От фактов к теориям
От фактов к теориям
Процесс познания только начинается с обнаружения тех или иных фактов. Факты нуждаются в теоретическом осмыслении.
«Что касается теории, — писал Луи де Бройль, — то ее задача состоит в классификации и синтезе полученных результатов, расположении их в разумную систему, которая не только позволяет истолковывать известное, но также, по мере возможности, предвидеть еще и неизвестное».
Задача научной теории состоит в том, чтобы объяснить с единой точки зрения известные факты, относящиеся к некоторой области явлений, определить пути дальнейшего научного поиска, а также предсказать новые факты, еще неизвестные.
Но, как мы уже видели, связь между фактами и их теоретическими объяснениями отнюдь не является односторонней. Теория строится на фактах, но, с другой стороны, сами факты нуждаются в осмыслении с точки зрения тех или иных теоретических представлений. Это одно из проявлений диалектического характера процесса научного познания природы.
Любая теория представляет собой определенную идеализацию, ибо ни один объект невозможно изучить во всех его бесконечных связях и взаимодействиях, внутренних и внешних.
«Например, изучая атом как устойчивое и обособленное материальное образование, — пишет известный советский философ А. С. Кармин, — мы устанавливаем конечность всех его характеристик — массы, энергии, размеров и т. д. Но в том же атоме при „изучении его взаимодействия с другими атомами, при изучении взаимосвязи и движения элементарных частиц, образующих его, мы натолкнемся на бесчисленное множество разнообразных отношений, связей, зависимостей, которые свидетельствуют, что атом по своей природе неисчерпаем, бесконечен“.
Таким образом, любой конечный объект, с одной стороны, является частью бесконечного, существующего вне его, а с другой — содержит бесконечное в самом себе, можно сказать, как бы „наполнен бесконечным“.
Поэтому, создавая любую теорию, ученый, как говорят философы, „оконечивает мир“, рассматривает только некоторые определенные связи и отношения, временно отвлекаясь от всех остальных.
В качестве характерного примера можно привести хорошо всем известный первый закон динамики, открытый и сформулированный Галилеем и Ньютоном. Он известен также под названием закона инерции. Согласно этому закону любое — тело должно сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела.
Нетрудно, однако, видеть, что это явная идеализация, так как ни при каких реальных условиях невозможно изолировать любое тело от действия на него других тел (и, следовательно, каких-то сил), хотя бы различных космических объектов (и, следовательно, сил тяготения).
Таким образом, любая научная теория всегда неизбежно ограничивает себя изучением лишь некоторых связей и отношений. В процессе дальнейшего исследования в рассмотрение вовлекаются все новые отношения. Осуществляется процесс последовательных приближений — движение к абсолютной истине через ряд истин относительных.
„Каждая ступень в развитии пауки, — отмечал В.И.Ленин, — прибавляет новые зерна в эту сумму абсолютной истины, но пределы истины каждого научного положения относительны, будучи то раздвигаемы, то суживаемы дальнейшим ростом знания“ [Ленин В.И. Материализм и эмпириокритицизм. Полн. собр. соч., т. 18. с. 137].
Как и накопление различных научных фактов о явлениях природы, их теоретическое осмысление также встречается с определенными трудностями. Пожалуй, главная из них — недостаточное количество исходных данных, исходного фактического материала.
Правда, иногда складывается противоположная картина: фактов накапливается слишком много, и никак но удается уложить их в стройную теоретическую схему. Но противоречия с тем, что было сказано выше, здесь нет. Чаще всего подобная ситуация возникает в тех случаях, когда основные фундаментальные факты в данной области явлений, т. е. такие факты, от которых непосредственно зависит построение теории, еще не открыты.
Однако попытки обнаружить подобные факты нередко наталкиваются на весьма серьезные затруднения. В качестве характерного примера можно привести проблему изучения внутреннего строения Солнца и звезд, которая является одной из центральных в современной астрофизике.
Как известно, все основные сведения о физических процессах в космосе мы получаем благодаря исследованию различных космических излучений электромагнитных и корпускулярных. Свойства этих излучений зависят от свойств их источников, тех физических явлений, которые их породили. Таким образом, сама природа как бы вкладывает в излучения определенную информацию о свойствах тех или иных космических объектов.
