Историческая теория науки Дюгема

Первым, кто сформулировал подобный взгляд, был П.Дюгем [26]. Он говорил, что не мог бы стать физиком, не занимаясь теорией науки, и не мог бы быть теоретиком науки, не будучи историком науки. Именно практика научного исследования и изучения истории науки наглядно показала ему неразрывную связь теории и истории. Двусмысленности и неясности, которыми сопровождаются попытки строить физическую теорию шаг за шагом, следуя одной лишь логической или эмпирической необходимости, и которые так часто обрекают такие попытки на неудачу, заставили его задуматься о возможном теоретическом обосновании такой теории. В результате он пришел к выводу, что оправдание физической системы может быть найдено только в ее истории^[27]. Поэтому я называю его теорию науки "исторической". Начнем с краткого изложения и интерпретации философских взглядов Дюгема.

В основе этих взглядов лежит идея, согласно которой перейти от данных к высказываниям физической теории можно только с помощью сложного механизма перевода, который не допускает однозначной корреляции. Об этом уже шла речь в предыдущей главе, хотя там использовались более современные понятия, чем те, какими располагал Дюгем. Смысл идеи можно было бы выразить следующим образом: один и тот же факт может соотноситься со множеством различных и даже взаимоисключающих теоретических высказываний, поскольку точность измерений зависит от ограничений, внутренне присущих соответствующим измерительным процессам (например, от характера измерительных приборов)^[28]. Кроме того, в измерительных процедурах участвуют понятия, не выводимые в отличие от обыденных понятий из непосредственных восприятий; понятия "электрон" или "электромагнитная волна" принципиально отличаются от таких понятий, как "дерево", "солнце" или "река" тем, что имеют смысл только в контексте сложных физических теорий [29]. К этому надо добавить, что понять работу приборов, участвующих в измерительных процедурах, и судить об адекватности их показаний можно только на основании теорий, в соответствии с которыми построены эти приборы [30]. Поэтому невозможна экспериментальная проверка изолированной гипотезы, ведь каким бы ни был результат эксперимента, он зависит от целой системы теоретических допущений, каждое из которых вообще не может быть проверено в отрыве от остальных^[31].

Поэтому, заключал Дюгем, вопрос о том, следует ли считать данную теорию опровергнутой, зависит от того, каким критерием руководствуется выбор механизма, позволяющего переходить от данных к теоретическим высказываниям. Хотя без такого критерия обойтись нельзя, он не следует с необходимостью ни из каких-либо универсальных свойств познающего разума, ни из природы познаваемых объектов. Перед нами та же проблема выбора, о которой уже шла речь во 2 и 3 главах.

Чем очевиднее выступала эта идея для Дюгема, анализировавшего как собственные научные исследования, так и чужой опыт, тем большее беспокойство она вызывала. Quaestio juris^[32] физичеcкой теории не находила решения, а напротив, приобретала еще большую остроту. Если критерий выбора не является необходимым, не означает ли это торжество произвола в физике? Можно ли тогда полагаться на объективность и беспристрастность решений, на основании которых принимаются или отвергаются физические теории?

Как уже отмечалось, последним гарантом объективности принимаемых решений Дюгем считал историю науки. Только обращение к истории, утверждал он, позволяет нам вообще понять физическую теорию и создает возможность ее всестороннего анализа. Иллюзия произвола в выборе механизма перехода от данных к теоретическим высказываниям проистекает только из чрезмерной абстрактности, неисторичности и односторонности теории науки. История науки, считал Дюгем, напротив, позволяет проследить все глубоко обоснованные стадии развития науки, ведущие к появлению и утверждению научных теорий. Хотя верно, что ни одна из этих стадий не связана с какой-либо необходимостью, тем не менее физике присущ некий "здравый смысл" (bon sens), которым она безошибочно руководствуется в своем историческом развитии^[33].

