/
Текст
ФИЛОСОФЫ
РОССИИ
XX ВЕКА
С.В.ИЛПАРИОНОВ
ТЕОРИЯ ПОЗНАНИЯ
И ФИЛОСОФИЯ
НАУКИ
Москва
РОССПЭН
2007
ББК 87
И 44
Издание осуществлено при финансовой поддержке
Российского фонда фундаментальных исследований
(РФФИ)
проект № 05-06-87035
Редакционный совет серии
«Философы России XX века»
В. С. Степин (руководитель)
Ф. Н. Блюхер (ученый секретарь)
А. А. Гусейнов, А. Ф. Зотов, В. А. Лекторский,
Л. А. Микешина, А. П. Огурцов
Ответственный редактор
Ю. И. Семенов, доктор исторических наук, профессор
Научный редактор
К. Г. Боресков, доктор физико-математических наук
Илларионов С. В.
И 44 Теория познания и философия науки. — М.: «Российская
политическая энциклопедия» (РОССПЭН), 2007. — 535 с.,
ил. — (Философы России XX века).
В книге собраны работы, написанные одним из самых крупных
отечественных специалистов по теории познания и философии
науки — Сергеем Владимировичем Илларионовым (1938-2000).
Основную ее часть составляют лекции по теории познания и фило¬
софии науки, которые на протяжении нескольких лет читались для
аспирантов Московского физико-технического института. Во втором
разделе книги публикуются наиболее интересные статьи С. В. Илла¬
рионова, посвященные важнейшим проблемам философии науки.
В приложение вошли стихи этого богато одаренного человека и по¬
следнее интервью с ним.
Книга адресована специалистам в области теории познания и фи¬
лософии науки, аспирантам и студентам.
© С. В. Илларионов, наследники 2007
© Институт философии РАН, 2007
© «Российская политическая энцик¬
лопедия», 2007
ISBN 5-8243-0766-0
СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ ИЛЛАРИОНОВ:
УЧЕНЫЙ, МЫСЛИТЕЛЬ, ЧЕЛОВЕК
Когда я беру в руки эту книгу, то испытываю одновременно чувст¬
во и большой радости, и великой печали. Радости — потому что она
наконец-то появилась на свет и стала доступной для всех, печали —
ибо автор эту книгу никогда не видел и никогда не увидит. Сергея
Владимировича Илларионова — крупнейшего российского специа¬
листа по философии науки, доктора философских наук, профессора
Московского физико-технического института (всемирно знаменитого
Физтеха), любимца его студентов и аспирантов — уже более пяти лет
нет в живых. Он умер 21 ноября 2000г., не дожив совсем немного
до наступления нового века и нового тысячелетия. Но память о нем
навсегда осталось у всех тех, кто его знал: работал вместе с ним или
учился у него.
Большая часть жизни Сергея Владимировича связана с небольшим
подмосковным городом Долгопрудный и Московским физико-техни¬
ческим институтом. Он родился в Одессе (1938), но только потому, что
его мать находилась там в то время в гостях. Его родители постоянно
жили в г. Долгопрудном на Долгопрудненской агрохимической опыт¬
ной станции (ДАОС) и сам он провел здесь детство и юность. После
школы Сергей Владимирович поступил на Физтех (1955), после окон¬
чания (1961) — в его аспирантуру, а затем всю оставшуюся жизнь ра¬
ботал в институте: сначала на кафедре электроники, ас1972г. — на
кафедре философии.
Только однажды он поколебался в своей приверженности к Физ¬
теху. Это случилось в 1980 году, когда его как видного специалиста
по философии науки пригласили на кафедру методологии и филосо¬
фии науки философского факультета Московского государственного
университета. Работать с людьми, желающими заниматься исследо¬
ваниями в области философии, готовить специалистов в этой области
знания — что может быть привлекательнее для настоящего фило¬
софа. Кроме того, после женитьбы Сергей Владимирович переехал
в Москву, и добираться тогда до МГУ ему было гораздо легче, чем до
Долгопрудного.
Помню, как я был буквально «убит» (я тогда заведовал кафедрой
философии МФТИ), когда он сообщил мне о своем намерении. Тем не
менее я честно ему сказал, что хотя крайне огорчен, но не только не
буду его держать, и сделаю все возможное, чтобы на его пути не было
никаких препятствий ни с чьей стороны. Но одновременно я посове¬
товал ему побывать в МГУ на кафедре и факультете, присмотреться
6
Теория познания и философия науки
к преподавателям и студентам. Он так и сделал. И представьте мою
радость, когда спустя неделю или две Сергей Владимирович сказал мне,
что твердо решил остаться на Физтехе. И об этом своем решении он
потом не только не жалел, а неоднократно меня благодарил, последний
раз незадолго до смерти, что я удержал его от опрометчивого шага.
Сергея Владимировича высоко ценили как специалиста еще то¬
гда, когда он был только кандидатом философских наук. Присвое¬
ние в 1990 г. ему степени доктора философских наук означало лишь
оформление положения, давно достигнутого им в философском мире.
Сергей Владимирович был не просто и не только преподавателем фи¬
лософии, не просто и не только научным работником в этой области.
Таких много. Он был настоящим, прирожденным философом, фи¬
лософом par excellence. Философия была его истинным призванием.
А таких людей очень и очень немного. Но если это так, то не было ли
его ошибкой поступление на Физтех? Ведь в философию он пришел
из физики. Не было ли им напрасно затрачено много времени, в те¬
чение которого он изучал физику и математику, а затем еще работал
на кафедре электроники и занимался конкретными исследованиями
в этой области? Нет, не было.
Более того, я совершенно уверен, что только наличие у него глу¬
бокого знания естественных наук и сделало его настоящим филосо¬
фом. По моему глубокому убеждению, человек, который знает одну
только философию, ничего путного в этой области знания сделать не
сможет. Чтобы добиться успеха в философии, а речь, разумеется, идет
не о служебной карьере, а о получении новых результатов, нужно
обязательно знать какую-либо конкретную науку — естественную
или общественную.
Но знание знанию рознь. Знать ту или иную науку можно по-раз¬
ному. Человек может обладать достаточно большим объемом знаний
в определенной области. Но это знание, если оно лишь расширяет
его кругозор, позволяет ориентироваться в этой области, грамотно
вести беседы на данные темы, но не больше, может быть названо
эрудитским.
Другой уровень — человек не просто знает ту или иную науку, но
постоянно использует это знание в своей практической деятельности,
в частности преподает. Однако при этом исследовательской работы
в данной области науки он не ведет. Это профессионально-практи¬
ческое знание.
С высшей формой знания науки мы имеем дело тогда, когда чело¬
век занимается решением нерешенных еще задач, поисками истины
в данной области, сам делает открытия. Это — профессионально-ис¬
следовательское, профессионально-творческое или просто подлинное
профессиональное знание. Такой человек является специалистом,
а его знание научным — знанием в полном смысле слова. Вполне по¬
нятно, что грани между названными тремя видами знания науки не
абсолютны, а относительны, но они, тем не менее, существуют.
Сергей Владимирович Илларионов: ученый, мыслитель, человек
7
Философ, чтобы продвигаться вперед в своей области, должен
быть специалистом в какой-нибудь конкретной науке, обладать не
эрудитским знанием науки, а профессиональным. И критерий под¬
линной научности его знания — отнюдь не диплом об окончании выс¬
шего учебного заведения, а самостоятельные поиски в области науки.
Знания Сергея Владимировича Илларионова в области физики были
подлинно научными, профессиональными. Об этом свидетельствуют
его работы, относящиеся к этой сфере.
Профессиональные научные знания особенно важны для тех фи¬
лософов, которые занимаются проблемами теории познания. Фило¬
софию науки понимают далеко не однозначно. Не вдаваясь в споры,
выражу свое мнение. Я считаю, что суть той сферы знания, которую
принято называть философией науки, состоит в исследовании про¬
цесса научного познания и разработке на этой основе общего метода
этого познания. Иначе говоря, философия науки как особая само¬
стоятельная дисциплина не существует и существовать не может.
То, что так именуется, есть теория и методология научного познания,
представляющая собой важнейшую часть общей теории и методоло¬
гии познания. Важнейшими категориями теории научного познания
являются понятия факта, идеи, гипотезы, теории.
И только тот по-настоящему может разобраться в научном позна¬
нии, кто сам создавал гипотезы, сам их проверял, сопоставляя с еди¬
ничными фактами, кто сам искал и находил новые единичные факты,
кто отказывался от самых красивых гипотез, если факты в них не
укладывались, кто создавал и уточнял пусть частные, но теории. А де¬
лать все это можно только в сфере той или иной конкретной науки.
Философские построения непосредственно на единичных фактах не
основываются. Только конкретная наука способна дисциплинировать
мысль.
И когда человек, не зная профессионально ни одной конкретной
науки, занимается отвлеченными, непосредственно не проверяемы¬
ми умственными построениями, то велика опасность полностью ото¬
рваться от реальности и превратиться в специалиста по переливанию
из пустого в порожнее. Это случается со многими, работающими, как
они полагают, в области философии. Сергею Владимировичу такого
рода опасность никогда не угрожала. В фундаменте блестяще про¬
веденной им разработки системы методологических принципов на¬
учного знания лежала его собственная исследовательская практика.
Он этими методологическими принципами сам пользовался, он их
проверял и оттачивал.
Но чтобы добиться весомых результатов в философии, недостаточ¬
но профессионального знания той или иной конкретной науки. Мало
ли мы знаем прекрасных ученых, профессионалов в своей области,
из-под пера которых выходит нечто совершенно беспомощное, а ино¬
гда и невероятно глупое, когда они забредают в область философии.
Знание философии тоже может быть и эрудитским, и профессиональ¬
8
Теория познания и философия науки
ным. Успех в этой области может обеспечить только профессиональ¬
ное знание одновременно и философии, и какой-либо конкретной
науки. Это трудно, но это возможно, что наглядно видно на примере
трудов Сергея Владимировича.
Большинство как советских, так и постсоветских специалистов по
философии науки являются позитивистами. В отличие от них, Сергей
Владимирович позитивистом не был. Он ценил неопозитивистов за
их стремление к точности понятий и суждений, но их феноменализм
категорически отвергал. В отличие от многих наших философов, Сер¬
гей Владимирович не просто принимал уже существующие взгляды.
Он сам выработал свою собственную философскую позицию. В этом
отношении можно с полным правом говорить об эволюции его фи¬
лософских взглядов, которая началась задолго до поступления на
кафедру философии. Наличие степени даже доктора философских
наук никак не гарантирует, что его обладатель является философом.
Таких докторов философских наук сейчас хоть пруд пруди. Но вполне
можно быть философом, не имея никакой ученой степени и никакого
ученого звания. Таким был Сергей Владимирович.
Одно время он был очарован могучей железной логикой Давида
Юма. Но на позициях юмизма, феноменализма он задержался не¬
надолго. Профессиональное знание науки неизбежно привело его
к разрыву с агностицизмом и переходу на позиции материализма.
В одном из разделов его «Лекций по теории познания и философии
науки», опубликованных в книге, которая лежит перед вами, он с по¬
зиций науки блестяще опровергает феноменализм, показывает всю
его несостоятельность. Для него несомненным было существование
объективного мира как единства явлений и сущности. И суть научно¬
го познания он видел в том, что оно движется от явления к сущности,
все глубже и глубже отражая последнюю. Сергей Владимирович был
приверженцем материалистического эссенциализма и материалисти¬
ческой теории отражения.
Если неопозитивистов он хотя и критиковал, но тем не менее ува¬
жал, то иным было его отношение к таким представителям постпози¬
тивизма, как Т. Кун и особенно П. Фейерабенд. Особенно чужда ему
была идея «теоретической нагруженности» фактов. Опровергая ее, он
в то же время старался раскрыть зерно истины, которая в этой идее
присутствовала и делала ее привлекательной. Когда многие наши
философы восторгались Т. Куном и П. Фейерабендом, Сергей Влади¬
мирович подвергал их критике.
«Их позиция, — писал он о Т. Куне, П. Фейерабенде, а заодно
и о Ф. Капре, — представляется мне позицией неудачников в науке.
