Парадигмальные образцы решения теоретических задач... (Степин В.С.)

Философия науки и научная философи

В.С.Степин

Парадигмальные образцы решени

теоретических задач и их генезис

I. Анализ содержательной структуры теории

в отечественной методологии науки

Проблемы методологии научного познания стали особенно интенсивно разрабатываться в нашей литературе в начале 60-х годов. Они занимали важное место и в творчестве В.А.Смирнова. Ряд его идей, высказанных в этот период, оказал значительное влияние на формирование и развитие методологических школ в нашей стране. Я остановлюсь только на некоторых аспектах моих исследований содержательной структуры теории, которые были связаны со становлением минской методологической школы и были во многом стимулированы работами В.А.Смирнова.

В 60-х годах в наших исследованиях по философии науки происходил поворот от доминирования онтологической проблематики философии естествознания (анализ категорий пространства и времени, причинности и т.п.) к проблематике методологического анализа. Центральное место заняли исследования структуры научного знания, механизмов его роста и исторической эволюции.

Одной из трудностей, которые возникали на этом пути, была проблема объектов эмпирического и теоретического языка науки. Большинству из нас приходилось критически переосмысливать постулаты тривиально-реалистической теории отражения, которая в те годы доминировала в качестве упрощенно-схематизированной версии марксистской гносеологии. С позиций этой версии понятия и представления трактовались как образы объективного мира, своеобразные идеальные дубликаты его фрагментов и сущностных связей.

Я вспоминаю, сколько проблем вызывала известная формула “выбор языка определяет выбор объекта”. Наши критики буржуазной философии интерпретировали ее как отказ от материализма и выражение субъективизма. И для меня, да по-видимому и для многих, была по тем временам неожиданной и весьма эвристичной статья В.А.Смирнова в сборнике “Марксизм и позитивизм” (1961), в которой разъяснялось, что сама по себе эта формула не содержит никакого субъективизма, и вполне справедлива применительно, например, к формализованным языкам, которые могут получать интерпретацию в тех или иных системах идеальных (абстрактных) объектов. Проблема же связи языка и внеязыковой реальности решается в зависимости от того, как трактуется отношение к ней идеальных объектов.

Ответ на этот вопрос может быть разным в зависимости от принятых философских установок: идеальные объекты языка могут отождествляться с внеязыковой реальностью (платонизм), могут полагаться только схематизацией чувственного опыта, который рассматривается как последняя реальность (субъективный идеализм) и наконец, могут рассматриваться как упрощающие действительность, ее относительно правильные ее образы.

Следующий важный шаг, сделанный В.А.Смирновым, состоял в продуктивной попытке эксплицировать признаки, различающие идеальные объекты теоретического и эмпирического языка. В его статье “Уровни знания и этапы процесса познания” в книге “Проблемы логики научного познания” М., 1964 г., эмпирические объекты рассматривались как абстракции, которые по определенным признакам можно отождествить с реальными объектами опыта, а теоретические объекты как идеализации, логические реконструкции действительности, которые наделены признаками, не существующими ни у одного реального объекта.

Эти идеи и послужили своеобразной стартовой площадкой для моих исследований середины 60-х начала 70-х годов и для последующих работ минской методологической школы.

Анализ языка науки был осуществлен под углом зрения и типологии высказываний и соответствующих им идеальных объектов. Общая структура научного знания, определяемая различием и взаимосвязью его теоретического и эмпирического уровней, была значительно детализирована. Были обнаружены особые подсистемы теоретических и эмпирических идеальных объектов, образующие внутреннюю структуру эмпирического и теоретического уровней. Оказалось, что система теоретического знания научной дисциплины включает ряд относительно автономных подсистем теоретических конструктов, которые в своих связях и отношениях выступают в качестве моделей исследуемой предметной области. Эти модели, которые я предложил назвать теоретическими схемами, включаются в состав теории, в отличие от аналоговых моделей, которые служат только своеобразными строительными лесами при становлении теории. Кроме теоретических схем, образующих ядро теории, среди конструктов теоретического языка была выделена особая подсистема, которая образует научную картину мира. Проекция на нее теоретических схем придает им онтологический статус и обеспечивает семантическую интерпретацию математических формулировок теоретических законов (уравнений теории). Связь же теоретических схем с опытом определяет эмпирическую интерпретацию уравнений.

