Первичной формой организации теоретических знаний на каждом из его подуровней является двухслойная конструкция - теоретическая модель и формулируемый относительно нее теоретический закон. Теоретические модели являются отражениями строения, свойств и поведения реальных объектов. Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия: например, модель атома, модель Вселенной. Важными характеристиками теоретической модели являются ее структурность, а также перенос абстрактных объектов из других областей знаний.
Как же устроены теоретические модели? В качестве их элементов выступают абстрактные объекты, которые находятся в строго определенных связях и отношениях друг с другом. Абстрактные объекты - это теоретические конструкции или идеализированная действительность. В них могут содержаться как признаки, которыми обладают реальные объекты, так и признаки которые не свойственны ни одному реальному объекту (идеальный газ, абсолютно черное тело). На выбор абстрактных объектов оказывает существенное влияние научная картина мира, которая стимулирует развитие исследовательской практики, определение задач и способов их решения. Теоретические законы непосредственно формулируются относительно абстрактных объектов теоретической модели. Они могут быть применены для описания реальных ситуаций опыта лишь в том случае, если модель обоснована в качестве выражения существенных связей действительности, проявляющихся в таких ситуациях.
При этом предполагаются разные степени подтверждаемости: первичная форма теоретической модели - гипотетическая модель, которая, получив высокую степень подтверждения или оправдания, приобретает статус теоретической, в свою очередь, не теряющей возможности дальнейшего изменения и совершенствования. Момент гипотетичности не может быть полностью устранен, а теория - раз навсегда «проверенной» и полностью подтвержденной, как это представлялось в стандартной концепции традиционной науки. В реальной практике научных исследований современная теория остается открытой или стремится к открытости, а ее понятия и принципы могут быть использованы для объяснения новых ситуаций, что потребует дальнейшего уточнения и нового подтверждения. Оправдание и обоснование теоретической модели в целом носит относительный характер, предполагает ее соотнесение с другими - конкурирующими теоретическими моделями, имеющими тот же эмпирический базис. В конечном счете, обоснование теоретической модели предполагает принятие данной модели тем или иным научным сообществом, реализацию ее в научной практике.
Принятие теоретической модели научным сообществом вовсе не служит залогом ее полной истинности. Каждая теоретическая модель имеет множество функциональных характеристик, имеющих разное значение. Сюда относятся такие как точность, согласованность и плодотворность полученных результатов, структурная простота и стройность, широта и полнота охвата изучаемого предмета, понятийно-логическая выразительность, сформированная на основе допущений и исключений науки. Однако есть определенные критерии, позволяющие оценивать любую теоретическую модель. Приемлемость и способность предсказания здесь очень существенны - чем больше прогнозов сбывается, тем выше степень приемлемости. Выбор между одинаково удачными моделями осуществляется на основе критериев простоты. Иначе говоря, при наличии двух теоретических моделей, весьма сложной и простой, обычно предпочитают ту, что проще. Это следует из принципа бритвы Оккама, согласно которому «сущностей не следует умножать без необходимости». Простая теория лишь тогда отбрасывается, когда становится ясно, что она не способна охватить все случаи. Выбор или признание теоретической модели в научном сообществе зависит и от круга решаемых задач. Разные характеристики вполне могут создавать определенные трудности при выборе, например, между более точной моделью и той, что на практике окажется более полезной и позволит ученым легче строить прогнозы.
В развитых в теоретическом отношении дисциплинах, применяющих количественные методы исследования, законы теории формулируются на языке математики. Признаки абстрактных объектов, образующих теоретическую модель, выражаются в форме конкретных величин, а отношения между этими признаками - в форме связей между величинами, входящими в уравнения. Применяемые в теории математические формализмы получают свою интерпретацию благодаря их связям с теоретическими моделями. Решая уравнения и анализируя полученные результаты, исследователь как бы развертывает содержание теоретической модели и таким способом получает все новые и новые знания об исследуемой реальности.
В тех случаях, когда прямое экспериментальное исследование самого объекта невозможно, затруднено, нецелесообразно или нежелательно, используют теоретическое моделирование, в котором исследованию подвергается уже не сам объект, а замещающая его структура теоретической модели. Под теоретической моделью имеют в виду некоторую мысленно представляемую систему знания, которая, замещая в познавательных процессах другую систему - оригинал, находится с ней в отношении сходства (подобия), благодаря чему изучение теоретической модели позволяет получить информацию об оригинале, о его существенных свойствах и отношениях.
Теоретическая модель всегда имеет дело с так называемыми идеальными объектами, не существующими в непосредственной данности. Такие объекты создаются в специализированных языках, используемых конкретными дисциплинами. Язык задает и систему отношений между терминами соответствующей области познания, фиксирующими идеальные объекты и их свойства. В результате появляется возможность строить на основе первичных (базовых) теоретических моделей действительности, так называемые вторичные (надстроечные) и получать новое знание о мире, не прибегая к эмпирическим приемам и методам, используя логические и метафорические средства теории.
Наряду с содержательным подобием своему оригиналу, теоретические модели, по своей форме не являются чем-то внешним по отношению к теории. Они входят в ее состав. Их следует отличать от аналоговых моделей, которые служат средством построения теории, ее своеобразными строительными лесами, но целиком не включаются в созданную теорию. Чтобы подчеркнуть особый статус теоретических моделей, относительно которых формулируются законы и которые обязательно входят в состав теории, их можно назвать теоретическими схемами. Многие модели действительно являются схемами исследуемых в теории объектов и процессов, выражая существенные связи этих объектов. Соответственно двум выделенным подуровням теоретического знания можно говорить о теоретических схемах в составе фундаментальной теории и в составе частных теорий.
В основании развитой теории можно выделить фундаментальную теоретическую схему, которая построена из небольшого набора базисных абстрактных объектов, конструктивно независимых друг от друга, и относительно которой формулируются фундаментальные теоретические законы.
Кроме фундаментальной теоретической схемы и фундаментальных законов в состав развитой теории входят частные теоретические схемы и законы. Когда эти частные теоретические схемы включены в состав теории, они подчинены фундаментальной, но по отношению друг к другу могут иметь независимый статус. Образующие их абстрактные объекты специфичны. Они могут быть сконструированы на основе абстрактных объектов фундаментальной теоретической схемы и выступать как их своеобразная модификация. Различию между фундаментальной и частными теоретическими схемами в составе развитой теории соответствует различие между ее фундаментальными законами и их следствиями.
В ряде случаев частные теоретические схемы и связанные с ними уравнения могут предшествовать развитой теории. Более того, когда возникают фундаментальные теории, рядом с ними могут существовать частные теоретические схемы, описывающие эту же область взаимодействия, но с позиций альтернативных представлений.
Любая частная теоретическая схема ассимилируется развитой теорией и редко сохраняется в своем первоначальном виде, а чаще всего трансформируются и только благодаря этому становятся компонентом развитой теории. Итак, строение развитой теории можно изобразить как сложную, иерархически организованную систему теоретических схем и законов, где теоретические схемы образуют своеобразный внутренний скелет теории.
