посылки», «испытание посылки», «оценивание трудности», «исследование преграды», «исследование вспомогательного утверждения для доказательства теоремы» и т.д. В любом случае здесь речь не идёт о переходе к новому знанию, о сложности решения в смысле нехватки средств для этого решения и т.д.

Также этимологически проблема связана с задачей, но не наоборот. Поэтому есть смысл обратиться и  к этимологии термина «задача».

Структура слова «задача» исторически образуется «от за/да/ть». « Дача – «то, что дано». «За… Первоначальное значение – «позади»8. Этимологически задача – «позади того, что дано». Иными словами, в задаче основной акцент ставится не на то, что есть в её условии (хотя это также важный момент), а на то, что будет после. Таким образом, этимологически для задачи актуализируется момент её решения. Правда, способ этого решения этимологически не обозначается, хотя, очевидно, он лежит в условиях данного.

Когда устанавливается зависимость решения задачи от её условий, тогда становится возможной постановка вопросов. Поэтому важен и этимологический анализ слова «вопрос». «Вопрос» происходит от слова «вопросить». «Вопросить заимств. из старо-славян. языка, в котором оно является производным с помощью приставки въ- «в» от просити – «спрашивать». «В (во) – Общеславянское. Представляет собой фонетическое видоизменение предлога vъn (вън > въ – в или во), в котором звук «в» является протетическим, как в словах вопить, отвыкнуть и т. п. Более древняя форма ъn унаследована из общеиндоевропейского языка (лат. in, греч. еn, готск. in и т.д. )»9. Глагол «просить» по смыслу идентичен слову «просьба». Таким образом, вопрос означает следующее: то, что есть в просьбе. Следовательно, если в структуре вопроса ничего не содержится, то никакой просьбы (просить) быть не может. Поэтому если в вопросе не содержится ответа, то по правилам интеррогативной логики он неправильно поставлен. На это указывает и этимологический анализ слова.

С помощью этимологического анализа слова «проблема» можно выделить в нём смысл незаконченности действия, его окончательной нерешённости, говорящей о процессуальной природе проблемы. Её основные этимологические обозначения: «исследование», «пробование», «предположение», «трудность», «преграда» и т.д. – говорят не только о незавершенности, неокончательности решения, но и о степени этой незавершенности, неокончательности, а также об относительности возможного результата. Не случайно и в этимологическом значении задачи основной акцент сделан не на её решение, а на то, что должно произойти после выяснения данных задачи. То есть вся сложность задачи, можно сказать её проблемность, связана с решением. Как пишет Е. М. Дун: «видно из сказанного, проблемность в этом смысле не является качеством, присущим задаче как таковой. Сама по себе задача, какой бы она ни была, не может быть определена как проблемная или непроблемная. Данное качество она приобретает лишь в отношении к субъекту, обладающему определенным прошлым опытом. Поэтому то, что является проблемой для одного субъекта, может не являться таковой для другого. С другой стороны, после того, как данная проблемная задача решена, она теряет для него проблемный характер»10.

Проблемная задача в то же время рассматривается как такой способ предъявления знания, который побуждает субъекта к получению новой информации, не известной ему в период предъявления задачи. Именно цель и система наличных средств в условии задачи закладывают проблемность, которая связывается с сознанием невозможности достичь цели (новой информации) наличными средствами. Эта цель и наличные средства обязательно должны быть взаимосвязаны с прошлым опытом исследователя, так как цель и наличные средства исходят из него (опыта исследователя). Задача в этом случае выступает в качестве проблемной по отношению к конкретному индивиду.

Характерной чертой проблемы, её решения является тот фактор, который говорит о невозможности однозначного решения проблемы. Для Е. М. Дуна этот фактор определяется как альтернативность решений проблемы. Для Е. С. Жарикова этот фактор связан с наличием в проблеме неопределенности, которую он предлагает интерпретировать «с помощью понятия вариантивности», понимаемой как возможность допуска в ходе развёртывания проблемы (соответственно в ходе решения) замены11 одних отношений другими, одних методов, способов новыми для данных, неудовлетворительных формулировок новыми. В любом случае о проблемах всегда говорят при наличии альтернативной неопределенности, когда особо подчеркивают не трудность вообще, а трудность нахождения действительного решения проблемы среди множества её возможных решений.

Не случайно также логической формой выражения проблемы (задачи) является вопрос. Это связано с тем, что незнание какой-либо стороны действительности и осознание этого незнания находят своё первоначальное словесно - логическое оформление именно в вопросе. В этом смысле вопрос является первой стадией исследовательской работы мысли в структуре существующего знания, обозначающей недостаточность наличных знаний. Характерной чертой вопроса является также не только то, что в нём показана неполнота знания чего-либо, но и наличие свойства наталкивать мысли человека на ассоциации и т.д. В любом случае рождение новых мыслей происходит только тогда, когда появляется вопрос.

Спецификой проблемы можно также считать тот момент, который не несёт с собой никаких гарантий существования «правильного решения» или утверждения, что во всём множестве решений может найтись хотя бы один приемлемый ответ. Как, например, в случае с проблемой создания «вечного» двигателя, ответа на которую так и не получено (имеется в виду положительного ответа).

Поэтому если в познавательной деятельности идет речь о незавершенности процесса или отсутствии результата после проведенного исследования, то, как правило, эту незавершенность обозначают (письменно или устно) наличием слова «проблема». Этим же одновременно обозначают сложность и трудность процесса. Например, проблема единства универсума, проблема строения мира и т.д.

Проблему, следовательно, можно определить таким процессом решения в форме задачи, ответы на вопросы которой не содержатся в условиях задачи и могут быть получены в познавательном поиске в качестве результатов альтернативного характера, чью правильность или приемлемость определяет субъект, осуществляющий процесс решения задачи.

