Исходное знание и рост науки

4. Исходное знание и рост науки

1. XV

397

Однако несмотря на то что каждое из наших предположений может быть подвергнуто сомнению, совершенно непрактично подвергать сомнению их все в одно и то же время. Поэтому всякая критика должна быть постепенной (вопреки холистской точке зрения Дюгема и Куайна). Иначе это можно выразить так: фундаментальный принцип каждой критической дискуссии состоит в том, что мы не должны уклоняться от нашей проблемы, обязаны, если потребуется, расчленить ее на ряд проблем и пытаться решать в одно время не более чем одну проблему, хотя, конечно, мы всегда можем перейти к решению вспомогательной проблемы или заменить нашу проблему лучшей проблемой.

Во время обсуждения некоторой проблемы мы всегда (хотя бы временно) принимаем в качестве непроблематичных различного рода вещи: для данного времени и для обсуждения определенной частной проблемы они образуют то, что я называю нашим исходным знанием. Лишь немногие части этого исходного знания будут казаться нам во всех контекстах абсолютно непроблематичными, но любая отдельная часть его в любое время может быть подвергнута сомнению, в частности, если мы подозреваем, что некритическое принятие именно этой части обусловило возникновение некоторых наших трудностей. Вместе с тем почти вся значительная часть исходного знания, которую мы постоянно используем в любом неформальном обсуждении, по практическим основаниям необходимо будет оставаться бесспорной, и ошибочная попытка поставить под вопрос все, т.е. начать с нуля, легко может привести к крушению критических споров. (Если мы должны начать с того места, с которого начал Адам, то я не вижу причин, в силу которых мы можем продвинуться дальше того, что удалось сделать Адаму.) (398:)

2. XVI

Отсюда можно видеть, что даже если бы холистская точка зрения на проверки была истинной, это не создало бы серьезных трудностей для фаллибилиста и фальсификациониста. Вместе с тем следует отметить, что холистская аргументация заходит слишком далеко. В некоторых случаях вполне возможно обнаружить, какая именно гипотеза несет ответственность за опровержение, или, другими словами, какая часть или группа гипотез была необходима для выведения опровергнутого пред-

399

сказания. То, что такие логические зависимости могут быть открыты, устанавливается практикой доказательств независимости в аксиоматизированных системах — доказательств, показывающих, что определенные аксиомы аксиоматизированных систем не могут быть выведены из остальных. Наиболее простые из этих доказательств состоят в построении или скорее в изобретении некоторой модели — ряда вещей, отношений, операций или функций, удовлетворяющих всем аксиомам за исключением одной, независимость которой доказывается. Для этой одной аксиомы и, следовательно, для теории в целом данная модель составляет контрпример.

Между прочим, это говорит также и о том, насколько полезно использовать в физике тщательно разработанные теоретические системы, т.е. системы, которые хотя и могут соединить все гипотезы в одну, позволяют в то же время разделить различные группы гипотез, каждая из которых может стать объектом опровержения посредством контрпримеров. (Прекрасным современным примером является опровержение в атомной теории закона четности; другим примером может служить опровержение закона коммутации для сопряженных переменных, предшествовавшее их матричной интерпретации и статистической интерпретации этих матриц.) (400:)

3. XVII

Существование этого исходного знания играет важную роль в аргументации, поддерживающей (как я думаю) мой тезис о том, что наука потеряет свой рациональный и эмпирический характер, если она перестанет прогрессировать. Здесь эту аргументацию я могу изложить лишь очень кратко.

Серьезная эмпирическая проверка всегда состоит в попытке найти опровержение, контрпример. В поисках контрпримера мы должны использовать наше исходное знание, так как в первую очередь всегда пытаемся опровергнуть самые рискованные предсказания, «наиболее неправдоподобные... следствия» (что уже видел Пирс²³). Это означает, что мы всегда ищем в наиболее вероятных типичных местах наиболее вероятные типичные контрпримеры — наиболее вероятные в том смысле, что в свете нашего исходного знания мы ожидаем их найти. Если теория выдерживает много таких проверок, то по истечении некоторого времени благодаря включению результатов проверок в наше исходное знание может не остаться таких областей (в свете нашего нового исходного знания), в которых мы с высокой степенью вероятности могли бы надеяться встретить контрпример. Это означает, что степень строгости наших проверок уменьшается. И это объясняет также, почему часто повторяющиеся проверки больше не рассматриваются как значительные или строгие: существует нечто похожее на закон уменьшения обращения к повторяющимся проверкам (в проти-

