Теоретические модели в структуре теории

Структура теории:

1. исходные основания – фундаментальные понятия, принципы, законы, ур-я, аксиомы

2. идиализированные объекты – абстр-ые модели существенных св-в и связей изучаемых предметов (#идеал ггаз)

3. логика теории – [^ть опред-х правил и способов док-ва, нацеленных на пояснение структуры и изменение знания

4. ф-ские установки и ценностные факторы.

5. [^ть законов и утв-ий, выведенные в кач-ве следствий из основоположенией данной теории в соответствии с конкретными принципами.

Структура теор познания. 2 подуровня: 1. частные теор модели и законы, кот выступают в качестве теорий, относящихся к дост огранич области явлений. Напр, теор модели и законы, х-щие отд виды механического движения: модель и закон колебания маятника, движения планет вокруг Солнца, законы свободного падения тел. Они были получены до того, как была построена ньютон-ая механика. Сама же эта теория, обобщившая все предшеств ей теор знания об отд аспектах механич движения, выступает типичным примером развитых теорий, кот относятся ко 2 подуровню теор знаний. 2. развитые Н теории, вкл частные теор законы в качестве следствий, выводимых из фунламент-х законов теории.

Теор модели в структуре теории. Теор модель и формулируемый относительно нее теор закон – своеобр клеточка организации теор знаний на каждом из его подуровней. Элементы теор моделей – абстракт О (теор конструкты), кот находятся в строго опред связях и отношениях др с др. Теор законы непосредственно формул-ся относительно абстрактных О теор модели. Они м.б применены для описания реальных ситуаций опыта лишь в том случае, если модель обоснована в качестве выражения существ-х связей дейст-сти, кот проявляются в таких ситуациах. Система абстр-х О образует модель. Теор модели не явл чем-то внешним по отн к теории. Они входят в ее состав. Их следует отличать от аналоговых моделей, кот служат средством построения теории, но целиком не вкл в созданную теорию. Чтобы подчеркнуть особый статус теор моделей, относительно кот формулир-ся законы и кот обязательно входят в ее состав, их называют теор схемами. В соотв 2 выделенным подуровням можно говорить о теор схемах в составе фундамент теории и в составе частных теорий. В основании развитой теории можно выделить фундамент теор схему, кот построена из неб набора базисных абстр-х О, конструктивно независ др от др, и относительно кот формулир-ся фунд теор законы. Кроме фундамент теор схемы и фунд законов в состав развитой теории входят частные теор схемы и законы. (напр, в класс эл\динамике кслою частных моделей и законов, вкл в состав теории, принадлежат теор схемы эл\статики, магнитного действия тока). Когда эти частные теор схемы вкл в состав теории, они подчинены фундамент. Но по отн др к др могут иметь независ статус.

Итак, строение развитой ест-Н теории можно изобразить как сл, иерархически организованную систему теор схем и законов, где теор схемы образуют своеобразный внутр скелет теории.

36. Развертывание теории. Математический аппарат и его интерпретация.

Долгое время в логико-методологической литературе доминировало представление о теории как гипотетико-дедуктивной системе. Структура теории рассматривалась по аналогии со структурой формализованной математической теории и изображалась как иерархическая система высказываний, где из базисных утверждений верхних ярусов строго логически выводятся высказывания нижних ярусов вплоть до высказываний, непосредственно сравнимых с опытными фактами. Правда, затем эта версия была смягчена и несколько модифицирована, поскольку выяснилось, что в процессе вывода приходится уточнять некоторые положения теории, вводить в нее дополнительные допущения.

При рассмотрении теории только с формальной стороны, как системы высказываний, ответить на эти вопросы невозможно. Но если обратиться к анализу содержательной структуры теории, то тогда обнаруживаются новые особенности строения и функционирования теории.

Иерархической структуре высказываний соответствует иерархия взаимосвязанных абстрактных объектов. Связи же этих объектов образуют теоретические схемы различного уровня. И тогда развертывание теории предстает не только как оперирование высказываниями, но и как мысленные эксперименты с абстрактными объектами теоретических схем.

Теоретические схемы играют важную роль в развертывании теории. Вывод из фундаментальных уравнений теории их следствий (частных теоретических законов) осуществляется не только за счет формальных математических и логических операций над высказываниями, но и за счет содержательных приемов - мысленных экспериментов с абстрактными объектами теоретических схем, позволяющих редуцировать фундаментальную теоретическую схему к частным. .

Даже весьма развитые и математизированные теории физики развертываются не только за счет формально-логических и математических приемов, но и за счет мысленных экспериментов с абстрактными объектами теоретических схем, экспериментов, в процессе которых на базе фундаментальной теоретической схемы конструируются частные.

В свете сказанного можно уточнить представление о теории как математическом аппарате и его интерпретации.