Этот "здравый смысл", по Дюгему, обладает как исторически обусловленными, так и внеисторическими характеристиками. Первые связаны с конкретной исторической ситуацией: чтобы проникнуть в замыслы исследователя, мы должны изучить все детали и различные возможности познавательной ситуации, в которой реализовался тот или иной замысел. Однако это не означает никаких общеобязательных правил, существующих независимо от конкретных ситуаций. Иногда bon sens позволяет как-то удерживать (несмотря на экспериментальные трудности) даже те теоретические основания, у которых нет прямых доказательств или возможностей непосредственного исследования; иногда же, напротив, он дает возможность отвергнуть ранее некритически принятые основания и заменить их другими. Очевидно, что дюгемовский bon sens не озабочен проблемой универсальных критериев фальсификации или верификации, о которой с такой готовностью рассуждают сегодня. Решения, принимаемые теоретиком, всегда объясняются уникальным историческим контекстом, в котором протекает процесс научного исследования.

"Историческое" поэтому вовсе не означает, что нечто, считавшееся прежде истинным, позднее обнаруживает свою ложность. Имеется в виду другое. "Историческое" означает здесь скорее то, что физическая картина мира в той мере и до тех пор, пока она зависит от механизма перехода от данных к теоретическим высказываниям, возникает в конкретной исторической ситуации и исчезает вместе с последней. С этой точки зрения картина мира - это часть и конституирующий элемент истории; у нее нет вечного и неизменного прототипа, к которому она якобы приближается в своем развитии. Именно так следует понимать мысль Дюгема, хотя сам он использовал для ее выражения другие слова.

По Дюгему, типичная ошибка заключается в том, что забывают об этой исторической обусловленности признанных теоретических суждений и начинают усматривать в них некие универсальные, вечные, самоочевидные истины. Для пояснения своего тезиса Дюгем приводил, в частности, пример Эйлера [34]. Эйлер полагал, что принцип инерции основывается на интуиции чистого разума и что он очевиден даже необразованному человеку. При этом упускалось из виду, что такая очевидность могла появиться только в ходе длительного исторического процесса, каждый шаг которого нельзя было предвидеть заранее, что она является выражением постепенно упрочившейся привычки воспринимать как данность то, что представляет собой плод кропотливой работы и бесконечных дискуссий. Аристотелизм, отвергавший этот принцип, мог бы тоже сослаться на очевидность интуиции (хотя и это было бы верно лишь условно).

В какой мере bon sens физики мог претендовать на сверхисторическую инвариантность? Во-первых, по Дюгему, в основе здравого смысла лежат одинаковые ощущения и мнения; это свидетельствует, что теории упорядочивают явления в соответствии с определенной онтологией [35]. (Такая онтология заставляет, например, рефракцию света отнести к одной области явлений, а отклонение световых лучей - к другой). По причинам уже названным онтология не может найти истинное отображение непосредственно в теоретических построениях, однако Дюгем полагал, что следует верить в некую аналогию между теорией и действительностью, ибо в противном случае пришлось бы признать, что физика - не более, чем игра с тенями [36].

Во-вторых, эта конституирующая мир науки вера в онтологический порядок лежит в основе неизменных правил, фундаментальных принципов, формулируемых теорией науки, которые, по мнению Дюгема, красной нитью проходят сквозь всю историю науки. Эти правила обеспечивают расширение, углубляющееся единство и универсальность физики. Благодаря их выполнению история физики представляет собой процесс непрерывной эволюции. Это означает, что физика постепенно, шаг за шагом становится все более объемной целостностью. В соответствии с этой целью, считал Дюгем, каждый отдельный исследователь должен усвоить весь корпус физического знания своей эпохи, чтобы затем продвинуться в своей работе. Таким образом, далекий и, быть может, недостижимый идеал естествознания заключается в возможности выведения явления из теории, с небольшим количеством как известных, так и еще неизвестных аксиом.

Дюгем пытался продемонстрировать сверхисторическое содержание bon sens на примере ньютоновской теории тяготения [37]. Он усматривал в ней некое непрерывное развитие, направляемое этим содержанием и приведшее к формулировке гравитационных законов. Это развитие представлялось ему следующим образом.

