Девятова С.В., Купцов В.И. Развитие науки и, особенно, естествознания, как известно, тесно связано с эмпирическими методами исследования

IX. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

 

 

В ПОИСКАХ ЛОГИКИ ОТКРЫТИЯ

 

Ф.БЭКОН

Развитие науки и, особенно, естествознания, как известно, тесно связано с эмпирическими методами исследования. Осознание их значения пришло в эпоху Возрождения и это было, быть может, самой значительной революцией в истории науки.

Одним из главных ее идеологов, несомненно, был Ф.Бэкон. Он резко выступил против книжной науки схоластов и их догматического мышления, провозгласив величие опыта и призвав учиться читать книгу самой Природы.

«Истина – дочь Времени, а не Авторитета».

Этот замечательный афоризм Ф.Бэкона является одним из лучших выражений духа его эпохи.

Подобно всем великим реформаторам эпохи Возрождения Ф.Бэкон ставит перед собой огромную задачу – добиться того,

«чтобы наконец после стольких веков существования мира философия и науки более не были висящими в воздухе, а опирались на прочное основание разнородного и притом хорошо взвешенного опыта».

Подлинные знания о мире, по его мнению, можно получить только на основании наблюдений и экспериментов. Чисто логические рассуждения не могут привести к открытиям ни новых явлений, ни новых закономерностей. Особое значение в познании имеет эксперимент. Чувства могут обманывать нас, в чем каждый может убедиться на собственном опыте. К тому же они и ограниченны в своих возможностях постигать природу.

Иное дело эксперимент.

Его познавательные возможности огромны.

Как писал Ф.Бэкон, «природа вещей лучше обнаруживает себя в состоянии искусственной стесненности, чем в естественной свободе».

Однако способ рассуждений, основанный на силлогистике, не пригоден для постижения природы с помощью опыта.

«Матерь заблуждений и бедствие всех наук, – считал Ф.Бэкон, – есть тот способ открытия и проверки, когда сначала строятся самые общие основания, а потом к ним приспосабливаются и посредством их проверяются средние аксиомы».

Он вовсе не считал, что рассуждения от общего к частному порочны. Они вполне уместны в определенных ситуациях. Однако в постижении природы нужно опираться не на дедукцию, а на индуктивный метод.

«Индукцию, – писал Ф.Бэкон, – мы считаем той формой доказательства, которая считается с данными чувств, и настигает природу, и устремляется к практике, почти смешиваясь с нею».

Подлинный путь познания природы – постепенное движение от частностей ко все большим обобщениям. Он, конечно, не легок и требует немало терпения, зато прочен и надежен в полученных результатах.

Этот метод еще не был должным образом разработан. Но это не должно нас смущать.

«Разве можно не считаться с тем, что дальние плавания и путешествия, которые так участились в наше время, открыли и показали в природе множество вещей, могущих пролить новый свет на философию. И конечно, было бы постыдно, если бы в то время, как границы материального мира – земли, моря и звезд – так широко открылись и раздвинулись, умственный мир продолжал оставаться в тесных пределах того, что было открыто древними».

В индуктивном методе должны быть произведены радикальные перемены. Прежняя ее форма не пригодна для достижения поставленных целей.

«Индукция, – считал Ф.Бэкон, – которая совершается путем простого перечисления есть детская вещь: она дает шаткие заключения и подвергнута опасности со стороны противоречащих частностей, вынося решения большей частью на основании меньшего, чем следует, количества фактов, и притом только тех, которые имеются налицо. Индукция же, которая будет полезна для открытия и доказательства наук и искусств, должна разделять природу посредством должных разграничений и исключений. И затем после достаточного количества отрицательных суждений она должна заключать о положительном».

Есть два пути в действиях людей, о которых говорили еще древние. Первый путь, поначалу легкий, в конце становится непроходимым. Второй начинается трудно, зато по мере прохождения по нему человеку становится все легче.

Ф. Бэкон считает, аналогично дело обстоит с дедуктивным и индуктивным методами познания:

«Если кто‑нибудь отправляется от установленных положений, он приходит под конец к сомнению, если же начинает с сомнений и терпеливо справляется с ними, через какое‑то время приходит к правильному выводу».