Но не каждый познавательный поиск является научным, а следовательно, не каждая проблема есть научная проблема. Для науки то знание будет новым, которое может быть научно обоснованным. Проблема может приводить к новому знанию. Научная проблема помимо этого должна не только приводить к новому знанию, но и обосновывать научно это новое знание. В этом смысле если научная проблема приводит к новому знанию, которое нельзя научно обосновать, то это новое знание нельзя назвать научным.

Научный метод решения проблемы предполагает определенную последовательность: 1) отчетливая постановка проблемы; 2) анализ предпосылочного знания и сбор фактов, относящихся к данной проблеме; 3) выявление на основе знания, содержащегося в проблеме, предположительных решений  (идеи, гипотезы); 4) научное обоснование предположительных решений (эмпирическая проверка, наблюдение и т.д. ). Если научное обоснование осуществляется, то наука получает новое научное знание.

Этапы, структура, классификация научной проблемы. Исследователь, выявляя научную проблему, сталкивается со следующими фазами работы: 1) этап постановки научной проблемы; 2) этап решения научной проблемы.

Постановка научной проблемы связана с анализом существующего научного знания, где обнаруживаются «лакуны», неточности, противоречия, которые должны послужить основой для постановки научной проблемы, призванной все «прорехи» существующего знания  устранить с помощью новой теории или с помощью другого нового знания, или новых методов, позволяющих использовать старые знания в тех сферах, где они были не применимы до этого. Но важно не путать постановку научной проблемы и «проблематизацию».

Проблематизация» не есть однозначно постановка научной проблемы. С одной стороны, проблематизация выступает «как осознанный приём исследователя с целью экспликации существующей научной проблемы, а, с другой стороны, проблематизация есть действие, усложняющее процесс, как исследования, так и познания.

В первом случае проблематизация может выступать в качестве расчленения проблемы на подпроблемы, выявления её аспектов, способствующих решению последней. А аспект – это изучение объекта в новой связи, в отношении с иными известными или неизвестными объектами или уже изученное отношение объекта, рассматриваемое в новых условиях.

Во втором случае проблематизация выступает в качестве усложнения понимания существующих знаний или в качестве отсутствия условий или трудности применения уже известных способов и методов использования наличных знаний. Классическим примером такого рода проблематизации выступает «метод сведения к парадоксу»12.

На этапе постановки научной проблемы можно прийти к постановке псевдопроблемы. Чтобы этого не произошло, в науке используются специальные требования. Можно выделить следующие требования: методологические, логические, гносеологические, неформальные. При постановке научной проблемы почти все аспекты требований относятся к анализу предпосылочного научного знания, и лишь только часть гносеологических требований затрагивает характер ожидаемого результата при решении проблемы.

Методологические требования непосредственно связаны с мировоззренческой основой исследователя и имеют более важное значение, чем чисто логические критерии. Методологические требования в качестве философских категорий и принципов могут применяться как некоторые нормативные правила, обеспечивающие правильную постановку научной проблемы. Эти нормативные правила носят характер общих рекомендаций в процессе любого исследования. Это следующие требования: 1) предметность или наличие предмета мысли (если в вопросе нет субъекта, который содержит знания, нуждающиеся в восполнении, то это означает отсутствие всякой связи между вопросом и знанием, то есть отсутствие самой постановки вопроса); 2) указание общего направления для поиска предиката (о любом предмете можно сказать очень много, поэтому в вопросе необходимо обозначить отношение, которое будет запрашиваться. Вопрос в научном познании должен быть конкретным.); 3) истинность направления мысли в вопросе (эта истинность обеспечивается правильностью связи между вопросом и истинными знаниями вопрошающего, исходящими от истинности суждений, лежащих в основе вопроса); 4) ясность логической структуры вопроса (если нет ясности в логической структуре вопроса, то нет смысла в постановке вопроса ( например, бесструктурными, хотя предметными, вопросами могут быть следующие: «Дмитрий Донской … что?», «Всё время … что?», «Боролся с монголами и что?»); 5) ясность объема и количественной стороны вопроса); 6) актуальность вопроса для исследователя, заинтересованность последнего в постановке и решении вопроса (некоторые исследователи считают, что вопрос должен быть нейтрален. Но нейтральность будет всегда условна, ибо исследователь всё равно будет считать тот вопрос необходимым, который с его позиции таковым является. Заинтересованность же исследователя в вопросе только способствует его решению. Так Аристарх Самосский, выдвинувший догадку о вращении Земли вокруг Солнца, не стал развивать эту проблему, так как существовавшая геоцентристская система успешно решала астрономические задачи того времени. Во многом, возможно, из-за этого она (проблема) не была актуальна для той эпохи, поэтому Аристарх не был в ней сильно заинтересован. Тогда как М. Фарадей не отказывался от своих решений тех проблем, новизна которых не была понятна его коллегам. Именно заинтересованность в своих решениях позволила, в конце концов, М. Фарадею утвердить их).

Логические требования к постановке проблемы касаются только вопросов, которые являются логическим выражением научной проблемы. Здесь взаимосвязь содержательной теории и познавательной проблемы определяется языком. Будучи средством описания некоторой предметной области, язык нуждается в определенных правилах такого описания. Эти правила носят обязательный формальный характер, так как язык, на котором формулируется вопрос, явля㔵тся языком той теории, в которой этот вопрос поставлен. Иначе преемственность в познании будет нарушена, а программная функция вопроса как организатора исследования не может быть осуществлена. Поэтому возникает два логических требования при постановке вопроса: 1) соблюдение синтаксических правил языка, принятого в той или иной науке (теории) и используемого для формулирования проблемы; 2) отсутствие в вопросе проблемы переменных, не связанных каким-либо оператором. Осуществление второго требования равнозначно проведению процедуры проверки критериев истинности или неистинности вопроса. Здесь всё сводится к структурному анализу вопросов. Выявляются вопросы разрешения (ответы на которые: «да» или «нет») и вопросы пополнения или решения (содержат в структуре вопросительные наречия или местоимения, закладывающие будущий характер ответов и область их поиска).

