Так, многочисленные экспериментальные факты свидетельствуют о том, что подобная ситуация возникла в современной физике в связи с проникновением на субъядерный уровень. Например, если законы квантовой теории применяют к экстремальным условиям (когда процессы протекают при очень высоких энергиях или на очень малых расстояниях), то получают заведомо неправильные результаты. Не имеют физического смысла бесконечные значения энергии и заряда частиц при учете их взаимодействия с вакуумом и т. п. Все попытки объяснить эти опытные факты на основе существующих теоретических концепций приводят к парадоксам. Это свидетельствует о том, что мы стоим на пороге создания такой теории элементарных частиц, которая даст объяснение всем необъяснимым на основе существующих физических теорий фактам и разрешит весь клубок назревших в этой области знания противоречий.
Следовательно, в развитии науки периодически складываются ситуации, когда на основе существующих теорий невозможно объяснить установленные в экспериментах факты, т. е. когда развитие экспериментальной базы значительно опережает теорию. Именно такое положение сложилось в настоящее время в физике элементарных частиц, где особенно остро ощущается потребность в выработке новых идей. Несмотря на предполагаемое открытие фундаментальных частиц-кварков, наших знаний о них сегодня все же недостаточно для создания новой теории. Н.Бор, например, не без основания считал причиной возникших здесь трудностей то обстоятельство, что экспериментаторы все еще не столкнулись с таким процессом, который в достаточной мере противоречия бы существующим теориям.
Таким образом, новые эмпирические факты вносят коррективы в существующие знания, служат отправной точкой и необходимым условием создания новых теоретических построений, выступают важнейшим эвристическим фактором, детерминирующим выработку новых идей. Искусство эксперимента, уточнение методов наблюдений и измерений в значительной мере определяют перспективы и основные направления дальнейших исследований. Поэтому, как подчеркивал академик С.И.Вавилов, «всякий физический опыт, если он тщателен, имеет самостоятельную ценность»[198]
. Не удивительно, что анализ экспериментальных методов, способов перехода от новых эмпирических знаний к построению новой теории занимает все больше места в трудах философов-естествоиспытателей и историков науки.Как уже подчеркивалось, теория не только объясняет эмпирические факты, но и содержит в себе возможность получения новых знаний. В силу относительной самостоятельности теоретического уровня познания новые положения науки могут быть получены путем извлечения следствий из существующих теоретических построений и дальнейшего развития этих следствий. Такая возможность связана с тем, что абстрактное теоретическое знание, возникающее в конечном счете на основе обобщения эмпирического материала, способно аккумулировать в себе богатейшую информацию о соответствующем фрагменте действительности. Исследователь, пользуясь определенными эвристическими принципами и правилами логики, может извлекать из него эту информацию в качестве следствий, не обращаясь непосредственно к эксперименту. Истинность полученных при этом положений на первых порах определяется только логико-семантическими правилами и лишь впоследствии подтверждается эмпирическим путем. Это возможно потому, что, «если наши предпосылки верны и если мы правильно применяем к ним законы мышления, то результат должен соответствовать действительности»[199]
. Например, на основе логико-математического анализа уравнения П.Дирака для релятивистского электрона были в качестве следствий предсказаны позитроны, явление аннигиляции и другие эффекты. Только много времени спустя эти предсказания были подтверждены экспериментально.История науки полна примеров того, как одни теоретические положения возникают из других на основе внутренней логики их развития, выходя далеко за пределы области установленных эмпирических фактов, в то же время дополняя и уточняя отдельные фрагменты теории, входя в нее в качестве недостающих звеньев. Другие новые научные положения не только логически не вытекают из имеющихся знаний, но даже часто находятся в противоречии с ними. Дело в том, что извлечение следствий из системы знаний не безгранично. Рано или поздно заключенная в ней информация исчерпывается. Поскольку неисчерпаемый в своих свойствах объект познания всегда богаче его образа, в любой системе научных знаний могут возникнуть затруднения, которые невозможно разрешить средствами данной системы.