401

5. 5. Три требования к росту знания

   1. XVIII

Какова общая проблемная ситуация, в которой находится ученый? Перед ученым стоит научная проблема: он хочет найти новую теорию, способную объяснить определенные экспериментальные факты, а именно, факты, успешно объясняемые прежними теориями, факты, которых эти теории не могли объяснить, и факты, с помощью которых они были в дей-

* О мертвых ничего, кроме хорошего (лат.). — Примеч. ред.

402

Однако этого еще не достаточно. И если меня спросят: «Чего же вы хотите еще?» — я отвечу, что имеется еще очень много вещей, которых я хочу или которые, как мне представляется, требуются логикой общей проблемной ситуации, в которой находится ученый, и задачей приближения к истине. Здесь я ограничусь обсуждением трех таких требований.

Первое требование таково. Новая теория должна исходить из простой, новой, плодотворной и объединяющей идеи относительно некоторой связи или отношения (такого, как гравитационное притяжение), существующего между до сих пор не связанными вещами (такими, как планеты и яблоки), или фактами (такими, как инерционная и гравитационная массы), или новыми «теоретическими сущностями» (такими, как поля и частицы). Это требование простоты несколько неопределенно и, по-видимому, его трудно сформулировать достаточно ясно. Кажется, однако, что оно тесно связано с мыслью о том, что наши теории должны описывать структурные свойства мира, т.е. с мыслью, которую трудно развить, не впадая в регресс в бесконечность. (Это обусловлено тем, что любая идея об особой структуре мира, если речь не идет о чисто математической структуре, уже предполагает наличие некоторой универсальной теории; например, объяснение законов химии посредством интерпретации молекул как структур, состоящих из атомов или субатомных частиц, предполагает идею универсальных законов, управляющих свойствами и поведением атомов или частиц.) Однако одну важную составную часть идеи простоты можно анализировать логически. Это идея проверяемости²⁴, которая приводит нас непосредственно к нашему второму требованию.

Во-вторых, мы требуем, чтобы новая теория была независимо проверяема¹⁵. Это означает, что независимо от объясне-

403

ния всех фактов, которые была призвана объяснить новая теория, она должна иметь новые и проверяемые следствия (предпочтительно следствия нового рода), она должна вести к предсказанию явлений, которые до сих не наблюдались.

Если наше второе требование выполнено, то новая теория будет представлять собой потенциальный шаг вперед независимо от исхода ее новых проверок. Действительно, она будет лучше проверяема, чем предшествующая теория: это обеспечивается тем, что она объясняет все факты, объясняемые предыдущей теорией, и вдобавок ведет к новым проверкам, достаточным, чтобы подкрепить ее.

Кроме того, второе требование служит также для обеспечения того, чтобы новая теория была до некоторой степени более плодотворной в качестве инструмента исследования. Это означает, что она приводит нас к новым экспериментам, и даже если они сразу же опровергнут нашу теорию, фактуальное знание будет возрастать благодаря неожиданным результатам новых экспериментов. К тому же они поставят перед нами новые проблемы, которые должны быть решены новыми теориями.

И все-таки я убежден в том, что хорошая теория должна удовлетворять еще и третьему требованию. Оно таково: теория должна выдерживать некоторые новые и строгие проверки.