Аристотелизм называл некую точку в центре вселенной oikeios topos [38] тяжелых тел. В противоположность этому воззрению Коперник исходил из идеи универсального стремления всех тел, в том числе и небесных, находиться в единстве друг с другом и принимать сферическую форму. Гильберт, стремясь к еще большей унификации, видел модель этого вселенского тяготения в магните. Кеплер и Мерсенн продвинулись в универсализации еще дальше и постулировали тяготение друг к другу не только частей тел, но и небесных тел, что подтверждалось наблюдениями приливов и отливов. Роберваль говорит уже об универсальном, всеохватывающем взаимном притяжении. Однако сперва Кеплер, Буллиалдус и Кирхнер почти одновременно поняли, что притяжение по вполне понятным причинам должно зависеть от расстояния между телами. Борелли, который в этом отношении был предшественником Гюйгенса, вновь вернулся к античному воззрению, согласно которому некая центробежная сила мешает вселенной стянуться в сингулярность. Развивая идеи Кеплера, Гук приходит к пониманию того, что сила тяготения должна быть обратно пропорциональной квадрату расстояния между тяготеющими телами. И, наконец, Ньютону остается преодолеть только оставшиеся к тому времени нерешенными математические проблемы, которые стояли на пути объединения всех этих гипотез в единую теорию.

Таким образом, Дюгем всюду видел развивающееся единство и, следовательно, эволюцию, непрерывность, универсализацию, упорядочивающую классификацию, короче - работу bon sens. В этом смысле его взгляды совпадают с представлениями, распространенными и по сей день.

Критика теории Дюгема

Дюгем чрезмерно упрощал историю теории тяготения и потому его изображение этой истории неверно. Его излюбленный пример может быть обращен против него же. Тем самым его понятие bon sens теряет значимое содержание, зато тезис об исторической обусловленности теоретико-научных принципов приобретает гораздо более широкий смысл, чем тот, какой ему придавал сам Дюгем.

Когда Коперник придал конкретный смысл аристотелевскому oikeios topos, это свидетельствовало не о стремлении к прогрессу путем все большей эволюционной универсализации, как полагал Дюгем, а лишь о принятом решении опрокинуть освященные вековой традицией и общепризнанные физику и космологию того времени. Именно в этом и заключалась знаменитая коперниканская революция. Столь радикальный переворот нельзя объяснить, исходя только из физических или астрономических проблем; следовательно, этот переворот не является плодом bon sens, работающего только в области физики. Более широкие исследования этого исторического события показывают, что выбор Коперника был в гораздо большей степени обусловлен революцией возрожденческого мышления в целом [39].

Существует, конечно, соблазн связать соответствующую духу гуманизма идею Коперника о том, что Вселенная должна быть устроена по принципу простоты, с дюгемовским bon sens; однако быстро обнаружится бесперспективность такой попытки. Во-первых, система Коперника не была непрерывно-эволюционным развитием предшествующих воззрений. Во-вторых, этот пример со всей ясностью показывает, что дюгемовский идеал единства научного знания не имеет вопреки его предположению какого-либо внеисторического содержания. Отсутствие единства, в чем Коперник столь жестко упрекал аристотелизм с его всеохватным разделением высшего и низшего, небесного и земного, в то время вообще никого не беспокоило, а, наоборот, считалось выражением божественного мироустроения. Именно по этой причине Птолемей отводил аргументы в пользу требования большей, чем это было в его системе, унификации явлений, считал такое требование чистым формализмом. Несомненно, что если аристотелизм, сталкиваясь с многочисленными трудностями, в течение веков оставался общепризнанной теорией, это означает только одно - что коперниканская революция должна рассматриваться как исторически обусловленное событие, а не как следствие сущностных характеристик человеческого разума^[40]. Наконец, в-третьих, идея единства, которая столь соблазнительно маячит перед взором Дюгема, вряд ли могла иметь большое значение для Коперника; во всяком случае, он ничтоже сумняшеся достигал большей унификации в астрономии за счет распада физики. Действительно, Коперник выдвигал чисто физические аргументы лишь как гипотезы ad hoc, необходимые для обоснования его новой астрономической теории. Эти аргументы выступали как простое отрицание соответствующих положений Аристотеля, не имея при этом такого же метафизического обоснования. Поэтому, если вдуматься, то от идеи единства в коперниканской системе, о которой так часто говорят, остается не слишком многое. В действительности вместо 34 эпициклов, формулируемых его теорией, ей требовалось не менее 48.