Второе логическое требование затрагивает уже область гносеологических требований к постановке научной проблемы, которые касаются её содержательной стороны.

Так как ни одна проблема не возникает на пустом месте, а детерминируется предшествующим знанием и господствующими ценностными установками исследователей, то требования первоначально надо применять к предшествующему знанию. Эти требования предполагают: 1) ясное, однозначное, точное формулирование научного знания. Главное, чтобы предпосылочное знание не было двусмысленным (Пример типичной двусмысленности – вопрос о существовании и природе телепатии. На этот вопрос можно дать как положительный, так и отрицательный ответ. То, что телепатические явления встречаются и проявляются, не подвергается сомнению. Но то, что телепатия и её существование – это гипотеза, которая ещё не совместима с современной физической наукой, это тоже факт. Поэтому подобная двусмысленность должна устраняться при постановке научной проблемы); 2) содержание истинных положений. (Так в вопросах «Кто решил задачу?» и «Кто не решил задачу?» ничего не утверждается и не отрицается. Поэтому «истинность» или «ложность» носит для вопросов, находящихся в основании проблемы, особенный характер и определяется через истинность суждений, заложенных в основание вопросов).

Однако гносеологические требования при постановке научной проблемы затрагивают не только предпосылочное знание, они должны касаться свойств, характера, качества будущего результата. Поэтому постановка научной проблемы преследует определенную цель своей постановки. Если цель будет не ясна, то проблема потеряет свою конкретность. Требования к цели предполагают: 1) цель должна формулироваться на языке предпосылочного знания проблемы и подчиняться правилам образования и преобразования выражений принятого языка; 2) цель должна удовлетворять требованию ясности (по аналогии с требованием ясности к предпосылочному знанию); 3) цель не должна вступать в противоречие со средствами своего достижения, иначе область её возможных решений будет неопределенно великой; 4) цель должна быть содержательнее своих предпосылок, требовать больше того, что достижимо наличными средствами (при нарушении этого требования научной проблемы не возникает); 5) цель должна удовлетворять последовательности решения всех сопутствующих вопросов и проблем, то есть проблема, преследующая какую-либо цель, должна ставиться не раньше, чем будут положительно решены все те проблемы, которые по отношению к данной проблеме имеют вторичный характер; 6) выдвигаемая цель должна предполагать наличие надёжного способа проверки достигнутого результата (надежность зависит от «вплетенности» цели в систему наличного знания и существующей культуры)13.

Однако выполнение этих требований, как и всех остальных, осуществляется непосредственно в мыслительной деятельности исследователя. Поэтому при постановке научной проблемы всегда необходимо учитывать неформальные моменты (исторические, психологические, социальные и другие), связанные с сознанием исследователя, осуществляющего эту постановку. Невозможно понять без учета активности субъекта процесс выполнения требований к постановке проблемы, да и сам характер познания. Не случайно в методологических требованиях к постановке проблемы (её логического выражения – вопроса) идёт речь о заинтересованности исследователя к рассматриваемому вопросу, об актуальности вопроса (проблемы) для исследователя. В любом случае при постановке проблемы нужно исходить из учёта неформальных требований, которые необходимо использовать в силу индивидуальности каждого исследователя.

Если исходить из данного ранее определения проблемы, то решение проблемы может быть получено только в ходе поиска. В этом случае решение проблемы характеризуется альтернативностью, многозначностью и т.д. Но требования, которые применяются к научной проблеме при её постановке, подразумевают получение ясного, однозначного, непротиворечивого результата. Поэтому для научной проблемы решение имеет особый характер. Решение проблемы осуществляется поэтапно: 1) сначала осуществляется ненаучное решение (догадка, идея); 2) ненаучное решение преобразуется в научное (научная идея, гипотеза, теория, новая научная проблема). Таким образом, научное решение проблемы двойственно: или идёт смена научных решений проблемы, или научная проблема приводит к постановке новой проблемы.

Решение проблемы – это всегда получение нового знания. Способы получения его бывают следующие: эмпирические и теоретические. Эмпирические способы: 1) открытие эмпирического факта, предсказанного теорией (например, открытие мезона, предсказанного Юкавой; открытие омега-гиперона, предсказанного Гелл-Маном); 2) открытие эмпирического факта, не предсказанного теорией, но вписывающегося в неё или её развитую форму (например, теория Э. Ферми о В-распаде была непредсказуемой для существовавших научных представлений, но она непротиворечиво вписалась в атомную физику); 3) открытие эмпирического факта, который принципиально не может быть предсказан существующей теорией и требует создания новой теории (например, результаты опытов по распределению энергии в спектре абсолютного черного тела, резко расходившиеся с классическими теориями («ультрафиолетовая катастрофа»). Для объяснения сущности «ультрафиолетовой катастрофы» потребовалось создание квантовой механики.

Теоретические способы: 1) получение новых знаний на основе дедукции, то есть логическая вытекаемость нового знания из старого (например, классическая термодинамика. Она была построена на основании логических следствий, исходящих из её фундаментальных начал классической механики. Такое получение нового знания способствовало появлению у физиков мечты об идеальной теории физического мира, все положения которой бы вытекали из небольшого количества аксиом); 2) получение нового знания, логически не вытекаемого из существующего знания. Специфика такого решения заключается в том, чтобы решимость исследователя позволяла ему освободиться от давления господствующих научных идей. Наибольшая трудность открытия заключается не столько в проведении необходимых наблюдений, сколько в ломке традиционных идей при их толковании.