Но когда возникает проблема изучения внутреннего строения Солнца и звезд, астрофизики сталкиваются с тем, что все те излучения, которые изучаются для получения различных сведений об этих объектах, рождаются в их поверхностных слоях. Таким образом, непосредственно из звездных недр никакая информация к нам не поступает.
Возникает научная ситуация, которую кибернетики называют „ситуацией черного ящика“. Необходимо построить теоретическую модель некоего объекта, о внутреннем устройстве которого ничего не известно. Известно только, какие у этого объекта „входы“, т, е. что поступает в него извне, и какие „выходы“, т. е. что выходит из него наружу. Задача состоит в том, чтобы по соотношению входных и выходных сигналов составить представление о строении изучаемого объекта и его функционировании.
Как и в других случаях, для этого в принципе есть два пути: путь наблюдений (наблюдать входные сигналы и сравнивать их с выходными) и более эффективный путь экспериментов (самим подавать на вход различные сигналы и смотреть, что при этом получается на выходе).
Однако на практике возможность осуществления соответствующих экспериментов имеется далеко не всегда.
Упомянутый нами случай с изучением Солнца и звезд тому пример. Солнце и звезды- это „черные ящики“, к тому же без входа. Иными словами, мы не знаем таких внешних воздействий, которые могли бы оказывать заметное влияние на их физическое состояние. На данном уровне развития науки невозможен, разумеется, и соответствующий эксперимент.
Поэтому при построении теоретической модели внутреннего строения Солнца астрономы вынуждены опираться только на те данные, которые получены в результате изучения выхода этого „черного ящика“, т. е. тех поверхностных явлений, которые мы в состоянии наблюдать.
Нетрудно понять, что отсутствие прямых данных относительно внутреннего состояния нашего дневного светила не может не затруднять построение соответствующей теории и вносит в нее значительную долю неопределенности.
Точно так же и в других случаях при недостатке тех или иных фактических данных теоретикам приходится вводить в свои построения различные дополнительные предположения и допущения, что, естественно, не может не сказаться на степени их достоверности.
Кроме того, случается, что один и тот же „набор“ фактов достаточно хорошо укладывается в рамки различных, а иногда и прямо противоположных теоретических моделей. Очевидно, какие-то из них должны оказаться неверными.
Однако в процессе развития пауки в результате накопления новых фактов и совершенствования самой теории происходит постепенное уточнение теоретических представлений. Неправильные предположения, противоречащие новым фактическим данным, отбрасываются, уменьшается число вводимых в теорию всякого рода допущений, появляется возможность обоснованного выбора между конкурирующими теоретическими моделями.
Таким образом, и в области построения научной теории действует „механизм“, обеспечивающий все более точное приближение теоретических представлений к реальной действительности, все большую их достоверность.
И первостепенную роль в этом „механизме“ играет накопление новых фактов.
„Изучайте, сопоставляйте, накопляйте факты, — призывал великий физиолог Иван Петрович Павлов (1849–1936). — Как ни совершенно крыло птицы, оно никогда на могло бы поднять ее ввысь, не опираясь на воздух. Факты — это воздух ученого. Без них вы никогда не сможете взлететь. Без них ваши „теории“ — пустые потуги“.
С другой стороны, научная теория развивается не только благодаря открытию новых фактов. Научная теория обладает способностью саморазвития, своей внутренней логикой, которая позволяет исходя из уже известных теоретических положений выводить те или иные следствия, вновь ведущие в конечном счете к фактам, допускающим наблюдательную или экспериментальную проверку»
Тем самым научные теории, научная картина мира не только вбирают в себя новые факты, но и активно формируют сам предмет научного исследования, выделяя из окружающей действительности те явления, которые подлежат первоочередному исследованию.
Таким образом, между наблюдением фактов и их теоретическими обобщениями существует диалектическая взаимосвязь. С одной стороны, любые факты могут быть осмыслены и истолкованы лишь в рамках определенной картины мира, уже существующих теоретических представлений, с другой — научная картина мира направляет опытное, или, как — принято говорить, эмпирическое, познание действительности.