Научные факты и их обобщение

 

Любое научное исследование опирается на факты, но они на­ столько многочисленны, что без их анализа, классификации и главное - обобщения невозможно не только предвидеть тенденции развития явлений и процессов реальной жизни, но просто-напросто разобраться в них. Поэтому классификация и систематизация фак­ тов представляют собой важную стадию научного исследования.

Под фактами (от лат. factum - сделанное, совершившееся) в

обыденном познании подразумевают явления и события окружаю­ щего мира, воспринимаемые непосредственно с помощью органов чувств. В этом смысле их противопоставляют гипотезам и теориям,

опирающимся на рациональное мышление. Однако такое противо­ поставление оказывается несостоятельным в методологии науки: во-первых, факты представляют собой отображение объективно су­ ществующих реальных явлений и событий на эмпирическом уровне познания; во-вторых, они могут быть правильно интерпретированы и поняты лишь в рамках теоретического познания; в-третьих, именно на точном знании фактов строятся все формы теоретиче­ ского мышления - от понятий и до законов и теорий; в-четвертых, проверка научных обобщений, гипотез и теорий осуществляется на основе фактов, полученных с помощью наблюдений, экспериментов и практики в целом. Таким образом, между фактами и теоретическими построениями науки существует глубокая диалектическая взаимосвязь и взаимодействие. Эту связь часто выражают с помощью такого тер­ мина, как <<нагруженностЬ» факта теорией.

В истории научного познания и философии встречаются два диаметрально противоположных взгляда на отношение фактов к теории. Наиболее распространенной является точка зрения, которая подчеркивает определяющее значение фактов для развития науки. Ее защитниками являются представители различных направлений эмпиризма и позитивизма, которые считают единственно надеж­ ным источником научного знания реальные факты, составляющие, по их мнению, не только эмпирический базис, но и фундамент на­ учного познания в целом. Именно поэтому они рассматривают тео­ ретические построения как простые спекуляции и выдвигают про­ граммы редукции, или сведения, теоретических понятий и систем к эмпирическим понятиям и структурам.

Значительно меньшее распространение получила точка зрения

чистого рационализма, подчеркивающая приоритет теории и мыш­ ления над фактами. Она в основном преобладает в различных фор­ мах натурфилософских учений прошлого и идеалистических систе­ мах самой философии.

Точный анализ фактов, их классификация и систематизация иг­

рают важнейшую роль при проверке гипотез и теорий, на чем мы

остановимся ниже. Однако это не единственная и даже не основная задача ученого. Отдельные, разрозненные факты нуждаются в обоб­ щении, которое, в свою очередь, требует проверки.

Обобщение фактов происходит с помощью индуктивных и ста­

тистических методов исследования. Традиционно индукцию рассмат­ ривают как способ рассуждения, с помощью которого приходят к общему умозаключению на основе изучения отдельных, частных слу­

чаев. Поэтому часто индукцию кратко определяют как умозаключе­ ние от частного к общему. В этих целях обычно выделяют какое­ либо общее свойство или отношение, присущее реальным явлениям или событиям. Например, наблюдая на отдельных примерах отно­ шение между нагреванием стержня, сделанного из железа, меди, алюминия и других металлов, и увеличением его размеров, прихо­ дят к индуктивному обобщению о пропорциональной зависимости размеров этих стержней в зависимости от температуры. Затем это обобщение, проверенное на примере конкретных металлов экстра­ полируют, или переносят, на другие металлы, потом на твердые те­ ла, жидкости, газы и, наконец, на все вещества. Подобно этому, наблюдая рост цен на энергоносители и увеличение издержек на производство определенного ассортимента товаров, приходят к ин­ дуктивному заключению о влиянии роста цен энергоносителей на увеличение издержек производства других товаров. Затем это заклю­ чение можно обобщить, т.е. перенести на другие, неисследованные, случаи. Мы намеренно привели эти примеры, когда индукция при­ вела к правильному обобщению, которое бьшо подтверждено в ходе практики.

