Чтение онлайн

Итак, организация исследования предполагает различение гипотез различного уровня с точки зрения их «приближения» к уровню, где располагаются непосредственно проверяемые утверждения, и представление их в виде некоторой системы. Связи между уровнями логические, дедуктивные (отсюда и «вторая половина» названия схемы). Гипотезы более низкого уровня являются логическими следствиями из гипотез более высокого уровня и некоторых других положений или утверждений, вопрос об истинности которых так или иначе уже выяснен (принятые в настоящее время теоретические положения; факты, установленные в опыте; некоторые другие релевантные, т. е. касающиеся той же предметной области, что и проверяемая гипотеза, теоретические положения). Заметим также, что и в используемых приборах тоже представлены – будучи материализованными – теоретические положения. Так что гипотезы нижележащего уровня являются следствиями не только из проверяемой гипотезы или из гипотезы вышележащего уровня, а из целого комплекса положений: теоретических положений и описаний фактов, использованных на всех предыдущих этапах дедукции. А те непосредственно проверяемые утверждения, которые мы получаем на заключительном этапе дедукции, – следствия не только из проверяемой гипотезы, а из целого комплекса положений: теоретических положений и описаний фактов, использованных на всех предыдущих этапах дедукции, плюс теоретические положения, материализованные в используемых в опыте приборах.

В зависимости от того, соответствуют названные непосредственно проверяемые утверждения результатам опыта или нет, «обратное движение» от результатов опыта может идти двумя путями. Если соответствия нет, а повторные проверки имеют такой же результат, то наша гипотеза «отодвигается в сторону» на неопределенное время. Если же имеет место соответствие, то положение предшествующего этапа, по-видимому, следует считать подкрепленным, т. е. выдержавшим опытную проверку. А это – основание считать, что и положение еще более раннего этапа дедукции тоже является подкрепленным. И так далее – до уровня самой проверяемой гипотезы. Она считается подкрепленной.

В качестве примера применения описанного гипотетико-дедук-тивного подхода можно взять связываемую с именем Галилея проверку учения о движении, сформулированного Аристотелем. Согласно этому учению, чем тело тяжелее, тем скорость его падения больше. По преданию, Галилей логически вывел из этого «закона» два утверждения, касающиеся того, как должна вести себя система, полученная скреплением двух тел, – тяжелого и легкого. Согласно первому, сложная система, будучи более тяжелой, чем вес исходного тяжелого тела, должна иметь скорость, большую, чем скорость этого тела. С другой стороны, согласно второму утверждению, легкое тело должно замедлять движение тяжелого, и, следовательно, полученная система тел должна иметь скорость, меньшую, чем скорость одного тяжелого тела. Устранить противоречие можно с помощью предположения о том, что все тела падают с одинаковой скоростью. Для его проверки – а оно, очевидно, является непосредственно проверяемым – был проведен опыт. Со знаменитой (может быть, в первую очередь, из-за ее наклона) Пизанской башни (высота 60 м) одновременно сбрасывались пушечное ядро (80 кг) и мушкетная пуля (200 г). Оказалось, что оба тела достигли поверхности Земли одновременно.

Охарактеризуем некоторые принципиальные черты гипотетико-дедуктивного метода. Для объяснения какой-то совокупности опытных данных выдвигается гипотеза, представляющая утверждение (или совокупность предположений). Подчеркнем, что гипотеза основывается на данных опыта, а не просто произвольно «выдумывается». Однако это не означает, что она является логическим следствием из опытных данных: в ней присутствует и нечто такое, чего в исходных данных нет; хотя, конечно же, она им и не противоречит. Точнее говоря, гипотеза является такой, что описания опытных данных выводятся из нее, т. е. объясняются посредством нее.

Гипотеза подвергается проверке в соответствии с той процедурой, которая была описана выше. При этом мы не можем ограничиться только проверкой правильности, т. е. соответствия опыту описаний тех фактов, которые были использованы при построении гипотезы: ведь так мы только проверим отсутствие ошибок в самом построении гипотезы! Проверка состоит в выведении описаний таких фактов, которые в построении гипотезы не использовались, и в сопоставлении этих фактов с результатами опыта или же посредством сопоставления их с научными утверждениями, которые уже проверены. Если оказалось так, что гипотеза является непосредственно проверяемым утверждением, то производится соответствующее наблюдение или эксперимент. Гипотетико-дедуктивный подход как таковой в этом случае, очевидно, не нужен. Он используется в том случае, когда гипотеза не является непосредственно проверяемой (конечно же, требуется, чтобы она была проверяемой). Мы, как уже говорилось ранее, осуществляем вывод непосредственно проверяемых следствий из данной гипотезы и подвергаем их проверке.