Таким образом, непосредственные следствия теории Коперника были едва ли не противоположными тому, что Дюгем называл bon sens, и особенно это касалось тех сфер науки, где разрабатывались наиболее плодотворные подходы. Тщательный анализ борьбы вокруг системы Коперника, ее исторического контекста показывает, что быстрое распространение коперниканской системы скорее говорит о пустоте дюгемовского понятия bon sens применительное к физике, чем подтверждает его значимость. Такое распространение объяснялось совершенно иными, выходящими за рамки физики причинами. (Подробнее этот вопрос мы рассмотрим в следующей главе).

Важно отметить, что поворот к совершенно новому пониманию пространства, пониманию, которое только и могло быть адекватным основанием для системы Коперника, впервые был осуществлен Джордано Бруно, философом. Я имею в виду представление о бесконечном, гомогенном, изотропном универсуме. Основания, на которых Бруно выстраивал свою концепцию, имели чисто философский характер. То же самое можно сказать и о Декарте, который впервые привел идею Бруно к решительной победе, отождествив физическое и евклидово пространство и приравняв его материи, считая, что это соответствует фундаментальной интуиции разума. На этом и только на этом решении основана вся физика Декарта. Это означает, что картезианский рационализм и его дальнейшее развитие, а не разработка собственно физических проблем, привели к новой, картезианской, революции в физике. Наконец, Ньютон, положивший конец многочисленным попыткам спасти систему Коперника, попыткам, неустанно предпринимавшимся на основании все новых и новых предпосылок, смог сделать это только потому, что также принял за отправной пункт метафизическую идею, унаследованную от Мора и Барроу, - идею абсолютного пространства, отличного от материи, и абсолютного времени, отличного от движения.

Если попытаться обнаружить истинную последовательность шагов, которые, по мнению Дюгема, привели к ньютоновской теории тяготения, то перед нами встанет совершенно иная картина. Ни один из концептуальных подходов, упомянутых здесь в кратком историческом экскурсе, не возникал в ходе постепенной эволюции предшествующих взглядов или как результат кропотливого собирания идей в некую целостность. Напротив, я считаю, что к каждому из них вполне подходит название "научная революция". Мы уже видели, что причиной появления новых подходов часто является не теоретико-физическая, а скорее общая духовная ситуация. К этому мы еще вернемся в 8 главе. И все же говорить об актах спонтанного интеллектуального творчества можно в той мере, в какой их нельзя напрямую вывести из той или иной духовной ситуации, даже если они возникают в ответ на задаваемые ею проблемы. Речь идет не только и не столько о формулировании новых аксиом и понятий теории, сколько о пересмотре всей интерпретативной схемы опыта. Дело не только в том, что изменяются системы координат, представления о пространстве и времени, фундаментальные понятия (такие как масса, сила или ускорение); пересматриваются смыслы, в которых могут быть восприняты результаты экспериментов, интерпретироваться показания измерительных приборов, оценивается степень серьезности, с какой принимаются подтверждения или опровержения, единство и полнота либо отсутствие таковых в теоретическом построении. Пересмотру подлежит не одна какая-то частная или даже фундаментальная теория, а связанная с этим теория науки. Аристотель и Птолемей, с одной стороны, и Кеплер с Галилеем, с другой стороны, имели совершенно разные представления о единстве или о роли наблюдения; Декарт иначе понимал сущность подтверждения, нежели Ньютон и т.д. Радикальные изменения идут настолько далеко и охватывают столь широкие области, что инварианты bon sens, предполагаемые Дюгемом, равно как и связанная с ними вера в онтологию, оказываются перед лицом живого многообразия истории.