Современная научная теория

К концу XVIII - началу XIX веков, после эпохальных трудов Ньютона физика прио­бретает вид, который служит образцом для многих наук. Этот тип организации и представления знания - содержательная теория - долгое время занимает господствующее положение, но только в XX веке ученые сами начинают осмыс­ливать ее и присущие ей функции.

Как же строится такая теория и каковы ее функции?

Очевидно, что всякая теория - это теория о чем-то. То есть у каждой теории есть некоторая совокупность явлений, которые она рассматривает. Но не стоит представлять теорию только как некоторую сумму знаний, которая, естественно, должна содер­жаться "в головах" специалистов. Помимо прочего, любая теория дана нам как совокупность текстов, написанных на определенном языке. И дело не в том, что они написаны на английском, рус­ском, армянском. Важно другое. Язык некоторой теории прежде всего содержит определенную номенклатуру, терминологию, которая с однозначной точностью переводима с любого естест­венного языка на любой другой. Русское слово "квадрат" всегда соответствует армянскому «ршпш^пиф» и только ему, "круг" - всегда «2р$>ши». Так что неважно, на каком естественном языке изложена теория. Когда мы говорим о языке данной теории, мы имеем в виду нечто общее для текстов на всех естественных языках, на которых может выть изложена данная теория. То есть мы имеем в виду некоторые достаточно абстрактные свойства, общие для структуры всех текстов этой теории, независимо от языка изложения, то есть прежде всего его логическое строение.

Логика эта не дана явным образом. Она не определена и не описана в виде отдельной главы или параграфа, а только пред­полагается и существует как проявление общей для всех людей способности правильно мыслить. Логическое строение теории, конечно, не сводится только к системе определений одного объекта данной области через другие. В основу теории кладутся некоторые общие и фундаментальные положения (называемые законами или принципами). Из них логическим образом выводят­ся некоторые другие утверждения, которые собственно и состав­ляют "тело" данной теории. И наконец, последние приводятся в соответствие с опытом, то есть проверяются посредством наблю­дений или экспериментов.

Разумеется, одним описанием теория не ограничиваются. Она еще и объясняет. Это очень важная и в то же время сложная и многообразная функция. Мы можем сопоставить ее с пониманием, ведь объяснить что-то означает сделать это понятным (себе или другому). Действительно, такое простое и часто наблюдаемое нами явление, как падение тел, мы можем объяснить с помощью закона всемирного тяготения, некоторые болезни животных и людей - рассказав о вирусах и микробах, солнечное затмение - описав строение нашей планетной системы и т.д.

В науке используются различные объяснения. Это прежде все­го причинно-следственное объяснение (что-то порождено чем-то иным: микроб порождает болезнь), объяснение структурное (нечто устроено таким образом, что ведет себя именно так, а не иначе: автомобиль имеет такое строение, что может двигаться), объяснение факта через закон (падение тела - через закон тяготе­ния) и т.д. Обобщив возможные типы объяснений, мы увидим, что все они в конечном счете представляют собой погружение неко­торого объясняемого (то есть пока непонятого) явления в уже понятный контекст.

Однако научная теория была бы лишь какой-то отвлеченной интеллектуальной игрой, если не обладала бы еще одним чрез­вычайно важным свойством. Это способность теории предсказы­вать поведение тех объектов, который она описывает. Так, закон Ньютона о тяготении предсказывает, что если подбросить какой-либо предмет, то он упадет на землю, причем падать будет с определенной скоростью. Согласно закону Гей-Люссака, если нагревать газ при постоянном давлении в сосуде, объем его увеличивается пропорционально увеличению температуры. Если же оставить неизменным объем сосуда, где нагревается газ, то увеличивается давление. Это теоретическое положение позволяет нам предсказывать поведение таких сложных устройств, как паровоз или паровая турбина.

Таким образом, содержательная научная теория, грубо говоря, состоит из некоторых основоположений (законов, принципов) и следствий из них. Логика, по которой из законов выводятся след­ствия, прямо не дана, она "имеется в виду". Теория выполняет следующие главные функции: описания объектов данной науки в особом теоретическом языке; объяснения, то есть сведения неиз­вестного к известному; предсказания, то есть предвидения буду­щего поведения известных ей объектов.