Никто из них не заработал себе в науке репутации пусть среднего,
аккуратного и добросовестного исследователя, а претензии у них вы¬
сокие. В такой ситуации единственное, что им остается — это либо
вообще опровергать и отвергать науки, либо рассуждать о том, что все
научное знание уже содержится в каком-то религиозно-мистическом
Сергей Владимирович Илларионов: ученый, мыслитель, человек
9
учении. Им мало быть просто хорошими физиками, им обязательно
нужна громкая известность, хотя бы и скандальная. А это уже психи¬
ческая аномалия. Так вот из соединения невежества и завышенных
претензий и появляются идеи несостоятельности научного метода
и научного знания»1.
С презрением он отбрасывал всевозможные необычайно модные
ныне концепции, согласно которым современная наука, в отличие от
классической, потеряла объективность. « ...Я думаю, — писал Сергей
Владимирович в своей последней, опубликованной уже посмертно
статье, озаглавленной “Современная наука так же объективна, как
и классическая”», — что все разговоры о том, что квантовая механика
разрушила идеал объективности знания, об особой роли наблюдате¬
ля, о роли сознания в редукции волнового пакета — это всего лишь
результат болезненности осознания тех новых и действительно не
укладывающихся в классические представления черт и закономер¬
ностей мира, которые открываются квантовой механикой. Квантовая
механика вскрывает объективные, то есть относящиеся именно к объ¬
екту, закономерности взаимодействия и поведения микрообъектов,
какими бы неожиданными они ни были с точки зрения того уровня
научного знания, который мы условно называем «классической фи¬
зикой». И я не вижу никаких оснований отказываться от корреспон¬
дентской концепции истины, надо только понимать, что соответствие
теории объективному миру является не точным, а приближенным,
не изоморфизмом, а каким-то более слабым “морфизмом”. Впрочем,
физики это знают почти сто лет, и удивляться по этому поводу могут
только те люди, которые совершенно не понимают духа и содержания
науки»1 2.
Отстаивая науку и материализм, Сергей Владимирович был убе¬
жденным противником всех видов мракобесия, мистицизма и шарла¬
танства. Он всегда вел борьбу против любых разновидностей псевдо¬
науки. И в этом деле он не ограничивал себя лишь сферой естество¬
знания. В частности, в последние годы он уделял немало внимания
разоблачению так называемой «новой хронологии» А. Т. Фоменко.
Будучи одновременно и ученым и философом, Сергей Владимиро¬
вич исходил из того, что философия должна быть научной, что она,
как и конкретные науки, должна заниматься поисками объективной
истины, должна давать объективное знание. Конечно, в большинстве
случаев он понимал, что к критерию научности нужно подходить
исторически. Научность в применении к античности не совсем то же
самое, чем она является, начиная с Нового времени. Но по отноше¬
нию к последним векам второго тысячелетия его позиция была совер¬
шенно определенной. Он прекрасно знал работы и А. Шопенгауэра,
1 Илларионов С. В. Современная наука так же объективна, как и класси¬
ческая // Судьбы естествознания: Современные дискуссии. М., 2000. С. 91.
2 Там же. С. 90—91.
10
Теория познания и философия науки
и Ф. Ницше, и других иррационалистов, и именно поэтому их фило¬
софами не считал. Для него они были всего лишь квазифилософами.
Иногда говорят, что недостатки человека есть доведенные до преде¬
ла его достоинства. Это относится и к Сергею Владимировичу. Его тре¬
бование научности в философии было иногда чрезмерным. В результа¬
те он очень не любил и не уважал Гегеля. Его «Философия природы»,
которая не отражала и тогдашнего уровня научного знания, не говоря
уже о сегодняшнем, страшно раздражала Сергея Владимировича. Он
часто цитировал прямые нелепости, содержащиеся в данном труде.
Это страшно мешало ему понять значение того гигантского вклада,
который был сделан этим величайшим мыслителем в развитие миро¬
вой философской мысли. Мне приходилось много спорить с ним об
этом. И в последнее время, мне кажется, у него наметился какой-то
сдвиг в этом отношении. Во всяком случае, когда при редактировании
включенных в данную книгу его «Лекций по теории познания и фило¬
софии науки», я убрал некоторые его чрезмерно резкие высказывания
против Г. Гегеля, он полностью с этим согласился.
Сейчас, может быть, как никогда проявилась одна из особенностей
менталитета значительной части российской интеллигенции — сле¬
пое преклонение перед теми или иными авторитетами. Теперь по¬
следние получили наименование культовых, или знаковых фигур,
а возведение их в этот сан совершается тем способом, что вначале в об¬
ласти масскультуры, а теперь и в сфере политики получил название
раскручивания.
Один из основных приемов раскручивания в области философии —
доказательство от «голого короля». Усиленно внушается, что если
человек не видит всего величия определенной знаковой фигуры, то
причина — в неразвитости или явной ущербности его мышления,
в его крайнем невежестве и т. п. и т. д. И на многих это действует
безотказно. Немалое число людей мне откровенно признавалось, что,
считая то или иное умственное построение явной чепухой, они, тем не
менее, выражают по его поводу восторг, боясь обвинения в отсталости
и несовременности. Пойти против общего течения способен не всякий.
Для этого нужна убежденность в своей правоте и смелость.
Именно к числу таких людей относился Сергей Владимирович.
На него вся эта вакханалия совершенно не действовала. Сергей Вла¬
димирович никогда не был рабом общего мнения. Он мог бы повто¬
рить вслед за тургеневским Базаровым, что он не разделяет ничьих
мнений, у него имеются свои. У него всегда была собственная точка
зрения, от которой он если и отказывался, то под воздействием серь¬
езных аргументов.
Из сказанного может возникнуть представление о Сергее Влади¬
мировиче как о сухом рационалисте. Нет ничего более далекого от
действительности. Он был веселым человеком, обладавшим необы¬
чайным чувством юмора и очень любившим умную и злую сатиру.
Об этом свидетельствует и придуманное им и введенное в обиход
Сергей Владимирович Илларионов: ученый, мыслитель, человек
И
словечко «словопомол» для обозначения того, что многими прини¬
мается за вершину философского творчества. Сергей Владимирович
был своим во всемирном царстве юмора и сатиры. Он, например, не
только любил, но и знал наизусть все юмористические и сатирические
стихотворения А. К. Толстого. Когда я видел его в последний раз
(это было за две недели до смерти), он без малейшей запинки от пер¬
вого до последнего слова по памяти повторил замечательную поэму
этого поэта — «История государства Российского от Гостомысла до
Тимашева».
Вообще память у него была прекрасная. Он высоко ценил знаме¬
нитую дилогию Ильи Ильфа и Евгения Петрова и помнил множе¬
ство мест из нее. Одной из самых любимых его книг была «Повесть
о Ходже Насреддине» Леонида Васильевича Соловьева. И мы с ним
всегда недоумевали, почему это по-настоящему великое произведе¬
ние русской литературы не пользуется той известностью, которую
оно, безусловно, заслуживает. Хорошо Сергей Владимирович знал
и зарубежных юмористов и сатириков. Перечень авторов и произве¬
дений можно было бы продолжать без конца. Знал он не только вели¬
ких, но и малых юмористов и сатириков. Он вообще прекрасно знал
всю классическую и не только классическую русскую и зарубежную
литературу.
Все это богатство он широко использовал на занятиях. Чтобы ярко
показать студентам особенности отображения действительности в ис¬
кусстве, он обращался к великолепному юмористическому рассказу
Карела Чапека «Поэт». Он прекрасно знал и ценил и другие произ¬
ведения этого автора, особенно его апокрифы и побасенки. Любил он
грибоедовское «Горе от ума». Стремясь показать студентам и аспи¬
рантам, какое разное значение вкладывается различными людьми
в слово «философия», он обычно цитировал монолог Фамусова:
Куда как чудно создан свет!
Пофилософствуй — ум вскружится,
То бережешься, то обед:
Ешь три часа, а в три дни не сварится!
Правда, сейчас с литературными отсылками при работе со сту¬
дентами и аспирантами стало гораздо сложнее, чем раньше. Помню,
когда я несколько лет тому назад привел это место из грибоедовского
произведения на семинаре с аспирантами, то осекся: на меня смотре¬
ли недоумевающие глаза. Оказывается, мои слушатели совершенно
не знали, кто такой Фамусов. Раньше подобного никогда не было.
Сергей Владимирович был знатоком, любителем и пропаганд истом
Физтеховского юмора. И опять-таки он использовал его в борьбе про¬
тив лжефилософского пустомелия. Он любил наизусть произносить
фразу, сочиненную когда-то одним из капитанов знаменитой Физте-
ховской команды КВН. Во время нашей последней с ним встречи он ее
снова повторил. Когда я ему сказал, что хотя фраза великолепна, но
12
Теория познания и философия науки
со слуха ее запомнить невозможно, он сел, тут же записал ее и листок
отдал мне. Так как она никогда и нигде раньше не была опубликована
и может бесследно исчезнуть, я пользуюсь случаем воспроизвести ее
здесь. Вот она: «Философия — это трансцендентальный эмпириокри¬
тицизм монизма, оперирующий пифагоровыми феноменами и акси-
горовыми ноуменами как эдеистическая метафизика. Еще Авенари¬
ус индуцировал, что субстанция бытия солипсизма, оперированная
абстантами, имеет столько же гипетентиков, что и эдеистический
постулат кантовской теории чистого разума». Оружие смеха Сергей
Владимирович широко использовал в критике антинаучных и лже¬
философских концепций.
Сергей Владимирович был человеком высокой культуры. Он был
привержен не только к литературе. Он любил историю, особенно оте¬
чественную, был настоящим патриотом. Он интересовался буквально
всем. В частности, его внимание привлекали споры по вопросу о под¬
линности «Слова о полку Игореве». Он глубоко вникал в суть дискус¬
сии, детально разбирал аргументы в пользу как господствующей, так
и противоположной точек зрения.
Но его коньком, его подлинным увлечением было старинное рус¬
ское зодчество. Сергей Владимирович мог с ходу, не готовясь, под¬
робно, во всех деталях рассказать и о церкви Покрова на Нерли, и о
Дмитровском и Успенском соборах Владимира, и о Георгиевском хра¬
ме Юрьева-Польского и о церкви Спаса на Ильине улице в Великом
Новгороде и многих других памятниках древней русской архитек¬
туры, как хорошо всем известных, так и почти совсем незнакомых
широкой публике. В его личной библиотеке были собраны все книги
как знаменитой серии о российских городах, известной любителям
искусства под названием «белой серии», так и «Дороги к прекрас¬
ному», именуемой в том же кругу «желтой серией», не считая еще
множества других.
Истинной любовью Сергея Владимировича был город Великий
Устюг, куда он ездил каждое лето и где проводил 3-4 недели. Он об¬
лазил все его храмы и сделал несколько интереснейших открытий,
которые хотел обнародовать, но, увы, не успел. В Великий Устюг он
ездил не только и не просто как любитель и исследователь старины.
Каждый раз он привозил с собой туда огромное количество книг, кото¬
рые предназначались учителям обществоведения и истории, в школы
города, в библиотеку городского и районного отдела образования. Он
выступал там с лекциями перед учителями города и района. И все это,
конечно, совершенно безвозмездно. Все это было даром его великой
и щедрой души. С каким нетерпением интеллигенция Великого Ус¬
тюга ждала его приезда. К приходу поезда собиралось много народу,
а последние годы Сергея Владимировича всегда ждала автомашина,
чтобы везти в город прибывший с ним книжный груз.
Сергея Владимировича отличало удивительное бескорыстие, кото¬
рое проявлялось не только во время его поездок в Великий Устюг, но
Сергей Владимирович Илларионов: ученый, мыслитель, человек
13
и во всех его поступках. Это поражало всегда, но особенно в последние
годы, когда стяжательство стало чуть ли не нормой поведения многих
людей. Его пренебрежение к житейским благам доходило до чудаче¬
ства. Как уже упоминалось, докторскую диссертацию он защитил
еще в 1990 г., однако профессором стал только семь лет спустя. И,
вероятно, он и умер бы доцентом, если бы мне, когда пришлось в тече¬
ние полугода (январь-май 1997 г.) временно исполнять обязанности
заведующего кафедрой всеобщей и отечественной истории МФТИ1 11,
вместе с заведующей лабораторией цикла гуманитарных наук Ма¬
рией Викторовной Костелевой не пришла наконец в голову мысль
написать за него и заполнить все необходимые бумаги. В результате
ему наконец-то было присвоено звание профессора. И мы тогда с ней
крайне жалели, что не догадались сделать это раньше.