Ф. Бэкон строит довольно изощренную схему индуктивного метода, в которой учитываются случаи не только наличия изучаемого свойства, но и его различных степеней, а также отсутствия этого свойства в ситуациях, когда его проявление по тем или иным соображениям ожидалось.

Он уверен, что теперь наука получила метод открытия нового знания, которым может овладеть каждый. Теперь широко открылась дорога для приумножения знания, так необходимого людям для улучшения их жизни. Если раньше вырвать тайны у природы удавалось лишь избранным, часто в результате случайных обстоятельств, то теперь появились совершенно новые, невиданные возможности для постижения действительности.

«Наш же путь открытия наук таков, – пишет Ф.Бэкон, – что он немногое оставляет остроте и силе дарования, но почти уравнивает их. Подобно тому как для проведения прямой линии или описания совершенного круга много значат твердость, умелость и испытанность руки, если действовать только рукой, – мало или совсем ничего не значат, если пользоваться циркулем и линейкой. Так обстоит и с нашим методом».

Сколько еще неизвестного нам таит в себе природа, сколько полезных изобретений может осуществить еще человек – этого невозможно даже себе представить. Конечно с течением времени природа раскроет человеку свои тайны.

«Однако тем путем, о котором мы теперь говорим, все это можно представить и предвосхитить быстро, немедленно, тотчас».

Столь высоко оценивая свой вклад в развитие науки, Ф.Бэкон все же допускал возможность усовершенствования метода научного познания.

«Мы не утверждаем, однако, – замечал он, – что к этому ничего нельзя прибавить. Наоборот, рассматривая ум не только в его собственной способности, но и в его связи с вещами, мы должны установить, что искусство открытия может расти вместе с открытиями».

 

Р.ДЕКАРТ

Однако доводы Ф.Бэкона, которыми он с таким пафосом обосновывал эффективность индуктивного метода познания, не показались убедительными другому выдающемуся представителю этой великой эпохи Р.Декарту.

Ставя перед собой ту же задачу, которую пытался разрешить и Ф.Бэкон – найти прочную основу научного познания, выработать его метод – он строит дедуктивную модель науки.

Р. Декарт был убежден в том, что наука по сути своей должна представлять достоверное знание. Однако то, что именовалось научным в его время, лишь в очень незначительной степени соответствовало этому качеству.

Как же можно было избавиться от засилья в науке случайных мнений, неопределенных суждений?

Как приумножить прочно обоснованное, подлинное знание?

Стремление ответить на эти вопросы привело Р.Декарта к разработке, связываемой с его именем концепции методологии научного познания.

Его рассуждения совершенно прозрачны и вполне последовательны.

«Смертными, – писал Р.Декарт, – владеет любопытство настолько слепое, что часто они ведут свои умы по неизведанным путям без всякого основания для надежды, но только для того, чтобы проверить, не лежит ли там то, чего они ищут; как если бы кто загорелся настолько безрассудным желанием найти сокровище, что беспрерывно бродил бы по дорогам, высматривая, не найдет ли он случайно какое‑нибудь сокровище, потерянное путником».

Вот положение, характерное для научных изысканий. Но разве можно на этом пути получить подлинные знания? Для отыскания истины, проникновения в тайны мироздания совершенно необходим последовательно применяемый метод.

«Ибо недостаточно просто иметь хороший ум, но главное – это хорошо применять его. Самая великая душа способна как к величайшим порокам, так и к величайшим добродетелям, и тот, кто идет очень медленно, может, всегда следуя прямым путем, продвинуться значительно дальше того, кто бежит и удаляется от этого пути».

Итак, необходим метод, применяя который можно было бы осуществлять рациональный поиск новых знаний и гарантировать их достоверность. Р.Декарт уверен в том, что такого рода метод может быть найден.

Как же он должен выглядеть? Каким требованиям он должен соответствовать?

«Под методом же я разумею достоверные и легкие правила, – писал Р.Декарт, – строго соблюдая которые, человек никогда не примет ничего ложного за истинное и, не затрачивая напрасно никакого усилия ума, но постоянно шаг за шагом приумножая знание, придет к истинному познанию всего того, что он будет способен познать».

Как можно найти такой метод?

