Основные формы организации научного знания
Научная теория развивается под воздействием различных стимулов, которые могут быть внешними и внутренними. Внешние стимулы представляют собой обнаруженные в составе теории нерешенные задачи, противоречия и т.п. Как те, так и другие приводят к развитию теории в 3х основных формах:
1.Интенсификационная форма развития, когда происходит углубление наших знаний без изменения области применения теории.
2.Экстенсификационная форма развития, когда происходит расширение области применения теории без существенного изменения ее содержания. В таком случае осуществляется экстраполяция теории на вновь открываемые или уже известные явления. Примером этого может служить распространение теории электромагнетизма на область оптических явлений.
3.Экстенсификационно - интенсификационная ( комбинированная ) форма развития. Такой формой развития является например, процесс дифференциации научных теорий.
В развитии теории могут быть выделены два относительно самостоятельных этапа: эволюционный, когда теория сохраняет свою качественную определенность, и революционный, когда осуществляется ломка ее основных исходных начал, компонентов, математического аппарата и методологии. По существу такой скачек в развитии теории есть создание новой теории. Совершается он тогда, когда возможности старой теории исчерпаны.
В процессе развития теории как на первом, так и на втором этапе весьма существенную роль играет обобщение.
Существую различные способы обобщения теорий. Важнейшими из них являются:
1.Обобщение, основанное на применении абстракции отождествления, когда теория, развитая для области явлений А экстраполируется в область Б, которая может быть отождествлена с областью А.
2.Обобщение путем объединения нескольких теорий в одну в результате выявления общих и фундаментальных закономерностей, имеющих силу в рассматриваемых каждой теорией областях. Так, Максвелл обобщил в единой теории электро-магнитного поля учения об электричестве и магнетизме.
3.Обобщение путем устранения из состава базиса теории той или иной аксиомы. Так, например создана "абсолютная" геометрия Больаи, по отношению к которой геометрии Лобачевского и Евклида выступают как частные случаи.
4.Обобщение с предельным переходом, когда вводятся новые характеристические параметры по отношению к предметам прежней области, выявляются новые свойства и отношения объектов в пределах прежней области. Таким путем были созданы релятивистская и квантовая механика как обобщение механики классической.
Обобщение позволяет не только раскрыть внутренние взаимосвязи между законами, но также и объяснить многие факты, обнаружить границы применимости теории, уплотнить заключенную в теориях информацию и повысить их эвристичность.
4.ГИПОТЕЗА И ПРЕДПОЛОЖЕНИЕ. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА
Теория как система научного знания возникает не сразу. Важнейшую роль в ее становлении играет гипотеза, являющаяся формой перехода от фактов к законам.
Существует две точки зрения на сущность гипотезы. Согласно одной из них термином "гипотеза" обозначается особого рода научная теория (П.В. Копнин). Здесь предположение играет ту роль, какую в теории играет идея. Но существует и другой взгляд, согласно которому гипотеза отождествляется с предположением.
Однако нецелесообразно считать предположение гипотезой, поскольку существуют и такие предположения, которые нельзя назвать гипотетическими. Примером может служить известное в математике методическое предположение при доказательстве от противного, идеализирующее предположение в физике о существовании некоторого объекта (абсолютный нуль), когда с самого начала имеется так же представление о невозможности его реального существования.
Таким образом ввиду многообразия предположений целесообразно рассматривать их как особую форму мышления, имеющую вполне определенное отношение и к гипотезе.
Специфической особенностью гипотетического предположения является его мыслимая реальность. Именно поэтому предположение способствует обнаружению новых фактов и их селекции, исходя из определенной позиции. Предположение заставляет активно, целеустремленно исследовать различные явления затем, чтобы обнаружить данные, подтверждающие или опровергающие его.
Научный поиск, если им руководит гипотетическое предположение перестает быть амфорным, обретает внутреннюю структуру и поэтому становится намного результативнее.
Подчеркивая большую значимость гипотетического предположения, следует заметить, что оно существенно отличается от догадки. Предположение в гипотезе вырастает из многообразия фактического материала, в то время как догадка делается без достаточного основания. Например представление Левкиппа и Демокрита о том, что все тела состоят из атомов, не более чем догадка.
В своем развитии гипотеза проходит три стадии:
1.Накопление фактического материала и высказывание на его основе предположения.
2.Формирование гипотезы, т.е. выведение следствий из сделанного предположения, развертывание на его основе целой предположительной теории.
3.Проверка полученных выводов на практике и уточнение гипотезы на основе результатов такой проверки.
Если при проверке полученных следствий оказывается, что они соответствуют действительности, тогда гипотеза превращается в научную теорию. Причем такое превращение представляет собой процесс, содержанием которого является как всестороннее развитие и углубление гипотезы, так и все более основательная ее практическая проверка.
В обычной гипотезе делается предположение о физических свойствах объекта, а затем уже дается его математическая теория. При использовании метода математической гипотезы последовательность действий прямо противоположная: сначала конструируется математическое описание объекта, а затем отыскивается физическое истолкование полученных результатов. Чисто формальные, математические действия выдвигаются в авангард научного поиска.
Как было подчеркнуто выше, прямая связь математической гипотезы с опытом весьма слаба. Однако это вовсе не значит, что практика не руководит исследователем в этом случае - пусть хотя бы и косвенно.
Математические гипотезы должны соответствовать:
1.Принципу соответствия, т.е. при переходе к условиям прежней теории новые уравнения должны переходить в прежние.
2.Соблюдению законов сохранения.
3.Отсутствию нарушения закона причинности.
4.Уравнения должны быть инвариантны по отношению к системе преобразований, считающихся обязательным для всякой физической теории.
5.Уравнения должны быть просты и изящны.
5.МОДЕЛЬ
Как известно, в процессе познания модель выступает прежде всего в качестве источника информации об оригинале и служит средством ее фиксации. Эта фиксация особенно ярко выражена у знаковых моделей, представляющих собой специфическую форму знания, тесно связанную с такими его формами, как теория, гипотеза, затон и т.д. В человеческой деятельности любая знаковая система фиксирующая знание о некотором объекте, всегда используется как его информационный заменитель, т.е. термин "модель" оказывается применим не только к описанию оригинала на некотором принятом искусственном языке, но и к его естественно - языковому описанию. Поэтому не случайно термин "модель" употребляется зачастую как синоним понятий "гипотеза", "теория" и т.д.