Условие совместимости

Обоснованное утверждение должно находиться в согласии с фактическим материалом, на базе которого и для объяснения которого оно выдвинуто. Оно должно соответствовать также имеющимся в рассматриваемой области законам, принципам, теориям и т.п. Это — так называемое условие совместимости.

Если, к примеру, кто-то предлагает детальный проект вечного двигателя, то нас в первую очередь заинтересуют не тонкости конструкции и не ее оригинальность, а то, знаком ли ее автор с законом сохранения энергии. Энергия, как хорошо известно, не возникает из ничего и не исчезает бесследно, она только переходит из одной формы в другую. Это означает, что создание вечного двигателя несовместимо с одним из фундаментальных законов природы, такой двигатель невозможен в принципе, независимо от его конструкции.

Как говорил еще в прошлом веке один из французских романтиков, если человек заявляет, что его теория и открытия отменяют все предшествующие, то теория эта наверняка безумна и беспочвенна, а открытия ложны.

Являясь принципиально важным, условие совместимости не означает, конечно, что от каждого нового положения следует требовать полного приспособления к тому, что сегодня принято считать законом. Как и соответствие фактам, соответствие утверждения теоретическим истинам не должно истолковываться чересчур прямолинейно. Может случиться, что новое знание заставит иначе посмотреть на то, что принималось раньше, уточнить или даже отбросить что-то из старого знания. Согласование с принятыми теориями разумно до тех пор, пока оно направлено на отыскание истины, а не на сохранение авторитета старой теории.

Если требование совместимости понимать абсолютно, возможность интенсивного развития науки исключается. Ей предоставляется возможность развиваться за счет распространения на новые явления уже открытых законов, но она лишается права пересматривать уже сформулированные положения. Фактически это есть отрицание развития науки.

Не всегда открытие нового явления или выдвижение новой научной теории должно противоречить старым представлениям. «В принципе, — пишет Т.Кун, — новое явление может быть обнаружено без разрушения какого-либо элемента прошлой научной практики. Хотя открытие жизни на Луне в настоящее время было бы разрушительным для существующих парадигм (поскольку они сообщают нам сведения о Луне, которые кажутся несовместимыми с существованием жизни на этой планете), открытие жизни в некоторых менее изученных частях галактики не было бы таким разрушительным»[87]. Новая теория может не противоречить предшествующим. Она может касаться исключительно тех явлений, которые ранее не были известны. Новая теория может быть теорией более высокого уровня, связывающей воедино группу теорий более низкого уровня. К примеру, теория сохранения энергии обеспечивает как раз такую связь между динамикой, химией, электричеством, оптикой, теорией теплоты и др. Возможны и другие связи между старыми и новыми теориями, не ведущие к их несовместимости. Если бы все связи между теориями были таковы, то развитие науки было бы подлинно кумулятивным. Новые явления могли бы просто раскрывать упорядоченность в некоторой области природы, до этого никем не замеченную. В эволюции науки новое знание приходило бы на смену невежеству, а не другому знанию, не совместимому с прежним. Однако, заключает Кун, упрямые факты истории науки говорят о том, что «кумулятивное приобретение новшеств не только фактически случается редко, но в принципе невозможно»[88].

В первых же строках своей статьи о планетарной модели атома Резерфорд, выдвинувший эту модель, писал: «Вопрос об устойчивости предлагаемого атома на этой стадии не следует подвергать сомнению...». И действительно, по классическим законам атом не мог быть устроен наподобие Солнечной системы: вращение вынуждало бы электроны непрерывно излучать энергию, а потеря энергии приводила бы их, в согласии с Ньютоном, к неминуемому падению на ядро. Модель Резерфорда была теоретически незаконнорожденной с точки зрения предшествовавших представлений.

История науки наглядно показывает, что новая теория, радикально порывающая с традицией, на первых порах буквально погружена в «океан аномалий».

Так, гелиоцентрическое учение Коперника во времена Галилея было настолько явно и очевидно несовместимо с фактами, что Галилей был вынужден назвать его явно ложным. «Нет пределов моему изумлению тому, — писал он, — как мог разум Аристарха (античного предшественника этого учения. — А.И.) и Коперника произвести такое насилие над их чувствами, чтобы вопреки последним восторжествовать и убедить»[89].