Сергея Владимировича и за глаза, а иногда и прямо в лицо назы¬
вали Дон Кихотом. Он не только не обижался, а наоборот, с готовно¬
стью принимал это прозвище: оно ему льстило. Надо сказать, что он
и внешне очень напоминал Дон Кихота, каким его привыкли видеть
и на картине О. Домье, и на иллюстрациях Кукрыниксов к книге
великого Сервантеса.
Подобно Сократу, Сергей Владимирович не любил писать, он
предпочитал делиться своими мыслями во время бесед с коллегами,
а также на лекциях и семинарах. Лектором он был замечательным.
Его курс лекций по теории познания и философии науки пользовался
огромной популярностью у аспирантов. Свое главное призвание он
видел в том, чтобы быть преподавателем, воспитателем, наставни¬
ком. Последнее свое занятие в институте он провел, приехав прямо
из больницы, куда после и вернулся. Это было в субботу, 18 ноября
2000 г., а в ночь с 20 на 21 ноября его не стало.
Когда я писал это вступление, у меня в голове неотвязно бились
строки, которые были написаны величайшим русским поэтом об од¬
ном из достойнейших сынов нашей земли. По моему убеждению, они
с полным правом могут быть отнесены и к Сергею Владимировичу
Илларионову. Я снова и снова невольно повторяю их и с гордостью
за этого человека, и с горечью, вызванной понесенной всеми нами
утратой:
Какой светильник разума угас,
Какое сердце биться перестало!
Ю. И. Семенов
1 Кафедра философии МФТИ в августе 1993 г. была упразднена и вос¬
становлена лишь в апреле 1997 г., в связи с этим Сергей Владимирович
числился на кафедре всеобщей и отечественной истории МФТИ. Поэтому,
будучи доктором философских наук, он получил ученое звание профессора
кафедры истории.
С. В. ИЛЛАРИОНОВ И СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИКА
Будучи известным философом, занимающимся проблемами ес¬
тествознания, С. В. Илларионов знал проблемы естественных наук,
и прежде всего физики и химии, не понаслышке. По образованию
он физик, закончивший Московский физико-технический институт,
один из самых престижных вузов России. Учился он в нем в пятиде¬
сятые годы, в период расцвета МФТИ, и со многими своими сокурс¬
никами, ставшими известными учеными, сохранял впоследствии
дружеские отношения.
Философией Сергей Владимирович увлекся еще в школе, прочитав
не без влияния своего отца, известного ученого-химика, интелли¬
гента старой формации, труды многих философов старого времени,
чтение которых в советскую эпоху отнюдь не поощрялось. Особенное
впечатление на него произвели труды Давида Юма и долгое время он
считал себя «юмистом».
Во время учебы в МФТИ каждый из студентов должен был напи¬
сать философский реферат, обычно связанный с ролью (разумеется,
в то время руководящей) философии в развитии естественных наук.
Обычно студенты отделывались небольшим формальным опусом, часто
списанным с рефератов прошлых лет. (Надо сказать, что впоследствии,
уже сам преподавая философию, Сергей Владимирович охотно предос¬
тавлял студентам хранящиеся на кафедре старые рефераты для легкой
переделки, прекрасно понимания, что к философии все это отношения
не имеет и что для творческого занятия философией необходима особая
предрасположенность). К удивлению окружающих, реферат самого
Сергея Владимировича содержал такой глубокий анализ развития есте¬
ствознания и содержал настолько оригинальные мысли, что вскоре он
был опубликован в журнале «Вопросы философии» в качестве научной
работы. В ней был впервые сформулирован «принцип ограничений»,
ставший впоследствии общепризнанным. Надо сказать, что через не¬
сколько лет после этой публикации некоторые философы-профессио¬
налы стали претендовать на приоритет в открытии этого принципа
и только выход за рубежом двух философских сборников, посвящен¬
ных принципу ограничений, в которых утверждался неоспоримый
приоритет Илларионова, расставил все точки над i.
Во время этих дискуссий Сергей Владимирович продолжал зани¬
маться физикой и после окончания института преподавал на кафедре
электроники МФТИ. Он написал ряд научных статей по физике твер¬
дого тела и собирался защищать диссертацию. Занимался он также
и химией, активно участвуя в исследованиях своего отца и жены. Все
это время он живо интересовался достижениями современной физи¬
С. В. Илларионов и современная физика
15
ки, в особенности революционными продвижениями на ее переднем
крае — в физике элементарных частиц. В 70-е годы он даже хотел
перейти на работу в Институт теоретической и экспериментальной
физики (ИТЭФ), чтобы самому работать в этой области.
Однако, несколько неожиданно для окружающих, глубинный инте¬
рес к философии взял верх, и в 1972 году Сергей Владимирович перешел
на кафедру философии МФТИ. Его яркие нестандартные лекции были
исключительно популярны среди студентов, особенно факультатив¬
ный курс по истории философии. Только там студенты могли получить
объективную информацию о философах, не канонизированных офи¬
циальной советской наукой, или ироническое изложение некоторых
откровений официальных философов-классиков. Вообще Сергей Вла¬
димирович был одной из достопримечательностей физтеха — студен¬
тов привлекали его несколько эксцентрическая внешность и нестан¬
дартный стиль общения. Распространялись многочисленные байки
и легенды о нем, в большинстве случаев не имеющие ничего общего
с действительностью. Сергей Владимирович охотно вступал в полемику,
терпеливо выслушивая часто невнятные философские импровизации
студентов, и весьма сочувственно воспринимал малейшие проблески
оригинальности мышления. Зато безграмотную самоуверенность на¬
стигала неумолимая кара — Сергей Владимирович умел подчеркнуто
вежливо, строго логично и с яркой иронией так прилюдно «высечь»
невежду, что это служило наглядным уроком воспитания для всей
аудитории. Студентов привлекала также поистине безграничная эру¬
диция Сергея Владимировича, причем даже в физике — той области,
где они считали себя «профессионалами» — его познания оказывались
шире и глубже, чем их собственные. Он мог экспромтом выписать урав¬
нения Максвелла или Эйнштейна, вид тензора вязкости, уравнения
глубоко забытой теории Ми и т. п. После лекции разрешалось зада¬
вать любые вопросы, в том числе совершенно не относящиеся к теме
лекции.
Сергей Владимирович внимательно следил за всеми событиями
современной физики. В течение многих лет он участвовал в работе
ежегодной Зимней школы физики ИТЭФ, где профессионалы читали
лекции для физиков о новейших достижениях в физике элементар¬
ных частиц, астрофизике и космологии. Сергей Владимирович был
самым внимательным слушателем, единственным, не пропустившим
ни одной лекции и записывавшим их своим исключительно акку¬
ратным почерком. В свободное от лекций время он бродил вместе
с физиками на лыжах, вечерами обсуждал животрепещущие физи¬
ческие проблемы и, в свою очередь, щедро делился с ними своими
энциклопедическими знаниями. Все новое, что он узнавал на шко¬
лах, Сергей Владимирович переосмысливал, использовал в своих
лекциях, делал доклады для философов, знакомя их с развитием
современной физики. Отголоски впечатлений, полученных Серге¬
ем Владимировичем на школах физики, читатель найдет и в публи¬
16
Теория познания и философия науки
куемых лекциях, например в часто цитируемых афоризмах акаде¬
мика Окуня. Самому Сергею Владимировичу принадлежит яркий
термин «контрреволюция в физике», сформулированный им после
создания теории электрослабых взаимодействий и квантовой хромо¬
динамики. После многих безуспешных попыток построения теории
на аксиоматической основе, развивая «революционную» программу
т. н. «ядерной демократии», использующей общие аксиоматические
требования аналитичности и унитарности, физики, наконец, вер¬
нулись к конкретным теориям поля, столь любимым Сергеем Вла¬
димировичем. «Монарх (квантовая теория поля) вновь воцарился
на троне».
Однако, несмотря на свои глубочайшие познания в физике, по
своему складу характера физиком Сергей Владимирович не был. Он
был прирожденным философом, и многочисленные анекдоты о фи¬
лософах, которые он с удовольствием рассказывал, в значительной
мере были применимы и к нему самому. Для него был характерен
совершенно другой стиль мышления, стремление увидеть, прежде
всего, универсальность развиваемых подходов. Для него были не
слишком интересны конкретные физические задачи, он не очень
любил решать головоломки или олимпиадные задачи, для которых
требовалось придумать индивидуальный метод. Зато ему доставляла
наслаждение возможность расчета простенькой электрической цепи
с помощью общих уравнений Кирхгофа, которые он сладострастно
выписывал, или решения геометрической задачи, формулируя ее
в декартовых координатах. Сергея Владимировича завораживала все¬
общность и универсальность физических законов, их применимость
от масштабов микромира до масштабов Вселенной. Часами он готов
был обсуждать принципиально новые физические идеи, такие как
введение дополнительных размерностей пространства или теорию
струн, которая явилась следующим витком физической абстракции
после теории поля.
В то же время основной задачей Сергея Владимировича была раз¬
работка принципов, контролирующих научность новых теорий, фор¬
мулировка критериев, позволяющих отличить научную теорию от
многочисленных суррогатов, хотя и претендующих на всеобщность.
Он проявлял беспощадность при критике ненаучных и антинаучных
теорий, хотя иногда снисходительно и не без симпатии отзывался об
их авторах, видимо, отдавая должное неистребимому человеческому
стремлению как-то упорядочить окружающий мир.
Я был одним из счастливых людей, чья жизнь переплелась
с жизнью Сергея Владимировича с самого детства. Мое поступление
в МФТИ и выбор физики элементарных частиц в качестве специаль¬
ности во многом произошли благодаря его советам. Постепенно из
образца для подражания и старшего товарища он превратился в близ¬
кого друга. Наши общие интересы относились не только к физике.
Мне очень не хватает совместных поездок по российским городкам
в поисках какой-нибудь полуразвалившейся церквушки, каждую из
С. В. Илларионов и современная физика
17
которых он знал до мельчайших деталей, бесконечных шахматных
партий за неторопливой беседой и чашкой крепчайшего кофе, чтения
стихов, в том числе его собственных.
Разумеется, не без чувства ревности приходилось «делить» его
с многочисленными знакомыми. Добрый, отзывчивый и общитель¬
ный, он притягивал к себе людей отовсюду — реставраторы, худож¬
ники-любители, экскурсоводы из провинциальных музеев часто при¬
ходили к нему в гости, явно гордясь такой дружбой. Особенно льнули
к нему дети, сразу распознавая родственную душу. Детишки со всего
двора или, летом, с окрестных дач, собирались вокруг него, слушая
чтение «Винни-Пуха» наизусть, и несли ему брошенных собак и ко¬
шек как к последней надежде на их спасение.
Такие яркие личности не исчезают бесследно из нашей памяти,
и все чаще вспоминаются строчки:
О милых спутниках, которые наш свет
Своим сопутствием для нас животворили,
Не говори с тоской: их нет;
Но с благодарностию: были.
К. Г. Боресков
С. В. ИЛЛАРИОНОВ И СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ
ФИЛОСОФИИ НАУКИ
Предлагаемая вниманию читателя книга представляет собой тру¬
ды известного отечественного философа и методолога науки Сергея
Владимировича Илларионова. Она состоит из двух частей: курса лек¬
ций по философии науки, которые Сергей Владимирович, читал для
студентов и аспирантов Физтеха, и избранных статей, написанных
им в разное время опубликованных в философских журналах, кол¬
лективных сборниках и монографиях. Несмотря на такую жанровую
неоднородность, книга представляет собой единое целое. Она являет¬
ся изложением оригинальной авторской концепции философии нау¬
ки, и все ее разделы и компоненты подчинены этой цели. Собранные
в одном издании работы призваны дать ответы на вопросы о том, что
собой представляет философия науки, каков ее предмет, какие задачи
она решает, как связаны между собой философия и наука, что дает
наука философии и нужна ли Философия науке.