Решение научной проблемы характерно тем, что, помимо открытия нового знания, должно обязательно проводиться его логическое обоснование. Логическое обоснование происходит поэтапно (понижая степень проблемности): сначала догадка или идея становятся научной идеей (то есть рассматриваются в соответствии с нормами научного знания), далее появляется гипотеза, ей придается статус теории (если гипотеза подтверждается), а «венцом» решения является постановка новой проблемы. Характер решения научной проблемы подчеркивает её процессуальную природу.

Это хорошо показывает структура проблемы. Структура научной проблемы включает в себя: 1) формальную часть проблемы и 2) неформальную часть проблемы. Формальная часть проблемы – это логически выражаемая часть. Её можно условно разделить на две структуры: a) внешняя и б) внутренняя. Под внешней структурой проблемы представляется целесообразным понимать её функционирование как целого. Внешняя структура проблемы определяется теми функциями, которые она выполняет в процессе познания, в структуре познавательного цикла. Под внутренней структурой проблемы представляется целесообразным понимать систему упорядоченных связей (отношений) между её элементами.

Внутреннюю структуру проблемы логически выражают вопросы, ставящиеся в ней и ответы, полученные в результате решения. Вопрос фиксирует противоречие в структуре существующего знания. В результате решения противоречие должно быть снято.

Как правило, логическое выражение научной проблемы состоит не из одного вопроса, а из нескольких. Поэтому внутренняя структура её представляет иерархию вопросов, где один вопрос является центральным, а остальные вспомогательные. Вопросы выстраиваются так, чтобы последовательное решение каждого из них приводило к решению центрального вопроса.

Эротетическая логика все вопросы делит на два типа: 1) вопросы разрешения (где возможны ответы только: «да» или «нет»). Логически выражаются следующим образом: ? М, где знак ? – вопросительный оператор, а М – матрица вопроса; 2) вопросы пополнения (где имеются специальные вопросительные местоимения или наречия, а ответы представляют из себя множество переменных). Логически выражаются так: M, где – вопросительный оператор (местоимение или наречие); М – матрица вопроса, содержащая переменные X1, …, Xn. Примером первого типа вопросов будет: «Закончил ли он университет?»; второго: «Какой университет он закончил?».

Если для вопросов разрешения характера дихотомичная структура ответа, то вопросы пополнения имеют структуру, указывающую на более чем два альтернативных ответа. Например, «Какой это треугольник?» Ответы: «это равносторонний (равнобедренный, разносторонний, прямоугольный и т.д.) треугольник».

Таким образом, с помощью внутренней структуры формальной части научной проблемы обозначается граница наличного знания.

Внешняя структура формальной части научной проблемы строится в форме задачи, осуществляя логическую связь данных задачи с наличным знанием и будущим результатом решения. Внешняя структура научной проблемы, обеспечивая преемственность познания, логически связывает данные задачи с результатом решения посредством разделения её на последовательные этапы, обозначаемые как подзадачи. Решение подзадач, осуществленное постепенно, приводит к решению общей задачи. Однако подзадачи могут быть разного характера, разделяться на типы: 1) «и»-подзадача; 2) «или»-подзадача. Если задача состоит из «и»-подзадач, то её общее решение будет возможным при решении всех подзадач. Если же задача состоит из «или»-подзадач, то решение любой подзадачи подразумевает решение общей задачи. (Пример задачи, сформулированной из «и»-подзадач: чтобы получить А, нам надо В, чтобы получить В, надо С, чтобы получить С, надо D, чтобы получить D, надо Е. Е у нас есть. Значит, пошла реализация плана. Начав с Е, получаем D, найдя D, получаем С, найдя С®B, найдя B®A. Пример задачи, сформированной из «или»-подзадач: нам надо определить . Возможные решения: a или – а и т.д. ).

Таким образом, внешняя структура формальной части связывает процесс постановки с полученным результатом решения, обосновывает это решение для наличного знания.

Само же решение научной проблемы связано с неформальной частью её структуры, которая обеспечивает непрерывность процессов постановки и решения научной проблемы. Кроме того, неформальная часть структуры проблемы будет обозначать индивидуальность и ненормативность постановки и решения последней каждым исследователем в отдельности.

Место и статус научной проблемы в познании. Научное познание (а его цель – познание чего-то неизвестного) есть процесс вероятностный, то есть такой, в котором достоверное знание сразу не рождается, а развивается по мере повышения степени вероятности до его уровня достоверности, когда этому знанию придаётся статус научного.

Научное знание дискретно, логически замкнуто, определённо. Научное же познание бесконечно. Осуществление познания для науки может протекать в тех формах, где происходит сопряжение дискретного и континуального, определенного и неопределенного, знания и незнания. Формой, где такая состыковка возможна, является научная проблема.

Важное значение научной проблемы в ходе научного познания отражается в функциях, которые она там выполняет.

Гносеологическая функция научной проблемы проявляется, во-первых, как выяснение и определение предела развития и границ применимости научных теорий или конкретных систем знания, включающих в себя несколько теорий. Выявление пределов и границ наличного теоретического знания происходит в форме обнаружения парадоксов, апорий, проблемных противоречий, приводящих к появлению научной проблемы. Проблема переводит возникшее противоречие в старом знании в гносеологическую «плоскость», делая объектом теоретического анализа; а также проблема описывает это противоречие на теоретическом и эмпирическом уровнях и объединяет его смысл на основе категориальной системы существующей научной картины мира. Так проблема несовместимости тканей одного организма в другом в медицине показала пределы возможностей медицины, обозначила эти пределы, выявляя необходимость их развития, объяснила природу несовместимости на основе существующих медицинских знаний. Поэтому выявление границ и пределов наличного знания как один из аспектов гносеологической функции научной проблемы обозначает неполноту наличного знания. Если неполноты нет, то постановка проблемы бессмысленна.

