МОДЕЛИ, ТЕОРИТ, ГИПОТЕЗЫ

Узнавая мир, человек устанавливает связи и отношения между предметами, их подобия и отличия, выделяет собственно объекты деятельности и познания. Снимая неопределенность объектов, которые исследуются, человек осуществляет переход от незнания к знаниям, экстраполирует познание на незнание. Одной из форм экстраполяции при переходе от познанного к непознанному является аналогия. Схема процесса познания по аналогии достаточно проста: сравнить два объекта, а затем на основе некоторого подобия между ними сделать соответствующие выводы, тем более, что окружающий мир дает множество материала для установления соответствующего рода подобия.

Развитие научного познания показало, что аналогия не только дает правильное итоговое знание, но и выступает путеводной эвристичной нитью научного познания. Примером этого может быть известный вывод по аналогии, сделанный Леонардо да Винчи. Найдя в третичных отложениях Аппенин большое количество черепашек, не похожих на современных, он сделал правильный вывод о том, что в древние геологические эпохи на этом месте было море.

Однако отсутствие некоторых знаний о реально существующих предметах и явлениях, их истории, невозможность отличить существенное от несущественного и проследить всю сложность и разнообразие переходов от одного качества к другому, значительно осложняло становление аналогии как метода научного познания. Чтоб аналогия могла выступать научным методом, она должна быть точной и определенной, а это достигается тогда, когда намеченные группы связей между объектами на разных уровнях — функциональных или структурных. С переходом науки на уровень установления существующих связей и законов аналогия начинает постепенно завоевывать право в явной форме принимать участие в процессе научного познания. В географии аналогия приобретает статус собственно научного метода, перестает быть лишь некоторым квазиметодологческим подсобным орудием в науке.

Выделение структурного функционального описания объекта как какой-то системы, которая взаимодействует с другими системами и имеет набор структурных функциональных характеристик, наличие многих связей между ними дает возможность для эффективного применения метода аналогии в некоторых географических исследованиях. Сущность аналогии — в применении системного подхода, ибо в логике научного познания аналогия выступает как процесс отображения систем подобных качеств или отношений.

Конкретная форма осуществления данного процесса зависит от целесообразности его реализации в той или другой области. В этой связи Д. Харвей пишет:

"Понятно, история географии богата на кричащие примеры порочных выводов по аналогии. Проводилась аналогия между государством и живым организмом без уточнения того, какие качества аналогичны в позитивном контексте, а какие — в негативном. Изучение географических систем по аналогии с организмом и экосистемами — мысль, которая сама по себе могла бы стимулировать развитие географии, — оказалась порочной не только из-за неправомерности такого рода модели, сколько потому, что она стала порочным оправданием геополитической концепции — преступной и вводящей в заблуждение. Влияние биологических идей на географию было достаточно сильным; особенно это касается концепций об организме и экосистеме. Однако и перспективная, и вполне правомерная аналогия может легко вызывать разочарование только из-за ее неправильного использования".

Всеобщность связей и отношений объективной действительности, которые отображаются в аналогии, и сочетание знаний о них с целенаправленной деятельностью человека делают аналогию достаточно распространенным методом познания. В свою очередь, аналогия является основой, "логической тканью" не менее важного средства современного познания — моделирования. В построении аналоговых моделей осуществляется единство, взаимообусловленность аналогии и моделирования.

При анализе объектов, которые принимают участие в аналоговых построениях и выступают предметом исследований в географии, обращают внимание на тот факт, что эти объекты оказываются связанными отношениями подобия, так как мы всегда имеем дело с объектами, которые имеют систему подобных, но не тождественных качеств. Правда, в формализированных, математизированных системах знаний абстрактные объекты построены так, что между ними аналогия устанавливается в виде особенного случая подобия — локальной тождественности. Ученые активно используют подобные идеальные модели, в которых отождествляются подобные качества объектов. В итоге образуются объекты-аналоги, которые отвечают целым классам реальных объектов. Однако такие модели начинают применяться тогда, когда в науку приходит математика с ее методами и осуществляются процедуры классификации. И хотя современная география часто применяет идеализации, обобщения, операции отождествления, для географических исследований прежде всего важны взаимооднозначные отображения данного конкретного объекта исследования. Поэтому основой моделирования при исследовании географических систем (объектов) выступает не тождественность, а подобие.