Вопрос о предмете философии науки в настоящее время является
дискуссионным. Традиционно она трактовалась как теория научного
познания, эпистемология. Предполагалось, что центральной задачей
этой философской дисциплины является исследование природы на¬
учного знания, его генезиса и развития, а также изучение тех средств
и методов, которые используют в своей деятельности ученые для по¬
лучения объективно истинного знания о мире. В настоящее время
среди многих исследователей науки бытует мнение, что со средины
XX в. философия науки отделилась от эпистемологии. Утверждают,
что современная философия науки исследует такие аспекты научной
деятельности как написание текстов, использование аппаратуры, ор¬
ганизацию места научных исследований, научную коммуникацию
между различными учеными или научными сообществами. И, самое
главное, делает она это, сознательно не принимая во внимание и не
учитывая того аспекта познавательной деятельности, который связан
с поисками истины, то есть как раз того, что составляет сердцевину
эпистемологического анализа науки.
Приверженцы изложенного подхода считают знанием то, что
принимается за знание в ту или иную эпоху либо той или иной груп¬
пой людей, а не то, что является таковым. Они разделяют позицию
антифундаментализма, поскольку вопреки очевидности полага¬
ют, что наука не имеет в своем распоряжении никаких надежных
средств для того, чтобы обосновать знание. Они утверждают, что
наука является лишь одной из возможных интеллектуальных пер¬
С. В. Илларионов и современные проблемы философии науки
19
спектив; что она не имеет никакого особого эпистемологического
статуса и ничем не отличается от других способов духовного освое¬
ния мира.
В свете подобного рода дебатов становится особенно очевидной
актуальность появления книги С. В. Илларионова. Ведь ее автор на
вопрос о том, что является предметом философии науки, со всей опре¬
деленностью отвечает, глубоко обосновывая при этом свою позицию,
что таким предметом является теория познания, эпистемология. Бо¬
лее того, автор книги настаивает на том, что и сами философские кон¬
цепции, для того чтобы претендовать на звание философии, должны
быть знанием, в том высоком значении этого слова, который в него
вкладывает наука. С его точки зрения подлинная философия должна,
во-первых, быть знанием, и, во-вторых, это знание не должно проти¬
воречить данным науки.
С этой позицией невозможно не согласиться. Взятая в общем виде
она представляется совершенно верной. Тем не менее, в ней присут¬
ствует некоторая излишняя ригористичность. Можно возразить, что
базис философии, то есть те основания, на которых она строит свои
концепции, не сводятся к науке и не исчерпываются ею. Он зна¬
чительно шире. Обладая огромными возможностями, наука имеет
и свои границы: она выносит за скобки своего рассмотрения вопросы
о том, что является добром, а что злом, в чем смысл жизни человека
и его предназначение, каково его место в мире и т. д. Единственная
функция науки в культуре состоит в том, чтобы добывать объективно
истинное знание о мире. На все другие, перечисленные выше вопро¬
сы ответы дают другие формы духовного освоения мира — этика, ис¬
кусство, и все та же философия, только не философия науки, а такие
философские концепции как персонализм, экзистенциализм и т. д.
Не занимаясь анализом науки, они, естественно, не являются и эпи¬
стемологией. Их интересуют совсем другие вопросы — о человеческой
свободе, о подлинном и неподлинном существовании, о пограничных
ситуациях, в которых человек обретает свободу и оказывается перед
нравственным выбором. Излишняя ригористичность присуща и не¬
которым другим рассуждениям автора книги (главным образом в ее
первой части). Ее несомненно обнаружит любой внимательный чи¬
татель. Речь идет, в частности, о его излишне негативных оценках,
которые он дает философии М. Хайдеггера и Ф. Ницше. Эта оценка
и ее присутствие в книге имеет, на наш взгляд, два объяснения. Одно
из них в том, что мы имеем дело с лекциями, т. е. с живым словом
автора, который в пылу полемики мог нарочито заострять ситуацию;
другая состоит в том, что лекции не были отредактированы автором
и готовились к изданию уже после его безвременного ухода из жизни.
Думается, что при окончательном редактировании, автор смягчил
бы свою оценку. Тем более, что и философская система Хайдеггера,
и философия Ницше являются все-таки знанием, хотя и не эпистемо¬
логическим.
20
Теория познания и философия науки
Второй важный вопрос, который решает С. В. Илларионов, это
вопрос о взаимоотношении науки и философии. Нужна ли наука
философии, и дает ли что-то полезное и конструктивное философия
науке. На первый вопрос автор книги дает блистательный и очень
глубокий ответ. Обстоятельно анализируя процесс научного позна¬
ния, он приходит к выводу, что наука помогает философии решить
ее основной вопрос. А таковым, как полагает автор книги, является
вопрос о том, познаваем ли мир. С позиции С. В. Илларионова наука
действительно познает мир, при этом не только на уровне явлений,
феноменов, как это утверждали Д. Юм и И. Кант (в наше время такую
позицию занимает Б. Ван Фраассен). Она познает сущность вещей,
ноумены. Свидетельством тому является свойство подлинно научных
теорий предсказывать существование вещей или процессов, которые
ранее были нам не известны, никогда не наблюдались, существование
которых не предполагалось.
Теории предсказывают такие явления, и мы их действительно от¬
крываем. Это и электромагнитные волны, и различного вида поля, и но¬
вые элементарные частицы, типа промежуточных W-бозонов, пред¬
сказанных теорией электрослабого взаимодействия. Оставаясь только
на уровне наблюдаемых явлений, без теоретического знания, мы ни¬
когда бы не смогли их обнаружить. И если, говорит автор книги, счи¬
тать метафизикой познание сущности вещей и явлений, то можно сме¬
ло утверждать, что физика — это и есть метафизика. Так что
конструктивная роль науки для философии сомнений не вызывает.
Ответ на второй вопрос — нужна ли философия науке — сложнее.
С. В. Илларионов явно его не формулирует. Можно предположить,
что он полагал, что задачей философии является разработка эписте¬
мологии, той, которая была бы основана на критическом анализе ре¬
альной научной практики и опиралась на богатый исторический опыт
самого научного познания. Ученые и сами участвуют в эпистемоло¬
гических исследованиях, в связи с чем, многие из них полагают, что
никакая специальная профессиональная деятельность философов им
не нужна. Следует учесть, однако, что делают они это спорадически,
от случая к случаю и, будучи погружены в свои профессиональные ис¬
следования, они зачастую просто не имеют возможности изучить все
наработанное в том или ином вопросе профессиональной философией
и историей науки. Думаю, однако, что здесь не бесполезно высказать
еще одно, дополнительное, соображение. Что бы ни думали сами уче¬
ные о нужности (или ненужности) философии для науки, философия
уже присутствует в научном познании. Она входит в теоретическое
знание в качестве исходных, зачастую неосознаваемых, предпосылок
научного познания. И уже в этом состоит великая конструктивная
роль философии по отношению к науке.
Разрабатывая свою оригинальную эпистемологическую концеп¬
цию, С. В. Илларионов сделал немало методологических открытий.
Так, полагая, что задачей теории познания является критический
С. В. Илларионов и современные проблемы философии науки
21
анализ научного метода, он утверждал, что сердцевиной научного
метода является система методологических принципов. Это и прин¬
цип верификации научных теорий, и принцип их фальсификации,
и принцип простоты, и принцип соответствия, и начала принципи¬
альной наблюдаемости и т. д. Они играют в науке эвристическую
роль, направляя поиск научного творчества, и выступают в качестве
методологических регулятивов научного познания. Кроме того они
служат и внеэмпирическими, дополняющими экспериментальный,
критериями проверки теорий на научность.
Методологические принципы физики уже исследовались в отече¬
ственной философии науки. Большую роль сыграли в данном случае
работы И. В. Кузнецова и Η. Ф. Овчинникова, положившие нача¬
ло такой разработке. Заслугой Η. Ф. Овчинникова было, кстати, то,
что он привлек к исследованию методологических принципов целую
группу молодых ученых, сумевших проанализировать конкретные
принципы, определить их место в системе методологического знания
и их роль в функционировании и развитии науки. Результатом этих
исследований оказалась серия монографий, каждая из которых была
посвящена одному из методологических регулятивов. Илларионов
продолжил разработку системы методологических регулятивов, уточ¬
нил содержание некоторых из них и даже сформулировал новые. Так,
он существенно уточнил принцип соответствия, выдвинул и обосно¬
вал знаменитый в нашей философской литературе принцип ограни¬
чений, сформулировал принцип итеративной простоты, являющийся
одним из наиболее работающих в познании методологических регуля¬
тивов и т. д.
Но довольно о методологических открытиях автора книги, иначе
мы рискуем лишить читателя возможности самому сделать откры¬
тие: обнаружить в замечательной работе Сергея Владимировича не¬
что новое для себя. Однако, прежде чем подвести черту, рассмотрим
еще один момент, имеющий на этот раз отношение к вопросу о роли
эмпиристской и рационалистической парадигм в развитии научно¬
го познания. Известно противостояние этих двух гносеологических
программ в их трактовке генезиса и развития науки, которое было
наиболее острым в XVII в., в эпоху становления науки Нового вре¬
мени. Общепринятым считается, что преодолеть эту конфронтацию
сумел И. Кант путем синтеза этих двух гносеологических программ.
Автор книги полагает, что такая точка зрения ошибочна, поскольку
кантовский синтез основывался на понятии априорных форм челове¬
ческого сознания, что привело к ошибочной концепции пространства
как одной из априорных форм.
Представляется, однако, что авторская позиция в данном случае
нуждается в некоторой корректировке. Канту действительно удалось
начать движение к преодолению противостояния эмпиризма и рацио¬
нализма, и сделал он это именно благодаря своему априоризму. Кант
впервые показал, что между познаваемым объектом и познающим
22
Теория познания и философия науки
субъектом стоят некие, и уже упоминавшиеся нами, философские
и культурные предпосылки познавательной деятельности людей.
Чистой, голой эмпирии нет, она изначально пронизана внеэмпири-
ческим содержанием, как раз и заключенным в априорных, доопыт-
ных, (читай рационалистических) предпосылках. Ошибка, а точнее
историческая ограниченность, кантовской философии заключалась
в том, что он полагал эти априорные формы вечными и неизменными.
(Отсюда и ошибочность его трактовки пространства!). Понадобилось
ввести представление об исторической изменчивости этих форм, их
культурной относительности, чтобы сделать кантовский синтез эми-
ризма и рационализма адекватным реальному состоянию дел в позна¬
нии. Этот шаг, как известно, был сделан Г. Ф. Гегелем.
Книга С. В. Илларионова написана на высоком теоретическом
уровне. Одно из ее несомненных достоинств состоит в том, что фило¬
софские выкладки и рассуждения автора основываются на богатом
естественно-научном материале. Благо автор — не только прекрасный
философ, но и высоко квалифицированный физик. Это делает его ра¬
боту не только философским и научным трудом, который несомненно
с интересом будет встречен профессионалами-философами, но и очень
полезным и уникальным в своем роде учебным пособием для студен¬
тов и аспирантов, особенно тем, кто имеет физическое образование.
Пожелаем же книге успеха у читательской аудитории!
Е. А. Мамчур
ОБ ИСТОРИИ НАСТОЯЩЕЙ КНИГИ
(ЗАМЕТКИ ОТВЕТСТВЕННОГО РЕДАКТОРА)
Как я уже отмечал во вступительной статье, Сергей Владимирович
не слишком любил писать. Он так и не подготовил к печати ни свою
кандидатскую, ни свою докторскую диссертации, хотя они, несомненно,
представляли собой значительный вклад в науку. Мне, и не только мне,
было совершенно ясно, что курс лекций по теории познания и филосо¬
фии науки, который он много лет читал для аспирантов Физтеха, пред¬
ставляет собой исключительную научную ценность. И мы, его коллеги
по кафедре, без конца тормошили Сергея Владимировича, убеждая
сесть и записать этот курс. И наконец, где-то в феврале—марте 1999 г.,
он сдался. Работа у него пошла быстро, и к маю три первых раздела
курса были готовы. Первый из них был посвящен общим проблемам
теории познания и специфике научного знания, второй — структуре
научного знания, третий — методам научного познания.