Во-вторых, гносеологическая функция научной проблемы реализуется через селекционный и интеграционный аспекты. Селекция заключается в том, что при постановке проблемы субъект отбирает только те знания, которые необходимы для корректной постановки и решения научной проблемы. Интеграционный аспект заключается в том принципе формирования, какой исследователь использует при расположении данных знаний в проблеме. К примеру, М. Планк, создавая квантовую механику, специально отбирал необходимые знания: идею П. Прево о дискретности флюида, идею Г. Р. Кирхгофа о применении второго начала термодинамики к объяснению теплового излучения, идею Л. Больцмана о сущности энтропии как меры вероятности и другие идеи. Проведя селекцию знаний, М. Планк интегрировал их по необходимому для создания квантовой механики принципу.

В-третьих, гносеологическая функция научной проблемы реализуется через эвристический и программный аспекты её. Программирование подразумевает переход от знания через незнание к новому знанию, который опирается на содержание конкретной области, где в знании обнаружено противоречие и заложены следующие «шаги» исследования. То есть программный аспект гносеологической функции позволяет при решении проблемы обладать определенным планом действий. Эвристический аспект помогает осуществить поиск возможных решений, восполняя недостающую информацию. Эвристическая деятельность реализуется через три модели поиска: «модели слепого поиска, лабиринтной модели и структурно-семантической модели»14. А также эвристические возможности гносеологической функции позволяют сочетать чувственный и рациональный виды познания. К примеру, программная сущность гносеологической функции проблемы проявляется в постоянном выдвижении вопросов, их переформулировании для нахождения ответов. А эвристический аспект заключается в возможностях проблемы находить ответы и возможные решения.

Онтологическая функция научной проблемы заключается в наделении всевозможнейших решений, полученных во время эвристического поиска, «экзистенциальными» для науки характеристиками, то есть в проведении рационального обоснования нового знания. К примеру, закон Архимеда оставался гипотезой (хотя и в высшей степени вероятной) до тех пор, пока его не удалось с необходимостью вывести из общих законов механики (гидростатики).

Методологическая функция научной проблемы проявляется в использовании научных и ненаучных способов и методов познания, в нахождении новых способов и методов познания, в согласовании логических и практических результатов. В ходе постановки и решении научной проблемы используются и индуктивно-эмпирический, и гипотетико-дедуктивный, и интуитивистский, и другие методы. Тем самым методологическая функция научной проблемы позволяет вести самый обширный эвристический поиск, обладая возможностью результаты этого поиска с помощью научных подходов и методов обосновать. Так представители логического эмпиризма исключали процесс открытия нового знания из области науки, так как его невозможно логически обосновать. С другой стороны, интуитивистский подход к научному открытию сводится либо к чрезмерному преувеличению роли интуиции в сравнении с существующими другими методами познания, либо отождествлению интуиции и связанного с ней творчества с иррациональной деятельностью. Таким образом, каждый подход к познанию делает этот процесс неполноценным. Методологическая функция научной проблемы же позволяет существующие подходы не противопоставлять, а дополнять, делая познание методологически на основе научной проблемы более полным.

Коммуникативная функция научной проблемы позволяет проводить взаимодействие при познании как на уровне теорий, так и на уровне субъектов исследования. Диалог между теориями и между исследователями происходит на основе логического выражения проблемы – вопроса, ведь функционально вопрос соединяет познание и общение. А научная проблема часто используется в качестве основы для проведения научных дискуссий, споров. Это (взаимодействие исследователей, теорий) подтверждается многочисленными научными открытиями. Ведь большинство их достигалось за счёт прежде всего сочетания (взаимодействия) знаний из различных сфер науки, за счёт их пересечения, диалога (даже неосознанного). Так, Кулон изобрёл крутильные весы для определения силы взаимодействия между электрическими зарядами. Однако, «создавая эти весы, Кулон просто использовал уже открытый ранее закон закручивания проволоки»15. Кулон совместил часть знаний теории электричества с частью знаний теории упругости (измерение сил). Похожие открытия часты: Лавуазье (химия и физика), Пастер (химия и биология), Бойль (физика и химия), Дарвин (биология и математическая статистика) и т.д.

Такая многофункциональная «нагрузка» научной проблемы говорит об огромной роли, которую она играет в научном познании.

Научная проблема выступает в роли организатора научного исследования. При этом проблема содержит в своей структуре все формы, позволяющие процесс познания квалифицировать как научный. Научная проблема – это логическая и содержательная форма теоретического познания. Организаторские способности научной проблемы определяются её программной и императивной сторонами. Проблема в качестве исследовательской программы выступает как форма планирования и предварения научного поиска, его направления. Реализация программы исследования происходит за счёт императивной стороны проблемы. Она (проблема) всегда подчинена поставленной цели как заранее формулируемому, но ещё предполагаемому решению. Поэтому императив есть необходимое свойство проблемы, тот стимул, который способствует её решению.

Процесс научного познания можно представить как процесс смены теорий и как процесс смены проблем. Оба подхода будут выделять лишь два разных аспекта одного процесса, а их результаты будут пересекаться и повторяться. Дополнительным аргументом в пользу отнесения проблемы в основание научного исследования служит тот факт, что выбор её на самом деле является выбором направления исследования. Проблемы, как правило, носят системный характер, поэтому выбор последней – это выбор исследовательской программы, возможно на длительный срок.

