Теоретический уровень научного исследования
Теория — это совокупность обобщенных положений. Обобщения фиксируются в терминах, суждениях и умозаключениях. Обобщения имеют дело со многими фактами, с учетом этого говорят о законах. Закон — это связь между фактами и их обобщениям ми. Главные законы называются принципами. В эмпирическом законе приводятся только факты. Например, «согласно опросам населения, каждый третий из опрошенных недоволен правительством. Было опрошено 1500 человек». Теоретический закон имеет дело только с обобщениями, понятиями. «Согласно закону Бойля — Мариотта, при неизменной температуре произведение давления газа на его объем является неизменяемой величиной, константой: PV=const; T=const». В указанном законе речь идет по крайней мере о пяти понятиях — газа, давления газа, объема газа, температуры газа, константы.
Строго говоря, эмпирические и теоретические законы не имеют смысла один без другого, они взаимонагружены. В нашем примере с опросом населения фактически тоже не обошлось без понятий, в частности использовалось понятие «быть недовольным правительством». Всякое рассмотрение фактов имеет научный смысл, ибо они интерпретируются, т. е. подводятся под понятия и теоретические законы. Факты вроде бы сами «лезут в глаза», а как достигается человеком теоретический уровень исследования?
В теории подмечается общее. В простейшем случае это выглядит так. Допустим, проводятся эксперименты с жидкостями. В процессе их устанавливается, что при нагревании жидкости расширяются. На основании этого ученый делает вывод: «Видимо, жидкости при нагревании расширяются». Слово «видимо», как выясняется, здесь весьма уместно, ибо вода при нормальном давлении при нагревании от 0 до 4 °C не расширяется, а сжимается («аномалия воды»). Чтобы объяснить аномалию воды, придется учесть строение молекулы воды, состоящей из одного атома кислорода и двух атомов водорода, написать не только формулу Н0, но и сложное математическое уравнение движения электронов атома воды и решить его. Прямо из эксперимента нельзя получить математические уравнения с дифференциалами и интегралами. Они являются обобщениями.
Формой выделения общего являются также идеализации. Так, понятие идеального газа фиксирует одинаковость газов. Во многих случаях тела можно считать материальными точками. Это значит, что все они одинаковы и именно поэтому используется идеализация материальной точки.
Итак, в целом ход научного исследования можно представить следующим образом: 1) факты фиксируются; 2) факты определенным образом интерпретируются; 3) интерпретация приводит к выработке понятий, законов, идеализации; 4) законы предполагаются гипотезами; 5) из гипотез с помощью правил дедукции, т. е. двигаясь от общего к частному, выводят следствия; 6) следствия сопоставляются с фактами; 7) если следствия теории согласуются с фактами, то признается действенность теории, в противном случае она ставится под сомнение.