Почти сразу после этого Сергею Владимировичу пришлось лечь
в больницу, а я занялся подготовкой первого, состоящего из трех
разделов, выпуска его курса лекций к печати. Была проведена ре¬
дакционная правка, которая, разумеется, ни в малейшей степени не
затронула сущности того, о чем писал Сергей Владимирович: были
исправлены некоторые неточности, убраны буквальные повторения,
поменены местами некоторые абзацы, с тем чтобы добиться большей
последовательности изложения. Оставалось лишь проверить матема¬
тические формулы и графики, чего я, не будучи ни математиком, ни
физиком, сделать не мог. Пока все это длилось, Сергей Владимирович
вернулся в сентябре 1999 г. на работу, просмотрел первый выпуск,
полностью одобрил правку, а затем занялся написанием четвертого
раздела курса, на что у него из-за болезни ушло довольно много вре¬
мени. Закончил он курс лекций уже в 2000 г.
Этот раздел по стилю изложения отличался от первых трех. Первые
три раздела в основном представляли собой воспроизведение прочи¬
танных им лекций. Они носят характер непринужденного разговора
с аудиторией. В четвертом разделе речь должна была пойти о методоло¬
гических принципах научного познания, которые были детально рас¬
смотрены в докторской диссертации Сергея Владимировича, которая
называлась «Система методологических принципов в научном позна¬
нии» . Поэтому в основу четвертого раздела им были положены не только
и, пожалуй, даже не столько лекции, сколько текст диссертации. Это
сделало изложение несколько более академическим. Но, несмотря на
определенное различие в стиле изложения, первые три раздела и четвер¬
тый составляют единое целое. Четвертый раздел содержит множество
24
Теория познания и философия науки
ссылок на предшествующие три. Сергей Владимирович намеревался на¬
писать еще один раздел, в котором бы излагалась история становления
теории научного познания, начиная с античности и кончая современно¬
стью, и давался бы критический разбор всех нынешних концепций фи¬
лософии науки. Пятый раздел, планом которого он неоднократно делил¬
ся со мной, должен был содержать интереснейшие, мало кому известные
эпизоды из истории развития научного знания, а также размышления
автора. К сожалению, мне тогда не пришло в голову записывать все
то, что он рассказывал, я надеялся со временем все это прочитать в его
книге. Но, увы, это не было и никогда уже не будет написано.
С публикацией «Лекций по теории познания и философии науки»
все время возникали какие-то сложности. И, возможно, это длилось
бы еще долго, если бы не усилия сектора философии естествознания
Института философии РАН, с которым тесно сотрудничал Сергей
Владимирович, и прежде всего с заведующей этим сектором, докто¬
ром философских наук, профессором Еленой Аркадьевной Мамчур.
Она смогла добиться гранта Российского фонда фундаментальных
исследований на издание трудов С. В. Илларионова. После получения
гранта ко мне обратилась вдова Сергея Владимировича Лариса Вик¬
торовна Салуквадзе с просьбой взять на себя редактирование книги.
Прежде всего перед нами встала проблема, печатать ли «Лекции по
теории познания и философии науки» в том виде, в каком они вышли
из-под пера Сергея Владимировича, или же ограничить курс только
тремя первыми разделами, а вместо четвертого раздела полностью
опубликовать его докторскую диссертацию на ту же самую тему. Ведь
текст диссертации примерно в два раза превышает объем четвертого
раздела. Но при тщательном сравнении диссертации и четвертого
раздела курса лекций выяснилось, что в последнем не только содер¬
жится все сколько-нибудь существенное, что было в диссертации, но
и дополнительно включены принципиально новые серьезные разра¬
ботки целого ряда проблем. Текст первых трех разделов был заново
просмотрен и слегка отредактирован. Редакции, крайне незначитель¬
ной, был подвергнут и четвертый раздел.
Много пришлось поработать над структурой книги, которая после
долгих обсуждений получила название «Теория познания и философия
науки». В конце концов она обрела следующий вид: первый раздел
включает «Лекции по теории познания и философии науки» в полном
объеме, второй раздел составляют наиболее интересные научные статьи
С. И. Илларионова, опубликованные как при жизни, так и посмертно.
Сергей Владимирович был всесторонне одаренным человеком — зани¬
мался не только философией и наукой, но и писал стихи. Они соста¬
вили приложение, куда вошло также единственное опубликованное
интервью с Сергеем Владимировичем. Завершает книгу статья о его
жизни, написанная Л. В. Салуквадзе. Все это позволяет лучше понять
его натуру тем людям, которые его мало или совсем не знали.
Ю. И. Семенов
ЧАСТЬ I
ЛЕКЦИИ ПО ТЕОРИИ ПОЗНАНИЯ
И ФИЛОСОФИИ НАУКИ
/
Памяти великих основателей
Философии Нового Времени и Научного Метода
ФРЕНСИСА БЭКОНА и РЕНЕ ДЕКАРТА
осмеливается посвятить свою работу автор
ВВЕДЕНИЕ
Вопрос о том, что такое философия, чем она должна быть — явля¬
ется постоянным при изучении философии, в особенности студентами
и аспирантами нефилософских специальностей. Само существование
этого вопроса связано с исключительной многозначностью термина
«философия». Эта многозначность существует и в обыденном язы¬
ке. Мне, например, вспоминается выражение «философия Рейгана»,
мелькавшее в оные годы на страницах газет. В Японии (и не только
в Японии) многие предприятия имеют свои «философии».
Но термин «философия» многозначен не только в обыденном язы¬
ке, но и в самой философии — разные философские направления
по-разному интерпретируют содержание понятия «философия». При¬
чем то, что одно направление считает философией, другое направ¬
ление отказывается считать таковой. Предлагаемый курс лекций
не составляет исключения. Я тоже имею свое представление о том,
что такое философия, и постараюсь его обосновать. Если не иметь
в виду «философию Рейгана» или «философию Макдональдса», то
даже при учете различия трактовок содержания понятия «филосо¬
фия», все-таки есть некоторая инвариантная компонента. Я считаю,
что эта инвариантная компонента состоит в утверждении (тезисе):
«философия должна быть знанием».
Это утверждение является следствием самих претензий филосо¬
фии. Действительно, любое философское учение явно или неявно
претендует на то, чтобы быть знанием. Мне известно только одно
учение, которое не претендует на то, чтобы быть знанием. Это учение
некоего Боконона. Оно начинается словами: все учения ложны, в том
числе и данное. Но Боконон — это персонаж книги Курта Воннегута
«Колыбель для кошки». А Курт Воннегут — это американский писа¬
тель-фантаст с очень сильным оттенком черного юмора. В реальности,
если философское учение откажется от претензии быть знанием, оно
подпишет себе смертный приговор.
Итак: философия должна быть знанием. В общем это выглядит до¬
вольно тривиально. Но я утверждаю, что это далеко не так. Требование
«быть знанием» накладывает на сами философские учения очень серь¬
езные ограничения. Первое из них состоит в том, что для того, чтобы
быть знанием, философское учение должно содержать в себе развитую
теорию познания, т. е. в нем должны быть подробно рассмотрены во¬
просы о том, что является источником знания (откуда оно берется),
28
Лекции по теории познания и философии науки
как именно получается знание (каков метод познания), как знание
обосновывается и проверяется. Если это требование не выполнено, если
в структуре учения отсутствует развитая теория познания, то я откажу
такому учению в праве называться философией. Его можно назвать
философствованием, моралистикой, публицистикой, беллетристикой,
фантастикой — чем угодно, но только не философией.
Нужно, конечно, сделать существенную оговорку: если какой-либо
автор явно использует уже разработанную кем-то другим (или други¬
ми) теорию познания, то он, конечно, имеет право решать какие-то
специальные проблемы, не занимаясь специально теорией познания,
а лишь ссылаясь на эту, уже разработанную, гносеологию. Но если
этого нет, то еще раз подчеркиваю: я отказываю такому учению в пра¬
ве носить высокое название философии и не намерен считаться с тем,
что кто-то другой (даже если этот кто-то — весь мир) называет это
учение философией. Я явно направляю свое положение против таких
авторов как Фридрих Ницше (1844-1900), Николай Александрович
Бердяев (1874-1948), Мартин Хайдеггер (1881-1976) и многих (имя
им — легион) других. Это все — беллетристика, и причем фантастиче¬
ского толка, того же типа как, скажем, фантастика Джона Рональда
Руэла Тол кина или Роджера Желязны. Но если Дж. P. Р. Тол кин или
Р. Желязны явно пишут фантастическую прозу как жанр литературы,
то Ф. Ницше, Н. А. Бердяев, М. Хайдеггер и им подобные занимаются
мошенничеством (шарлатанством), пытаясь убедить читателя, что их
сочинения относятся к философии.
Особенно забавно проявляется это у Н. А. Бердяева. В его книге
«Смысл истории» на первых 45 страницах 35 раз повторяется «поис¬
тине то-то и то-то». Автор, видимо, чувствует исключительную не¬
обоснованность своих положений и стремится заменить обоснование
заклинаниями «поистине». Иногда такую фантастику стремятся оп¬
равдать ссылками на персональную интуицию. Что же, интуиция вещь
хорошая, но ссылка на интуицию никак не может быть обоснованием
выдвигаемого положения. Чем интуиция некоего X лучше моей интуи¬
ции, а моя интуиция говорит, что X — шарлатан, или что X — больной
человек. Я не отрицаю возможности прийти к некоторому утверждению
интуитивным путем, не прослеживая всей цепи связей и рассуждений
в сознании, но я утверждаю, что положение, к которому некто (будь то
Огюстен Луи Коши (1789-1857), Жюль Анри Пуанкаре (1912-1954),
Жан Адамар (1865-1963) или кто-нибудь другой) пришел путем интуи¬
ции, должно быть обосновано и проверено без ссылок на эту интуицию.
Собственно говоря, все математики (и естествоиспытатели) знают это
очень давно — со времен Карла Фридриха Гаусса (1777-1855).
Итак, можно еще раз сформулировать первое требование: для того
чтобы иметь право называться философией, быть философией, учение
должно включать развитую теорию познания — гносеологию (эпи¬
стемологию), причем без ссылки на интуицию как источник знания.
Однако этого мало. Есть и второе требование.
Введение
29
Познанием мира занимается отнюдь не только философия. Позна¬
нием мира занимается наука (я намеренно подчеркиваю — наука, а не
науки, я считаю, что нет наук, а есть единая наука, которая делит¬
ся на отдельные дисциплины в составе науки). В свое время, где-то
в XVIII веке, наука «отпочковалась» от философии, обрела самостоя¬
тельность и в конце XVIII — начале XIX века доказала свое право
называться познанием мира. Но если наука является познанием, то
философия, чтобы иметь право называться познанием, должна со¬
гласовываться с результатами научного познания, не противоречить
им, принципиально учитывать их, основываться на них. И далеко не
всякое философское учение удовлетворяет этому принципу. В качест¬
ве классического примера можно привести учение о природе Георга
Вильгельма Фридриха Гегеля (1770-1831). Его «Философия приро¬
ды» находится в разительном контрасте с наукой XVIII — начала
XIX века.
Итак, окончательно можно сформулировать два условия, которым
должно удовлетворять учение, называющее себя философским, для
того чтобы иметь право называться знанием:
1. В структуре учения должна содержаться развитая теория по¬
знания без каких-либо ссылок на интуицию.
2. Учение должно быть принципиально связанным с конкретным
научным знанием.
Отметим, что сформулированные критерии необходимо применять
исторически (с учетом времени появления того или иного учения).
Так, второй критерий совершенно очевидно неприменим ни к антич¬
ной, ни к средневековой философии, ни даже к философии Нового
времени XVII-XVIII веков по той простой причине, что в эти эпохи
науки в современном смысле слова еще не было, ибо в это время нау¬
ка еще только формировалась. Этот критерий можно в полной мере
применять только в отношении первой половины XIX века.
Несколько другая ситуация с первым критерием. Его нельзя при¬
менять, например, к раннему периоду античной философии, посколь¬
ку в то время теоретико-познавательные проблемы еще не получили
развития в философии. Само возникновение их относится к V-IV в.
