Теория как логическая форма: сложность и системность. Структурные элементы теории и их взаимосвязь. Объект и предмет теории. Типы и виды научных теорий

Вариативность интерпретаций фактов

Важным вопросом, на который необходимо обратить особое внимание, это проблема множественности интерпретаций фактов. Это объяснимо с точки зрения незавершенности научного знания. Интерпретация выступает в качестве одного из ключевых моментов научного познания, так как представляет собой соотношение некоторой суммы научных знаний и областей объективной реальности.

Различают два важнейших вида интерпретации в науке: семантическую и эмпирическую. Эмпирическая интерпретация означает приписывание (отождествление, идентификацию) терминам теории определенных эмпирических значений, тогда как семантическая интерпретация означает приписывание терминам не обязательно эмпирических значений.

Различают научную теорию и ее интерпретацию, в частности, эмпирическую. Это различение необходимо, так как одна и та же теория может иметь несколько эмпирических интерпретаций, относительно которых она получает опытное подтверждение.

При этом важно иметь в виду, что на опыте проверяется, подтверждается или опровергается, всегда не теория сама по себе, а некоторая система: теория и ее определенная эмпирическая интерпретация. Это означает тот факт, что теория имеет относительно самостоятельное и независимое существование по отношению к миру опыта, несводима к последнему полностью, имеет свои собственные правила конструирования и логику функционального развития.

Тема 7. Теория и гипотеза как высшие формы научного мышления. (4 ч.)

1. Теория как логическая форма: сложность и системность. Структурные элементы теории и их взаимосвязь. Объект и предмет теории. Типы и виды научных теорий.

2. Проверка, обоснование и истинность теорий. Многообразие функций теории. Основные функции теории: описание, объяснение и предсказание (прогнозирование).

3. Логическая структура объяснения и условия его адекватности. Разнообразие видов научных объяснений. Дедуктивно-номологическое объяснение. Вероятностное объяснение. Объяснение как демонстрация возможности – необходимости. Взаимосвязь понимания и объяснения. Понимание как интерпретация. Логическая структура предсказания. Роль предсказания в развитии научного знания.

4. Проблема непротиворечивости и полноты научных теорий. Логическая природа парадоксов и их роль в развитии теорий.

5. Гипотеза как форма мысли. Разновидности гипотез. Индукция, дедукция и аналогия как методы построения гипотез. Эвристическая роль гипотез.

Логика изучает не только формы мышления (логические формы), но и формы и закономерности развития научного знания. Формами развития научного знания являются (1) факты науки, (2) научная проблема, рождающаяся из потребности объяснения научных фактов, (3) гипотезы, содержащей в себе первоначальное решение научной проблемы, (4) подтверждение или опровержение гипотезы в ходе доказательства, наконец, (5) теория, содержащая принципы и законы. Между всеми названными формами существует глубокая внутренняя связь. Каждая последующая форма включает в себя наиболее важные результаты предшествующей.

Основной единицей научного знания считается теория. Термин «теория» происходит от греческого Jewria, точнее Jewrew (theoría, точнее от theoréo – рассматриваю, исследую). В широком смысле теория представляет собой комплекс взглядов, представлений, идей, направленных на истолкование и объяснение какого-либо фрагмента мира. В более узком (т. е. в такой сфере культуры как наука) и специальном смысле, теория – высшая, самая развитая форма организации научного знания, содержащая конечное множество взаимосвязанных понятий и высказываний, и дающая целостное представление и объяснение закономерным взаимосвязям определённой области действительности; последняя образует предмет данной теории.

Взятая в качестве определённой формы научного знания и в сравнении с другими его формами (гипотезой, законом и т. д.) теория выступает как наиболее сложная и развитая форма. Как таковую теорию следует отличать от других форм научного знания – законов науки, классификаций, типологий, первичных объяснительных схем и т. д. Эти формы генетически могут предшествовать собственно теории, составляя базу её становления и развития; с другой стороны, они нередко сосуществуют с теорией, взаимодействуя с нею в ходе поступательного движения научного знания, и даже могут входить в теорию в качестве её элементов (теоретические законы, типологии, основанные на теории и т. д.).

Наряду с понятиями и суждениями теория представляет собой одну из логических форм мысленного воспроизведения действительности в мышлении. Вместе с тем, в отличие от первых, научная теория не является элементарной формой мысли. С точки зрения логики, теория – определенным образом организованная система высказываний, соответствующая целому ряду логических требований.

Эти требования следующие:

1) теоретические высказывания должны фиксировать существенные связи (законы), свойства и отношения рефлектируемой (отображаемой) области действительности;

2) каждое предложение теории должно что-либо утверждать или отрицать относительно рассматриваемого фрагмента мира, т. е. должно иметь логическую форму высказывания;

3) предложения, входящие в теорию, должны быть элементами логического вывода (как правило, дедуктивного [в качестве разновидности дедуктивного вывода следует рассматривать и редукцию]);

4) высказывания теории могут принимать значение истинности из фиксированного множества таких значений от 1 до k (например, в двузначной логике k=2, т. е. 1 – истина, 0 – ложь).