Во-первых, аппарат нельзя понимать как формальное исчисление, развертывающееся только в соответствии с правилами математического оперирования. Лишь отдельные фрагменты этого аппарата строятся подобным способом. "Сцепление" же их осуществляется за счет обращения к теоретическим схемам, которые эксплицируются в форме особых модельных представлений, что позволяет, проводя мысленные эксперименты над абстрактными объектами таких схем, корректировать преобразования уравнений принятого формализма.

Во-вторых, следует уточнить само понятие интерпретации. Известно, что интерпретация уравнений обеспечивается их связью с теоретической моделью, в объектах которой выполняются уравнения, и связью уравнений с опытом. Последний аспект называется эмпирической интерпретацией.

Эмпирическая интерпретация достигается за счет особого отображения теоретических схем на объекты тех экспериментально-измерительных ситуаций, на объяснение которых претендует модель.

Процедуры отображения состоят в установлении связей между признаками абстрактных объектов и отношениями эмпирических объектов. Описанием этих процедур выступают правила соответствия. Они составляют содержание операциональных определений величин, фигурирующих в уравнениях теории. Такие определения имеют двухслойную структуру, включающую: 1) описание идеализированной процедуры измерения (измерение в рамках мысленного идеализированного эксперимента) и 2) описание приемов построения данной процедуры как идеализации реальных экспериментов и измерений, обобщаемых в теории. Фундаментальные уравнения теории приобретают физический смысл и статус физических законов благодаря отображению на фундаментальную теоретическую схему. Но было бы большим упрощением считать, что таким образом обеспечивается физический смысл и теоретических следствий, выводимых из фундаментальных уравнений. Чтобы обеспечить такой смысл, нужно еще уметь конструировать на основе фундаментальной теоретической схемы частные теоретические схемы. Нетрудно, #, установить, что математические выражения для законов Ампера, БиоСавара и т.д., выведенные из уравнений Максвелла, уже не могут интерпретироваться посредством фундаментальной теоретической схемы электродинамики. Они содержат в себе специфические величины, смысл которых идентичен признакам абстрактных объектов соответствующих частных теоретических схем, в которых векторы электрической, магнитной напряженности и плотности тока в точке замещаются другими конструктами: плотностью тока в некотором объеме, напряженностями поля, взятыми по некоторой конечной пространственной области, и т. д.

Учитывая все эти особенности развертывания теории и ее математического аппарата, можно расценить конструирование частных схем и вывод соответствующих уравнений как порождение фундаментальной теорией специальных теорий (микротеорий). При этом важно различить два типа таких теорий, отличающихся характером лежащих в их основании теоретических схем. Специальные теории первого типа могут целиком входить в обобщающую фундаментальную теорию на правах ее раздела (как, #, включаются в механику модели и законы малых колебаний, вращения твердых тел и т.п.). Специальные теории второго типа лишь частично соотносятся с какой-либо одной фундаментальной теорией. Лежащие в их основании теоретические схемы являются своего рода гибридными образованиями. Они создаются на основе фундаментальных теоретических схем по меньшей мере двух теорий. Примерами такого рода гибридных образований может служить классическая модель абсолютно черного излучения, построенная на базе представлений термодинамики и электродинамики. Гибридные теоретические схемы могут существовать в качестве самостоятельных теоретических образований наряду с фундаментальными теориями и негибридными частными схемами, еще не включенными в состав фундаментальной теории.

Вся эта сложная система взаимодействующих друг с другом теорий фундаментального и частного характера образует массив теоретического знания некоторой научной дисциплины.

Каждая из теорий даже специального характера имеет свою структуру, характеризующуюся уровневой иерархией теоретических схем. В этом смысле разделение теоретических схем на фундаментальную и частные относительно. Оно имеет смысл только при фиксации той или иной теории. При выводе следствий из базисных уравнений любой теории, как фундаментальной, так и специальной (микротеории), исследователь осуществляет мысленные эксперименты с теоретическими схемами, используя конкретизирующие допущения и редуцируя фундаментальную схему соответствующей теории к той или иной частной теоретической схеме.

Специфика сложных форм теоретического знания таких, как физическая теория, состоит в том, что операции построения частных теоретических схем на базе конструктов фундаментальной теоретической схемы не описываются в явном виде в постулатах и определениях теории. Эти операции демонстрируются на конкретных образцах, которые включаются в состав теории в качестве своего рода эталонных ситуаций, показывающих, как осуществляется вывод следствий из основных уравнений теории. Неформальный характер всех этих процедур, необходимость каждый раз обращаться к исследуемому объекту и учитывать его особенности при конструировании частных теоретических схем превращают вывод каждого очередного следствия из основных уравнений теории в особую теоретическую задачу. Развертывание теории осуществляется в форме решения таких задач. Решение некоторых из них с самого начала предлагается в качестве образцов, в соответствии с которыми должны решаться остальные задачи.