В географии, как и в других науках о Земле, широко используются модели, взятые из физико-химического естествознания. Так, еще

Ж. Бюффон для доказательства большой длительности существования Земли, опираясь на взгляды о том, что она образовалась в результате отделения от Солнца, выполнил ряд опытов по охлаждению накаленных каменных ядер и сделал вывод, что наша планета возникла 75 000 лет тому назад. На рубеже XVIII—XIX ст. в период ожесточенных дискуссий между плутонистами и нептунистами Дж. Холл нашел подтверждение плутонической концепции, проанализировав опыты по плавлению и кристаллизации базальта, а также превращению известняковых масс в мрамор при высоких температурах.

Моделирование в географии выступает формой проникновения в нее методов других наук, особенно физики, химии, механики. В современной физической географии все основные концепции о природе процессов формируются на основе моделей физико-химического природоведения. Это не означает никакой вторичности географии. Подобные объяснения в астрономии имеют в основе теории и законы физики. И все же астрономия не раз ставила перед физикой вопросы, которые требуют кардинального пересмотра методологического базиса физики. Поэтому справедливо замечание Д. Харвея географам:

"Очевидно, наилучшей мерой нашего географического "изоляционизма" за последние полвека может служить наша неспособность поставить под сомнение любой из постулатов естественных и общественных наук: есть, правда, и исключения, но, как правило, географы не в состоянии предложить концепции или гипотезы, которые бы бросили серьезный вызов теориям других наук"

Для географии с ее богатейшим фактическим материалом, слабо согласованного теоретически, остается актуальным положение методологии науки о том, что теория — это не просто описание результатов наблюдения, связь между ними сложно опосредствована. Теорию нельзя представить как и какое-то обобщение эмпирического материала. Теория выступает как наиболее сложная и развитая форма научного знания. Переход от эмпирической стадии науки, которая ограничивается классификацией и обобщением опытных данных, к теоретической стадии осуществляется через ряд промежуточных форм теоретизации, в рамках которых формируются первобытные теоретические конструкции. Зрелая теория является не просто суммой связанных между собой знаний, но и содержит определенный механизм построения знания. В этом и заключается целостность теории как системы знания.

В современной методологии науки принято выделять такие компоненты теории: 1) исходную эмпирическую основу, которая содержит в себе множество зафиксированных фактов, нуждающихся в объяснении; 2) исходную теоретическую основу — множество первобытных предположений, постулатов, аксиом, которые в совокупности описывают идеализированный объект; 3) правила логического вывода и доказательств в рамках теории; 4) совокупность выведенных из теории утверждений с их доказательствами, которые составляют основной массив теоретического знания. Методологически центральную роль в формировании теории играет идеализирующий объект, который лежит в ее основе — а именно теоретическая модель существующих связей реальности, представленных посредствам гипотетических предположений и идеализаций. Идеализирующий объект теории может выступать в разнообразных формах, определять математическое описание или нет, содержать момент наглядности или нет, но в любом случае это конструктивное средство раскрытия теории.

Разнообразие форм идеализации и типов идеализирующих объектов отвечают разнообразию видов теории. В теориях описательного типа, характерных для географии, решаются как основные проблемы описания и упорядочения значительного эмпирического материала. В этом случае построение идеализирующего объекта сводится к выделению исходной системы понятий.

Существенной чертой теории в географии является то, что теоретические положения здесь не объединяются в замкнутые системы с четким выделением идеализирующих объектов. Поэтому изымается такой важный этап в развитии теории, как определение области применения этих положений. Очень характерна прямая экстраполяция теоретических положений на эмпирический материал. Такое представление о критериях проверки теории, о соотношении теории и эмпирии страдает примитивизмом, и это приводит к тому, что в географии не выделяется надлежащая теоретическая надстройка. Из этого следует ориентация на сбор фактов с последующей поверхностной их интерпретацией без построения теории.

Любая теория может возникнуть после выявления фактов, которые не могут быть объясненными на основе существующих теоретических схем, при чем эти факты должны иметь существенный характер и не входить в конфликт с имеющимися теоретическими объяснениями. Такие факты формируются, систематизируются, закрепляются в новой понятийной системе. Важным элементом структуры теории является объясняющая идея, которая в известной мере отражает самый общий закон объектов исследования. Такая идея представлена в форме некоторой модели, которая отображает специфическую сущность таких объектов.

В каждой теории разрабатывается, как правило, свой самостоятельный логический аппарат, хотя он, конечно, включает и понятия, общие для ряда теорий, в чем проявляется определенная наследственность в развитии теорий. Часто возникает необходимость уточнения старых понятий, которые перешли в новую теорию и наполнились новым содержанием.

