Пропедевтическое значение истории науки для теории науки

Рассматривая установления, их взаимосвязи и изменения, которым они подвержены, мы видим, как работа, проделываемая историком науки, дополняет работу теоретика науки. Материал, полученный в результате таких исследований, сам может стать исходным для теоретико-научных размышлений и по этой причине, как уже было сказано, имеет пропедевтическое значение для теории науки. Я позволю себе здесь только четыре замечания, поясняющие как именно это происходит и как на этой основе определяются новые области исследования в теории науки.

Анализ исторических фактов позволяет разработать типологию названных выше установлений и связей между ними, а также причин их принятия или изменения.

Смысл этого замечания ясен из примеров, приведенных выше, относящихся к отдельным установлениям или целям, стоящим за ними. В качестве возможных нормативных понятий, помимо прочих назывались простота, высокая степень фальсифицируемости, наглядность, выполнение определенных каузальных принципов; добавим еще теологические, прагматические или эстетические цели, которые могли бы лежать в основе таких понятий. Но типология, построенная на этом или аналогичном материале, должна служить не просто средством обобщенного описания того, что наблюдалось или наблюдается в науке, а исходным пунктом, определяющим дальнейшие направления развития теории науки. Цель такой систематизации в том, чтобы определенным образом классифицировать допущения современной теории науки, сделать выводы о возможном использовании их в будущем и, наконец, облегчить формулирование новых предпосылок.

Исторический анализ должен выяснить и зафиксировать источники применяемых или формулируемых правил, методов и принципов теории науки.

Понимание этой исторической обусловленности должно предохранить от прогрессирующего вырождения, которое столь часто сопутствует принятию научных концепций - оно начинается с некритического их рассмотрения, затем их выдают за нечто самоочевидное и, наконец, приходят к тому, что исчезает всякая проблематичность. Поэтому осознание исторической обусловленности имеет критическую функцию. Оно снова и снова возвращает нас к истокам научных положений, разрушая ореол их необходимости или неопровержимости. Именно по этой причине историческое сознание делает возможным их отвержение. Теория науки, следовательно, тоже не должна ограничиваться только выявлением и констатацией исторической обусловленности, она должна еще рассматривать подобную обусловленность как единственное достаточное основание адекватной критики. Если история науки может высветить различные основания научных теорий, то в ней могут быть найдены и основания критики этих теорий. Таким образом, мы не только воздаем должное ситуационному комплексу, в котором возникает и работает наука, но и получаем возможность его критики, основанной на точном знании.

Исторический материал должен стать определенной мерой, с которой сопоставляются границы, значимость и применимость научных методов, принципов, постулатов и пр. разрабатываемых учеными-теоретиками. Было бы крайне поучительно проследить за тем, как классики науки в своей практике сплошь и рядом пренебрегали тем, что вошло в доктрины современных теоретиков науки; и, правда, если бы они следовали этим доктринам, им пришлось бы отказаться от своих собственных теорий (об этом подробнее будет сказано в 5, 6, 9, 10 главах).

Всегда, когда предпосылки научных категорий уходят корнями в области, не относящиеся к физике (рано или поздно исследователь обнаруживает эти корни), обсуждение проблем теории науки должно быть расширено так, чтобы оно затрагивало и эти вненаучные области.

Недостаточно поверхностное констатирование того факта, что некоторые установления имеют своими источниками теологические, прагматические или эстетические цели и стремления; сами эти цели должны стать объектом анализа и критики. Разумеется, такой путь ведет далеко за рамки узко трактуемой теории науки - в традиционные сферы философии. Но это неизбежно, если мы ищем обоснования исторически обусловленных установлений.

Все перечисленные выше задачи служат практической цели: выяснить предпосылки точных естественных наук, их исторические основания и границы их применимости. Это выяснение требуется прежде всего для того, чтобы сохранять критическую дистанцию по отношению к данным предпосылкам. Кроме того, оно могло бы помочь в тех случаях, когда возможно использование иных предпосылок, как наличествующих в данной исторической ситуации, так и заново формулируемых.

Суммируя, можно было бы сказать - типология, построенная на основе введенных здесь категорий, сможет стать стимулом для исследовательской рефлексии об условиях научной деятельности, концептуализировать эти условия и показать, что они должны рассматриваться лишь наряду с другими возможными условиями. Тем самым исследователь впервые получает реальную возможность осознать свою деятельность и критически отнестись к ней. С признанием исторической обусловленности и относительности предпосылок научного знания связана новая проблема, встающая перед исследователем: сохраняют ли эти исторические условия и отношения свою обязательность? Пытаясь найти глубинные основания своего выбора, исследователь обращает внимание на его истоки, погружаясь таким образом в проблематику, традиционно относившуюся к философии. Так было со всеми великими исследователями, которые не замыкались в узких границах своей научной специализации. Наконец, эти размышления впервые обеспечивают условия подлинно обоснованного выбора, возможность оставаться при прежних посылках, принять другие, уже сформулированные с помощью введенной типологии, или же попытаться сформулировать весь предпосылочный аппарат заново.