2. XIX

404

Вместе с тем очевидно, что третье требование не может быть необходимым в том же самом смысле, в котором необходимы два предыдущих. Эти требования необходимы для решения вопроса о том, имеем ли мы вообще основания считать, что обсуждаемая теория может рассматриваться как серьезный кандидат для эмпирической проверки или, иными словами, для решения вопроса о том, является ли она интересной и многообещающей теорией. Однако некоторые из наиболее интересных и замечательных теорий, когда-либо выдвинутых, были опровергнуты при первой же проверке. А почему бы и нет? Даже самая многообещающая теория может рухнуть, если она делает предсказания нового рода. Примером может служить прекрасная теория Бора, Крамерса и Слэтера²⁶, выдвинутая в 1924 году, которая в качестве интеллектуального достижения была почти равна квантовой теории атома водорода, предложенной Бором в 1913 году. К сожалению, она почти сразу же была опровергнута фактами — благодаря совпадению экспериментов Боте и Гейгера²⁷. Это показывает, что даже величайший физик не может с уверенностью предвидеть тайны природы: его творение может быть только догадкой, и нельзя считать виной ни его самого, ни построенной им теории, если она была опровергнута. Даже теория Ньютона была в конце концов опровергнута, и мы вправе надеяться на достижение успеха в опровержении и улучшении каждой новой теории. И если теория опровергается в конце ее длительной жизни, то почему бы это не могло случиться в начале ее существования? Вполне можно сказать, что если теория опровергается после шести месяцев своего существования, а не после шести лет или шести столетий, то это обусловлено лишь исторической случайностью.

Опровержения часто рассматривались как неудача ученого или по крайней мере созданной им теории. Следует подчерк-

405

Даже если новая теория нашла раннюю смерть (как это случилось с теорией Бора, Крамерса и Слэтера), она не должна быть забыта; следует помнить о ее привлекательности, и история должна засвидетельствовать нашу благодарность ей за то, что она завещала нам новые и, может быть, еще не объясненные экспериментальные факты и вместе с ними новые проблемы, за то, что она служила прогрессу науки в течение своей плодотворной, хотя и краткой жизни.

Все это ясно указывает на то, что наше третье требование не является необходимым: даже та теория, которая ему не удовлетворяет, может внести важный вклад в науку. И все-таки я думаю, что в некотором ином смысле это требование не менее необходимо. (Бор, Крамере и Слэтер справедливо хотели большего, чем просто внести важный вклад в науку.)

Прежде всего, я полагаю, что дальнейший прогресс науки стал бы невозможным, если бы мы достаточно часто не стремились выполнить это требование; поэтому если прогресс науки является непрерывным, и ее рациональность не уменьшается, то нам нужны не только успешные опровержения, но также и позитивные успехи. Это означает, что мы должны достаточно часто создавать теории, из которых вытекают новые предсказания, в частности, предсказания новых результатов, и новые проверяемые следствия, о которых никогда не думали раньше²⁸. Таким новым предсказанием было, например, предсказание того, что при определенных условиях движение планет должно отклоняться от законов Кеплера или что свет, несмотря на свою нулевую массу, оказывается подвержен гравитационному притяжению (эйнштейновское отклонение при затмении). Другим примером является предсказание Дирака, что для каждой элементарной частицы должна существовать

406

античастица. Новые предсказания такого рода должны не только формулироваться, но, я считаю, они должны также достаточно часто подкрепляться экспериментальными данными, если научный прогресс является непрерывным.

3. XX

407

Я утверждаю, что в этом случае мы должны были бы почувствовать, что создали последовательность таких теорий, которые, несмотря на возрастающую степень проверяемости, являются ad hoc и нисколько не приближают нас к истине. Действительно, такое чувство было бы вполне оправданным: вся эта последовательность теорий вполне может оказаться последовательностью теорий ad hoc. Если согласиться с тем, что теория может быть теорией ad hoc, если она не является независимо проверяемой экспериментами нового рода, а только объясняет ранее известные факты, в том числе и те, которые опровергли ее предшественниц, то ясно, что сама по себе независимая проверяемость теории не может гарантировать, что она не является теорией ad hoc. Это становится еще более ясным, если заметить, что любую теорию ad hoc можно посредством тривиальной уловки сделать независимо проверяемой, если при этом не требовать, чтобы она выдержала эти независимые проверки: нужно лишь тем или иным образом связать ее (конъюнктивно) с любым проверяемым, но еще не проверенным фантастическим предсказанием ad hoc события, которое, по нашему мнению (или по мнению писателя-фантаста), может произойти.

Таким образом, наше третье требование, подобно второму, нужно для того, чтобы устранить тривиальные теории и теории ad hoc¹⁹. Однако оно необходимо и по более серьезным причинам.

Я думаю, мы вправе ожидать и надеяться на то, что даже самые лучшие наши теории будут со временем превзойдены и заменены еще лучшими теориями (хотя в то же время мы мо-

408

жем чувствовать потребность в поддержании нашей веры в то, что мы способствуем прогрессу). Однако отсюда вовсе не следует, будто мы стремимся создавать теории таким образом, чтобы они были превзойдены.