Модель атома, созданная в начале этого века Н.Бором, была введена и сохранена, несмотря на явные и точные свидетельства, не согласующиеся с нею.

Теория оптических цветов И.Ньютона утверждала, что свет состоит из лучей различной преломляемости, которые могут быть разделены, воссоединены, подвергнуты преломлению, но никогда не изменяют своего внутреннего строения и обладают чрезвычайно малым пространственным сечением. Сам Ньютон признавал, что его теория лучей несовместима с существованием зеркальных отображений. Поскольку поверхность зеркала является гораздо более грубой, чем поперечное сечение лучей, зеркало не должно отражать свет. Ньютон спас свою теорию, введя особую гипотезу, что отражение луча производится не одной точкой отражающего тела, но некоторой «силой тела», равномерно рассеянной по всей его поверхности. Что представляет собой эта «сила», было совершенно не ясно.

Ни одна гипотеза не способна охватить всех явлений, изучаемых в конкретной области. Круг их не определен однозначно и жестко, границы его в большей или меньшей мере размыты. Гипотеза ориентируется, как правило, не на все, а лишь на немногие, но ключевые в каком-то смысле факты.

Сами факты не являются чем-то абсолютно твердым и неизменным. Они могут пересматриваться, уточняться и даже отбрасываться. Новая теория с этого и начинает: с перепроверки и собственной интерпретации наиболее важных из ранее установленных фактов. Кроме того, полное значение факта и его конкретный смысл могут быть поняты зачастую только, так сказать, по контрасту, благодаря гипотезе, вступившей в конфликт с этим фактом.

Факт — не просто то, что непосредственно дано в опыте, что мы видим, слышим и т.п. Факт всегда существует в рамках определенной теоретической конструкции и является теоретически нагруженным: помимо чисто чувственного значения он имеет и определенное теоретическое содержание.

Гипотеза, не отвечающая факту, вырывает его из привычного теоретического контекста. Тем самым она повышает вероятность обнаружить в нем то, что раньше проходило незамеченным.

Криминалисты рассматривают стертые надписи в ультрафиолетовых лучах: невидимое при обычном свете проступает в условиях необычного освещения. Так же и с гипотезами, противоречащими фактам. Иногда они позволяют увидеть в уже известных фактах совершенно новую сторону, как бы стертую или затушеванную той прежней теорией, через очки которой мы взираем на них. Это можно уподобить также рассматриванию предмета на контрастном фоне: детали, незаметные на белом фоне, могут привлечь внимание, когда предмет помещается на черный или цветной фон.

Таким образом, в конкретном исследовании могут оказываться полезными даже гипотезы, прямо и недвусмысленно не согласующиеся с устоявшимися фактами. В большинстве случаев эти гипотезы обречены на провал, но, даже будучи опровергнуты, они приносят свою пользу — представляют известное в новом, необычном свете.

Все это относится и к согласованию гипотез с принятыми в науке законами и теориями.

Итак, выдвигаемая гипотеза должна учитывать весь относящийся к делу фактический и теоретический материал. Она должна соответствовать ему. Но если конфликт все-таки имеет место, гипотеза должна быть в состоянии доказать несостоятельность того, что раньше принималось за твердо установленный факт или за доказанное теоретическое положение. Во всяком случае она должна позволять по-новому взглянуть на исследуемые явления, на факты и их теоретическое осмысление.

Новое положение должно находиться в согласии не только с хорошо зарекомендовавшими себя теориями, но и с определенными общими принципами, сложившимися в практике научных исследований. Эти принципы разнородны, они обладают разной степенью общности и конкретности, соответствие им желательно, но не обязательно.

Наиболее известный из них — принцип простоты. Согласно этому принципу при объяснении изучаемых явлений не должно быть много независимых допущений, а те, что используются, должны быть возможно более простыми. Принцип простоты проходит через всю историю естественных наук. Многие крупнейшие естествоиспытатели указывали, что в своих исследованиях они руководствовались именно этим принципом. В частности, И.Ньютон выдвигал особое требование «не излишествовать» в причинах при объяснении явлений.