А для этого нужно прежде всего обратиться к самой науке и посмотреть, где ей удается успешно решать эту задачу. Очевидно, что этим требованиям отвечают только арифметика и геометрия, только они «остаются не тронутыми никаким пороком лжи и недостоверности».

Этим наукам удается добиться таких результатов потому, что они применяют единственно правильный, надежный метод познания.

Все дело в том, что они опираются на интуицию и дедукцию.

Интуиция дает нам возможность усмотреть в реальности не вызывающие никаких сомнений простые истины.

«Таким образом каждый может усмотреть умом, что он существует, что он мыслит, что треугольник ограничен только тремя линиями, а шар – единственной поверхностью и тому подобные вещи, которые гораздо более многочисленны, чем замечает большинство людей, так как они считают недостойным обращать ум на столь легкие вещи».

Применение же дедукции позволяет вывести из очевидных истин знания, которые уже не могут с непосредственной ясностью постигаться нашим умом, однако представляющие в силу самого способа их получения вполне обоснованные и тем самым достоверные. Дедукция, проводящаяся по строгим правилам, не может приводить к заблуждениям.

Р. Декарт убежден в том, что таким же образом можно получать знание в любой области науки.

«Эти два пути являются самыми верными путями к знанию, и ум не должен допускать их больше – все другие надо отвергать как подозрительные и ведущие к заблуждениям».

Следуя ими, мы можем быть уверены, что придем к познанию вещей без заблуждений.

«Те длинные цепи выводов, сплошь простых и легких, которыми геометры обычно пользуются, чтобы дойти до своих наиболее трудных доказательств, дали мне возможность представить себе, что и все вещи, которые могут стать для людей предметом знания, находятся между собой в такой же последовательности. Таким образом, если воздерживаться от того, чтобы принимать за истинное что‑либо, что таковым не является, и всегда соблюдать порядок, в каком следует выводить одно из другого, то не может существовать истин ни столь отдаленных, чтобы они были недостижимы, ни столь сокровенных, чтобы нельзя было их раскрыть».

Так обосновываются Р.Декартом исходные основания его учения о методе научного познания. Они дают ему возможность сформулировать уже универсальные правила для руководства ума в его поисках нового знания.

И вот, наконец, сами эти знаменитые правила.

Осознание масштабов свершенного, спокойствие и уверенность чувствуются в этих простых и ясных предписаниях.

«И подобно тому как обилие законов нередко дает повод к оправданию пороков и государство лучше управляется, если законов немного, но они строго соблюдаются, так и вместо большого числа правил, составляющих логику, я заключил, что было бы достаточно четырех следующих, лишь бы только я принял твердое решение постоянно соблюдать их без единого отступления.

Первое – никогда не принимать за истинное ничего, что я не признал бы таким с очевидностью, то есть тщательно избегать поспешности и предубеждения и включать в свои суждения только то, что представляется моему уму столь ясно и отчетливо, что никоим образом не сможет дать повод к сомнению.

Второе – делить каждую из рассматриваемых мною трудностей на столько частей, сколько потребуется, чтобы лучше их разрешить.

Третье – располагать свои мысли в определенном порядке, начиная с предметов простейших и легко познаваемых, и восходить мало‑помалу, как по ступеням, до познания наиболее сложных, допуская существование порядка даже среди тех, которые в естественном ходе вещей не предшествуют друг другу.

И последнее – делать всюду перечни настолько полные и обзоры столь всеохватывающие, чтобы быть уверенным, что ничего не пропущено».

Что может быть значительней в науке, чем решение этой проблемы?

Р.Декарт вполне осознает ее масштабы. Предложенная им система правил, как он считал, откроет невиданные возможности для развития науки.

Как писал великий мыслитель, и если говорить откровенно, я убежден, что она превосходит любое другое знание, переданное нам людьми, так как она служит источником всех других знаний».

И вместе с тем ведь это был Декарт, который удивительно сочетал в себе кристальную ясность ума, убежденность в возможности достижения истины с замечательной способностью не преклоняться ни перед чьим мнением и во всем сомневаться. И поэтому нас не должно удивлять и такое его высказывание:

«Впрочем, возможно, что я ошибаюсь, и то, что принимаю за золото и алмаз, не более чем крупицы меди и стекла».