до н. э., к эпохе Парменида, Зенона Элейского, Протагора, Демокрита,
Сократа, Платона, Аристотеля. Однако в это время теоретико-позна¬
вательные проблемы ставились несколько абстрактно, скорее вообще,
чем применительно к реальному познанию. И поэтому применять
первый критерий и к античной философии, и к философии средних
веков нужно с некоторой (и даже очень сильной) снисходительно¬
стью. В полной мере он применим только начиная с XVII века, когда
была полностью осознана принципиальная важность гносеологиче¬
ской проблематики, т. е. с эпохи великих основателей философии
Нового времени — Фрэнсиса Бэкона (1561-1626) и Рене Декарта
(1596-1650).
30
Лекции по теории познания и философии науки
Но, если теперь обратиться к обоим критериям, то, как уже было
сказано, их можно применять только начиная с XIX века.
Собственно говоря, в XIX и XX веке было два философских на¬
правления, которые связывали себя с конкретным научным знани¬
ем, — это философский материализм и позитивизм. В какой-то мере
такая связь есть у неокантианства (философского направления, по¬
лучившего определенное развитие и распространение в последней
четверти XIX — начале XX века) и в постпозитивизме, начиная с 60-х
годов нашего века. Однако наиболее принципиальной эта связь была
все-таки у материализма и позитивизма.
Причем в материализме эта связь иногда была даже слишком же¬
сткой. Так, материализм XIX века чрезмерно тесно был связан не
просто с научным познанием, но и с конкретным механистическим
пониманием мира. Материализм XIX века был механистическим
(если не считать нескольких материалистов с гегельянским оттен¬
ком), и именно в качестве механистического он был мировоззренче¬
ским основанием науки на протяжении двух третей XIX века. Я ду¬
маю, что не стоит говорить, какое важное место занимают эти две
последние трети XIX века в истории науки. И уже одно это полно¬
стью оправдывает существование механистического материализма
и обеспечивает ему почетное место в истории развития мышления.
Но в конце XIX — начале XX века физики начали осознавать не¬
механическую природу электромагнитных явлений. Это привело
в начале XX века к кризису механистического материализма, кото¬
рый многими стал восприниматься как кризис материализма вообще.
К сожалению, на русском языке нет хороших произведений (я не
знаю, есть ли такие хорошие произведения в зарубежной литературе),
в которых был бы дан разносторонний историко-научный и историко-
философский анализ этого кризиса. Лучшей работой в этой области
до сих пор остается книга Владимира Ильича Ленина (1870-1924)
«Материализм и эмпириокритицизм» (1909) (хотя в ней и излишне
много политической полемики).
В XX веке можно отметить две разновидности материализма —
диалектический материализм, в Советском Союзе, который, хотя
и продолжил некоторые ценные традиции материализма XIX века,
но оказался чрезмерно идеологизированным и в силу этого утратил
ряд важных принципиальных черт и в конечном итоге потерпел кру¬
шение. За границей в конце 20-х — начале 30-х годов сформировался
современный естественнонаучный, или критический материализм,
уже не так тесно привязывавший свою судьбу к конкретной картине
мира, как это делал естественнонаучный материализм XIX в., кото¬
рый, как уже указывалось, был механистическим. Этот новый есте¬
ственнонаучный материализм получил довольно большое распростра¬
нение как мировоззрение естествоиспытателей, хотя в философском
плане всегда оставался «в тени» более влиятельных (позитивизм),
а иногда более модных (в отрицательном значении этого слова) фило¬
Введение
31
софских направлений. Я сам принадлежу именно к этому направле¬
нию и в дальнейшем буду выступать «от имени» этого современного
естественнонаучного материализма.
Вторым направлением в европейской философии, которое связы¬
вало свою судьбу с конкретным научным знанием, был позитивизм.
Позитивизм как философское направление возник в 30-40-е годы
XIX века. В его истории было три «волны», которые обычно называ¬
ют — первый позитивизм (или просто позитивизм), второй позити¬
визм (эмпириокритицизм) и третий позитивизм (неопозитивизм).
Следует отметить, что взаимоотношения позитивизма и материа¬
лизма были не всегда одинаковыми и однозначными. Так, первый
позитивизм очень неплохо уживался с механистическим материа¬
лизмом. Материализм относился к позитивизму как к неполному,
не доведенному до конца материализму, а позитивизм считал меха¬
нистический материализм научным мировоззрением, но несколько
превысившим свои возможности и «полномочия».
В период второго позитивизма возникла резкая конфронтация
между ним и материализмом. Причем резкость была обоюдная. Обе
стороны не очень стеснялись в использовании достаточно резких,
«непарламентских» выражений в адрес противника (поэтому, в об¬
щем, не следует удивляться резким выражениям в книге В. И. Ле¬
нина, если, конечно, не принимать во внимание политические ком¬
поненты этой книги). В период неопозитивизма отношения, скорее,
напоминали те, что существовали в первый период, хотя даже в за¬
падной философии являлись несколько более холодными. Со стороны
же диалектического материализма неопозитивизм подвергался очень
резкой и не всегда оправданной критике.
Но обязательно нужно отметить достаточно сильное влияние нео¬
позитивизма на естественнонаучный материализм (и на меня тоже).
И поэтому все последующее изложение теории познания и методоло¬
гии научного познания будет вестись с позиций естественнонаучного
материализма, но при этом результаты позитивизма со всеми его дос¬
тижениями и недостатками всегда будут учитываться, обсуждаться
и анализироваться в нашем курсе.
1. ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ ПОЗНАНИЯ
И ФОРМИРОВАНИЕ НАУКИ
1.1. Проблема познаваемости мира
в истории философии
Если вас не шокирует такое понятие, как «основной вопрос фи¬
лософии», то я хочу сказать, что им является не вопрос что первич¬
но — материя или сознание?, не вопрос кто мы? на что нам можно
надеяться? чего нам следует ожидать? или какой-нибудь другой,
подобный этим, а вопрос откуда мы что-либо знаем?. В самом деле,
любой вопрос типа что первично? подразумевает, что мы как-то знаем
ответ. Но сразу же возникает вопрос: а откуда мы это знаем? И это
справедливо по отношению ко всем вопросам. Поэтому в действи¬
тельности основными являются именно теоретико-познавательные
проблемы. Все остальные являются зависимыми от них.
Отсюда следует исключительное положение и важность теоретико¬
познавательных проблем в самом конституировании философии. В со¬
ответствии с этим теория познания (гносеология, эпистемология)
является важнейшей компонентой философии.
Принципиальная важность теоретико-познавательной проблема¬
тики была осознана еще в античной философии в учениях Парменида
(ок. 540 — ок. 470 до н. э.), Зенона Элейского (ок. 510 до н. э.), Прота¬
гора (ок. 480-410 до н. э.), Демокрита (ок. 460-370 до н. э.), Сократа
(470-399 до н. э.), Платона (428-348 до н. э.), Аристотеля (384-322
до н. э.), Секста Эмпирика (конец II — начало III в. н. э.) и многих дру¬
гих мыслителей. Однако в полной мере разработка гносеологической
проблематики была поставлена в центр внимания только в философии
Нового времени. Не случайно работы великих основателей философии
Нового времени — Фрэнсиса Бэкона и Рене Декарта — посвящены
главным образом проблемам познания, и даже их названия содержа¬
тельно очень близки. Основной труд Ф. Бэкона называется «Новый
Органон» («Органон» — свод работ Аристотеля, посвященных про¬
блемам познания, органон — орудие, инструмент), а основной труд
Р. Декарта носит название «Рассуждение о методе».
В философии Нового времени были такие мыслители, как Давид
Юм (1711-1776) и Огюст Конт (1798-1857), у которых теоретико¬
познавательная проблематика «задавила» все остальные вопросы.
Но и у других философов решение гносеологических вопросов пред¬
варяет решение других, и в значительной мере определяет характер
их решения.
Общие проблемы теории познания и формирование науки
33
Итак, в качестве «основного вопроса философии» я буду рассмат¬
ривать проблему познания мира и прежде всего вопрос о его познавае¬
мости, поскольку от ответа на него, по сути дела, зависят постановка
и решение других философских проблем.
Следовательно, главный вопрос — познаваем ли мир? В истории
философии сложились два типа ответа на этот вопрос: положитель¬
ный и отрицательный. Соответственно, философские учения можно
разделить на такие, которые отрицают познаваемость мира, и такие,
которые признают его познаваемость.
Учения, отрицающие познаваемость мира, называются скепти¬
цизмом или агностицизмом. Термин «скептицизм» является более
традиционным. Он появился в античной философии, где представи¬
телями скептицизма были Протагор, его последователи Горгий (ок.
480-380 до н. э.), Пиррон (ок. 365-215 до н. э.), Энесидем (I в. до н. э.),
Секст Эмпирик (я перечислил только самых известных). В философии
Нового времени представителями этой линии были Давид Юм, Имма¬
нуил Кант (1724-1804), все направление, называемое позитивизмом.
Во второй половине XIX в. выдающийся естествоиспытатель, биолог-
эволюционист Томас Генри Гекели (1825-1895) ввел в обращение
термин «агностицизм», который получил большое распространение
и почти вытеснил более традиционный термин «скептицизм».
Если говорить строго, то термины «агностицизм» и «скептицизм»
неравнозначны. Первый отрицает возможность познания мира, тогда
как второй выражает сомнение в возможности познания. Но в боль¬
шинстве работ по истории философии эти термины не различаются.
Учениям, которые выражают сомнение в познаваемости мира или
отрицают такую возможность (скептицизму, агностицизму), про¬
тивостоят философские учения, признающие познаваемость мира.
У них нет единого собирательного названия, но именно к этому классу
относится большинство философских учений, в том числе материа¬
лизм и идеализм (за исключением очень редких разновидностей по¬
следнего).
И вот здесь нужно сделать очень и очень существенную оговорку.
Изложенное выше деление на агностицизм (скептицизм) и учения,
признающие познаваемость мира, не является очень точным. В ис¬
тории философии чрезвычайно редко возникали учения, которые
просто отрицали познаваемость мира. Мыслителей, которые выска¬
зывались в таком смысле, можно, наверно, пересчитать по пальцам
одной руки: Горгий с его тремя тезисами, Энесидем с его «десятью
тропами» и, пожалуй, больше никого.
Подавляющее большинство философов, даже тех, кого мы на¬
зываем скептиками и агностиками, признавали в каком-то смысле
возможность познания. Так что различие лежит не столько в реше¬
нии вопроса «возможно ли познание?», сколько в решении другого
вопроса «что именно можно познать?» И вот в решении этого вопроса
демаркация достаточно точна.
34
Лекции по теории познания и философии науки
Уточним еще раз постановку вопроса. Речь идет о том, можем
ли мы познать сущность мира или же должны ограничиться только
описанием наблюдаемых явлений (феноменов). Таким образом, точ¬
ное разделение будет на феноменализм, т. е. на учения, отрицающие
возможность познания сущности и требующие ограничиться только
описанием феноменов (но это тоже некоторое знание), и на учения,
признающие возможность знания сущности мира. Такие учения по
традиции называются метафизикой.
Последний термин имеет в философском лексиконе несколько
различных значений. У Аристотеля, точнее, у его учеников, слово
«метафизика» обозначало знание о сущности мира, противопостав¬
ляемое физике, понимаемой как описание явлений. Одновременно
оно было и обозначением философии.
Именно для обозначения учения о сущности мира, а нередко и фи¬
лософии в целом термин «метафизика» употреблялся и употребляется
в философской литературе. Именно в этом смысле его употребляли,
отвергая всякую возможность метафизики, Д. Юм, И. Кант, позитиви¬
сты. Метафизике в этом смысле и противостоит феноменализм, утверж¬
дающий, что единственным возможным знанием является описание
явлений. Довольно часто в такое понимание содержания метафизики
включают и некое указание на способ достижения знания сущности.
Второе значение термина «метафизика» идет от Гегеля и означает
противоположность диалектике (метафизический метод — противо¬
положность диалектическому методу). Термин «метафизика» в этом
смысле употреблялся почти исключительно в произведениях по диалек¬
тическому (и историческому) материализму в советской литературе.
В моем курсе термин «метафизика» используется только в клас¬
сическом смысле слова.
Итак, основная теоретико-познавательная проблема состоит в том,
можем ли мы иметь знание о сущности мира или должны ограни¬
читься только описанием явлений? Т. е. в конфронтации метафизики
и феноменализма. Напоминаю, что представителями феноменализма
в философии Нового времени были Д. Юм, И. Кант, позитивисты.