Вместе с тем понятие простоты не является однозначным. Можно говорить о простоте допущений, лежащих в основе теоретического обобщения, о независимости друг от друга таких допущений. Но простота может пониматься и как удобство манипулирования, легкость изучения и т.д. Не очевидно также, что стремление обойтись меньшим числом посылок, взятое само по себе, повышает надежность выводимого из них заключения.

«Казалось бы, разумно искать простейшее решение, — пишет У.Куайн. — Но это предполагаемое свойство простоты намного легче почувствовать, чем описать»[90]. И тем не менее, продолжает он, «действующие нормы простоты, как бы их ни было трудно сформулировать, играют все более важную роль. В компетенцию ученого входит обобщение и экстраполяция образцовых данных, и, следовательно, постижение законов, покрывающих больше явлений, чем было учтено; и простота в его понимании как раз и есть то, что служит основанием для экстраполяции. Простота относится к сущности статистического вывода. Если данные ученого представлены в виде точек графа, а закон должен быть представлен в виде кривой, проходящей через эти точки, то он чертит самую плавную, самую простую кривую, какую только может. Он даже немного воздействует на точки, чтобы упростить задачу, оправдываясь неточностью измерений. Если он может получить более простую кривую, вообще опустив некоторые точки, он старается объяснить их особым образом... Чем бы ни была простота, она не просто увлечение»[91].

Простота не столь необходима, как согласие с опытными данными и соответствие ранее принятым теориям. Но иногда обобщения формулируются таким образом, что точность и соответствие опыту в какой-то степени приносятся в жертву достижению приемлемого уровня простоты, и в особенности простоты математического вычисления. Например, в физике много законов, выражающих те или иные пропорциональности, скажем закон Гука в теории упругости или закон Ома в электродинамике. Во всех подобных случаях не возникает сомнений, что нелинейные отношения описывали бы факты с большей точностью, но до тех пор, пока это возможно, пытаются добиться успеха использованием линейных законов[92].

Требование простоты меняет свое значение в зависимости от контекста. Даже чисто математическая оценка простоты зависит от уровня развития математики. Одно время в физике предпочитались законы, не требующие для своего выражения дифференциального исчисления. В этот период в противоборстве с корпускулярной и волновой теориями света использовался довод, что корпускулярная теория обладает большей математической простотой, в то время как волновая теория требует решения сложных дифференциальных уравнений[93].

Еще одним принципом, часто используемым при оценке выдвигаемых предположений, является принцип привычности (консерватизма). Он рекомендует избегать неоправданных новаций и стараться, насколько это возможно, объяснять новые явления с помощью известных законов. «Привычность, — пишет У.Куайн, — это то же, чем мы пользуемся, когда ухитряемся “объяснить” новые сущности с помощью старых законов, например, когда мы придумываем молекулярную теорию, чтобы вернуть явления тепла, капиллярного притяжения и поверхностного натяжения в лоно привычных старых законов механики. Привычность имеет значение и тогда, когда “неожиданные наблюдения”... побуждают нас пересматривать старую теорию; действие привычности заключается в этом случае в предпочтении минимального изменения»[94].

Принципы простоты и привычности обладают разной ценностью: если простота и консерватизм дают противоположные рекомендации, предпочтение должно быть отдано простоте. По мысли У. Куайна, эти требования входят в «ядро» научного метода: научный метод в первом приближении может быть определен посредством обращения к чувственным данным, к понятию простоты и понятию привычности[95].

Ученые, оценивающие новые идеи, опираются также на многие иные критерии, такие как широта применения, точность, плодотворность, изящество и т.д.

Принцип универсальности предполагает проверку выдвинутого положения на приложимость его к классу явлений, более широкому, чем тот, на основе которого оно было первоначально сформулировано. Если утверждение, верное для одной области, оказывается достаточно универсальным и ведет к новым заключениям не только в исходной, но и в смежных областях, его объективная значимость заметно возрастает. Тенденция к экспансии, к расширению сферы своей применимости в большей или меньшей мере присуща всем плодотворным научным обобщениям.