 

 

КРИТИЧЕСКИЕ АРГУМЕНТЫ

 

Индуктивистская модель научного познания была очень популярна в истории методологии науки. Когда ученые говорили, что нельзя познать действительность, не наблюдая, не экспериментируя, когда они воевали против всяческих умозрений по отношению к действительности, когда они высказывались в том стиле, что факты – это воздух ученого, в принципе они опирались на те идеи, которые выдвинул еще Ф.Бэкон довольно давно и в довольно систематической форме.

Кажется вполне естественным, что научное познание действительности осуществляется только тогда, когда мы имеем возможность ее наблюдать, экспериментировать с нею, и в общем‑то даже современному здравому смыслу соответствует такое представление о научном познании. В этих представлениях, несомненно, есть определенные основания.

Однако такого рода модель в свете современных представлений оказывается совершенно несостоятельной, и ее несостоятельность обосновывается сейчас совершенно неоспоримыми аргументами, которые высказывались в разное время и в общем‑то были систематизированы уже в XX в. Б.Рассел в свое время так выразил свое недоверие к индуктивной модели научного познания. Он говорил, что верить в индуктивные обобщения – это значит уподобляться курице, которая на каждый зов хозяйки выбегает ей навстречу в надежде на то, что ее покормят зерном. Однако рано или поздно дело оканчивается тем, что хозяйка сворачивает ей шею.

Но если говорить всерьез, то против универсальности индуктивных обобщений и их трактовки как фундамента для всего научного познания, могут быть выдвинуты прежде всего следующие аргументы:

– Индукция не может приводить к универсальным суждениям, в которых выражаются закономерности.

Конечно, в опыте можно зафиксировать какую‑либо повторяемость. Однако никакой опыт не может гарантировать, что она сохранится за пределами непосредственно наблюдаемого.

– Индуктивные обобщения находятся на уровне непосредственно эмпирических обобщений, и они не могут осуществить скачок от эмпирии к теории.

Обосновывая это утверждение, трудно представить себе лучший способ аргументации, чем апелляция к авторитету великого Эйнштейна.

«В настоящее время известно, что наука не может вырасти на основе одного только опыта и что при построении науки мы вынуждены прибегать к свободно создаваемым понятиям, пригодность которых можно a posteriori проверить опытным путем. Эти обстоятельства ускользали от предыдущих поколений, которым казалось, что теорию можно построить чисто индуктивно, не прибегая к свободному, творческому созданию понятий. Чем примитивнее состояние науки, тем легче исследователю сохранять иллюзию по поводу того, что он будто бы является эмпириком. Еще в XIX в. многие верили, что ньютоновский принцип – «hypotheses non fingo» – должен служить фундаментом всякой здравой естественной науки.

В последнее время перестройка всей системы теоретической физики в целом привела к тому, что признание умозрительного характера науки стало всеобщим достоянием».

– Любые эмпирические исследования предполагают наличие определенных теоретических установок, без которых они просто неосуществимы.

Дело в том, что никакого чистого опыта, т.е. такого опыта, который не определялся бы какими‑то теоретическими представлениями, просто не существует. Без определенной теоретической установки не может возникнуть даже идеи эксперимента.

Вот что пишет по этому поводу К.Поппер:

«Представление о том, что наука развивается от наблюдений к теории, все еще довольно широко распространено. Однако "вера в то, что мы можем начать научное исследование, не имея чего‑то похожего на теорию, является абсурдной". Двадцать пять лет тому назад я пытался внушить эту мысль группе студентов‑физиков в Вене, начав свою лекцию следующими словами: "Возьмите карандаш и бумагу, внимательно наблюдайте и описывайте ваши наблюдения!" Они спросили, конечно, что именно они должны наблюдать. Ясно, что простая инструкция: "Наблюдайте!" является абсурдной... Наблюдение всегда носит избирательный характер. Нужно избрать объект, определенную задачу, иметь некоторый интерес, точку зрения, проблему. А описание наблюдения предполагает использование дескриптивного языка со словами, фиксирующими соответствующие свойства; такой язык предполагает сходство и классификацию, которые в свою очередь предполагают интерес, точку зрения, проблему».