Конечно, выполнение третьего требования не в нашей воле. Никакая изобретательность не может обеспечить построения успешной теории. Нам нужна также удача, и математическая структура мира, который мы описываем, не должна быть настолько сложной, чтобы сделать невозможным научный прогресс. В самом деле, если бы мы перестали двигаться по пути прогресса в смысле нашего третьего требования, т.е. если бы мы достигали успеха только в опровержении наших теорий и не получали некоторых верификаций предсказаний нового рода, то мы вполне могли бы решить, что наши научные проблемы стали слишком трудны для нас, ибо структура мира

409

(если она вообще существует) превосходит нашу способность понимания. Но даже в этом случае мы могли бы продолжать в течение некоторого времени заниматься построением теорий, их критикой и фальсификацией: рациональная сторона научного метода в продолжение определенного времени могла бы функционировать. Однако я думаю, что вскоре мы должны будем почувствовать, что для функционирования эмпирической стороны науки существенны оба вида успеха: как успех в опровержении наших теорий, так и успешное сопротивление по крайней мере некоторых наших теорий самым решительным попыткам опровергнуть их.

4. XXI

Я принимаю этот вызов и в поддержку своей точки зрения приведу три основания: первое, опирающееся на понятие истины; второе, опирающееся на понятие приближения к истине (понятие правдоподобности); и третье, исходящее из нашей старой идеи независимых и решающих проверок.

(1) Первое основание в пользу важности третьего требования состоит в следующем. Мы знаем, что если бы мы имели независимо проверяемую теорию, которая была бы — более того — истинной, то она дала бы нам успешные предсказания (и только успешные). Поэтому хотя успешные предсказания не являются достаточными условиями истинности некоторой теории, они представляют собой по крайней мере необходимые условия истинности неза-

410

(2) Второе основание: если наша цель состоит в увеличении правдоподобности наших теорий или в стремлении приблизиться к истине, то мы должны стремиться не только уменьшить ложное содержание наших теорий, но и увеличить их истинное содержание.

По-видимому, в определенных случаях этого можно добиться просто путем построения новой теории так, чтобы опровержения старой теории получили в ней объяснение («спасение феноменов» при опровержении). Однако существуют и другие примеры научного прогресса, которые показывают, что такой путь возрастания истинного содержания не является единственным.

Я имею в виду случаи, в которых нет опровержения. Ни теория Кеплера, ни теория Галилея не были опровергнуты до появления теории Ньютона: последний лишь пытался объяснить их, исходя из более общих предположений, и таким образом объединить две ранее не связанные области исследования. То же самое можно сказать о многих других теориях: система Птолемея не была опровергнута к тому времени, когда Коперник создал свою систему; и, хотя приводящий в смущение эксперимент Майкельсона—Морли был поставлен до Эйнштейна, он был успешно объяснен Лоренцем и Фитцджеральдом.

В случаях, подобных приведенным, важнейшее значение приобретают решающие эксперименты. У нас нет оснований считать новую теорию лучше старой, т.е. верить в то, что она ближе к истине, до тех пор, пока мы не вывели из этой теории новых предсказаний, которые не были получены из старой теории (фазы Венеры, возмущения в движении планет, эквивалентность энергии и массы), и пока мы не обнаружили успешность таких предсказаний. Только такой успех показывает, что новая теория имеет истинные следствия (т.е. истинное

411

Если бы новая теория была опровергнута в каком-либо из этих решающих экспериментов, то у нас не было бы оснований для устранения старой теории, даже если бы старая теория была не вполне удовлетворительной. (Как это и случилось с новой теорией Бора, Крамерса и Слэтера.)

Во всех этих важных случаях новая теория нужна нам для того, чтобы обнаружить, в чем именно была неудовлетворительна старая теория. По-видимому, ситуация будет иной, если неудовлетворительность старой теории обнаружилась до появления новой теории. Однако логически эта ситуация достаточно близка другим случаям, когда новая теория, приводящая к новым решающим экспериментам (эйнштейновское уравнение, связывающее массу и энергию), считается превосходящей ту теорию, которая способна была лишь спасти известные явления (теория Лоренца—Фитцджеральда).

