Совершенствование теории

Теория дает составляющим ее утверждениям дополнительную поддержку. Чем яснее и надежнее сама теория, тем большей является такая поддержка. В силу этого совершенствование теории, укрепление ее эмпирической базы и прояснение ее общих, в том числе философских и методологических, предпосылок являются одновременно существенным вкладом в обоснование входящих в нее утверждений.

Среди способов прояснения теории особую роль играют:

• выявление логических связей ее утверждений;

• минимизация ее исходных допущений;

• построение ее в форме аксиоматической системы;

• ее формализация, если это возможно.

При аксиоматизации теории некоторые ее положения избираются в качестве исходных, а все остальные положения выводятся из них чисто логическим путем. Исходные положения, принимаемые без доказательства, называются аксиомами (постулатами); положения, доказываемые на их основе, – теоремами.

Аксиоматический метод систематизации и прояснения знания зародился еще в античности и приобрел большую известность благодаря "Началам" Евклида – первому аксиоматическому истолкованию геометрии. Сейчас аксиоматизация используется в математике, логике, а также в отдельных разделах физики, биологии и др. Аксиоматический метод требует высокого уровня развития аксиоматизируемой содержательной теории, ясных логических связей ее утверждений. С этим связана довольно узкая его применимость и наивность попыток перестроить всякую науку по образцу геометрии Евклида.

Кроме того, как показал австрийский логик и математик К. Гёдель, достаточно богатые научные теории (например, арифметика натуральных чисел) не допускают полной аксиоматизации. Это говорит об ограниченности аксиоматического метода и невозможности полной формализации научного знания.

Построение научной теории в форме аксиоматизированной дедуктивной системы не может служить идеалом и той конечной целью, достижение которой означает предел совершенствования теории.

Условие совместимости

От обосновываемого утверждения требуется, чтобы оно находилось в согласии с фактическим материалом, на базе которого и для объяснения которого оно выдвинуто. Должно выполняться также условие совместимости – обосновываемое утверждение должно соответствовать имеющимся в рассматриваемой области законам, принципам, теориям и т.п.

Например, если кто-то предлагает детальный проект вечного двигателя, то нас в первую очередь заинтересуют не тонкости конструкции и не ее оригинальность, а то, знаком ли ее автор с законом сохранения энергии. Как хорошо известно, энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, она только переходит из одной формы в другую. Это означает, что создание вечного двигателя несовместимо с одним из фундаментальных законов природы, следовательно, такой двигатель невозможен в принципе, независимо от его конструкции.

Как говорил еще в XIX в. один из французских романтиков, если человек заявляет, что его теория и открытия отменяют все предшествующие, то теория эта наверняка безумна и беспочвенна, а открытия ложны.

Условие совместимости, являясь принципиально важным, не означает, конечно, что от каждого нового положения следует требовать полного приспособления к тому, что сегодня принято считать законом. Как и соответствие фактам, соответствие утверждения теоретическим истинам не должно истолковываться слишком прямолинейно. Может случиться, что новое знание заставит иначе посмотреть на то, что принималось раньше, уточнить или даже отбросить что-то из старого знания. Согласование с принятыми теориями разумно до тех нор, пока оно направлено на отыскание истины, а не на сохранение авторитета старой теории.

Если требование совместимости понимать абсолютно, возможность интенсивного развития науки исключается. В таком случае науке предоставляется возможность развиваться за счет распространения уже открытых законов на новые явления, но она лишается права пересматривать уже сформулированные положения. Фактически – это отрицание развития науки.

Конечно, открытие нового явления или выдвижение повой научной теории не всегда противоречит старым представлениям. Новая теория может, во-первых, касаться исключительно тех явлений, которые ранее не были известны, или, во-вторых, быть теорией более высокого уровня, связывающей воедино группу теорий более низкого уровня.

Например, закон сохранения энергии обеспечивает именно такую связь между динамикой, химией, электричеством, оптикой, теорией теплоты и др. Возможны и другие связи между старыми и новыми теориями, не ведущие к их несовместимости. Но если бы все связи между теориями были таковы, то развитие науки было бы подлинно кумулятивным: новые явления просто раскрывали бы упорядоченность в некоторой области природы, до этого никем не замеченную, и в эволюции науки новое знание приходило бы на смену невежеству, а не другому знанию, несовместимому с прежним.

В самом начале своей статьи о планетарной модели атома английский физик Э. Резерфорд, выдвинувший эту модель, писал: "Вопрос об устойчивости предлагаемого атома на этой стадии не следует подвергать сомнению...". И действительно, по классическим законам, атом не мог быть устроен наподобие Солнечной системы: вращение вынуждало бы электроны непрерывно излучать энергию, а потеря энергии приводила бы их, в согласии с И. Ньютоном, к неминуемому падению на ядро. С точки зрения предшествовавших представлений модель Резерфорда была теоретически незаконнорожденной.

История науки наглядно показывает, что новая теория, радикально порывающая с традицией, на первых порах буквально погружена в "океан аномалий".

Гелиоцентрическое учение Н. Коперника во времена Г. Галилея было настолько явно и очевидно несовместимо с фактами, что Н. Галилей назвал его явно ложным. "Нет пределов моему изумлению тому, – писал он, – как мог разум Аристарха (античного предшественника этого учения. – А. И.) и Коперника произвести такое насилие над их чувствами, чтобы вопреки последним восторжествовать и убедить".

Модель атома, созданная в начале XX в. Н. Бором, была введена и сохранена несмотря на явные и точные свидетельства, не согласующиеся с ней.

Теория оптических цветов И. Ньютона утверждала, что свет состоит из лучей различной преломляемости, которые могут быть разделены, воссоединены, подвергнуты преломлению, но никогда не изменяют своего внутреннего строения и обладают чрезвычайно малым пространственным свечением. Сам И. Ньютон признавал, что его теория лучей несовместима с существованием зеркальных отображений. Поскольку поверхность зеркала является гораздо более грубой, чем поперечное сечение лучей, зеркало не должно отражать свет. Ньютон спас свою теорию, введя особую гипотезу, согласно которой отражение луча производится не одной точкой отражающего тела, но некоторой "силой тела", равномерно рассеянной по всей его поверхности. Что представляет собой эта "сила", было совершенно неясно.