Хорошим примером здесь может служить гипотеза квантов, выдвинутая М.Планком. В конце прошлого века физики столкнулись с проблемой излучения так называемого абсолютно черного тела, т.е. тела, поглощающего все падающее на него излучение и ничего не отражающего. Чтобы избежать не имеющих физического смысла бесконечных величин излучаемой энергии, Планк предположил, что энергия излучается не непрерывно, а отдельными дискретными порциями — квантами. На первый взгляд гипотеза казалась объясняющей одно сравнительно частное явление — излучение абсолютно черного тела. Но если бы это действительно было так, то гипотеза квантов вряд ли удержалась бы в науке. На самом деле введение квантов оказалось необычайно плодотворным и быстро распространилось на целый ряд других областей. А.Эйнштейн разработал на основе идеи о квантах теорию фотоэффекта, Н.Бор — теорию атома водорода. В короткое время квантовая гипотеза объяснила из одного основания чрезвычайно широкое поле весьма различных явлений.

«Понять природу, — говорил В. Паули, — это ведь значит действительно заглянуть в ее внутренние взаимосвязи, точно знать, что мы познали ее скрытые механизмы. Такое знание не дается познанием одного отдельного явления или одной отдельной группы явлений, даже когда мы открыли в них определенный порядок; оно приходит лишь благодаря тому, что познается как взаимосвязанное и редуцируется к одному простому корню огромное множество опытных фактов. Ведь достоверность покоится как раз на таком множестве. Опасность ошибки становится тем меньше, чем обильнее и многообразнее явления и чем проще общий принцип, к которому они могут быть возведены... Наша мысль удовлетворяется, когда мы познаем, что какая-нибудь особенная, по внешней видимости запутывающая ситуация является лишь специфическим случаем чего-то более общего, что в качестве такового поддается более простой формулировке. Возведение пестрого множества к общему и простому, или, если сказать в духе греков, “многого” к “единому”, и есть ведь то самое, что мы называем “пониманием”»[96].

Расширение поля действия нового утверждения, его способность объяснять и предсказывать совершенно новые факты является несомненным и важным доводом в его поддержку. Подтверждение какого-то научного положения фактами и экспериментальными законами, о существовании которых до его выдвижения невозможно было даже предполагать, прямо говорит о том, что это положение отражает глубокое внутреннее родство изучаемых явлений[97].

П.Дирак говорил, что красивая, внутренне согласованная теория не может быть неверной. В этой лаконичной формулировке соединяются два других общих принципа, или требования, играющих важную роль в оценке новой теории: принцип красоты и принцип логичности. О втором речь будет идти далее. Что касается первого, то, согласно ему, хорошая теория должна отличаться особым эстетическим впечатлением, элегантностью, ясностью, стройностью и даже романтичностью. Особую роль требование красоты играет в математике, меньшую — в естествознании и совсем малую — в гуманитарных науках. «Первые варианты большинства новых парадигм являются незрелыми, — пишет Т.Кун. — Когда со временем получает развитие полный эстетический образ парадигмы, оказывается, что большинство членов сообщества уже убеждены другими средствами. Тем не менее значение эстетических оценок может иногда оказываться решающим. Хотя эти оценки привлекают к новой теории только немногих ученых, бывает так, что это именно те ученые, от которых зависит ее окончательный триумф. Если бы они не приняли ее быстро в силу чисто индивидуальных причин, то могло бы случиться, что новый кандидат в парадигмы никогда не развился бы достаточно для того, чтобы привлечь благосклонность научного сообщества в целом»[98].

Споры вокруг новых теорий во многом касаются не столько их способности к решению уже стоящих проблем, сколько перспектив, открываемых такими теориями в дальнейших исследованиях, в том числе и в разрешении будущих проблем. В силу этого выбор новой теории существенно опирается на веру в нее, на внутреннее убеждение в том, что у нее есть будущее.

«Что-то должно заставить по крайней мере нескольких ученых почувствовать, — продолжает Кун, — что новый путь избран правильно, и иногда это могут сделать только личные и нечеткие эстетические соображения. С их помощью ученые должны вернуться к тем временам, когда большинство из четких методологических аргументов указывали другой путь. Ни астрономическая теория Коперника, ни теория материи де Бройля не имели других сколько-нибудь значительных факторов привлекательности, когда впервые появились. Даже сегодня общая теория относительности Эйнштейна действует притягательно главным образом благодаря своим эстетическим данным. Привлекательность подобного рода способны чувствовать лишь немногие из тех, кто не имеет отношения к математике»[99].