Можно ли что-нибудь противопоставить феноменалистской гносео¬
логии? Обсудим этот вопрос, рассматривая в качестве классического
представителя феноменалистической философии Д. Юма.
Д. Юм исходит из крайне номиналистических и сенсуалистиче¬
ских гносеологических предпосылок и считает, что единственным ис¬
точником знания являются ощущения. Но существование каких-либо
объектов за пределами ощущений, а тем более их характеристики
не являются ощущением и, следовательно, не могут быть объектом
знания. Мы ничего не можем знать о сущности нашего мира и должны
ограничиться только описанием опыта, явлений.
Отсюда знаменитый лозунг Юма: долой все, что не содержит опи¬
сания опыта! Юм, правда, добавляет — и математики. Но понимание
Юмом математики очень любопытно (для своего времени). Он считает,
Общие проблемы теории познания и формирование науки
35
что математические теоремы абсолютно верны просто в силу при¬
нятых аксиом и правил вывода. Т. е. теоремы представляют собой
раскрытие того, что в неявном виде уже заложено в аксиомах (скры¬
тые тавтологии). Такие положения Юм называет аналитическими
суждениями. Они абсолютно верны в рамках аксиом и правил вывода,
но, строго говоря, ничего не сообщают нам о мире, в которым мы су¬
ществуем. Или, иначе, они верны для всех миров. Эта позиция вполне
очевидна для нас, но она очень резко отличается от того, как пони¬
мали математику в XVIII и даже в XIX веке. В то время считалось,
что математика и ее теоремы абсолютно верны именно в нашем мире,
поскольку «аксиомы — это истины, не требующие особого доказа¬
тельства» (по словарю В. И. Даля — самоистины). Только в XIX веке,
после создания неэвклидовой геометрии, возникли сомнения в «са-
моистинности» аксиом. И сейчас все математики считают аксиомы
именно принимаемыми без доказательства, а не «самоистинами»
(хотя в школе меня учили так, и в некоторых школах учат так и сей¬
час). Позиция И. Канта несколько отличается от изложенной, но и он
тоже считает аксиомы математики общими и обязательными для всех
в силу априорных характеристик человеческого сознания. Таким
образом, позиция Д. Юма по отношению к математике существенно
опережала его время.
Но вернемся к феноменалистическому характеру позиции Д. Юма.
Единственным возможным знанием (если не считать математики)
Д. Юм считает описание опыта, явлений. При этом между самими
явлениями нет отношений типа причинной связи или необходимости
(это было бы уже метафизикой), а есть лишь временная последователь¬
ность. Впрочем и само время (равно как и пространство) Д. Юм считает
лишь формами человеческой привычки, а отнюдь не объективными
характеристиками мира (опять-таки в противовес метафизике).
Несколько иной характер носит кантовский феноменализм (не¬
сколько иные аргументация и понимание мира феноменов), но, глав¬
ное, Кант тоже считает невозможным знание сущности мира — вещей
в себе — и требует ограничить знание только миром вещей для нас,
феноменов.
Ранее говорилось о том, что феноменализмом является и позити¬
визм, причем разные варианты позитивизма или ближе к Юму (чаще)
или к Канту (реже).
Что же можно противопоставить агностическому феноменализ¬
му? В литературе по диалектическому материализму агностической
позиции обычно противопоставляется критерий практики. Вообще
говоря, диалектический материализм не очень корректно узурпирует
в свою пользу критерий практики. К практике апеллирует материа¬
лизм, начиная с XVIII века. Правда, диалектический материализм
понимает практику в каком-то особом смысле, но опять напоминаю,
что материализм всегда был связан с понятием практики. Суть кри¬
терия практики состоит в том, что мы строим свою практическую
36
Лекции по теории познания и философии науки
деятельность, исходя из некоторых представлений о сущности мира,
и успех практической деятельности говорит о том, что наши пред¬
ставления были правильными. Иначе говоря, критерий практики
состоит в том, что мы можем предсказать результат нашей практи¬
ческой деятельности.
Но вот здесь возникает существенная тонкость. Ведь юмовский
феноменализм тоже вовсе не чужд возможности предсказать резуль¬
тат практической деятельности. Напротив, Д. Юм считает, что фе¬
номенальное описание опыта вполне достаточно для практической
деятельности и предвидения ее результата. Мы можем сделать пред¬
сказание на основании многократного предшествующего наблюдения.
Скажем, если мы несколько тысяч раз наблюдали, что солнце восхо¬
дит на востоке, то мы можем ожидать, что и завтра солнце взойдет
на востоке. Правда, такое ожидание имеет только вероятностный
характер, поскольку в явлениях нет никакой причинной связи и необ¬
ходимости (такая позиция имеет даже специальное название — про¬
бабилизм). Но все же с высокой степенью уверенности мы можем
предсказать восход солнца на востоке. Хотя, если солнце взойдет
вдруг на западе, то не следует удивляться, поскольку никакой необ¬
ходимости в явлениях нет, а нужно записать в своей тетради описания
наблюдений, что: «сегодня солнце взошло на западе».
Если же говорить именно о практической деятельности, то если
мы многократно наблюдали, что, ударив по камню соответствующим
образом, мы получим режущий край, или, что, посеяв 10 зерен, мы
получим 200, то мы можем ожидать этого и впредь. И этого именно
и достаточно для нашей практики.
Так что «критерий практики» требует существенного углубления.
И здесь нам придется использовать то, о чем будет подробно говорить¬
ся в дальнейшем. Существуют два фундаментальных уровня знания:
обыденное знание и знание научное. Между ними есть множество
промежуточных звеньев, но о них будет говориться позже, а сейчас
мы остановимся только на этом разделении. Обыденное знание осно¬
вывается на предшествующих наблюдениях над многократно повто¬
рявшимися явлениями и позволяет делать весьма важные и полез¬
ные для успешной практической деятельности предсказания, хотя
и имеющие характер вероятностного ожидания.
А наука умеет делать нечто совершенно иное: она может предсказы¬
вать явления, которые мы никогда не наблюдали. Это специфически
теоретические предсказания. В качестве примера чаще всего приво¬
дят предсказание Джоном Коучем Адамсом (1819-1892) и Урбаном
Жаном Жозефом Леверрье (1811-1877) новой планеты (Нептун) по
отклонениям от расчетной траектории движения Урана и последующее
обнаружение Нептуна Иоганном Готфридом Галле (1812-1910).
Но есть и более ранний, и более впечатляющий пример такого
предсказания (вернее, целой серии таких предсказаний). О существо¬
вании планет мы знали и раньше, и о том, что одни планеты возмуща¬
Общие проблемы теории познания и формирование науки
37
ют траектории других, тоже знали раньше. Так что предсказание Дж.
Адамса и У. Леверрье не есть очень новое. Но вот когда в 1819 году
Огюстен Жан Френель (1788-1827) делал во Французской академии
доклад о своей волновой теории света, встал Симеон Дени Пуассон
(1781-1840) и заявил, что, согласно этой теории, в середине тени от
круглого экрана или шарика должно быть светлое пятно. На другой
день Огюстен Френель и Доменик Франсуа Жан Араго (1786-1853)
доложили: светлое пятно действительно есть. Теперь оно называется
пятном Пуассона в честь того, кто мгновенно, в уме, решил эту задачу.
Это никак не следовало из предшествующих наблюдений и представ¬
ляет собой пример исключительно нетривиального теоретического
предсказания.
Можно привести и другие предсказания волновой теории. Если
мы возьмем небольшую дырочку в непрозрачном экране, то на пла¬
стинке за экраном будем иметь светлое пятнышко. Увеличим диаметр
отверстия примерно в полтора раза — освещенность в центре пятныш¬
ка упадет до нуля. Но ведь мы увеличили отверстие! Как, из каких
предшествующих наблюдений можно было ожидать, что увеличение
размера отверстия приведет к уменьшению освещенности? Ни из ка¬
ких! Это именно теоретическое предсказание, основанное на пред¬
ставлениях о законе, которому подчиняются световые явления, т. е.
об их сущности (для «знатоков» напомню — сначала была открыта
первая зона Френеля, а потом вторая). Или еще — мы берем круглую
пластинку и зачерняем через одну узкие кольцевые полоски, располо¬
женные на определенных расстояниях от центра. И вот освещенность
в центре светлого пятна возрастает в несколько десятков раз. Но ведь
мы закрыли половину пластинки! (Мы закрыли все четные или наобо¬
рот нечетные зоны Френеля.) Ничего этого нельзя было ожидать на
основании предшествующих наблюдений. Напоминаю, что все — это
самое начало XIX века.
Можно привести огромное множество грандиозных теоретических
предсказаний XIX и XX веков — электромагнитные волны Максвел¬
ла, позитрон Дирака, кварки Гелл-Манна, W* и Z°-6o30Hbi Вайнбер-
га-Салама.
Именно теоретические предсказания научного уровня познания
могут быть использованы в качестве аргумента против феномена¬
лизма. Эти предсказания основываются не на многократных пред¬
шествующих наблюдениях, а на представлениях о сущности изучае¬
мых явлений. С позиций феноменализма успех таких предсказаний
должен рассматриваться как чудо (но Д. Юм сам отвергает возмож¬
ность чудес). Следует отметить, что в науке бывают случайные ус¬
пешные предсказания. Но они единичны. Некоторая теория (пра¬
вильнее — гипотеза), которая впоследствии оказывается неверной,
может сделать од но-два успешных предсказания. Но теории, которые
мы квалифицируем как правильные, дают большое множество таких
предсказаний.
38
Лекции по теории познания и философии науки
Следовательно, наука, главным образом физика, есть не просто
описание наблюдаемых явлений, а именно познание сущности — ме¬
тафизика.
Следует отметить, что в конце XIX — начале XX века эмпири¬
окритицизм в полемике против материализма выдвигал следующее
обвинение: материализм — это физика, понимаемая как метафизи¬
ка. И именно в ответ на это Арнольд Зоммерфельд (1868-1951) зая¬
вил: вся физика — это метафизика (т. е. познание сущности мира).
Достижения науки (физики) XIX и XX веков начисто опровергают
феноменализм.
В качестве некоторого оправдания юмовского феноменализма
можно сказать, что физика XVHI века была очень феноменалисти-
ческой, т. е. представляла собой именно описание наблюдаемых
явлений. Наука «научилась» делать теоретические предсказания
именно в начале XIX века (может быть в конце XVIII, но я все же
склонен считать переломным в этом отношении начало XIX века).
Так можно ли в качестве аргумента для критики Д. Юма использо¬
вать результаты последующего развития науки? Я думаю, что можно.
Ведь Д. Юм претендует на общую гносеологию, общее представление
о познании, охватывающее знание вообще. Вот если бы Д. Юм писал
о состоянии науки XVIII века, указывая на то, что она занимается
лишь описанием явлений и имеет феноменалистический характер,
то тут возразить было бы нечего. Действительно, наука первых трех
четвертей XVIII века (Д. Юм умер в 1776 г.) была очень и очень фе-
номеналистической и занималась главным образом описанием яв¬
лений. Правда, уже была создана классическая механика, но меха¬
нические явления казались весьма обычными. В чем-то само собой
разумеющимися. И предсказания механики не очень осознавались
как теоретические предсказания. Начало XIX века — это сущест¬
венный перелом и не только в истории науки, но и в истории самой
философии.
Итак, я думаю, что мы можем дать положительный ответ на вопрос
о возможности познания сущности мира. Я еще раз хочу обратить
внимание на то, что этот ответ дается на основании результатов науки.
Это еще раз подтверждает аргумент о необходимости принципиальной
связи философии с наукой, на чем я настаивал раньше. И второе — это
материалистический характер ответа. Поэтому дальнейшее рассмот¬
рение проблем курса будет вестись главным образом с позиций есте¬
ственнонаучного (или критического) материализма.
1.2. Проблема источника познания
в европейской философии Нового времени
Коль скоро мы даем положительный ответ на вопрос о возмож¬
ности познания сущности мира, толь скоро возникает и следующая
проблема: что является источником знания о мире?