Научная проблема выступает основанием и в междисциплинарных исследованиях. Здесь она используется «в качестве интегрирующего системообразующего принципа в исследовании …», когда «… развитие предметного содержания (постановка проблемы) и сохранения устойчивого функционирования предмета исследования (решение проблемы) должны пониматься как характеристики одного и того же целого»16. Ведь особенно в естественнонаучных дисциплинах трудно найти единый предмет исследования, так как каждая специальная наука свой предмет исследования организует путём идеализации исходной системы знаний, а это заставляет убирать лишние знания других наук, то есть отбрасывать «всё остальное содержание системы знания, начиная от эмпирического материала и кончая теоретическими построениями»17. Поэтому соединение знаний разных дисциплин на основе даже единого предмета – это уже проблема. Не случайно часто открытия нового знания происходят на стыке наук. При этом необходимо заметить, что междисциплинарные исследования протекают одновременно в двух плоскостях: в объектной плоскости, где единство предмета устанавливается через отнесение его к исходным идеализациям очевидной для междисциплинарного сообщества реальности и в плоскости исследовательских представлений, где для исследователя важны не сами по себе объекты, а то, каким образом они даны. Примером такого двухплоскостного исследования может стать изучение атома. Атом может исследоваться как физикой, так и химией. Спрашивается: каковы критерии того, что атом является только лишь специально-научным объектом, принадлежащим, скажем, только лишь физике? Очевидно, что ответ здесь может быть следующим: всё зависит от того, какую цель преследует исследователь, а также какими методами и средствами познания он располагает при выделении предмета исследования (репрезентируемого в данном случае или физической массой атома, или химическими его свойствами).

Подробная роль проблемы как способа организации предмета исследования на междисциплинарном уровне приводит к «технологизации современного научного познания. Если ранее проблема относилась только к сфере знания («знание о незнании» говорило о необходимости знания, через которое определяется незнание или неопределённость знания), то в современной науке – в содержание проблемы включается содержание науки как социотехнического действия (в формуле «проблема»=«бесконечная задача» исследование практически сводится к акту выбора хода исследования на множестве альтернативных средств), которые («автоматически», после выбора) ведут при заданной цели к заданному (множеством альтернатив) результату. То есть проблема выражает диктат необходимости выбора перед необходимостью знания – прежде чем изучать или исследовать, его надо выбрать. Этим лишний раз подчёркивается процессуальная природа проблемы.

Вопрос выбора предмета исследования связан с вопросом наглядности, что также зависит от постановки и решения проблемы.

Большинство физиков вполне обосновано связывает наглядность с привычностью. Наглядность вырабатывается в нас как обобщение привычного опыта, как автоматически создающаяся сводная картина всех закономерностей мира. А решение проблем приводит нас к таким результатам, которые, как правило, противоречат привычному взгляду на природу явлений. Ведь знание о вращении Земли вокруг своей оси и Солнца было воспринято с недоверием в своё время, так как оно противоречило повседневному опыту людей, хотя сейчас такое положение вещей понятно и привычно каждому школьнику. Подобную эволюцию претерпевают многие новые открытия. Поэтому научная проблема при своей постановке и решении очень сильно может влиять на наглядность используемых знаний.

Научная проблема в познании является формой преемственности при переходе от старых знаний к новым. Ибо в силу своей структуры она делает процесс познания непрерывным, позволяет соблюдать преемственность вне зависимости от того, какой характер принимает познание: эволюционный или революционный.

Важно также заметить, что проблема как «знание о незнании» не обязательно может направлять ход познания от знания через незнание к новому знанию. Являясь формой соединения знания и незнания, научная проблема способна осуществлять и обратное движение, превращая научное знание в незнание. Так, например, отрицательный результат в опыте Майкельсона – Морли, поставленный с целью обнаружения «эфирного ветра», подвёл под черту незнания многие принятые в начале века концепции эфира (в том числе и электронную концепцию Лоренца). Правда, надо заметить, что уход в незнание, как правило, восполняется другим научным знанием (в данном случае, специальной теорией относительности А. Эйнштейна), но такая роль научной проблемы в познании указывает на качество любого научного знания, полученного через постановку и решение научной проблемы.

Сложность решения проблемы (при создании теории) заключается в наличии бесконечного выбора альтернатив. И здесь исследователь прибегает к сокращению поисковой деятельности. Он искусственным образом отсекает те решения, которые считает (по каким-то причинам) неприемлемыми. В этом отсечении и заключается специфика научного решения проблемы, так как оно (как ограничение выбора) проходит, опираясь на научные принципы, где определяется соответствие предпосылочных знаний проблемы (старой теории) и решений, наиболее подходящих для решения противоречий старой теории или создания новой. Строгий выбор вполне объясним тем, что пути к одному решению могут быть разными, что подобная форма решения хорошо характеризует процессуальную (и поисковую) природу проблемы.

Научная проблема выступает в познании в качестве «пустой» структуры теории, куда должно быть «влито» исследователем содержание. В этом смысле трудно не согласиться с В. Гейзенбергом, считавшим, что правильно поставленная проблема – это половина её решения. Поэтому, с точки зрения науки, решение проблемы будет неопределённым в ненаучном ответе (осуществлена только постановка; образована «пустая» структура теории; есть идея, но она не обоснована), более определённым в научном ответе (гипотеза), достоверным в теории и полным при постановке новой проблемы или проблем.

Однако присутствие проблемы в теории не ограничивается тем, что теория – достоверное решение проблемы. Дело в том, что основное логическое выражение проблемы – вопрос. Решения же, получаемые в ходе познания (гипотезы, теории) – это утверждения, ответы на вопросы (логически утверждения выражают суждения). Вопросы и суждения необходимо рассматривать неразрывно. Поэтому основное знание гипотез и теорий, выраженное суждениями, нельзя рассматривать в отдельности от вопросов, чьими ответами эти суждения являются. Логическая часть проблемы, таким образом, переходит в теорию в качестве её проблемного компонента. Суждения же составляют ассерторический компонент теории.

Любая развивающаяся система (теория, совокупность теорий) всегда неполна, не завершена. Суждения, составляющие ассерторический компонент теории, являются ответами на вопросы проблемного компонента лишь до тех пор, пока они способны адекватно объяснять и описывать действительность, обозначенную теорией. Более того, теория может также с помощью своего проблемного компонента осуществлять процесс познания, то есть систематически раскрывать неизвестное содержание, которое не лежит вне её рамок, вне её содержания, а использовать направления, данные проблемным компонентом, для расширения и углубления, детализации, расчленения и, наконец, преобразования ассерторического компонента. Таким образом, проблемный компонент в соотнесении с ассерторическим выступает в познании как исходное состояние и система предпосылок в структуре знания. Только при этом проблемный компонент выполняет функцию экспликации, детализации и развития содержания ассерторического, его понятийной структуры, а последний в свою очередь выполняет генерирующую функцию, выступая в качестве предпосылок проблемного компонента, и конституирующую функцию, включая в себя новое содержание, полученное при помощи проблемной части теории. Преобразование проблемного компонента в ассерторический осуществляется с помощью гипотез, являющихся возможными решениями. Если проблемный компонент образует проблемы и гипотезы, выходящие за рамки данной теории, то это говорит о необходимости создания новой теории. А новая теория ведёт к постановке новой проблемы или проблем.

Таким образом, проблема в позитивистской традиции выступает как форма организации исследования; как форма связи «знания» и «незнания» в качестве «знания о незнании»; как форма знания, заключающая в себе «знание о знании», «незнание о знании», «знание о незнании», «незнание о незнании»; как императив познания; как способ познания, одновременно обладающий неограниченными эвристическими возможностями и многообразными методами рационального обоснования полученных идей; как единство чувственной и логической форм познания; как форма преемственности в ходе роста научного знания и т.д.

Поэтому схема познания, используемая в науке (проблема - гипотеза - теория), не показывает всей сути процесса роста научного знания.

При этом надо учитывать, что эта модель познания не идентична модели К. Поппера:  Р1®TS ®  EE ® P2 (где Р1 – исходная проблема, TS – предположительное решение, ЕЕ – процедура элиминации ошибок, Р2 – новая проблема), ибо она имеет «пробелы» в своей структуре. В частности переход от Р1 к ТS выносится за рамки науки, так как процесс открытия нового знания не может быть, по Попперу, научным.

Функции научной теории

 Свое конкретное проявление научная теория находит в тех функциях, которые осуществляются с ее помощью в процессе научного познания. Можно обеспечить несколько, наиболее важных функций теории, это: 1)информационная, 2) систематизирующая, 3) прогностическая, 4)объяснительная.

1)                                               Информативная функция теории выражается в получении необходимой информации об окружающем мире, что составляет задачу всякого процесса научного исследования, будь то наблюдения, эксперимента или теоретического рассуждения. Но специфика информационной функции теории заключается в том, что посредством нее устанавливается внутренняя, необходимая связь между различными эмпирическими законами. В результате этого становится возможным предсказать не только факты и явления, которые можно было бы предвидеть на основе только эмпирических законов, но и ранее неизвестные факты. Устанавливая корреляции между эмпирическими законами, теория дает возможность определить ту избыточную информацию, которая содержится в отдельных законах. Именно поэтому предсказания, вытекающие из теории, значительно более эффективны, чем предсказания, сделанные на основе эмпирических фактов. Таким образом, теория предоставляет дополнительное количество информации для дальнейшего развития познания.

2)                                               Систематизирующая функция теории определяется синтетическим характером научного знания. Она следует из того, что теория не ограничивается простым описанием эмпирического материала, а стремится так организовать и упорядочить его, чтобы большая его часть могла быть логически выведена из небольшого числа основных законов и принципов. Уже с помощью эмпирических законов становится возможным упорядочить значительное количество экспериментально установленных фактов, но теория делает новый шаг в этом направлении, состоящий в том, что она объединяет и обобщает разные эмпирические законы и гипотезы. Формально эта операция сводится к выведению уже известных и новых эмпирических законов в качестве следствий общих теоретических законов, принципов и допущений.

3)                                               Прогностическая функция теории состоит в том, что информация, сконцентрированная в законах и научных теориях, служит для прогнозирования будущих событий. Предсказание может быть сделано и на основании закона, и гипотезы, и даже простого эмпирического обобщения. Но при этом прогностическая специфика теории определяется большей широтой охвата и точностью характеристики будущих событий. Даже предсказания, которые можно вывести из закона, характеризуют лишь отдельные факты и их эмпирические взаимосвязи, не говоря уже о предсказаниях, сделанных на основе эмпирического обобщения или гипотезы. Предсказание на основе теории качественно отличается от других еще и тем, что позволяет указать на бесчисленное множество новых неизвестных фактов и эмпирических законов. В отдельных случаях из теории можно вывести и важные теоретические закономерности. Подобное произошло с законом о взаимосвязи между массой и энергией (Е = mc2), который был получен с помощью логико-математических методов из общих постулатов теории относительности А. Эйнштейна.

4)                                   Объяснение как функция науки взаимосвязано с предсказательной функцией. В ходе исследования они не только не исключают, а, наоборот, предполагают друг друга. История науки показывает, что подлинно научная теория должна не только предсказывать тот или иной факт или явление, но и объяснить, в силу каких причин они должны возникнуть. При этом, чем полнее и глубже объяснение теории, тем надежнее и точнее предсказание. Таким образом, между предсказанием и объяснением существует глубокая взаимосвязь.

Логическая идентичность схем объяснения и предсказания

 Чтобы применить фундаментальные законы развитой теории к опыту для выполнения данных функций из нее необходимо получить следствия, сопоставимые с результатами опыта. Вывод таких следствий характеризуется как развертывание теории.

Развертывание теорий во многом зависит от того, как понимается строение теории, насколько глубоко выявлена ее содержательная структура. В логико-методологической литературе выделяется несколько подходов к построению научной теории:1) аксиоматический метод, 2) гипотетико-дедуктивный, 3) семантический, 4) генетический и т.д.

1) Аксиоматический метод дает возможность точно отграничить первоначальные, исходные понятия и утверждения теории от производных. В формализованных аксиоматических системах эти понятия и утверждения выражаются с помощью символов и формул, к которым добавляют формулы, отображающие аксиомы и правила вывода соответствующей системы.

Построение аксиоматической системы начинается с выявления первоначальных, основных понятий теории, которые в ее рамках рассматриваются как неопределяемые. По мере введения новых понятий их стремятся определить с помощью первоначальных по логическим правилам определений. Решающий шаг в создании аксиоматической системы связан с выделением исходных утверждений теории, которые служат посылками дальнейших выводов и принимаются без доказательства. Эти утверждения называются аксиомами, или постулатами системы.

2)                                                Семантический подход к научной теории состоит в обращении внимания на те или иные особенности системы предложений, с помощью которых формулируется теория. Следуя ему, стремятся выявить, что обозначают формулировки теории, какое реальное содержание они выражают. В принципе любая теория может быть сформулирована на любом языке, быть представленной посредством разных аксиоматических систем. Исследуя структурные особенности языка, на котором была сформулирована теория, можно сделать некоторые выводы об особенностях теории. Этот подход дает возможность сравнивать различные формулировки теории. Поскольку многие теории различных научных дисциплин формулируются на языке математики, то семантический анализ оказывается весьма важным инструментом в процессе исследования структуры таких теорий.

3)                                                Гипотетико-дедуктивный метод построения теории начинается с установления и анализа имеющихся фактов, их простейших индуктивных обобщений и эмпирически найденных законов. Далее находят такие гипотезы, из которых можно было бы логически вывести остальное знание. Гипотезы в данном случае служат в качестве посылок дедукции, а факты и их обобщения контролируют правильность вывода. Если они вытекают из гипотезы в качестве следствий, то тем самым подтверждают правильность гипотезы.

Принцип упорядочения различных элементов теории здесь тот же, что и в аксиоматическом методе – основой рассуждений является дедуктивный логический метод. Разница лишь в том, что в случае с аксиоматическим методом вывод делается из аксиом, а при использовании гипотетико-дедуктивного метода – из гипотез.

4)                                                Генетический подход к теории дает возможность преодолеть метафизическое противопоставление индукции и дедукции в процессе научного исследования. Исходной посылкой этого подхода является утверждение о том, что иерархической структуре высказываний соответствует иерархия взаимосвязанных абстрактных объектов. Связи этих объектов образуют теоретические схемы различного уровня. В этом случае развертывание теории можно представить не только через оперирование высказываниями, но и через мысленные эксперименты с абстрактными объектами теоретической схемы.

Как показывает рассмотрение данных подходов в развертывании теории, важную роль в этом процессе играют теоретические схемы. При этом можно отметить, что вывод из фундаментальных уравнений теории частных теоретических законов может осуществляться и осуществляется не только за счет формальных математических и логических операций над высказываниями, но и за счет мысленных экспериментов с абстрактными объектами теоретических схем, позволяющих редуцировать фундаментальную теоретическую схему к частным.

Кроме того, рассматривая содержание данных методов, можно отметить значительную роль математического аппарата и его интерпретации в становлении и развертывании научной теории во всех обозначенных случаях.

Математический аппарат понимается не только как формальное исчисление, развертываемое в соответствии с правилами математического оперирования, но также устанавливается его связь с теоретическими схемами. Это позволяет корректировать преобразования уравнений математического формализма в соответствии с мысленным экспериментом, проводимым над абстрактными объектами такой схемы.

Интерпретация уравнений осуществляется через связь с теоретической моделью и опытом. Эта операция называется «эмпирическая интерпретация».

Эмпирическая интерпретация достигается за счет особого отображения теоретических схем на объекты тех экспериментальных ситуаций, которые подлежат объяснению с помощью данной схемы. Процедура отображения осуществляется путем установления связей между признаками абстрактных объектов и отношениями, имеющими место между эмпирическими объектами. В качестве описания этих процедур выступают правила соответствия, которые составляют содержание операциональных определений величин, фигурирующих в уравнениях теории.

Операциональные определения величин имеют двухслойную структуру, включающую в себя: 1) описание идеализированной процедуры измерения в рамках мысленного эксперимента; 2) описание приемов построения данной процедуры, как идеализации реальных экспериментов и измерений, обобщаемых в теории.

Все обозначенные особенности развертывания теории и ее математического аппарата демонстрируют процесс порождения специальных теорий (частных теоретических схем и соответствующих уравнений) из фундаментальной теории. Вся эта сложная система взаимодействующих друг с другом теорий фундаментального и частного характера образует массив теоретического знания той или иной научной теории. Но поскольку структура каждой теории специального или фундаментального характера имеет в своей основе теоретическую схему, построенную в соответствии с уровневой иерархией, разделение теоретических схем на частные и фундаментальные является относительным и может иметь смысл только в случае фиксации той или иной теории.