Замечательное описание эмпиризма, который лежит в основе индуктивной модели научного познания, дает Р.Якобсон.

Он приводит описание положения, в которое попал герой повести русского писателя В.Одоевского, наделенный магом способностью все видеть и все слышать. «Все в природе разлагалось пред ним, но и ничто не соединялось в душе его», и звуки речи несчастный воспринимал как лавину артикуляторных движений и механических колебаний, лишенных смысла и цели».

«Нельзя было более точно предвидеть, – замечает Р.Якобсон, – и более проникновенно описать торжество слепого эмпиризма!»

– Известно, что в истории науки целый ряд фундаментальных теоретических результатов был получен без непосредственного обращения к эмпирическому материалу.

В качестве классического примера здесь следует отметить создание общей теории относительности. Впрочем, к ним можно отнести и создание частной теории относительности.

Никаких особых фактов, которые могли бы послужить А. Эйнштейну для создания общей теории относительности не существовало. И по поводу создания частной теории относительности можно сейчас сказать то же самое. Опыт А.Майкельсона, на который обычно ссылаются, когда пытаются истолковать создание частной теории относительности как результат апелляции к каким‑то опытным фактам, как свидетельствует сам А.Эйнштейн, по крайней мере, не имел для него существенного значения. Частная теория относительности была создана в результате рассмотрения теоретической проблемы, связанной с истолкованием природы пространства‑времени и места пространственно‑временных представлений в структуре научного знания, в физических теориях.

И уж, конечно, эти теории были созданы не в результате индуктивных обобщений.

Модель научного познания, разработанная Р.Декартом, оказывается также не выдерживающей критики.

Конечно, в современном теоретическом мышлении огромна роль дедукции. Несомненно и то, что в каком‑то смысле интуитивно ученый усматривает основные принципы теории.

– Однако эти принципы далеки от декартовской очевидности.

Как известно, Н.Лобачевский построил неевклидову геометрию, заменив пятый постулат Евклида, согласно которому через точку, лежащую вне данной прямой можно провести прямую, параллельную данной и притом только одну. В геометрии Лобачевского через точку, лежащую вне данной прямой, можно провести по крайней мере две прямые, параллельные данной. Такое утверждение ни в каком смысле не является очевидным.

Аналогично дело обстоит с основаниями квантовой механики, теории относительности, современной космологической теории Большого взрыва.

– Модель Р.Декарта не отражает роли эмпирических исследований в научном познании.

Теперь обратим внимание на их общие недостатки, которые присущи рассмотренным моделям научного познания.

– Они предполагают, что в науке не может содержаться вероятностное знание.

Развитие науки убедительно продемонстрировало огромную эффективность использования в науке вероятностных представлений. Современные эмпирические исследования просто немыслимы без статистической обработки. Практически во всех областях науки строятся вероятностные модели изучаемых явлений. Подавляющее большинство современных научных теорий являются вероятностно‑статистическими. Их значимость настолько велика, что сегодня говорят о вероятностной картине мира. Квантовая механика, генетика, теория эволюции, теория информации являются классическими образцами такого рода теорий.

– Оба мыслителя исходят из того, что наука не может содержать в себе гипотетического знания.

Г. Лейбниц, в отличие от Ф. Бекона и Р.Декарта, считал необходимым обратить особое внимание на гипотетическое, вероятное знание.

«Мнение, основанное на вероятии, – писал он, – может быть так же заслуживает названия знания; в противном случае должно отпасть почти все историческое знание и многое другое. Но не вдаваясь в спор о словах, я думаю, что исследование степеней вероятностей было бы очень важным и отсутствие его представляет большой пробел в наших работах по логике». Г.Лейбниц, также как и Г.Галилей, обращал внимание на важную роль гипотез в научном познании.

Сегодня эти идеи имеют фундаментальное значение.

– Они строят свои модели, претендуя на построение логики открытия.

Попытки построения различного рода логик открытия прекратились еще в прошлом веке. Была понята полная их несостоятельность. Это стало очевидным в результате как психологических, так и философских исследований творческой деятельности человека.

Приговор был такой: никакой логики научного открытия в принципе не может быть. Ни в каком смысле алгоритма здесь не существует.