Научные идеи на этапе своего возникновения ещё не могут иметь строгой аргументации и не обязаны объяснять все имеющиеся факты. Возникновение новых научных идей не поддаётся логическому объяснению и происходит на интуитивном уровне, как качественный скачок сознания. Часто непосредственным толчком для возникновения новой идеи является возникновение парадоксальной ситуации. То есть, когда полученный новый факт или следствие теоретических построений противоречат устоявшимся воззрениям данной науки, мнениям её авторитетов или даже непосредственным ощущениям и наблюдениям (например, идея Коперника о том, что не Солнце вращается вокруг Земли, а Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца).
Научная теория должна удовлетворять следующим требованиям:
• она должна быть адекватна описываемым объектам и явлениям, что позволяет в определённых пределах заменять экспериментальные исследования теоретическими как с целью уточнения и конкретизации уже имеющихся знаний, так и с целью получения новых знаний в тех областях, где эта теория приложима;
• она должна достаточно полно (без явных пробелов) описывать ту область действительности, к которой она относится;
• теория должна вскрывать причинно – следственные связи и отношения между описываемыми объектами, явлениями и сторонами действительности и удовлетворять всем требованиям логики при переходе от одних утверждений к другим;
• теория должна быть внутренне непротиворечивой;
• теория должна объяснять все имеющиеся факты, относящиеся к данной области действительности.
Необходимо сразу же отметить, что в силу относительности знания последнее требование выполняется далеко не всегда. Даже если на момент построения теории её авторам представляется, что она действительно объясняет все известные в этой области факты. Во-первых, самим авторам могут быть известны не все факты из той области, где эта теория приложима, а, во-вторых, со временем могут появиться (и, как правило, действительно появляются) новые факты, объяснить которые эта теория не в состоянии.
Однако это вполне закономерно. Знание всегда относительно, а поэтому и научные теории как высшая форма организации знаний также относительны. В развитии любой научной теории всегда наступают моменты, когда выясняется ограниченность данной теории. В этом случае она, как правило, не отвергается полностью, а лишь определяются рамки её применимости, некоторые её положения могут изменяться и дополняться, или же она заменяется более общей теорией. Конечно, в истории науки можно найти случаи, когда старые теории отвергались полностью. В литературе приводится пример теории флогистона, объяснявшей горение тем, что из вещества во время горения выходит особая субстанция – «флогистон», которая и определяет процесс горения. Аналогичное положение, но уже гораздо позже было с теорией эфира – всепроникающей упругой среды, которая и является проводником радиоволн, а сами радиоволны представлялись по аналогии с акустическими волнами в виде колебаний этой среды – эфира. Таким образом, ложными могут оказаться не только ещё не доказанные гипотезы, но и уже признанные теории. Это говорит о том, что чёткой границы между гипотезой и теорией провести нельзя. Скорее, тут действует субъективный фактор. По мере того как новая гипотеза получает всё новые и новые экспериментальные доказательства и завоёвывает себе всё больше сторонников среди учёных, она и переходит в категорию научной теории. Попытки сформулировать какие-то формальные критерии, позволяющие провести чёткую границу между научной гипотезой и научной теорией, оказались бесплодными. Переход этот происходит постепенно, по мере того, как гипотеза тщательно прорабатывается и обосновывается теоретически, многократно проверяется экспериментально, выявляется и подтверждается её предсказательная сила и в конце концов она завоёвывает себе подавляющее число сторонников среди учёных – специалистов в данной области науки и, таким образом, становится теорией.