Системность теории заключается в том, что логические связи между высказываниями теории располагаются в определенном порядке, который детерминирован характером логического вывода, посредством которого эти высказывания были получены. Сам же логический вывод подчиняется определенным правилам (= логическим законам и правилам, например, правило Локка или модус поненс [modus ponens]). Таким образом, каждое высказывание теории хотя бы один раз выступает в качестве посылки или заключения в рамках какой-либо разновидности дедуктивных умозаключений. Исключение составляют исходные предложения теории (аксиомы, исходные определения, постулаты), которые, будучи элементами теоретической системы, выступают только в роли посылок, и некоторые множества описательных (дескриптивных) предложений, всегда выступающих в роли заключений («конечных следствий»). При этом высказывания теории необходимым образом должны содержать в себе базисные и/или производные термина собственного языка науки, благодаря чему обеспечивается их соотнесенность с объектами и объективной предметной областью данной науки.

Сложность же теории определяется произведением числа входящих в нее элементов (постулатов и аксиом, эмпирических высказываний, фактов, законов, и т. д.), что образует количественный аспект сложности научных теорий, на разнообразие их качественных характеристик (эмпирические и теоретические высказывания, исходные высказывания и следствия и т. д.).

По своему строению теория представляет собой внутренне дифференцированную одновременно целостную систему знания, которую характеризуют логическая зависимость одних элементов от других, выводимость содержания данной теории из некоторой совокупности исходных утверждений и понятий (базиса теории) по определённым логико-методологическим принципам и правилам.

Прежде всего, следует указать на то обстоятельство, что теория, за рядом исключений (например, некоторые математические теории) основывается на некоторой совокупности фактов, установленных с помощью эмпирических методов. Такую совокупность высказываний, каковыми являются факты, называют эмпирическим базисом теории. Строго говоря, эмпирический базис в структуру теории не входит.

В структуру теории входят понятия и высказывания, определенным образом (логика теории) взаимосвязанные между собой.

I. Понятия теории делятся на два основных вида:

1) понятия, отражающие основные классы рассматриваемых в теории объектов (абсолютное и относительное пространство, абсолютное и относительное время и т. д. в механике);

2) понятия, в которых выделяются и обобщаются основные характеристики изучаемых явлений (например, масса, импульс, скорость и т. д.).

Оперируя этими понятий, ученый может сконструировать объект исследования, который будет выражен в производном понятии. Так, в квантовой теории определенный квантовый объект может быть представлен в случае совокупности n частиц в виде y-волны в N-мерном пространстве, свойства которого связаны с квантом действия.

II. На основе понятий теории формулируются теоретические высказывания, среди которых следует выделить четыре вида:

1) высказывания, содержащие исходные положения, которые называют постулатами, аксиомами или принципами данной теории (например, аксиомы геометрии Эвклида, принцип постоянства скорости света теории относительности и т. д.)

2) высказывания, содержащие формулировки законов данной теории (законы физики [второй закон Ньютона], биологии [закон единства филогенеза и онтогенеза], логики [закон достаточного оснований] и т. д.);

3) совокупность выведенных в теории утверждений с их доказательствами, составляющую основной массив теоретического знания (например, следствия теории относительности);

4) высказывания (еще их называют предложениями соответствия), в которых выражены связи между эмпирическими и теоретическими терминами («Электрический ток – движение потока электрически заряженных частиц»); с помощью таких предложений раскрывается сущностная сторона наблюдаемых явлений. С точки зрения логической классификации дефиниций (определений) предложения соответствия представляют собой реальные определения (атрибутивные, генетические, операциональные), основная функция которых заключается в объяснении данных явлений.

Учитывая взаимосвязь теории и ее эмпирического базиса, следует различать модальность теоретических и эмпирических высказываний. Первые отличаются необходимым характером, вторые же – фактическим.

III. Логика теории – множество допустимых в рамках теории правил логического вывода и доказательства. Логика теории определяет механизм ее построения, внутреннего развёртывания теоретического содержания, воплощает некоторую программу исследования. Как следствие генерируется целостность теории как единой системы знания.

Зрелую науку отличает многообразие типов и видов теорий.

Прежде всего, следует различать два типа теорий, выделяемые по признаку соотношения формы и содержания:

1) формальные теории характеризуется отсутствием каких-либо интерпретаций терминов, входящих в формулировки аксиом (формальная теория евклидовой геометрии, построенная Гильбертом); как следствие эти аксиомы сами не являются содержательно интерпретированными; такие теории являются следствием предельных обобщений;

2) содержательные теории, в отличие от первых, всегда несут в себе множество интерпретаций, т. е. отражают определенную более или менее конкретную область мира; подавляющее большинство теорий различных видов относятся к содержательным.

Виды теорий следующие.

Во-первых, теории различают по предмету, т. е. по характеру отражаемого ими фрагмента мира или аспекта действительности (= характеру рассматриваемых объектов). В этом аспекте фундаментальна дихотомия мира задает два вида теорий:

1) теории, в которых отображаются фрагменты и/или аспекты реальной действительности – материального бытия (такие теории составляют базисное знание конкретных наук), например, механика Ньютона, термодинамика, социально-гуманитарные теории и др.;

2) теории, в которых отображаются фрагменты и/или аспекты идеального бытия (в ряде случаев речь идет о ненаблюдаемых явлениях, такие теории характерны для абстрактных наук), например, теория натуральных чисел в математике или теория натурального вывода в логике и др.

