Теоретический уровень представляет собой различные формы, приемы и этапы опосредованного познания действительности.
Абстракция, или абстрагирование, – прием, широко представленный в человеческом познании вообще, приобретает статус метода только в научно-познавательной деятельности. Оно включает такие мысленные операции, как отвлечение от свойств и отношений, незначащих для данного исследования. Соответственно, «оставшиеся», т. е. мысленно выделенные свойства и отношения, оказываются на переднем плане, предстают как необходимые для решения задач исследования, выступают в качестве предмета изучения. Отвлекаясь от эмпирических данных, получают абстракции первого порядка, каждый последующий шаг порождает абстракции более высокого порядка, при этом складывается своего рода шкала абстракций – понятий, принципов, научных обобщений, законов, выполняемых на абстрактных объектах (моделях). Она не носит абсолютного характера и всегда при смене задач исследования может быть заменена другой. Так, в небесной механике абстрагируются от химического состава, строения и происхождения солнца и планет, которые выступают в этом случае как носители главного свойства – гравитационных масс. Очень часто отвлекаются от развития, изменения, движения объекта, принимая его покоящимся, неизменным; могут отвлекаться от взаимодействия на молекулярном уровне, учитывая только механические соударения и т. д.
В гуманитарном и социальном знании абстракции также служат основой научного познания. Здесь также создаются понятия, формулируются идеи и принципы, однако это абстракции невысокой степени отвлечения от эмпирического материала, близкие к реальности и индивидуальным явлениям. Анализ историко-литературных исследований позволяет увидеть различные способы абстрагирования, уровень которых не стремится к предельной степени общности, что обусловлено самим характером гуманитарного познания, отражает его специфику.
Однако нельзя забывать, что реальный объект обладает всеми – общими и индивидуальными свойствами и деление на классы относительно. Очевидно, что в зависимости от цели, предмета, а также исходной концепции (парадигмы, гипотезы) создаются различные абстракции одного и того же объекта. В этих случаях мы имеем дело с различными способами идеализации реальных объектов. Но существует и собственно метод идеализации, основанный на абстрагировании, но предполагающий также мысленное конструирование таких объектов, в которых то или иное свойство, состояние представлены в предельном, наиболее выраженном виде. Речь идет об идеализированных объектах типа абсолютно черного тела, несжимаемой жидкости, абсолютно твердого тела, идеального зеркала и других. Этот познавательный прием, предполагающий как фантазию, воображение, так и расчет, строгую логическую последовательность, позволяет еще более, чем в обычной абстракции, обнажить значимые для исследования признаки, увидеть проявление объективной закономерности.
Почему необходим переход к объекту как теоретической модели? Реальный объект всегда сложен, имеет иерархическую структуру, переплетение значимых для данного исследования и второстепенных свойств, затемненность необходимых, закономерных отношений случайными явлениями, тогда как научные законы и теории в целом формулируются по отношению именно к идеализированным объектам, их свойствам и состояниям, которые выступают в функции особого рода идеальной модели. Модель – это идеализированный объект, наделенный небольшим количеством специфических и существенных свойств, имеющий относительно простую структуру. Все понятия и утверждения теории относятся именно к такому объекту, его свойства и отношения описываются системой основных уравнений. Дальнейшее развитие теории предполагает прежде всего изменение, уточнение лежащего в ее основе идеализированного объекта. Правомерность такой идеализации, ее познавательная значимость доказываются не прямолинейным сопоставлением идеального объекта с действительностью, но применимостью на практике той теории, которая создана на основе этой модели.
С такими же объектами имеет дело и мысленный эксперимент – специфический теоретический метод, конструирующий идеализированные, неосуществимые ситуации и состояния, исследующий процессы в «чистом виде». Особенность этого метода в том, что он, не будучи материальным, но только мысленным представлением операций с представляемыми объектами, позволяет идеализированный объект и процесс сделать наглядными, понятия теории как бы наполнить чувственным содержанием. В мысленном эксперименте участвуют специфические воображаемые объекты, например тележка, движущаяся без сопротивления окружающей среды; ракеты, летящие со скоростью света; лифты, падающие в безвоздушное пространство, и т. п.
Важнейшим средством построения и исследования идеализированного теоретического объекта является формализация. Под формализацией в широком смысле слова понимается метод изучения самых разнообразных объектов путем отображения их содержания и структуры в знаковой форме, при помощи самых разнообразных искусственных языков. В разделе о языке науки уже были даны правила построения формализованных языков и показана эвристическая ценность их применения, которая состоит в том, что введение символики обеспечивает полноту обозрения определенной области проблем, краткость и четкость фиксации знания, позволяет избежать многозначности терминов. Познавательная ценность формализации состоит также в том, что она является средством систематизации содержания и уточнения логической структуры теории.