Однако в общем случае такой перенос заключения с исследо­ ванных случаев на неисследованные, всегда связан с возможной ошибкой. Поэтому заключения индукции имеют не достоверно ис­ тинный, а только правдоподобный, или вероятный, характер. Это значит, что факты могут лишь с той или иной степенью вероятно­ сти подтвердить индуктивное заключение. Типичным примерам не­ обоснованного обобщения, приводимого обычно в учебниках логи­ ки, является индуктивное умозаключение <<все лебеди - белые>>, оказавшееся опровергнутым после обнаружения в Австралии чер­ ных лебедей. Вот почему индуктивные заключения в науке тща­ тельно проверяют не только с помощью сходных фактов, но и фак­ тов, заметно отличающихся от них. И чем больше будет найдено общее количество подтверждающих фактов, чем они будут разнооб­ разнее по характеру, тем выше будет степень вероятности индук­ тивного обобщения.

Кроме тщательного изучения фактов, обобщения в науке про­ верлютея с помощью противоположного способа рассуждения, ко­ торый называют дедукцией, т.е. выводом следствий из обобщения. В дальнейшем эти следствия сопоставляются с результатами непо-

ередетвенного наблюдения новых фактов, которые могут подтвер­ дить или опровергнуть обобщение.

Самыми известными видами обобщений являются универсаль­

ные, в которых общее свойство или отношение распространяется на весь класс изучаемых предметов и явлений, например: <<все металлы электропроводны>> или <<все земные расстояния меньше космических>>.

Статистические обобщения отличаются от универсальных тем, что в них заключение относится не ко всем фактам рассматривае­ мой области явлений или событий, а только к определенному их числу, выражаемому обычно в процентах.

Статистическая форма умозаключений сходна с индукцией, по­

скольку в ней рассуждение идет от частного к общему, которое в статистике называют заключением от выборки к генеральной сово­ купности или (когда речь идет о живых существах) к популяции.

Поскольку при выборке соблюдаются более строгие требования, то заключение от выборки к генеральной совокупности оказывается более надежным, чем при простой индукции. Анализ конкретных фактов и их обобщений служит дальнейшим шагом в процессе на­ учного исследования, способствуя генерированию и формированию гипотез.

Хотя социально-экономические предсказания не отличаются

такой точностью, как в астрономии и физике, тем не менее при ис­ следовании общественных процессов мы также применяем общена­ учные методы познания- индукцию и дедукцию. Как справедливо бьшо замечено, научной мысли требуются и индукция, и дедукция точно так же, как человеку для ходьбы нужны обе ноги - и пра­

вая, и левая.

 

Выдвижение, построение

И проверка научных гипотез

 

Гипотезы, как мы выяснили в главе 2, создаются для пробнога решения возникающих в науке проблем. Иногда вместо них выдви­ гаются простые предположения или даже догадки, которые не от­ личаются особой надежностью. Поэтому они уступают место более обоснованным, провереиным и правдоподобным гипотезам. Однако поскольку заключения гипотез имеют лишь вероятный характер, то отношение к ним на протяжении долгого периода истории научно­ го познания бьшо если и не негативным, то крайне сдержанным. В античной науке гипотетические, или правдоподобные, рассуждения исключались из области <<эпистемы>>, или достоверного знания, и причислялись к <<доксе>>, т.е. к мнениям. В эпохи Возрождения и Нового времени к гипотезам часто относили различные натурфило­ софские предположения и спекулятивные построения, когда для

объяснения реальных физических и других процессов придумыва­ лись разного рода невесамые жидкости и скрытые силы.

По-видимому, именно это обстоятельство вынудило великого Ньютона публично заявить, что гипотез он не измышляет

(<<hypothesis поп fiпgo>>). Между тем в своем фундаментальном труде

<<Математические начала натуральной философии>>, как мы убедим­ ся в следующей главе, он фактически пользуется гипотезами, но в современном их понимании. Более того, именно он впервые ис­ пользовал аксиоматический метод античных греков для построения теоретической механики. Этот метод сам Ньютон называл методом

принципов, а теперь его называют гипотетико-дедуктивным мето­ дом, так как в нем в качестве аксиом используются принципы или гипотезы, отображающие существенные свойства и отношения яв­ лений и процессов изучаемой области действительности.