(3) Аналогичное утверждение, подчеркивающее важность решающих проверок, можно высказать, не апеллируя к стремлению увеличить степень правдоподобности теории и опираясь лишь на мой старый аргумент — на потребность сделать проверки наших объяснений независимыми³⁰. Потребность в этом есть результат роста знания — результат включения того, что было новым и проблематичным, в наше исходное знание, что постепенно приводит, как мы уже отмечали, к потере объяснительной силы нашими теориями.

Таковы мои основные аргументы.

5. XXII

412

Наше объяснение этой несколько смущающей трудности является весьма простым: успешные новые предсказания, которых мы требуем от новой теории, тождественны решающим проверкам, которые она должна выдержать для того, чтобы доказать свою ценность и получить признание как шаг вперед по сравнению со своими предшественницами. И это показывает, что она заслуживает дальнейших экспериментальных проверок, которые со временем могут привести к ее опровержению.

Однако эта трудность едва ли может быть разрешена индуктивистской методологией. Поэтому неудивительно, что такие индуктивисты, как Кейнс, утверждали, что ценность предсказаний (в смысле фактов, выведенных из теории и ранее неизвестных) является воображаемой. И действительно, если бы ценность теории заключалась только в ее отношении к фактическому базису, то с логической точки зрения было бы не важно, предшествуют ли ей во времени поддерживающие ее свидетельства или появляются после ее изобретения. Аналогичным образом великие создатели гипотетического метода обычно использовали фразу «спасение феноменов» для выражения требования, согласно которому теория должна объяснять известный опыт. Идея успешного нового предсказания — новых результатов, — по-видимому, является более поздней идеей по совершенно очевидным причинам. Я не знаю, когда и кем она была высказана в первый раз, однако различие между предсказанием известных эффектов и предсказанием новых эффектов едва ли было выражено явно. Но мне эта идея представляется совершенно необходимой частью той эпистемологии, которая рассматривает науку как прогрессирующую ко все более хорошим объяснительным теориям, т.е. создаю-

413

Возражение Кейнса (утверждающего, что исторически случайно, обнаружено ли подтверждающее свидетельство до того, как выдвинута теория, или после ее выдвижения, что придает ему статус предсказания) упускает из виду тот важный факт, что мы учимся наблюдать, т.е. учимся ставить вопросы, приводящие нас к наблюдениям и к интерпретации этих наблюдений только благодаря нашим теориям. Именно таким путем растет наше эмпирическое знание. И поставленные вопросы являются, как правило, решающими вопросами, которые приводят к ответам, влияющим на выбор между конкурирующими теориями. Мой тезис состоит в том, что рост нашего знания, способ нашего выбора теорий в определенной проблемной ситуации — вот что делает науку рациональной. Идея роста знания и идея проблемной ситуации являются, по крайней мере отчасти, историческими. Это объясняет, почему другая частично историческая идея — идея подлинного предсказания факта (оно может относиться и к фактам прошлого), не известного до выдвижения теории, — возможно, играет в этом отношении важную роль, и почему кажущийся несущественным временной момент может сделаться важным³¹.

Теперь я кратко суммирую наши результаты относительно эпистемологических концепций двух групп философов, которые я здесь рассматривал, — верификационистов и фальсифи-кационистов.

В то время как верификационисты или индуктивисты тщетно пытаются показать, что научные убеждения можно оправдать или по крайней мере обосновать в качестве вероятных (и своими неудачами поощряют отступление к иррационализму), наша группа обнаружила, что мы даже и не стремимся к высоковероятным теориям. Приравнивая рациональность к критической позиции, мы ищем теорий, которые, хотя и терпят крушение, все-таки идут дальше своих предшественниц, а это означает, что они могут быть более строго проверены и противостоять некоторым новым проверкам. И в то время как

414

верификационисты тщетно ищут эффективные позитивные аргументы в поддержку своей концепции, мы видим рациональность нашей теории в том, что мы выбрали ее как лучшую по сравнению с ее предшественницами и она может быть подвергнута более строгим проверкам; если нам повезет, то она даже может выдержать эти проверки, и потому она, возможно, ближе к истине.