Под аксиомами и постулатами понимаются утверждения, принимаемые в рамках какой-либо теории как истинные, хотя и недоказуемые ее средствами. Реконструкция научной теории в формализованном языке позволяет проследить логическую зависимость между различными положениями теории, выявить всю совокупность предпосылок и оснований, исходя из которых она развертывается, что позволяет уточнить неясности, неопределенности, предотвратить парадоксальные ситуации. Формализация теории выполняет также своеобразные унифицирующие и обобщающие функции, позволяя ряд положений теории экстраполировать на целые классы научных теорий и применять формальный аппарат для синтеза ранее не связанных теорий. Одно из наиболее ценных достоинств формализации – ее эвристические возможности, в частности возможность обнаружения и доказательства ранее неизвестных свойств изучаемых объектов.
Создание формализованных описаний не только имеет собственно познавательную ценность, но является условием для использования на теоретическом уровне математического моделирования. Широкое применение математическое моделирование получило в конце 40-х годов XX века, как теоретический метод исследования количественных закономерностей процессов, изучаемых не только отдельными науками, но и такими междисциплинарными направлениями, как кибернетика, исследование операций, теория систем, когнитивные науки. Математическая модель, представляющая собой знаковую структуру, имеет дело с абстрактными объектами – математическими величинами, понятиями, отношениями, которые допускают различные интерпретации. Соответственно, одна и та же модель может применяться в различных науках. Значение математической модели при разработке теории определяется тем, что она, отображая определенные свойства и отношения оригинала, замещает его в определенном плане и дает новую, более глубокую и полную информацию об оригинале.
Один из ведущих способов построения теории в современной науке – гипотетико-дедуктивный метод, главная составляющая которого – гипотеза – форма вероятностного знания, истинность или ложность которого еще не установлена. Объяснение причин и закономерностей эмпирически исследуемых явлений, являющееся функцией теории, высказывается первоначально в вероятностной, предположительной форме, т. е. в виде одной или нескольких конкурирующих гипотез. При проверке гипотезы из ее положений-посылок по правилам дедуктивного вывода получают следствия, принципиально проверяемые в эксперименте. Необходимость таких процедур, в частности, объясняется тем, что в гипотезе высказываются суждения о свойствах, отношениях и процессах, непосредственно не доступных наблюдению, требующих догадки, воображения, вообще – творчества.
Специально научное и методологическое требование – выдвигаемая гипотеза должна быть согласована с научными фактами, а также с научными законами и другими системами знаний, достоверность которых уже доказана. Если новая гипотеза охватывает более широкий круг событий и явлений, то старая теория рассматривается как частный случай на основе так называемого принципа соответствия. Примерами этого служат вхождение классической теории химического строения как частного случая в современную химическую теорию, классической механики – в виде частного случая в теорию относительности.
Следующее условие связано с характером и природой получаемых из гипотезы следствий. Наиболее продуктивной считается гипотеза, из которой дедуктивным путем получено максимальное число разнообразных следствий, причем исходные посылки гипотезы чаще всего бывают неопределенными. Однако для них обязательно должна существовать возможность экспериментальной, вообще опытной проверки, т. е. гипотеза должна быть принципиально проверяемой, даже если технически на данном этапе это осуществить еще невозможно. В экспериментах проверяются не сами гипотезы, но получаемые из них следствия, относящиеся к конкретным реальным явлениям и событиям. Гипотеза, многие следствия из которой подтверждены опытным путем, становится достоверным знанием и приобретает статус теории. Это означает, что различие между этими формами знания состоит не в содержании и не в логической структуре, но в степени достоверности истинности и знания.
В некоторых случаях возникает необходимость при создании теории сочетать исторический и логический методы в их взаимосвязи и взаимодействии.
Исторический метод требует мысленного воспроизведения конкретного исторического процесса развития. Его специфика обусловливается особенностями самого исторического процесса: последовательностью событий во времени, проявлением исторической необходимости через множество случайных событий, учетом случайностей.Исторический способ построения знания опирается на генетический способ объяснения, который применяется в том случае, если объектами исследования являются возникновение и развитие явлений, процессы и события, происходящие во времени. В свою очередь, логический способ построения знания о развивающемся объекте, его истории есть отображение исторического процесса в абстрактной и теоретически последовательной форме. Этот процесс воспроизводится логическим методом как некоторый итог и условия формирования, например этапа, периода, формации как системного образования. Сама по себе временная последовательность исторических явлений не может рассматриваться как порядок построения теории, поскольку историческое, включая случайные, второстепенные факторы, отклоняющиеся от главного направления генетического изменения, не совпадает с логическим, воспроизводящим необходимое, значимое, закономерное.
Следует отметить, что здесь не идет речь о формально-логическом индуктивном или дедуктивном следовании, скорее о логическом вообще, о последовательно развертывающемся, непротиворечивом мышлении, и в этом смысле логический метод, как абстрактный и вероятностно-гипотетический, должен быть, в свою очередь, дополнен и уточнен генетическим и историческим анализом явлений и событий. Подчеркнем, что науки, строящие теорию на основе сочетания и диалектики исторического и логического, сохраняющие тесную связь с эмпирией, не имеющие часто возможности вводить математические модели, пользоваться гипотетико-дедуктивным методом, не должны оцениваться как несовершенные, «не дотягивающие» до строгой научности. Можно лишь говорить о специфике познавательных средств и методов этих наук.