Признание гипотезы в качестве самостоятельной формы и раз­

вития научного знания тормозилось широко распространенными эмпирическими и позитивистскими взглядами. Сторонникам эмпи­ ризма принадлежит знаменитый тезис: <<В интеллекте, или уме, нет

ничего, кроме того, что приходит от ощущений>>. Но выдающийся немецкий философ и математик Г.В. Лейбниц добавил к нему убе­ дительную оговорку: <<если не считать самого интеллекта>>, что в корне подрывает основы эмпиризма.

Позитивисты считали заслуживающими доверия только те ут­ верждения науки, которые опираются на чувственные восприятия

или простейшие их обобщения. Поэтому они рассматривали гипо­ тезы в лучшем случае как временное средство исследования. Осо­ бенно подозрительно они относились к гипотезам, содержащим по­

нятия о теоретических, ненаблюдаемых объектах. В XIX в. с резкой

критикой гипотез о таких ненаблюдаемых объектах, как атомы и молекулы, выступили сторонники эмпириокритицизма во главе с известным австрийским физиком и философом Э. Махом. Сторон­ ники влиятельного направления в философии науки - логические позитивисты, или эмпиристы, выдвинули даже программу редук­

ции, или сведения теоретических терминов к эмпирическим. Они считали надежным только эмпирический базис науки в виде так на­ зываемых протокольных предложений, в которых фиксируются ре­ зультаты наблюдений. Логические эмпиристы настаивали также на том, что все утверждения науки должны быть верифицированы, т.е. проверены на истинность и ложность. Всю традиционную филосо­ фию они рассматривали как ошибочную на том основании, что ее утверждения не допускают эмпирической проверки. Как бьшо под­ робно показано в предыдущих главах, критерий верификации не может быть применен не только к утверждениям теоретических на­ ук, но и непосредственно к тем гипотезам эмпирических наук, в которых речь идетоненаблюдаемых объектах. Поэтому при выдви-

жении гипотез в эмпирических науках руководствуются также оп­ ределенными критериями научности, среди которых важнейшим является возможность их принципиальной проверки.

Требования, предъявляемые к научным гипотезам. До своей раз­

работки гипотеза должна пройти стадию предварительной проверки и обоснования. Ведь для объяснения одних и тех же фактов можно предложить множество различных гипотез. Поэтому и ставится за­

дача отобрать среди них те, которые можно подвергнуть исследова­ нию и проверке. Но это не означает, что выбранная гипотеза не­ пременно окажется истинной или даже наиболее правдоподобной.

Специфические требования к научным гипотезам заслуживают

особого внимания, потому что они помогают сделать выбор между гипотезами с различной объяснительной и предсказательной силой.

1. Релевантнасть гипотезы. Это есть предварительное условие признания ее допустимой в науке. Термин <<релевантный>> (от англ.

relevaпt - уместный, относящийся к делу) характеризует отношение гипотезы к фактам, на которых она основывается. Если эти факты подтверждают или опровергают гипотезу, то она считается реле­

вантной к ним. Поскольку любая гипотеза выдвигается либо для объяснения фактов известных, либо для предсказания неизвестных, то гипотеза иррелевантная, т.е. безразличная к ним, не будет пред­ ставлять никакого научного интереса.

2. Проверяемость гипотезы. В эмпирических науках это требова­

ние всегда связывали с возможностью сопоставления ее следствий с результатами наблюдений или экспериментов. Отсюда, разумеется, не вытекает требование эмпирической проверки каждой гипотезы.

Как мы уже отмечали, речь должна идти о принципиальной возмож­ ности такой проверки. Известно, что многие фундаментальные ги­ потезы науки содержат в своем составе понятия о ненаблюдаемых объектах, их свойствах и отношениях, например об электромагнит­ ных волнах, элементарных частицах, кварках и т.п. Об их существо­ вании можно судить только косвенно, а именно по результатам, ко­ торые регистрируются с помощью приборов. С развитием науки, проникновением ее в глубинные структуры материи возрастает чис­ ло гипотез более высокого теоретического уровня, которые вводят различные ненаблюдаемые объекты. А это требует усложнения и со­ вершенствования экспериментальной техники для их проверки.