Хотя в структурном отношении и в плане генезиса можно найти определенные аналогии между географическими теоретическими построениями и теориями фундаментальных наук, все же главным недостатком теоретической надстройки географии является то, что здесь вообще мало конструкций, которые можно назвать теоретическими. Часто они заменены классификационными схемами, эмпирической закономерностью и гипотезами, не объединенными в целостные системы.

Распространенной формой обобщения, интерпретации и объяснения эмпирического материала является гипотеза и связанные с ней методы индуктивного исследования. Гипотеза позволяет объединить некоторую совокупность знаний в систему и в случае своего подтверждения образует теорию. Необходимо подчеркнуть, что гипотезы представляют собой неминуемые элементы прежде всего эмпирических наук, особенную форму развития природоведения. Посредством гипотез расширяется обобщение эмпирического материала, экстраполяция найденной в результате непосредственного исследования закономерности на все возможные случаи, "универсализация" выводов.

Основными функциями гипотезы является систематизация эмпирических фактов, обобщение обнаруженной эмпирической зависимости, объяснение фактов, предсказание новых фактов. Большое количество географических гипотез обусловлено неполнотой эмпирического обоснования их и недостаточной логической завершенностью выводов. Как ссылка на гипотезу нередко используются положения более общие, чем сама гипотеза. Такая операция запрещается логикой: как ссылка на гипотезу могут быть использованными только положения частичного или даже единичного характера, иначе гипотеза не может быть проверенной на опыте.

В литературе по методологии науки разработаны условия конденциальности научной гипотезы. Во-первых, гипотеза должна быть синтаксически правильно построенным и семантически осмысленным утверждением внутри определенного научного контекста. Во-вторых, гипотеза должна быть до соответствующей меры обоснованной предыдущим знанием или, в случае ее полной оригинальности, не противоречить имеющимся знанием. В-третьих, гипотеза должна быть не только проверенной в принципе, но и эмпирически проверенной имеющимися методами, должна отвечать состоянию развития научного инструментария. Наконец, гипотеза должна отвечать тому фактическому материалу, для объяснения которого она выдвигается.

Короткая характеристика применяемых в географических науках средств исследования дает возможность сделать выводы о том, что они в разной степени "обременены" теоретическими компонентами, которые могут составлять определенную основу для развития процесса теоретизации. Существующие географические теории имеют преимущественно индуктивный описательный характер и в наше время мало отвечают критериям сугубо теоретического знания. Актуальность разработки теорий, которые приближаются к стандартам и идеалам современного теоретического природоведения, стимулируются применением и активным заимствованием современной географией методов и моделей точных наук.

Стоит заметить, что теорией является не любая совокупность знаний об объектах какой-то предметной области исследований, а определенным образом организованная система знаний, каждый элемент которой органически связан с другими элементами отношением логического итога. Именно как самое глубокое отображение сущности предмета исследования теория включает в себя объяснение, знание о причинах процессов и явлений, о закономерности их возникновения и развития и тому подобное. С формированием теории разрозненные фрагменты знания оказываются в целостной системе, приобретают объяснение. При этом совершенство теории достигается, в частности, сдерживанием так называемого принципа минимизации, который предусматривает непременное уменьшение исходных понятий и фундаментальных соотношений.

Научные теории по большей части разделяют на эмпирические (описательные), математизированные и дедуктивные. Первые из них обеспечиваются немалым эмпирическим фундаментом, их законы формулируются путем упорядочения фактов и генерализации (унификации) опытного материала. Содержание эмпирических теорий выражается природным (обычным) языком с введением специальной терминологии. Эти теории, что имеют значительной истории функционирования в науке, являются определенной основой для перестройки остальных типов научных теорий. Эмпирические теории сегодня превалируют в науке, именно им принадлежат большинство географических теорий или теоретических конструкций.

Математизированные теории непременно используют соответствующий математический аппарат, к ним принадлежат теория элементарных частиц, теория ядра и тому подобное. В этих теориях реальный объект заменяется идеальным.

Дедуктивные теории являются своеобразными результатами исследования природы определенного класса объектов, которые выстраиваются из исходных утверждений (основ) методом дедукции. Такие исходные основы в математике именуются постулатами и аксиомами, в физике — началами или принципами. Последствия, которые выводятся, образуют в математике систему теорем, а в физике — систему законов. Дедуктивные теории излагаются терминами специальных формальных языков, они имеют высокую меру обобщения.