Научные законы и их значение для научной теории

Научное познание практически немыслимо без понятия «закона» или «закона природы». В большинстве наук в той или иной форме говорится о законах. Например, в физике существует закон притяжения или закон Бойля-Марриота; в генетике – законы Менделя; в экономике – закон спроса и предложения. Даже в истории, где трудно себе представить существование каких-либо законов, иногда говорится о закономерной смене исторических формаций или законах расцвета или гибели цивилизаций. В философии науки рассматриваются несколько вопросов, связанных с научными законами. Во-первых, что такое закон? Во-вторых, существуют ли законы природы реально или это конструкции, создаваемые учеными? Первую проблему можно назвать проблемой природы научных законов; вторую – проблемой реализма. Эти вопросы обсуждаются, прежде всего, применительно к естественнонаучным законам.

Что такое научный закон? Одним из ответов на этот вопрос может быть, что научные законы – это описание законов природы или попытки ученых дать приблизительное описание этих законов. Иногда научные законы делят на динамические и статистические. Динамические законы не предполагают исключений и всегда должны давать однозначные предсказания о поведении изучаемых объектов, тогда как статистические законы имеют вероятностный характер, т.е. предсказания, сделанные на их основе могут иметь вероятность менее 100 %. Большинство научных законов – это статистические законы. Но что такое закон природы? Традиционное, восходящее к Аристотелю понимание законов природы утверждает, что закон природы - это объективная, всеобщая, необходимая, существенная и устойчивая связь между изучаемыми явлениями, когда одно явление является причиной другого. Такому пониманию противостоит идея шотландского философа XVIII в. Дэвида Юма (1711-1776). Д. Юм полагал, что закон природы – это всего лишь обобщение наблюдаемых в природе регулярностей. Юмовское понимание законов природы в большей степени соответствует духу эмпиризма и в отличие от аристотелевской концепции не предполагает, что отношение между изучаемыми являениями носит необходимый, существенный и каузальный характер. По мнению Юма, для сущестования закона природы, что если А, то В, достаточно, чтобы явление В регулярно наблюдалось после явления А. Сильная сторона юмовской идеи в том, что понятна связь законами природы и наблюдениями, которые производятся учеными. Слабость же юмовской концепции заключается в том, что связь между явлениями, которую он называет естественным законом слишком слаба. Например, если мы регулярно наблюдаем, как ученики встают, когда в класс заходит учитель, то, согласно юмовском концепии естественного закона, мы должны признать, что это закон природы. Однако, очевидно, что вставание учеников – это социальная норма, а не закон природы, потому что существуют другие формы выражения уважения учителю; и само по себе вхождение учителя не вызывает вставание учеников в отличие, например, от того, как погружение сахара в горячую воду вызывает его растворение в ней. С другой стороны, концепция Аристотеля, несмотря на то, что она более соответствует нашим представлениям о том, что закономерная связь между явлениями есть нечто большее, чем просто их регулярная временная смена, предполагает обращение к целому ряду понятий, которые не просто проинтерпретировать с точки зрения эмпирического наблюдения, и которые требуют использования сложных философских допущений. Прежде всего, это касается таких понятий, как необходимость, сущность и причинность.

В современной философии науки можно выделить две основные концепции законов природы. Обе они принадлежат австралийским философам, Дэвиду Льюису (1941-2001) и Дэвиду Армстронгу (род. 1926). Согласно идее Д. Льюиса, закон природы – это положение, которое является частью такой аксиоматическо-дедуктивной системы (научной теории), которая наиболее оптимально сочетает в себе силу и простоту объяснения изучаемых явлений. Можно сказать, что эта концепция является юмовской по духу. Ее главное преимущество в том, что она предполагает существование только фактов, которые могут локализованы в пространстве и времени. Ее главный недостаток – это ссылка на такие субъективные характеристики аксиоматико-дедуктивной системы, как сила и простота объяснения. Многие философы науки полагают, что концепция Льюиса влечет зависимость законов природы от субъекта, способного определить, какое из альтеративных объяснений является более оптимальным по силе и простоте, лишая таким образом законы природы объективности. Согласно концепции Д. Армстронга, закон природы – это отношение фактической необходимости между свойствами, понимаемыми как универсалии. Армстронг различает между логической и фактической необходимостью, с одной стороны, и универсалиями и единичными объектами, с другой. Логическая необходимость – это то, что необходимо с точки зрения одних законов логики, фактическая необходимость – это то, что необходимо с точки зрения фактического устройства природы, даже если законы логики допускают иное положение дел. Под единичными объектами Армстронг понимает объекты, которые полностью могут существовать одновременно только в одном месте, например, вот эту конкретную кошку. Под универсалиями же понимается то, что может полностью существовать одновременно в нескольких местах. Например, свойство быть кошкой, которое может одновременно полностью присутствовать в нескольких различных конкретных кошках. Концепция Армстронга хорошо, на первый взгляд, объясняет объективность законов природы, равно как их отличие от простых обобщений наблюдаемых фактов. Однако, по мнению критиков этой концепции, она делает это только ценой введения не очень ясного понятия «необходимой связи». Хотя некоторые философы считают, что такая цена слишком высока, концепция Д. Армстронга получила достаточно широкое распрастранение.

Реальны ли законы природы, т.е. описывают ли некоторую часть реальность так, как она есть, или нет? Те, кто положительно отвечают на этот вопрос, называются реалистами, а те, кто отрицательно отвечают на этот вопрос, - антиреалистами. Большинство современных философов – реалисты, однако, есть и важные исключения. Например, американский философ голландского происхождения Баас ван Фраассен. В арсенале антиреалистов есть несколько аргументов. Во-первых, исторический факт, что многие из тех положений, которые в пошлом считались законами природы, впоследствии оказались ложными. Во-вторых, некоторые философы утверждают, что законобразность ничего не добавляет к фактическому положению дел в реальности. Например, предположим, в реальности есть факт, что ни один объект во Вселенной не движется со скоростью больше скорости света. А теперь добавим к этом факту, что это закон природы, что ни один объект во Вселенной не движется со скоростью большей скорости света. Антиреалисты полагают, что выражение «это закон природы» не обозначает ни на какой дополнительной факт реальности, а лишь на наше отношение к факту, который описывается выражением «ни один объект во Вселенной не движется со скоростью большей скорости света». Проблема с этим аргументом в том, что он не придает значения тому, что положение «Ни один объект во Вселенной не движется со скоростью большей скорости света» и положение, что «Это закон природы, что ни один объект во Вселенной не движется со скоростью большей скорости света» имеют различные логические следствия. В частности, из положения, что «Это закон природы, что ни один объект во Вселенной не движется со скоростью большей скорости света» следует положение, что «Невозможно, чтобы хотя бы один объект во Вселенной двигался со скоростью большей скорости света», тогда как из положения, что «ни один объект во Вселенной не движется со скоростью большей скорости света» этого не следует. Что касается первого аргумента, то представляется сомнительным, что из исторических фактов можно делать философские заключения о реальности законов природы.