Таким образом, прогресс в научном исследовании сопровожда­ ется, с одной стороны, выдвижением более абстрактных гипотез, содержащих ненаблюдаемые объекты, а с другой - совершенство­ ванием наблюдательной и экспериментальной техники. Можно ли в этой связи говорить о непроверяемых гипотезах?

Обычно различают три рода непроверяемых гипотез.

Во-первых, принципиально непроверяемыми являются гипотезы,

структура которых не допускает проверки с помощью возможных

фактов или же когда они создаются специально для оправдания данной гипотезы, которые получили название ad hoc гипотез!. Для пояснения характера таких гипотез обратимся к конкретному при­ меру из истории физики.

Чтобы проверить гипотезу о существовании мирового эфира, американский физик А. Майкельсон осуществил оригинальный эксперимент, с помощью которого выяснил, что эфир не оказывает никакого влияния на скорость распространения света2. Для объяс­ нения этого факта бьша выдвинута гипотеза Лоренца - Фицдже­ ральда, которая предполагала, что отрицательный результат вызван сокращением линейных размеров плеча интерферометра, движуще­ гося в одинаковом направлении с движением Земли. Вследствие этого гипотеза оказалась принципиально непроверяемой и поэтому приобрела характер гипотезы типа ad hoc. Несостоятельность гипо­ тезы Лоренца - Фицджеральда бьша доказана в теории относи­ тельности: Эйнштейн установил, что понятия пространства и вре­ мени имеют относительный, а не абсолютный характер.

Во-вторых, универсальные математические и философские ги­ потезы, имеющие дело с крайне абстрактными понятиями и сужде­ ниями, не допускают эмпирической проверки их следствий. Проводя демаркацию между ними и эмпирически проверяемыми гипотеза­ ми, Поппер бьш совершенно прав, когда в отличие от логических позитивистов не объявлял философские гипотезы бессмысленными суждениями. Что касается математических гипотез, то они должны найти рациональное обоснование при их применении в естество­ знании, технических и других науках. Философские же гипотезы имеют универсальный характер, поэтому их проверка и обоснова­ ние осуществляются в ходе всей рационально-познавательной и практической деятельности человечества.

В-третьих, нередко следствия некоторых гипотез нельзя прове­ рить существующими в данный период времени средствами наблю­ дений и экспериментов. Создатель первой неевклидовой геометрии Н.И. Лобачевский стремился убедить современников в том, что его

<<воображаемая>> система геометрии может реализоваться в окру­

жающем пространстве. В <<ПангеометриИ>> он писал: <<Один опыт только может подтвердить истину предположения (о сумме внут­ ренних углов треугольника. - ГР.), например измерение на самом

деле трех углов прямолинейного треугольника...>>. Сообщают, что Гаусс даже предпринял специальные измерения углов треугольника, образованных тремя горными вершинами, но не обнаружил откло­ нения от евклидавой геометрии. Разница оказалась в пределах оши-

 

 

1 Ad hoc - гипотеза, придуманная для данного случая или данной цели.

2 Физический энциклопедический словарь 1 Под ред. А.М. Прохорова. - М.,

1995. - С. 225.

бок измерения. После создания Эйнштейном общей теории отно­ сительности удалось показать, что реальные свойства физического пространства более адекватно описываются геометрией переменной отрицательной кривизны Б. Римана. Приведенный пример показы­ вает, что, во-первых, геометрические гипотезы- именно такими яв­ ляются ее аксиомы - проверлютея с помощью физических теорий, а во-вторых, сама проверка и связанные с ней измерения имеют от­ носительный характер.

С развитием науки и экспериментальной техники совершенст­

вуются как ее теоретические методы, так и измерительные средства.

Поэтому в науке существуют некоторые гипотезы, которые в дан­ ный период времени невозможно проверить, потому что либо из них невозможно вывести эмпирически проверяемые следствия, ли­ бо нельзя точно измерить соответствующие эффекты. Такая участь постигла, например, единую теорию поля, над которой многие годы работал Эйнштейн, а также гипотезу о существовании гравитонов - частиц поля тяготения.

3. Совместимость гипотез с существующим научным знанием. Это требование вытекает из общего методологического принципа о пре­ емственности в развитии научного знания. Действительно, совре­ менное научное знание представляет собой не совокупность раз­ розненных фактов, отдельных обобщений и гипотез, а определен­ ную логически связанную систему. Вот почему отдельная гипотеза не должна противоречить не только установленным фактам, но и обоснованному теоретическому знанию. Но это требование также нельзя абсолютизировать, ибо в противном случае наука свелась бы к простому накоплению информации и поэтому невозможны бьши бы коренные, качественные изменения в ее развитии, называемые научными революциями.

Требование совместимости выдвигаемых гипотез с существую­ щим научным знанием скорей всего можно отнести к тому этапу развития науки, который Т. Кун в своей книге <<Структура научных революций>> называет нормальным периодом ее эволюции. В этом случае достаточно хорошо провереиная и обоснованная гипотеза должна войти в качестве элемента существующей научной парадиг­ мы. Точнее говоря, она будет решением частной задачи или, по терминологии Куна, некоторой головоломки в рамках нормальной науки. Только гипотезы, кардинально меняющие облик науки, та­ кие, как гипотеза о строении атома или космологической эволюции Вселенной, оказываются несовместимыми с существовавшим преж­ де научным знанием.

4. Обояснительная и предсказательная сила гипотез. Под объяс­ нительной силой гипотезы или любого другого суждения в логике понимают количество дедуктивных следствий, которое можно из нее вывести. Если из двух гипотез выводится неодинаковое число

следствий, тогда большей объяснительной силой будет обладать та из них, из которой выводится большее количество следствий, под­ тверждаемых фактами, и наоборот. Когда Ньютон выдвинул свою гипотезу об универсальной гравитации, то она оказалась в состоя­ нии объяснить не только те факты, которые бьши объяснены зако­ нами Галилея и Кеплера, но и дополнительное количество новых фактов. Только после этого она стала законом всемирного тяготе­ ния. В свою очередь, факты, которые оставались необъясненными в ньютоновской теории (равенство инертной и гравитационной масс, движение перигелия Меркурия), сумела объяснить общая теория относительности Эйнштейна.

Хотя логическая структура предсказания гипотезы по форме

совпадает со структурой объяснения, методологически они принци­ пиально отличаются друг от друга: во-первых, объяснение имеет дело с фактами существующими, а предсказание - с событиями и явлениями, которые могут возможно произойти или нет; во-вторых, оценка предсказаний всегда дается в вероятностных терминах, сле­ довательно, и сравнение гипотез по предсказательной силе при прочих равных условиях осуществляется вероятностными методами.

В связи с этим заслуживает внимания сравнение двух конкури­

рующих гипотез по предсказательной силе, которое является логи­ ческой основой решающего эксперимента. Пусть имеются две гипо­ тезы Н1 и Нъ причем из первой выводится предсказание Е1, а из второй - несовместное с первым предсказание Е2. Тогда если в ре­ зультате эксперимента будет подтверждена гипотеза Н1, то тем самым будет опровергнута гипотеза Н2.

На идею решающего эксперимента опирался еще Х. Колумб, а

после него Н. Коперник при доказательстве шарообразности Земли. Наблюдая отдаление корабля от пристани, Колумб указывал, что сначала невидимыми оказываются его корпус и палуба и только по­ том исчезают из поля зрения его верхние части и мачты с парусами.

Ничего подобного не было бы, если бы Земля имела плоскую, а не сферическую форму.

5. Критерий простоты гипотез. В истории науки не раз бывали случаи, когда две конкурирующие гипотезы одинаково удовлетво­ ряли всем перечисленным выше требованиям. Тем не менее только одна из них оказывалась приемлемой именно в силу своей просто­ ты. Самым известным историческим примерам может служить судьба гипотез об <<устройстве мира>> Птолемея и Коперника. В ги­ потезе Птолемея в центре мира находится Земля, от которой проис­ ходит ее название <<геоцентрическая система мира>> (от греч. Geo - Земля). Вокруг нее вращается Солнце и другие планеты. Чтобы согла­ совать предсказания своей гипотезы с данными наблюдений, Пто­ лемею пришлось построить сложную геометрическую конструкцию, в которой планеты перемещались по малым окружностям, назван-

ным эпициклами, а они, в свою очередь, двигались по орбитам. По мере расхождения предсказаний с наблюдениями гипотетическая конструкция становилась все более сложной и запутанной.