Нередко бывает так, что гипотеза является сложным утверждением – конъюнкцией нескольких простых утверждений. Так что необходимо уточнение, какой именно конъюнкт или конъюнкты, т. е. компонент или компоненты указанной системы, являются ложными. Так что опровержение следствия, вообще говоря, не является непременно основанием для отказа от гипотезы – оно является побуждением к ее дальнейшему исследованию и разработке. Собственно, и выдвижение гипотезы происходило в таких же условиях: существующее теоретическое знание не позволяло объяснить новые установленные факты. Несколько полемически заостряя оценку такого рода обстоятельств, М. Планк писал: «Для настоящего теоретика ничто не может быть интереснее, чем такой факт, который находится в прямом противоречии с общепризнанной теорией: ведь здесь, собственно, и начинается его работа»[26]. Если непосредственно проверяемое следствие, извлеченное из гипотезы, выдержало проверку, то такая гипотеза сохраняется для ее использования в исследовательской работе, что и становится ее дальнейшей проверкой.

В заключение обратим внимание на принципиальное значение правильной интерпретации результатов серии проверок. Еще в середине XVIII в. английский ученый Томас Байес предложил удобную формулу, носящую теперь его имя. В соответствии с формулой Байеса, при оценке степени подкрепления гипотезы решающее значение имеет разность между числом исходов проверок «в пользу гипотезы» и числом исходов «против нее» на каждом этапе из серии испытаний. Та степень подкрепления, которую мы имеем в начале каждой данной проверки из всей серии проверок (она называется «априорной»), может возрасти или же уменьшиться после ее проведения (эту величину называют «апостериорной», и она служит «априорной» для следующей проверки). Распространенное заблуждение – определение степени подкрепления гипотезы просто на основании соотнесения всего суммарного, т. е. во всей серии, количества исходов «в пользу гипотезы» и всего суммарного количества «против нее»[27].

1.10. Объяснение и предсказание

Структура научных процедур объяснения и предсказания впервые была описана в виде логико-методологической схемы К. Поппером в его книге «Логика научного открытия» (1935). Далее эта схема разрабатывалась К. Гемпелем и П. Оппенгеймом, потому ее часто называют «схемой Гемпеля-Оппенгейма». Они сформулировали условия методологической адекватности схемы объяснения (левую часть этой схемы принято называть объясняющей частью, правую – объясняемой).

1. Объясняемая часть должна быть логическим следствием объясняющей части; она также должна отличаться от объясняющей части и любой из ее частей.

2. Объясняющая часть должна содержать по крайней мере один общий закон, без которого из нее нельзя вывести объясняемую часть.

3. В содержании объясняющей части должны быть эмпирические (фактические) компоненты.

4. В объясняющей части не должно быть таких утверждений, которые не используются в выводе из нее объясняемой части.

5. Утверждения, входящие в объясняющую часть, должны быть логически совместимыми.

Так как, согласно условию 3, в объясняющей части присутствует эмпирическое содержание, то можно вводить в нее любую гипотезу, лишь бы она была совместима с содержанием объясняющей части.

Довольно часто описанную схему характеризуют как «схему тождества» объяснения и предсказания. На самом деле – при общности схемы – имеется существенное различие между процедурами объяснения и предсказания:

когда схема используется для предсказания, тогда она «прочитывается» от посылок к заключению;

когда схема используется для объяснения, тогда она «прочитывается» от заключения к посылкам.

Если из (эмпирической) гипотезы следуют несколько предсказаний, то все они совместимы, и их можно посредством конъюнкции соединить в одно сложное утверждение. Объяснение не является однозначным. Одно и то же заключение можно вывести из разных законов и условий. Например, удлинение металлического стержня может быть объяснено как на основе закона теплового расширения тел, так и на основе пластических свойств данного металла, позволяющих растянуть (возможно, предварительно нагретый) стержень.

Другое существенное различие касается точности. Утверждение, являющееся предсказанием, должно быть максимально точным: только в этом случае можно со всей определенностью судить о том, подтвердилось предсказание или нет. С этой точки зрения, количественные суждения в качестве предсказаний обладают большей ценностью по сравнению с качественными или сравнительными суждениями. А ценность утверждения, которое представляет объясняемую часть схемы, хотя и зависит от точности объясняющей части, однако не в столь значительной степени: от приемлемого объяснения требуется, чтобы объясняемая часть была логическим следствием из объясняющей части. Схема Гемпеля-Оппенгейма совершенно четко указывает на важную роль логики в научном объяснении и предсказании – именно она образует их основу: без установления отношения логического следования объясняющая и объясняемая части были бы отделены одна от другой, и у нас не было бы ни объяснения, ни предсказания.