С учетом сказанного ранее очевидно, что, говоря об "обоснованном" выборе, я не имею в виду какой-то абсолютный базис. Речь идет только о том, что исследователь должен быть готовым к рассмотрению всего, что способно стать основанием его выбора. Конечно, множество возможных предпосылок его теоретической деятельности никогда не будет полностью исчерпанным, но любой элемент этого множества должен рассматриваться с позиций, обозначенных выше.

Таким образом, давно известная и все еще нерешенная проблема, поставленная исторической мыслью, проблема, которая, казалось, возникает только в сфере гуманитарных наук, неожиданно для многих появляется и в лоне естествознания. Это означает, что границы между этими двумя сферами науки не могут быть проведены по-старому и с прежней четкостью. В 13 главе мы еще специально остановимся на этом вопросе. Однако сперва попытаемся пояснить приведенные здесь соображения соответствующими примерами из истории науки.

Глава 5. Критика аисторизма теорий науки Поппера и
Карнапа на примере
"Astronomia Nova" Кеплера

Теоретические концепции Кеплера, представленные им в его "Новой астрономии", если рассматривать их под интересующим нас углом зрения, возникли в результате попыток определить орбиту Марса. После многолетних напряженных трудов Кеплер, наконец, признал, что его прежние подходы к этой проблеме были обречены на неудачу. Этот вывод был сделан после того, как выяснилось, что между значениями, вычисленными в соответствии с его гипотезами, и значениями, полученными в наблюдениях Тихо Браге, имелось расхождения в 8'. Кеплер писал:"Нам же, благодаря милосердию Божию, дан в лице Тихо Браге такой добросовестный наблюдатель, что в его наблюдениях ошибка в 8', характерная для птолемеева вычисления, попадается лишь для того, чтобы мы с благодарностью оценили эту милость и воспользовались ею. Наконец, это затруднение дает нам возможность найти истинный вид небесных движений..., установив причины, по каким сделанные предложения были некорректны... Таким образом, эти 8' указали путь к обновлению всей астрономии, они явились материалом для большей части данной работы" ^[42].

Такое утверждение никого не удивило бы в наши дни, разве что своей страстностью. Говорят, что с него берет начало все современное естествознание, ибо решающую роль Кеплер отводил данным наблюдения. В принципе это верно, однако, не следует при этом забывать, что беззаботность, с какой прежде обращались с данными наблюдения, то равнодушие, с каким воспринималось даже большее расхождение с ними, чем те 8', из-за которых Кеплер решился отвергнуть гипотезы о характере марсианской орбиты - почему он и называл их hypothesis vicaria, то есть временными или рабочими гипотезами - никак не могут быть отнесены на счет низкого уровня науки или личной несостоятельности ученых. В действительности, подобное отношение было тесно связано с теоретическими воззрениями, господствовавшими со времен Птолемея. Лежащая в основе этих воззрений формула, так называемая аксиома Платона, гласившая, что небесные тела движутся по кругам с постоянной угловой скоростью, отталкивалась от метафизики, согласно которой земной и небесный порядок вещей принципиально различны как несовершенное и совершенное, как низшее и высшее. Эта идущая от античности теория была отчетливо ориентирована на "спасение явлений" (svzein ta fainomena); поэтому метафизика служила ей средством, при помощи которого вносился порядок в хаос явлений. Когда же это не вполне удавалось, под рукой всегда было объяснение. Разве можно слепо доверять чувствам?! И в особенности недопустимо это по отношению к объектам, столь возвышенным и удаленным, как небесные тела. Ощущения могли быть более или менее достоверными, когда они доставлялись вещами подлунного мира, но на их основании нельзя было с уверенностью судить о движениях небесных тел.

Мы были бы слишком наивны, если бы усмотрели в решительном отказе Кеплера от этого, идущего с древних времен, отношения к данным наблюдения свидетельство победы разума и науки в их современном понимании. На самом деле Кеплер только показал, что он руководствуется иными метафизическими идеями, чем его оппоненты. За его приведенными выше словами стояли фундаментальные теолого-гуманистические тезисы Коперника: Творение по своей структуре доступно человеческому познанию и, следовательно, дух не может противоречить восприятиям; нет непреодолимых различий между вышним и подлунным мирами, а Земля - одно из тел вселенского хоровода; Вселенная устроена по принципу простоты и т.д. [43]. Но система Коперника со всеми ее теолого-гуманистическими предпосылками в духе Ренессанса на самом деле была даже менее обоснована, чем современная ей птолемеевская система. И, как уже отмечалось, чтобы поддержать эту систему, нужно было прибегать к тем же средствам, какие использовались аристотелианцами, то есть выдвигать теологические аргументы против теологических и метафизические аргументы против метафизических. Новая система не имела неоспоримого и единого основания, которое позволило бы судить о ее истинности, тем более, что само вращение Земли оставалось неразрешимой загадкой до тех пор, пока сформулированный Ньютоном принцип инерции не объяснил, почему живущие на Земле люди не ощущают этого вращения ^[44].