Помимо указанных, имеются и другие общие принципы, используемые при оценке новых идей и теорий. Среди них есть не только неясные, но и просто ошибочные утверждения[100].

Принципы простоты, привычности, универсальности, красоты и др. носят контекстуальный характер: их конкретизация зависит как от области знания, так и от стадии развития этого знания. Скажем, простота в физике не сводится к математической простоте и отличается от простоты в биологии или истории; простота сформировавшейся, хорошо обоснованной теории отлична от простоты теории, только ищущей свои основания.

В каждой области знания имеются также свои стандарты адекватности новой теории. Они являются не только контекстуальными, но и имеют во многом конвенциональный характер. Эти стандарты, принимаемые научным сообществом, касаются общей природы объектов, которые предстоит исследовать и объяснить, той количественной точности, с которой это должно быть сделано, строгости рассуждений, широты данных и т.п.

Так, аристотелевские и схоластические объяснения сводились к сущностям материальных тел и их «скрытым качествам». Но уже в XVII в. на рассуждение о камне, который упал потому, что его «природа» движет его по направлению к центру Вселенной, стали смотреть лишь как на тавтологичную игру слов. Идея Ньютона, что тяготение является действительно некоей внутренней силой природы, вначале не принималась потому, что подобным образом истолкованное тяготение было скрытым качеством в том же самом смысле, как и схоластическое понятие «стремления к падению».

Можно выделить определенные общие классы стандартов, или критериев, адекватности, однако отдельные стандарты, входящие в тот или иной класс, по-разному реализуются в каждой конкретной области исследований. Д.Равец выделяет два широких типа стандартов адекватности: относящиеся к процессам вывода и связанные с фактическими данными. Стандарты второго типа более разнообразны, «...ибо они контролируют не только условия продуцирования данных и информации, но также силу и пригодность этих данных в конкретном контексте»[101]. Сложность множества релевантных стандартов адекватности сравнима со сложностью самой решаемой проблемы. Это множество существенным образом зависит от области исследований. «Следовательно, — заключает Равец, — невозможно создать точный список критериев адекватности, использующихся в применении к некоторому широком кругу проблем»[102].

Сходную мысль высказывает и М.Малкей, уподобляющий стандарты адекватности неявному (скрытому) знанию, не допускающему сколь-нибудь полной кодификации: «Ранее принятые утверждения, когда они используются для защиты справедливости последующих, не обеспечивают полной надежности этого процесса, ибо все научные утверждения в своей основе не вполне убедительны. Критерии адекватности не более надежны, ибо они даже не могут быть установлены с помощью обычных процедур, то есть посредством аргументации, базирующейся на контролируемых наблюдениях. Отчасти поэтому их трудно, как правило, сделать четкими; в чем-то они сродни скрытому знанию, которое мастера своего дела передают друг другу в непосредственном общении, и эта их особенность помогает объяснить, почему философы пока что не преуспели в сколько- нибудь детальном их изучении. Это также означает, что такие критерии нелегко подвергать критическим публичным оценкам посредством журнальных публикаций. Итак, в то время как критерии научной адекватности фигурируют в качестве ресурсов для оценки новых научных утверждений, их собственная «адекватность» может быть установлена лишь самым косвенным и ненадежным образом»[103].

Теория, методы научного исследования и стандарты адекватности теснейшим образом переплетаются между собой. С изменением теории обычно происходят значительные изменения и в стандартах адекватности.

Таким образом, новые научные утверждения не оцениваются с помощью универсальных и неизменных критериев. Принимаемые в науке правила обоснования, требование совместимости, общие принципы и стандарты адекватности не являются жесткими. Границы «научного метода» расплывчаты и отчасти конвенциональны. Любое значительное изменение теории ведет к изменению совокупности тех методологических средств, которые в ней используются. Выводы даже естественной науки определяются не только физическим, но и социальным миром.