Например, уравнение Максвелла (классические законы электромагнитного поля) выполняются в системе теоретических конструктов “электрическая напряженность в точке” (Е), “магнитная напряженность в точке” (Н), “плотность тока в точке” ( J ), “пространственно-временная система обсчета”. Связи и отношения этих конструктов и образуют обобщенную теоретическую схему электромагнитных взаимодействий, изучаемых в классической электродинамике. Проекция этой схемы на физическую картину мира позволяет определить вектора электрической и магнитной напряженности (Е и Н) как состояния электромагнитного поля, плотность тока (J) как движение электронов, а систему отсчета как физическое пространство и время. Именно эта совокупность определений образует семантическую интерпретацию уравнений Максвелла, тогда как их эмпирическая интерпретация достигается благодаря операциональным определениям, которые связывают признаки конструктов теоретической схемы с опытом (определение напряженностей поля через отдачу пробного заряда и пробного магнита, определение системы отсчета через ее сопоставление часам и линейкам физической лаборатории и т.д.).

При анализе типов теоретических схем, включаемых в состав развитой теории, была обнаружена их иерархическая соподчиненность. Выводимые из фундаментальных законов теории их теоретические следствия (законы более специального характера) получают интерпретацию на системе особых конструктов, которые образуют частные теоретические схемы, подчиненные фундаментальной, но вместе с тем имеющие относительно автономный статус. В механике – это теоретические модели колебания, движения тела в поле центральных сил, соударения упругих тел и т.д. В классической электродинамике – это теоретические схемы электростатики, магнитостатики, электромагнитной индукции и т.д.

В этой связи возникал вопрос о роли теоретических схем в дедуктивном развертывании теории. Ответ не него привел к радикальному пересмотру представлений о теории как гипотетико-дедуктивной системе. И здесь важным импульсом вновь послужили идеи В.А.Смирнова о генетически-конструктивном методе построения теории.

В отличие от аксиоматического метода, при котором “за исходное берут некоторую систему высказываний, описывающих некоторую область объектов, и систему логических действий над высказываниями, генетический метод предполагает оперирование непосредственно абстрактными объектами, когда процесс рассуждения осуществляется в форме мысленного эксперимента над этими объектами[1] .

Анализ физических теорий под этим углом зрения обнаружил, что мысленные эксперименты с абстрактными объектами теоретических схем играют решающую роль в дедуктивном развертывании теории. Например, при выводе из уравнений ньютоновской механики его теоретического следствия – закона малых колебаний, эксплицируют фундаментальную теоретическую схему механики (представление о перемещении материальной точки в пространственно-временной системе отсчета под действием силы). С позиций этой схемы рассматривают особенности колебательных движений, обнаруживаемые в реальном опыте. Исходя из этих особенностей, вводят в фундаментальную теоретическую схему ряд содержательных допущений: конкретизируют вид силы, представляя ее как квазиупругую силу, периодически возвращающую материальную точку в положение равновесия; выбирают систему отсчета, в которой движение материальной точки предстает как ее периодическое отклонение и возвращение к положению равновесия. В результате из фундаментальной теоретической схемы получают ее дочернее образование – частную теоретическую схему, которая представляет собой модель малых колебаний – осциллятор. К ней прилагают уравнения движения, выражающие второй закон Ньютона. Исходя из особенностей модели, подставляют в уравнение F = mx" выра жение для квазиупругой силы F = -kx и получают уравнение малых колебаний mx" + kx = 0.

Неформальный характер этих процедур превращает вывод каждого теоретического следствия из фундаментальных законов в особую теоретическую задачу, и тогда дедуктивное развертывание теории предстает как процесс решения теоретических задач.

Обнаружив эти особенности функционирования теорий в опытных науках, я соотнес их с известными идеями Т.Куна в книге “Структура научных революций”, где утверждалось, что теория включает в свой состав парадигмальные образцы решения задач, в соответствии с которыми решаются другие задачи. Т.Кун не определил в форме методологического описания в чем заключается структура образцов и процедуры их применения. Он только указал через ряд экземплификаций на сами эти образцы и обозначил роль аналогий в их функционировании.

Выявление теоретических схем и применение идей генетически конструктивного подхода позволило сделать следующий шаг – представить парадигмальные образцы как способ редукции фундаментальной теоретической схемы к частным. На этом пути открывалась возможность решить и проблему генезиса образцов, которая по существу была поставлена Т.Куном, но не нашла своего решения в западной философии науки.

Ключ к ее решению заключался в исследовании того, как создаются фундаментальные теоретические схемы, составляющие ядро развитой научной теории.

Проблема генезиса парадигмальных образцо