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.
Например, есть все основания утверждать, что упоминавшаяся теория П.Дирака, которая так много дала для объяснения природы электронно-позитронного поля, тем не менее не охватывает всех его свойств. Об этом свидетельствуют трудности, возникающие при попытках объяснить приращения массы и заряда электрона, обусловленного взаимодействием последнего с вакуумом. Если решать эту задачу на основе уравнения Дирака, то для указанных величин получаются бесконечные выражения в виде расходящихся интегралов. Для устранения этих не имеющих физического смысла бесконечных значений приходится прибегать к искусственной процедуре регуляризации, основанной на идее перенормировки массы и заряда электрона. Но идеи перенормировки не было в уравнениях Дирака, и она не могла быть из них дедуцирована. В подобных случаях развитие знания происходит на основе разрешения противоречия между тенденцией к завершенности, логической непротиворечивости теории и необходимостью выхода за ее рамки. Для преодоления возникающих при этом трудностей требуется выход в более широкую область знаний, создание новой, более общей теории, в которую существующая теория вошла бы как частный, предельный случай.