Во-вторых, теории делятся на виды по способу их построения:

1) аксиоматические теории имеют наиболее четкую и формализованную структуру – системообразующей частью (ядром) этих теорий является совокупность аксиом (высказывания, которые постулируются в качестве истинных) и ряд исходных понятий, которые необходимы для ясной и точной формулировки аксиом; как правило, аксиомы обосновываются вне самой теории, например, в практической деятельности (геометрия Эвклида); другую важную часть аксиоматических теорий составляет совокупность производных (выводимых) из аксиом утверждений данной теории;

2) гипотетико-дедуктивные теории не несут в себе четкого разделения высказываний на исходные и производные; как правило, в них выделяется некоторые исходные положения, но обосновываются эти положения внутри самой теории.

В-третьих, по степени соотнесенности с действительностью теории бывают:

1) фундаментальные, в которых ядром развертывания всей теоретической системы является идеализированный объект (материальная точка в механике, абсолютно упругие материальные точки в молекулярно-кинетической теории и т. д.); как следствие законы, формулируемые в рамках таких теорий, относятся не к эмпирически данной реальности, а к реальности, как она задана идеализированным объектом, 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;

2) прикладные, в которых фундаментальные положения, содержащиеся в фундаментальных теориях, должны быть соответствующим образом конкретизированы (приложены) при их применении к изучению реальной действительности, равно как и ее преобразования (сравни: идеальный газ или компьютер и реальный газ или компьютер).

В-четвертых, по функции теории делят на:

1) описательные (феноменологические или эмпирические), решающие главным образом задачи описания и упорядочения обширного эмпирического материала, при этом построение идеализированного объекта фактически сводится к вычленению исходной системы понятий (теория Коперника);

2) объяснительные, в которых решается задача вычленения сущности рассматриваемой области действительности (механика Ньютона по отношению к теории Коперника).

Проверка, обоснование и истинность теорий. Многообразие функций теории. Основные функции теории: описание, объяснение и предсказание (прогнозирование)

Важнейшими логическими характеристиками теории являются обоснованность и истинность теории. Теория выступает в качестве реального знания только тогда, когда она получает эмпирическую интерпретацию. Эмпирическая интерпретация способствует осуществлению опытной проверки теории, выявлению её объяснительно-предсказательных возможностей.

Проверка теории – сложный и многоступенчатый процесс. Проверка теории не сводится к ее подтверждению отдельными эмпирическими фактами. Вместе с тем, противоречие между теорией и отдельным фактам не является ее опровержением; но при этом такое противоречие служит мощным стимулом совершенствования теории вплоть до пересмотра и уточнения её исходных принципов.

Истинность теории – это соответствие составляющих ее высказываний отображаемой области мира. Конечным критерием истинности теории, так же как и в случае отдельных суждений, является практическая деятельность людей, включая и такой ее вид, как эксперимент. Тем не менее, нельзя говорить об абсолютности этого критерия. То есть относительность практики в качестве критерия истинности определяется тремя факторами: (1) сама практика ограничена; (2) практика может подтверждать отдельные ложные высказывания теории, или, наоборот, подтверждать отдельные следствия ложных теорий (например, так было с «теориями» флогистона и теплорода); (3) практика дает лишь подтверждение теории, но не доказывает истинность высказываний теории. Таким образом, здесь речь идет о практической достоверности [ à ] суждений теории, о вероятности [ P ] их истинности.

Источником логической необходимости [ L ] истинности теории является ее непротиворечивость, которая выражается в логической последовательности и взаимной согласованности (когерентности) понятий и высказываний данной теории.

Однако если даже теория обладает всеми указанными выше характеристиками, это не означает, что она точна. История науки – это постоянная смена одних теорий другими. Это означает, что ни одна известная из истории науки теория, даже не смотря на утверждения ее создателей, не представляет собой законченной логической системы.

К числу основных функций теории относят следующие:

1) описательная – фиксирование совокупности данных о существенных свойствах и отношениях предметов, процессов действительности;

2) синтетическая – объединение многообразных элементов достоверных научных знаний в единую и целостную систему;

3) объяснительная – выявление причинных и иных зависимостей, многообразия связей данного фрагмента действительности, его существенных свойств и отношений, законов его происхождения и развития, и т.п.;

4) методологическая – определение многообразных способов и приемов исследовательской деятельности;

5) предсказательная – указание на новые свойства и отношения исследуемого объекта, на новые уровни организации мира и новые типы и классы объектов (для справки: предсказание о будущем состоянии объектов в отличие от тех, которые существуют, но пока не выявлены, называют научным предвидением);

6) практическая – установление возможности и определение способов применения полученных знаний в различных сферах жизни общества (австрийский физик Л. Больцман: «Нет ничего практичнее, чем хорошая теория»).