Гелиоцентрическая гипотеза Коперника сразу покончила с эти­ ми трудностями, поставив в <<Центр мира>> Солнце, от которого происходит ее название (от греч. Helios - Солнце). Несмотря на кажущееся противоречие этой гипотезы с наблюдаемым движением Солнца, а не Земли, и упорное сопротивление церкви ее призна­ нию, она в конце концов победила не в последнюю очередь благо­ даря своей простоте, ясности и убедительности.

В связи с этим возникает важный методологический вопрос: о

какой простоте идет речь в научном познании? Ведь гипотеза Пто­ лемея с точки зрения здравого смысла кажется проще и очевиднее, поскольку она согласуется с нашими непосредственными наблюде­

ниями. Значит, простота гипотезы в субъективном смысле, связан­ ная с наглядным ее представленнем и легкостью понимания, не может служить критерием простоты в науке. Поэтому в ней просто­ та рассматривается скорее с интерсубъективной точки зрения и со­ держит три различных смысла: во-первых, одна гипотеза будет про­ ще другой, если она содержит меньшее число исходных посьшок для вывода следствий; во-вторых, простота связана с общностью гипотезы и определяется глубиной ее содержания и существенным характером исследуемых свойств; в-третьих, в наиболее развитых науках, где используется математический аппарат, простотаи общ­ ность гипотезы сопровождаются усложнением ее математического аппарата. <<Чем проще и фундаментальнее становятся наши допу­ щения, - отмечают А Эйнштейн и Л. Инфельд, - тем сложнее математическое орудие нашего рассуждениЯ>>!. Свой тезис они обосновывают сравнением общей теории относительности с теори­ ей тяготения Ньютона, математический аппарат которой проще теории относительности, но исходные допущения имеют менее фундаментальный характер.

Эвристические принципы поиска гипотез. Процесс генерирова­ ния новых научных идей и гипотез представляет собой самую труд­ ную и творческую стадию научного поиска, в котором решающую роль играют интуиция, воображение и талант ученого. Именно поэтому такой процесс не поддается алгоритмизации и точному логическому анализу. Когда же новая гипотеза будет найдена и точно сформулирована, ее дальнейшая разработка ведется с помо­ щью рациональных, логических и эмпирических методов исследо­ вания. Однако это не исключает использования логических и ме­ тодологических средств и приемов для целенаправленного и орга­ низованного поиска истины.

 

1 Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. - М., 1948. - С. 198.

В период формирования и становления опытного естествозна­ ния в:XVII-XVIII вв. большие надежды возлагались на индукцию как единственный способ рассуждения, направленный на получе­ ние общих заключений из частных фактов наблюдений и экспери­ ментов. Основатель индуктивной логики Бэкон считал аристотелев­ скую силлогистику совершенно непригодной для опытных наук.

<<Логика, которой теперь пользуются, - писал он в:XVII в., - скорее служит укреплению и сохранению заблуждений, имеющих основание в общепринятых понятиях, чем отысканию истины>>l.

Однако, как мы видели, его попытка построить <<Новый Орга­ НОН>> мышления, в котором научные истины получались бы по ка­ нонам созданной им индуктивной логики чуть ли не механически, оказалась утопией. Милль, предпринявший в XIX в. систематиза­ цию канонов Бэкона, пришел к выводу, что с их помощью можно установить лишь простейшие причинные зависимости между эмпи­ рически наблюдаемыми явлениями и их свойствами. В настоящее время среди сторонников гипотетико-дедуктивного взгляда на науку существует тенденция рассматривать индукцию именно как метод подтверждения гипотез, происхождение которых либо относится к компетенции психологии, либо остается неизвестным. С этой точки зрения, как мы отмечали, задача методологии науки ограничивается лишь проверкой гипотез, т.е. выведением логических следствий из них и сравнением их с данными наблюдений и экспериментов.

Однако многие оппоненты гипотетико-дедуктивного взгляда на науку справедливо указывают, что недедуктивные методы рассуж­ дения, например индукция, аналогия и статистика, играют важную эвристическую роль в науке, помогая в поиске истины, приближая к ней. Еще в XIX в. известный английский историк науки У. Уэвелл в полемике с Миллем отмечал, что индукция, используемая в науке, не ограничивается простым накоплением подтверждающих гипотезу фактов. Она стремится выявить общность между ними и создать соответствующие понятия.

Эта идея о концептуализации эмпирических фактов получила более детальную разработку в абдуктивных умозаключениях Пирса. Он поставил перед собой цель - найти эвристические методы поис­ ка гипотез, наилучшим образом объясняющих эмпирические факты. От традиционного индуктивного подхода он отказался потому, что этот метод не обращает никакого внимание на имеющиеся эмпири­ ческие данные. Между тем именно тщательный логический и тео­ ретический их анализ дает возможность выявить связь между ними и, как отмечал еще У. Уэвелл, зафиксировать ее в понятиях. Такой анализ оказывается важнее, чем простое накопление фактов, потому что он, во-первых, раскрывает определенное единство между фак-

тами, во-вторых, помогает сформулировать пробную теоретическую гипотезу, объясняющую эти факты. Дедуктивные следствия из этой гипотезы могут натолкнуть на поиск других фактов, подтверждае­ мых и объясняемых ею. Индукция, по мысли Пирса, служит для поиска и подтверждения новых фактов. Если обнаружится расхож­ дение между фактами и объясняющей их гипотезой, то выдвигается новая гипотеза. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не бу­ дет найдена гипотеза, наилучшим образом объясняющая все имею­ щиеся факты1. Таким образом, в абдуктивном рассуждении участву­ ют такие логические операции, как образование понятий при анали­ зе фактов, дедукция - при выводе логических следствий из гипотезы и индукция - при оценке и подтверждении фактов. <<Абдукция, - писал Пире, - должна охватить все операции, посредством кото­ рых возникают новые теории и понятия>> 2.

Хотя абдуктивные рассуждения, как и индуктивные, в принципе

приводят к вероятностным заключениям, но степень их надежности выше индуктивных обобщений, потому что они в отличие от ин­ дукции не только подтверждают гипотезы, но и лучше приближают их к истине, а также ориентированы на выбор гипотезы, наилуч­ шим образом объясняющей эмпирические факты. Все вышесказан­ ное свидетельствует о том, что все недедуктивные рассуждения (аб­ дукция, аналогия, индукция и статистика), заключения которых ве­

роятны в той или иной степени, представляют собой эвристические методы поиска истины, ориентирующиеся на логику. Поэтому они скорее имеют дело с формой, чем с содержанием рассуждений. Кон­ кретное содержание рассуждений меняется от одной науки к другой, и на первый взгляд кажется, что в их рамках или в рамках ряда род­ ственных наук трудно надеяться на создание специфических эври­ стических приемов или способов поиска истины, которые для отли­ чия называют регулятивными принципами.

Для физики и математического естествознания в целом наибо­ лее распространенным является принцип соответствия, который бьш впервые применен при построении математического аппарата

квантовой механики. Согласно этому принципу, исходные понятия и посьшки двух родственных гипотез или теорий, например класси­ ческой и квантовой механики, определенным образом соответству­ ют друг другу. Поэтому посьшки квантовой теории в предельном случае переходят в посьшки классической теории. В свою очередь, посьшки классической теории можно использовать в качестве эври­ стического средства для поиска квантовой гипотезы. Впервые такую попытку <<применения квантовой теории на такой точке зрения, ко­ торая дает надежду рассматривать теорию квантов как рациональ-

 

 

1 См.: Рузавин Г.И. Логика и основы арrументации.- М., 2003.- С. 120-126.

2 Peirce Ch. S. Essays in the Philosophy ofScience.- N. У., 1957.- Р. 237.

ноерасширение наших обычных представлений>>1, предпринял вы­ дающийся датский физик Нильс Бор. В неявной форме принцип соответствия применялея уже при концептуальной проверке специ­ альной и общей теории относительности, когда утверждения общей теории относительности в предельном случае переходили в утвер­ ждения специальной теории.

В качестве эвристического средства научного поиска часто ис­ пользуется также мысленный эксперимент, который дает возможность отвлечься от ряда несущественных особенностей реальных процессов и явлений. Самым простым примерам такого эксперимента, как го­ ворилось в главе 3, является установление закона инерции в класси­ ческой механике. Мысленно уменьшая воздействие внешних сил на тело, путем предельного перехода можно освободиться от действия всех сил и таким образом рассмотреть идеальный случай инерциаль­ ного движения, когда на тело перестают действовать внешние силы, и оно либо остается в покое, либо движется равномерно и прямоли­ нейно. Более сложным примерам является мысленный эксперимент со свободно падающим лифтом, который стал для Эйнштейна <<путе­ водной нитью в создании общей теории относительности>> 2.

В последние годы для эвристического поиска все чаще приме­

няются концептуальные и математические модели, в особенности

компьютерный, или вычислительный, эксперимент. Во всех подоб­ ных моделях исследуемые процессы представлены в форме знако­ вых систем, в том числе в математических моделях - в виде урав­ нений и других абстрактных структур. Компьютерный эксперимент отличается от других тем, что в нем вычисляются все варианты ма­ тематического уравнения модели и путем сравнения их с действи­ тельностью выбирается наилучший вариант.

В заключение отметим, что все рассмотренные выше приемы и способы эвристического поиска не гарантируют построения гипоте­ зы, которая может оказаться истинной и даже наиболее правдопо­ добной. Они лишь облегчают, систематизируют и организуют поиск истины. Окончательный же ответ на вопрос об истинности гипоте­ зы дает ее эмпирическая и практическая проверка.

Проверка научных гипотез. Общая схема проверки гипотезы мо­ жет быть представлена в двух формах.

1. В случае подтверждения гипотезы имеют следующий вид:

Если Н, то Е или [ (Н::::> Е) и--. Е]=> р(Н/Е) Е -истинно

Н- вероятно

где Н- гипотеза или обобщение; Е - свидетельство, подтверждающее его;

р(Н/ Е) - вероятность гипотезы Н на основе свидетельства Е.

 

1 Бор Н Избранные научные труды. Т. 1. - М.: Наука, 1970. - С. 334.

2 Борн М Физика и теория относительности 'j Эйнштейн и развитие физико-ма­ тематической мысли. - М., 1962. - С. 81.

Следует обратить особое внимание на то, что подтверждение следствия гипотезы имеет не окончательный, а относительный ха­ рактер, так как не исключается возможность обнаружения другого свидетельства или факта. который может опровергнуть гипотезу. Именно поэтому рассматриваемая схема не является логическим законом или правилом вывода. В отличие от нее опровержение гипо­ тезы на основе ложного следствия действительно представляет логи­ ческое правило вывода, которое в логике известно как modus tollens.

2. Правило логического опровержения гипотез имеет следую- щий вид:

Если из Н следует Е или [(Н::::> Е) & -.Е]::::> -.Н

Е-ложно

Н -ложно

С логической точки зрения опровержение гипотезы имеет оконча­ тельный характер, поэтому ложная гипотеза отбрасывается.

С помощью дедукции следствий из гипотез и других общих ут­

верждений науки (обобщений, законов и теорий) делаются, как из­ вестно, прогнозы и предсказания, которые являются наиболее убе­ дительными свидетельствами правдоподобности их истинности. В таких науках, как астрономия, физика или химия, такие предсказа­

ния отличаются особой точностью. Например, в астрономии пред­ сказания солнечных и лунных затмений рассчитываются на десятки и сотни лет вперед, а физика с помощью своих теорий предсказала существование не только молекул и атомов, но и элементарных частиц материи. Однако в отличие от обобщений универсального характера, которые применяются в наиболее развитых отраслях ес­ тествознания, в социально-экономических и гуманитарных науках ученые и исследователи опираются преимущественно на статисти­ ческие обобщения, заключения которых только вероятны.

Исследование и проверка гипотез не служат конечной целью нау­

ки. Они представляют собой лишь путь к открытию законов науки, поскольку именно гипотезы наиболее общего характера, тщательно подтвержденные, обоснованные и проверенные, становятся зако­

нами. Но законы науки также не являются абсолютными истинами, а только относительными.