Теории и гипотезы в естествознании

Как известно, в науке существуют гипотезы, теории и так называемые «законы», которым соответствуют природные явления

Что такое гипотеза и какова ее роль в развитии науки?

Гипотеза есть предугадывание чего-либо, например, предугадывание природы (сущности) явлений [5]. По выражению И.Канта, гипотеза – это не мечта, а мнение о действительном положении вещей, выработанное под строгим надзором разума. Являясь одним из способов выяснения фактов и наблюдений – опытных данных, гипотезы чаще всего создаются по правилу: «То, что мы хотим объяснить, аналогично тому, что мы уже знаем».

Гипотезы возникают на основе концепции и касаются обычно более частных областей, чем охвачено концепцией. Научные гипотезы по своей логической роли являются связующим звеном между «знанием» и «незнанием», отсюда роль гипотез в процессах научного открытия: по своей логической роли гипотезы – это «форма развития естествознания, поскольку оно мыслит». Это сказал Ф.Энгельс [6].

На огромную роль гипотезы для задачи «вскрывать законы развития» явлений указывал и Д.И.Менделеев [7, с. 151]:

«Таково свойство гипотез Они науке и особенно ее изучению необходимы. Они дают стройность и простоту, каких без их допущения достичь трудно. Вся история науки это показывает. А потому можно смело сказать: лучше держаться такой гипотезы, которая может сказаться со временем неверною, чем никакой. Гипотезы облегчают и делают правильною научную работу – отыскания истины, как плуг земледельца облегчает выращивание полезных растений».

К гипотезам предъявляются следующие требования:

1) гипотеза должна соответствовать имеющемуся фактическо-му материалу;

2) гипотеза должна обладать общностью и предсказательной силой;

3) гипотеза не должна быть логически противоречивой.

Сформулированная гипотеза должна обладать предсказательной силой и подлежит проверке экспериментом. Гипотезы являются начальным условием появления теорий [8].

Теория в широком смысле – комплекс взглядов, представлений, идей, направленных на истолкование и объяснение какого-либо явления; в более узком смысле – высшая, самая развитая форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях определенной области действительности – объекта данной теории [9, с. 337-339]. По словам В.И.Ленина «теоретическое познание должно дать объект в его необходимости, в его всесторонних отношениях...» [10, с. 193]. Теория отличается от концепции более узкой направленностью, но и большей глубиной проработки

По своему строению теория представляет внутренне дифференцированную, но целостную систему знания, которую характеризуют логическая зависимость одних элементов от других, выводимость содержания теории из некоторой совокупности утверждений и понятий, вытекающих из концепции и из опытных данных.

Основываясь на общественной практике и давая целостное, достоверное, систематически развиваемое знание о существенных связях и закономерностях действительности, теория выступает как наиболее совершенная форма научного обоснования и программирования практической деятельности. При этом теория не ограничивается обобщением опыта практической деятельности и перенесением его на новые ситуации, а связана с творческой переработкой этого опыта, благодаря чему теория открывает новые перспективы перед практикой. Опираясь на теорию, человек способен создавать то, что еще не существовало в действительности, но возможно с точки зрения открытых теорией объективных законов. При этом в ходе практического применения теория сама совершенствуется и развивается. «Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности» [10, с. 195].

К теории предъявляются те же требования, что и к гипотезам.

В структуре теории выделяются следующие основные компоненты:

1) исходную эмпирическую основу – множество зафикси-рованных в данной области фактов;

2) исходную теоретическую основу – множество теорети-ческих допущений, постулатов, аксиом;

3) логику теории – множество допустимых правил вывода и доказательств;

4) основной массив теоретических знаний – совокупность выведенных в теории утверждений с их доказательствами.

Исходным материалом для теории является идеализированная модель реальности, требующая определенных допущений и идеализации, т.е. представлений о внутренней сущности явлений. Эти допущения и идеализация, также как и общая направленность теории зависят от философско-мировоззренческих установок и непосредственно отражают общее мировоззрение авторов теорий. Отсюда видна важность философской подготовленности ученых-теоретиков.

Материалистическая теория должна все явления объяснять самодвижением материи и отвечать на вопрос, почему явление устроено так, а не иначе. В этом плане так называемые «законы природы» должны являться следствием этого понимания, должны вытекать из теории. Эти следствия должны быть многократно сопоставлены с фактическим материалом и быть им подтвержденными. И при этом должны быть обозначены границы применимости теории и ее следствий, ибо всякое положение может уточняться до бесконечности. Но в верной теории это уточнение не приведет к пересмотру ее основ, потому что на каждом этапе материалистическая теория, хотя и не полностью, но отражает реальное устройство мира.

С помощью теории формулируются так называемые «законы» материального мира. Закон есть необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями. Закон выражает необходимые связи между предметами, их составными элементами, между свойствами предметов и свойствами внутри них. Законы, выражающие существенную связь между сосуществующими в пространстве предметами, это законы функционирования (например, закон всемирного тяготения). Законы, выражающие тенденцию, направленность или порядок следования событий во времени есть законы развития.

«Понятие закона есть одна из ступеней познания человеком единства и связи, взаимозависимости и цельности мирового процесса» [10, с. 135].

Законы могут быть более общими, распространяющиеся на многие отрасли знаний, например, закон сохранения материи или закон сохранения энергии, или менее общими, действующими в ограниченной области и изучаемыми отдельными конкретными науками.

Одни законы выражают строгую количественную зависимость между явлениями, например, тот же закон всемирного тяготения или законы электромагнетизма, другие законы не поддаются математическому выражению, например, закон естественного отбора. Однако последнее утверждение не точно, поскольку затруднения здесь связаны всего лишь с неполнотой знаний. На основании познания законов достигается предвидение будущего, осуществляется претворения теории в практику.

Концепции, гипотезы, теории и законы есть звенья одной цепи познания природы.