6. Приложение. По-видимому, ложное, однако формально высоковероятное неэмпирическое утверждение

Я всегда полагал, что сравнение этих степеней дает гораздо более важный и реалистичный критерий, нежели упрощенный критерий фальсифицируемостщ который был предложен мной в то же самое время и широко обсуждался. Однако этот более простой критерий также необходим. Для того чтобы показать, что критерий фальсифицируемости или проверяемости необходим в качестве критерия эмпирического характера научных теорий, я рассмотрю для примера простое чисто экзистенциальное утверждение, сформулированное в чисто эмпирических терминах. Надеюсь, этот пример даст также ответ на часто повторяемое замечание относительно того, что этот критерий не позволяет исключить из эмпирической науки чисто экзистенциальные утверждения и считать их метафизическими.

Мой пример представляет собой следующую чисто экзистенциальную теорию:

«Существует конечная последовательность латинских двустиший такого рода, что если ее произнести соответствующим образом в определенное время и в определенном месте, то сразу (415:) же после этого появится дьявол, т.е. человекоподобное существо с рогами и копытами».

Ясно, что эта непроверяемая теория в принципе верифицируема. И хотя мой критерий демаркации отбрасывает ее как неэмпирическое, ненаучное или, если угодно, метафизическое, ее не отбрасывают те позитивисты, которые считают эмпирическими и научными все правильно построенные утверждения и тем более — верифицируемые утверждения.

Некоторые из моих друзей-позитивистов действительно признавались мне в том, что мое экзистенциальное утверждение о дьяволе они рассматривают как эмпирическое. Оно является эмпирическим, говорили они, хотя и ложным утверждением. И упрекали меня в том, что ложные эмпирические утверждения я ошибочно считаю неэмпирическими.

Я думаю, однако, что эта путаница возникает не по моей вине. Я также согласен с тем, что данное экзистенциальное утверждение является ложным, но с моей точки зрения это ложное метафизическое утверждение. Если же кто-то считает его эмпирическим, то почему, спрашиваю я, он полагает, будто оно ложно? Эмпирически оно неопровержимо. Никакое реальное наблюдение не способно обосновать его ложности. Отсутствуют эмпирические основания для признания его ложным.

Более того, легко показать, что оно обладает высокой вероятностью: как и все экзистенциальные утверждения, в бесконечном (или достаточно большом) универсуме оно почти логически истинно, говоря словами Карнапа. Поэтому если мы считаем его эмпирическим, то у нас нет причин отвергать его, напротив, у нас есть все основания признать его, особенно с позиций субъективной теории вероятностей.

Теория вероятностей говорит даже больше: в ней легко доказать не только то, что эмпирическое свидетельство никогда не может опровергнуть почти логически истинного экзистенциального утверждения, но и то, что оно не способно даже уменьшить его вероятность¹¹. (Его вероятность может быть уменьшена только такой информацией, которая «почти логи-

416

Конечно, нетрудно было бы изменить мой критерий демаркации таким образом, чтобы чисто экзистенциальные утверждения включались в число эмпирических утверждений. Для этого нужно лишь согласиться с тем, что в число эмпирических включаются не только проверяемые или фальсифицируемые утверждения, но также и такие утверждения, которые в принципе могут быть эмпирически «верифицированы».

Однако я считаю, что лучше не изменять мой первоначальный критерий фальсифицируемости. Приведенный пример показывает, что если мы не хотим соглашаться с экзистенциальным утверждением о заклинании, вызывающем дьявола, то должны отрицать его эмпирический характер (несмотря на то что его легко формализовать в любом языке, достаточном для выражения хотя бы наиболее простых научных утверждений). Но отрицая эмпирический характер моего экзистенциального утверждения, я делаю это не на основании свидетельств наблюдения. (См. в гл. 8, разд. 2 обсуждение этих оснований и в гл. 11 — формализацию аналогичного аргумента.)

Это показывает, что, как я и настаивал в течение долгого времени, не стоит некритически соглашаться с тем, что термины «эмпирический» и «правильно построенный» (или «осмысленный») совпадают. И положение нельзя улучшить за счет некритического предположения о том, что в качестве критерия эмпирического характера утверждений или теорий может выступать вероятность или вероятностная «подтверждаемость», ибо — как было показано выше — неэмпирическое и по всей видимости ложное утверждение может обладать высокой степенью вероятности. (417:)

7. Примечания автора

418

5. 
   
   жүктеу/скачать 6,99 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: