Эвристические принципы отбора гипотез

Требования к научным гипотезам, о которых говорилось выше, дают возможность исключить из рассмотрения явно несостоятельные и неправдоподобные гипотезы. Однако они не указывают никаких путей и способов поиска более правдопо-добных гипотез. Речь в данном случае не идет о каком-то без-ошибочном способе поиска, который непременно гарантирует успех, а скорей о выработанных научным познанием эвристи-ческих приемах и методах, облегчающих поиск истины, делающих его более организованным, целенаправленным и систематическим.

Подобные поиски новых научных истин путем формирования правдоподобных гипотез и предположений стали предприниматься с возникновением экспериментальной науки, изучающей процессы и явления природы с помощью наблюдения и опыта. Как мы видели, именно на стадии накопления и систематизации первоначальной информации в такой науке происходило установление эмпирических обобщений, гипотез и законов, а в связи с этим значительное распространение получил индуктивный метод.

 

¹ Рузавин Г.И. Логика и аргументация. — М.: ЮНИТИ, 1997. — С.44.

¹ Эйнштейн А, ИнфелъдЛ. Эволюция физики. — М.: Молодая гаардия, 1948. — С. 198.

торых опровергаются этими данными, пока не приходят к одной из возможных гипотез. Этот способ часто называют «отрицательным подходом к истине». Такой же характер по существу имеет и критерий фальсификации К. Поппера. Во всех подобных случаях индукция используется не для открытия, а для проверки и подтверждения гипотез. Во всем дальнейшем изложении, следуя классификации умозаключений выдающегося американского логика и философа Ч.С. Пирса, мы будем именно в таком смысле применять индукцию. Тем не менее мы не отказываемся от индукции проблематической, основанной на изучении определенной группы явлений, для получения эмпирических обобщений и законов. В связи с этим нам представляется совершенно необоснованной позиция К. Поппера, который полностью отвергает индукцию как способ рассуждения, поскольку ее заключения не имеют окончательного, достоверного характера. Действительно, заключения индукции,в отличие от дедукции, только правдоподобны, но дедукция делает свои выводы в основном от общего к частному, но чтобы получить даже простейшее обобщение или эмпирически закон, необходимо обратиться к правдоподобным рассуждениям, в частности к индукции. В свою очередь такие обобщения можно проверить с помощью дедукции. Поэтому в реальном процессе научного исследования индукция и дедукция оказываются взаимосвязанными и дополняющими друг друга аспектами исследования.

В силу сказанного, позиция К. Поппера, предлагающего превратить процесс научного исследования в непрерывный процесс «проб и исключения ошибок», представляется нам неубедительной. Он советует «выдвигать смелые догадки на пробу, чтобы исключить их потом в результате противоречия с наблюдениями»¹. Очевидно, что не только догадки, но особенно гипотезы в ходе исследования должны подвергаться обоснова-нию и проверке, причем не только экспериментальной, но и теоретической. Ведь прежде чем ученые предложат гипотезу для экспериментальной проверки, они немало должны потру-диться над тем, чтобы она была согласована со всем имею-щимся теоретическим и эмпирическим знанием в данной области науки. Однако, кроме наличного знания, они стремятся опереться также на некоторые общие нормы рассуждений, ко-торые можно разделить во-первых, на эвристические принципы,

¹ Popper К. Conjectures and Refutations. — P. 46.

во-вторых, регулятивные правила. Соблюдение норм в таких правдоподобных рассуждениях, как индукция, аналогия и статистика, делают научный поиск более систематическим, целенаправленным и организованным и тем самым коренным образом отличают его от бесцельного и неэффективного способа непродуманных догадок и опровержений. Таким образом, со-блюдение эвристических принципов делает путь к правдоподобной гипотезе менее трудным и более надежным, хотя и неоднозначно определенным.

Обсуждение этих вопросов начнем с рассмотрения тех норм, которые отличают применение индукции в науке от ее использования в обыденном познании. Обычно в последнем случае прибегают к отдельным, изолированным обобщениям некоторой группы фактов, а само обобщение относится к непосредственно наблюдаемым свойствам предметов и явлений. Разумеется, даже накопление некоторого числа фактов с помошью простейшей индукции через перечисление дает исследователю определенную уверенность в том, что его обобщение Или гипотеза не является случайной догадкой и произвольным Допущением. Дальнейшие уточнения в рамках индуктивных методов рассуждения могут способствовать корректировке и мо-ификации гипотезы.