Решение Кеплера последовать за Коперником, а значит, признать ощущения и данные наблюдений высшей инстанцией, прежде всего было спонтанным актом, а не выводом из рациональных (как бы мы их ни понимали) рассуждений. Следовательно, идеи Кеплера вырастают из культурного контекста, уже готового к тому, чтобы отвергнуть систему Птолемея.

5.1. Теоретико-научный анализ "Новой астрономии" Кеплера

Когда первоначальные попытки Кеплера вычислить орбиту Марса потерпели неудачу, это натолкнуло его на мысль заняться вычислениями орбиты Земли ^[45].

С этой целью, используя теорию Тихо Браге, он вычислил гелиоцентрическую позицию Марса (точка М на рис. 1) и Земли (точка Е) в данный момент времени

Т. Углы E и m, образованные соответствующими радиус-векторами и диаметром, на котором расположен сегмент АС, дают представление о том, как была определена эта позиция. Следует только напомнить, что на рис. 1 орбитальные отношения изображены не так, как это было у Тихо Браге, а так, как они были впервые вычислены Кеплером с помощью данных Тихо.

Очевидно, гелиоцентричность здесь - это отнесенность к точке С; но, как было известно уже Тихо Браге, эта точка не соответствует ни Солнцу (точка А на рис. 1), ни, как могло бы казаться, центру орбиты Земли (точка В), хотя последнее стало известно позднее. Связав положение Марса с положением Земли (геоцентрическая долгота), Кеплер смог вычислить параллакс ЕМС и угол СЕМ [46]. Отсюда можно было получить относительное расстояние Земли от точки С (по закону синусов) из уравнения

где СМ = 100,000. Затем Кеплер выбрал другой момент Т', когда Марс опять находился в том же положении, проделав полное обращение по своей орбите, а Земля, учитывая ее собственное движение, находилась в другом положении (точка F на рис. 1). Применяя тот же метод, Кеплер вновь вычислил расстояние от Земли до точки C (CF). Наконец, он выбрал третий момент Т" (а затем и четвертый, который мы здесь опустим); соответственно, он получил третье положение Земли (точка G) и расстояние СG. Из этого он заключил, что С не может быть, как предполагалось, центром окружности, на которой лежали бы все три вычисленные положения Земли. Более вероятно, что эта точка является точкой экванта (punctum aequans), то есть точкой, вокруг которой Земля вращается с постоянной угловой скоростью, поскольку за время перемещения Земли из одной вычисленной точки в другую проходит полный марсианский год, а углы, образованные CE и CF, CF и CG, были равны.

Далее Кеплер собирался вычислить расстояния от точки экванта C и точки Солнца А до орбитального центра B, а также определить линию апсид, то есть диаметра, на котором лежат А, B и С. Однако АB могла быть определена только в том случае, если бы была известна действительная гелиоцентрическая долгота Марса по отношению к точке А (но не ранее названная "гелиоцентрическая долгота" Марса, которая на самом деле определялась по отношению к точке С). Поэтому Кеплер более не мог опираться только на теории Тихо; и он смело возвращается к ранее отвергнутым им же hypothesis vicaria, а ошибку, вытекавшую из их применения, пытается компенсировать грубым приближением в вычислениях. В результате он пришел к следующему выводу: Земля и Марс движутся по круговым орбитам с разделенным эксцентриситетом; две эксцентрические точки C и А (рис. 1) лежат на одной линии апсид, находясь на равном расстоянии от центра окружности по разные ее стороны.

Что же в конечном счете было основанием для такого вывода? Теоретические воззрения, проблематичные даже для самого Кеплера: 1. Теории Тихо (включая утверждения о гелиоцентрических положениях Марса и Земли) и 2. Hypothesis vicaria самого Кеплера, ранее столь решительно отвергаемые им. К тому же он использовал довольно грубое приближение в вычислениях; кроме того, он руководствовался классически-философским допущением о круговом движении небесных тел наряду с данными наблюдений Тихо, считавшимися почти непогрешимыми.

Но ни догматы, ни проблематичные допущения не помешали Кеплеру сделать следующий смелый шаг в сторону не только от Птолемея, но и от Коперника. Он отказывается от попыток строить эквантную окружность, то есть решать задачу, навязанную традицией, и вместо этого пытается выявить закономерность, объясняющую неравномерность орбитальной скорости Земли, вращающейся вокруг Солнца. Снова прибегнув к приближениям, он вычислил, что скорость Земли в точках перигелия и афелия обратно пропорциональна расстояниям до Солнца в этих точках. Этого минимума эмпирических данных оказалось достаточно, чтобы сразу же идти дальше, экстраполируя все точки на орбитальной кривой и распространяя этот вывод на все планеты. Таким образом, Кеплер формулирует следующие универсальные положения:

1. Все планеты движутся по круговым орбитам с разделенным эксцентриситетом; Солнце находится в одной из точек эксцентриситета.

2. Скорость планет обратно пропорциональна их расстояниям от Солнца.