Гипотеза призвана в первую очередь объяснить факты, противоречащие старой теории. Разработка гипотезы способствует также расширению и обобщению накопленного эмпирического материала и предсказания новых фактов. Как правило, для построения гипотез используется индуктивный метод, посредством которого от знания об отдельных фактах, частного и конкретного, переходят к более общему знанию. Однако метод индукции применим лишь для сравнительно простых познавательных ситуаций. В практике научных исследований широко используется также метод дедукции, состоящий в выведении следствий из посылок в соответствии с законами логики.
Использование приемов дедукции в доказательстве научных предположений породило гипотетико-дедуктивный метод, получивший широкое распространение прежде всего в естественных науках. Примеры его использования встречаются уже в далеком прошлом, в частности, в исследованиях Архимеда по статике. В эпоху классического естествознания гипотетико-дедуктивный метод широко использовался в трудах основоположников классической механики – Галилея и Ньютона.
С развитием естествознания возрастает роль математической гипотезы. Эта форма научного исследования оказала существенное влияние, в частности, на создание квантовой механики. Следует заметить, что применение математики значительно расширяет эвристические возможности гипотетических высказываний, что получает подтверждение на примере распространения аксиоматического метода. Так, своими успехами теоретическая физика во многом обязана внедрению математической гипотезы в сочетании с аксиоматикой.
И все же при всей значимости предсказательных возможностей гипотезы они – лишь этап научного познания. Важнейшую его цель составляет открытие и формулировка законов. Только опираясь на законы, ученые имеют возможность понимать и объяснять многообразные факты и явления реального мира, предсказывать новые события.
Закон выражает внутренне присущую природе явлений реального мира тенденцию изменения, движения, развития. Постижение законов, объективных по своей природе, предполагает раскрытие глубинных, как правило, скрытых, сущностных связей, лежащих в основе того или иного явления. Законы в зависимости от класса объектов, на которые они распространяются, носят универсальный характер.
Всякий закон – составной элемент научной теории, которая представляет высшую степень исследовательского поиска, своего рода конечный итог творческих усилий как одного исследователя, так и коллектива людей, решающих общую познавательную задачу. В результате накопления и анализа фактов возникает необходимость обобщения полученных результатов, установления между ними логической связи. Такую задачу выполняет теория.