В качестве иллюстрации обратимся к традиционному примеру, приводимому обычно в учебниках логики для демонстрации недостоверного характера заключения индукции: «Все лебеди белые». Ненадежность такого индуктивного обобщения станет ясной для всякого, кто обратит внимание на то, что в немвыбрано несущественное свойство, которое предполагается не зависящим от места обитания этих птиц, климата, характера питания и т.п. условий. Несмотря на недостоверный характер этого индуктивного обобщения, степень его правдоподобности может быть увеличена за счет дополнительного исследования тех конкретных условий и обстоятельств, с которым оно связано. В самом деле, в нашем примере для этого достаточно было выявить существенную связь цвета перьев с анатомо-физиологической структурой лебедей, их зависимость от различных условий окружающей среды и затем собрать факты, видетельствующие об их окраске в разных местах обитания. Поэтому при использовании индукции в научном исследовании стремятся выявить не только сходные факты, но и факты несходные, отличающиеся от первых, но подтверждающие гипо-

тезу. Но самое главное — свойства или отношения, которые обобщаются в индуктивном обобщении или гипотезе, должны отражать существенные, закономерные связи между исследуе-мыми свойствами предметов и явлений. В связи с этим небезынтересно рассмотреть вопрос, который в свое время задавал Дж. С. Милль: почему иногда одного случая достаточно, чтобы убедиться в справедливости гипотезы универсального характера, тогда как бесчисленное множество сходных случаев не меняет веры в нее? Он также пытался найти такой способ рассуждения, для которого исследования одного случая достаточно, чтобы убедиться в его правдоподобности, в то время как сотни сходных случаев ничего существенного не добавляют к его вероятности. Милль даже полагал, что тот, кто найдет ответ на этот вопрос, покажет, что он знает о философии логики больше, чем мудрейшие из древних, и разрешит проблему индукции.

На самом деле найти ответ на миллевский вопрос сравни-тельно нетрудно, если проводить различие между разными видами подтверждающих общую гипотезу случаев. Очевидно, что если рассматриваемый случай является репрезентативным для соответствующего типа предметов или явлений, т.е. в нем внутренне связаны существенные их свойства, тогда отпадает необ­ходимость исследования других случаев, чтобы убедиться в правдоподобности гипотезы. Например, из химии нам известно, что золото представляет собой благородный металл (атомный номер 79), желтого цвета, ковкий, химически весьма инертный, на воздухе не окисляется даже при нагревании. Все внешне наблюдаемые его свойства определяются внутренней структурой атомов. Поэтому любую металлическую вещь с таким свойствами мы безошибочно отнесем к золотым. Если же выбрать у разных предметов какое-либо несущественное общее свойство, то на его основании нельзя их классифицировать. Например, по зеленой окраске забора, книжного переплета, травы нельзя судить о самих носителях этого свойства, так как оно не связано с внутренней их структурой. Эти простые сооб­ражения дают возможность проводить различие между разными случаями верификации гипотез.

Если случай является репрезентативным образцом для подтверждающих примеров обобщения или гипотезы, тогда все другие примеры будут подобны с ним и поэтому вероятность истинности обобщения будет высока. В другом случае она останется низкой.

Другая характерная особенность индуктивных обобщений в науке состоит в том, что в ней подтверждающие случаи одних гипотез подкрепляются аналогичными случаями других гипотез. Поэтому важно различать в нашем познании «общие утверждения, являющиеся относительно изолированными друг от друга, от тех, которые взаимосвязаны в логическую систему и тем самым подкрепляют друг друга»¹. Если на ранних этапах развития науки используются преимущественно отдельные изолированные обобщения и гипотезы, то в дальнейшем все больше начинают применяться логически взаимосвязанные и, следовательно, подкрепляющие друг друга. Это означает, что факты, которые подтверждают данную гипотезу, будут также подтверждать другие, логически связанные с ней гипотезы. Поэтому, напри-' мер, наблюдения и эксперименты, подтверждающие гипотезу Галилея о постоянстве ускорения свободно падающих тел, одновременно подтверждают гипотезу всемирного тяготения, выдвинутую Ньютоном, поскольку первая гипотеза может быть логически выведена из второй.

В отличие от индукции и других форм правдоподобных умозаключений, которые используются во всех науках, регулятивные правила имеют более специальный и частный характер и поэтому применяются лишь в отдельных областях науки, в особенности достигших достаточной теоретической зрелости. Так, например, в физике при построении квантовой теории с успехом был использован принцип соответствия. Согласно этому принципу, основные понятия и исходные посылки двух родственных теорий, например, классической и квантовой ме-ханики определенным образом соответствуют друг другу, так что в предельном случае посылки квантовой теории переходят в посылки классической теории. В свою очередь, посылки классической механики можно было использовать в качестве эвристического средства для нахождения посылок квантовой механики. Впервые такую попытку «применения квантовой теории на такой точке зрения, которая дает надежду рассмат-ривать теорию квантов как рациональное расширение наших обычных представлений»² предпринял выдающийся датский физик Нильс Бор. В неявной форме принцип соответствия

^J Cohen M., Nagel E. An introduction to Logic and Scientific Method-L., Routledge &

Paul, 1964.-. P. 281.

^г Бор К Избранные научные труды. T.I. — М: Наука, 1970. — С. 334.

|_; 4 Рукяич Г.И.

применялся уже при концептуальной проверке специальной и общей теории относительности¹.

Другими широко известными эвристическими средствами научного поиска являются мысленный эксперимент и построение различных видов моделей изучаемых процессов. Мысленный эксперимент дает возможность отвлечься от целого ряда огра-ничений реальных процессов, идеализировать их и тем самым рассматривать в предельных условиях и состояниях. Так, например, к закону инерции основоположники механики Галилей и Ньютон пришли в результате идеализированного эксперимента, ибо никакой реальный эксперимент не дает возможности освободиться от воздействия на тело внешних сил. Нередко обращался к мысленному эксперименту и создатель теории относительности А. Эйнштейн. Как вспоминал М. Борн, мысленный эксперимент со свободно падающим лифтом послужил для него «путеводной нитью в создании общей теории относительности»².

Построение моделей, причем не только наглядных, но так-же концептуальных и математических, сопровождает процесс научного поиска от его начала до конца, давая возможность охватить в единой системе наглядных или абстрактных образов основные особенности исследуемых процессов. В последние годы с появлением быстродействующих компьютеров стало возможным" строить более сложные математические модели. Сравнивая различные варианты компьютерных моделей, можно выбирать наиболее оптимальные значения величин сложных реальных процессов и таким способом осуществлять компьютерный, или вычислительный, эксперимент.

Возвращаясь к вопросу о роли эвристических методов и средств научного поиска, в частности индукции и других прав-доподобных рассуждений, следует особо подчеркнуть, что они осуществляют скорей нормативную, чем прескриптивную функцию. Так, уже правила дедукции устанавливают нормы, соблюдение ко-торых обеспечивает логическую обоснованность доказательства, но они не содержат предписания, с помощью которых можно бы-ло бы выводить теоремы из аксиом. Для индукции вообще не су-ществует каких-либо точных правил, и поэтому ее нормы пред-

¹ Бунге М. Философия физики. — М.: Прогресс, 1975. — С. 289.

² Борн М. Физика и теория относительности//Эйнштейн и развитие физико-математической мысли. — М.: Изд-во АН СССР, 1962. — С. 81.

ставляют собой скорей рекомендации для целенаправленного и систематического поиска, чем строгие правила или алгоритмы.

Критическое отношение к классической теории индукции ясно выявилось в середине прошлого века и обычно связывается с именами таких ученых, как У. Уэвелл, Д. Гершель, Ю. Либих и др. Наиболее четко это отношение было сформулировано У. Уэвеллом, который подчеркивал, что научное открытие представляет собой «счастливую догадку», а не индуктивное заключение из опыта. По его мнению, роль индукции состоит скорее в экстраполяции, или распространении такой догадки на новые случаи. Поскольку процесс открытия новых истин не поддается логическому контролю, то такому контролю должна быть подвергнута проверка выдвигаемых гипотез с помощью дедукции из них следствий. «Частные факты, которые служат основой индуктивного вывода, — писал Уэвелл, — являются заключением в логической цепи дедукций. И таким образом дедукция устанавливает индукцию»¹. Отсюда становится ясным, что процесс научного открытия начинается со «счастливой догадки», которая затем с помощью индукции распространяется на другие случаи и обобщается. Наконец, из этого обобщения посредством дедукции выводятся логические следствия, которые подвергаются эмпирической проверке. Таким образом, подход Уэвелла можно рассматривать скорее как индуктивно-дедуктивный, чем гипотетико-дедуктивный. Последнее название он приобрел уже в нашем столетии под влиянием критики индукции и ограничения задач логики и методологии научного познания контекстом обоснования новых идей и гипотез.

Основная литература

Баженов Л.Б. Основные вопросы теории гипотезы. — М.: Высшая школа, 1961.

Копнин П.В. Гипотеза и познание действительности. — Киев.: Наукова думка, 1962.

Поппер К. Логика и рост научного знания — М.: Прогресс, 1983.

Рузавин Г.И. Методы научного исследования — М.) Мысль, 1974.

¹ Whewell W. Nowum Oiganon Renovatum. — London, 1958. — P. 114.

Дополнительная литература

Введенский A.M. Логика как часть теории познания. — Петроград, 1917.

Попа Д. Математика и правдоподобные рассуждения. — М.: Изд-во иностр. лит., 1957. Пуанкаре А. О науке. — М.: Наука 1983.

Подумайте и ответьте

1. Какие высказывания в логике называют гипотетическими?

2. Как относились к гипотезам в истории науки эмпиристы и рационалисты?

3. Раскройте логическую структуру гипотезы.

4. Почему гипотезу рассматривают как форму развития научного знания?

5. Какие факты называют релевантными к гипотезе?

6. Как определяется статистическая вероятность и где она применяется?

7. В чем заключается различие между субъективной и логической вероятностью?

8. Перечислите основные требования, предъявляемые к научным гипотезам.

9. Чем отличается критерий проверяемости от подтверждения и опровержения гипотез?

10. От чего зависит объяснительная сила гипотез?

11. Какие различные смыслы придаются простоте гипотез?

12. Объясните, почему применение методов индукции Бэкона — Милля требует использования гипотез.

13. Какие индуктивные обобщения применяются на ранних и поздних стадиях развития научного познания?

14. Что представляют собой нормы научного исследования?

15. Чем характеризуются эвристические и регулятивные принципы познания?