Общие проблемы теории познания и формирование науки
39
В европейской философии в XVII веке сложились два направления,
по-разному отвечающие на этот вопрос. Следует, конечно, сказать,
что они начали формироваться еще в античной философии. Но мы не
будем углубляться в древность и ограничимся только гносеологией
Нового времени. Эти указанные направления — философский эмпи¬
ризм, идущий от Ф. Бэкона, и философский рационализм, основате¬
лем которого был Р. Декарт.
Смысл термина «эмпиризм», я думаю, достаточно ясен: это гно¬
сеологическое направление, которое считает источником знания
опыт. Основателем материалистического эмпиризма был Ф. Бэкон,
хотя несправедливо было бы не упомянуть еще одного выдающегося
мыслителя конца XVI — начала XVII века, младшего современника
Бэкона, гениального ученого Галилео Галилея (1564-1642). Именно
в работах Ф. Бэкона и Г. Галилея начало формироваться понимание
того, какое место занимает в процессе познания опыт, причем опыт
понимаемый не как пассивное наблюдение, а как активная деятель¬
ность — эксперимент. Так что в литературе по истории философии
иногда можно встретить утверждение, что Ф. Бэкон был родоначаль¬
ником не эмпиризма, а «экспериментизма». Но мне кажется, что это
просто игра словами. Со времен Бэкона и Галилея эмпиризм обяза¬
тельно включает «экспериментизм».
Вслед за Бэконом и Галилеем выдающимися представителями
эмпиризма в XVII веке были Томас Гоббс (1588-1679) и Джон Локк
(1632-1704). Но, кроме этих мыслителей, бэконовский эмпиризм
представлен такими фигурами, как Роберт Бойль (1627-1691) и Иса¬
ак Ньютон (1643-1727). Мы со школы знаем их как выдающихся
ученых, но они занимают почетное место не только как ученые, но
и как продолжатели бэконовской гносеологии, усовершенствовавшие
и развивавшие теоретико-познавательные концепции эмпиризма.
В частности, в гносеологии Ньютона получила очень мощное развитие
бэконовская идея индуктивного метода. На основе этой идеи Ньютон
развил метод, который Сергей Иванович Вавилов (1891-1951) назвал
методом принципов.
Эволюция и разработка эмпирической гносеологии привела в ра¬
ботах Дж. Локка к своеобразной трансформации эмпиризма в сенсуа¬
лизм, т. е. концепцию, согласно которой все знание имеет источником
чувства (sensus, правильнее сказать — ощущения). Своеобразным
«боевым лозунгом» сенсуализма был знаменитый тезис: нет ничего
в разуме, чего прежде не было бы в чувствах. Сам же человеческий
разум рассматривался сенсуализмом как некоторая комбинаторная
машина (коммутатор), которая по-разному комбинирует между собой
данные опыта — чувства. Представителями философского сенсуа¬
лизма в XVIII веке были Джордж Беркли (1685-1753), Давид Юм,
французские материалисты.
Второе гносеологическое направление, идущее от Р. Декарта, ра¬
ционализм, состоит в том, что в качестве источника познания рас¬
40
Лекции по теории познания и философии науки
сматривается сам человеческий разум (ratio). Представители рацио¬
нализма настаивали на творческой активности разума, считая его
несравненно большим, чем просто комбинаторная машина, и считали,
что все знание можно получить из самого разума.
Здесь нужно сделать одно чисто лингвистическое замечание. Дело
в том, что в философском лексиконе термин «рационализм» имеет два
существенно разных значения (не столь разных как термин «метафи¬
зика», но все же разных). В первом смысле термин «рационализм»
означает именно то, что говорилось раньше: философское направле¬
ние, считающее источником познания человеческий разум. И в этом
(первом) смысле рационализму противостоит эмпиризм. Во втором
смысле термин «рационализм» означает, что процесс познания может
быть разумно (последовательно, логично, хотя и не обязательно фор¬
мально-логически) осмыслен. И здесь рационализму противостоит
иррационализм, утверждающий, что процесс познания представляет
собой разумно не осмысливаемое озарение, интуитивную вспышку,
инсайт.
В этой ситуации есть некоторая доля комичности, состоящая в том,
что если мы используем термин «рационализм» в первом смысле,
то иррационализм тоже оказывается рационализмом. В самом деле,
в первом смысле не столь важно, является ли разум источником
знания в некотором логическом процессе вывода нового знания или
в форме его интуитивно-инсайтного озарения. И в том, и в другом
случае источник знания — сам разум.
Если же использовать термин «рационализм» во втором смысле,
то эмпиризм оказывается рационализмом, т. к. процесс познания на
основе опыта является именно разумно осмысливаемым. Я не стал
бы говорить об этом, если бы в литературе не встречались сочинения
(не скажу — работы), в которых эти смыслы смешиваются, причем
даже без осознания этой грубейшей ошибки. Я имею в виду статьи,
например, философа и богослова Виктора Николаевича Тростни-
кова, который пишет о рационализме и в одном месте употребляет
одно значение, а в другом — другое. Поэтому, если вы встретите (осо¬
бенно в современных текстах) термин «рационализм», то я советую
вам внимательно присмотреться, в каком смысле употреблен этот
термин и нет ли смешения разных смыслов. Если же говорить об ос¬
нователе новоевропейского рационализма Р. Декарте, то он являет¬
ся рационалистом в обоих смыслах, так сказать, «рационалистом
в квадрате».
После Р. Декарта в XVII веке представителями рационализма были
французские и голландские его последователи (картезианцы) и Бе¬
недикт (Барух) Спиноза (1632-1677). На рубеже XVII и XVIII веков
рационализм развивал один из крупнейших мыслителей и ученых —
Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716). И в конце XVIII — нача¬
ле XIX века рационализм представлен послекантовской немецкой
философией — Иоганном Готлибом Фихте (1762-1814), Фридрихом
Общие проблемы теории познания и формирование науки
41
Вильгельмом Йозефом Шеллингом (1775-1854) и Георгом Вильгель¬
мом Фридрихом Гегелем (1770-1831).
В советской доперестроечной литературе эволюция философии
обычно представлялась как результат некоей «извечной» конфрон¬
тации материализма и идеализма. Я думаю, что это далеко не так.
Конфронтация материализма и идеализма действительно име¬
ла место, но, по-моему, не она определяла характер развития фи¬
лософии в XVH-XVHI веках. Мне представляется, что основным
движущим фактором было противостояние эмпиризма и рацио¬
нализма. Именно это различие было важнейшим для европейской
философии XVII-XVHI веков и не только в это время, но и в XIX
и в XX веках.
В литературе по истории философии можно часто встретить ут¬
верждение, что после И. Канта это противопоставление эмпиризма
(сенсуализма) и рационализма потеряло смысл, поскольку в учении
Канта они соединены (синтезированы). Я считаю это неверным. Вряд
ли кантовскую попытку синтеза эмпиризма и рационализма мож¬
но считать удавшейся. Ведь в учении Канта эта попытка привела
к концепции априорных форм человеческого сознания и, в частно¬
сти, таких, как пространство и время, а в итоге — к феноменализму
(агностицизму). Мы уже обсуждали вопрос о неадекватности фено¬
менализма характеру и содержанию научного знания. То же самое
можно сказать и о концепции пространства как априорной формы
человеческого сознания.
Физика в XX веке пошла по пути анализа физических характери¬
стик пространства, определяемых не априорно, а на основании опыта
научного познания. Даже сами представители неокантианской фило¬
софской школы, весьма влиятельной в конце XIX — начале XX века,
признали после создания специальной теории относительности, что
«нет пути от Канта к Эйнштейну». И это действительно так. Таким
образом, кантовская попытка соединения эмпиризма и рациона¬
лизма могла показаться окончательным решением вопроса только
кантианцам и только в XIX веке. Но, коль скоро эту попытку Канта
нельзя считать удачной, сохраняется и сама проблема. И действи¬
тельно, конфронтация эмпиризма и рационализма продолжается и до
настоящего времени, хотя и не в столь ясной и резкой форме, как
в XVII-XVIII веках, и во многом определяет развитие философии,
в особенности философии науки.
И теперь самое время поставить вопрос о том, каково место и влия¬
ние этих гносеологических позиций в общем процессе развития позна¬
ния и насколько они соответствуют реальной практике познания.
Значение эмпиризма состоит в характере его влияния на развитие
науки, главным образом, в XVII — первой половине XVIII века. Эмпи¬
ризм, как философское теоретико-познавательное направление, ори¬
ентировал науку на развитие опытных, экспериментальных исследо¬
ваний и противостоял широким, но беспочвенным и необоснованным
42
Лекции по теории познания и философии науки
спекулятивным построениям, весьма популярным со времени ан¬
тичной философии. Влияние философского эмпиризма в XVII веке
позволило укрепиться науке в ранний и весьма сложный период ее
развития. Именно в этом основное значение и историческая заслуга
эмпиризма.
Вместе с тем в эмпиризме, особенно в его специальной форме сен¬
суализме, есть опасность превращения в то, что в наши дни называ¬
ют «ползучим эмпиризмом». Причем эта тенденция именно связана
с пониманием разума как коммутатора, который только соединяет
между собой данные опыта. Эта тенденция не представляла каких-
либо затруднений в XVII и начале XVIII века, когда наука занималась
главным образом накоплением фактов. Но уже во второй половине
XVIII века стала обнаруживаться недостаточность эмпиризма. В це¬
лом можно сказать, что эмпиризм очень принципиально оценивает
столь важную черту науки, как опора на опытные данные, но недооце¬
нивает (принижает) возможности разума, является односторонним
пониманием познания.
Что же касается рационализма, то можно отметить, что он тоже
сыграл существенно положительную роль в формировании науки,
являясь некоторым противовесом «ползучести» эмпиризма и сти¬
мулируя выдвижение смелых гипотез. Эта положительная сторона
рационализма была достаточно выражена, когда его представителями
были такие выдающиеся ученые, как Р. Декарт или Г. В. Лейбниц.
Кстати, сам Р. Декарт не отрицал познавательного значения опыта.
Он говорил, что если бы у него было время и деньги, то он с удоволь¬
ствием занялся бы постановкой опытов. Но все же рациональный
вывод Р. Декарт считал более быстрым (и главное — более дешевым)
путем получения знания.
Но одновременно с некоторыми положительными чертами рацио¬
нализм нес в себе тенденцию (и очень сильную) к построению умо¬
зрительных схем, оторванных от реальности (проще говоря, тенден¬
цию к фантастике). И эта тенденция стала существенно развиваться
в конце XVIII века, когда представителями рационализма оказались
«чистые философы», далекие от науки. Особенно сильно она прояви¬
лась в послекантовской немецкой философии: в учениях И. Г. Фихте,
Ф. В. Й. Шеллинга, Г. В. Ф. Гегеля.
Таким образом, если философский эмпиризм впадает в одну
крайность, скажем так, невысоко оценивая значение и возможно¬
сти человеческого разума, то рационализм явно переоценивает эти
возможности. Т. е. обе эти позиции оказываются односторонними.
Гносеологическая концепция, долженствующая более адекватно
отображать процесс познания, должна учитывать оба аспекта, обе
стороны познания. Очевидно, что «эмпирия» действительно являет¬
ся источником знания. Но одновременно нельзя забывать о том, что
человеческий разум обладает такой характеристикой, как творче¬
ская активность, выходящая за пределы простого комбинирования
Общие проблемы теории познания и формирование науки
43
опытных данных. И конкретно она проявляется в создании теорий,
позволяющих предсказывать новые явления, не входившие в опыт,
на основании которого была создана эта теория. Это иногда называют
термином «сверхэмпирическое содержание теории».
Отмечая принципиально важную роль как опыта, так и творче¬
ской способности разума в процессе познания, мы еще не решаем
проблемы, а лишь констатируем факт. Природа же этой творческой
активности в общем-то остается не вполне понятной. Скорее, даже
совсем непонятной. Но если мы не понимаем природы этой активно¬
сти, то что же делать? Ограничимся констатацией и надеждой, что
будущее развитие познания решит эту проблему, как, впрочем, уже
не раз бывало в истории человеческого познания.
1.3. Уровни развития знания. Основные этапы
возникновения и формирования науки
После того как мы обсудили фундаментальные вопросы теории
познания — проблему познаваемости мира и проблему источника
познания, нужно обратиться к проблеме развития знания. Вопрос
этот, в общем-то, необъятный. И для тех целей, которые преследует
наш курс, будет достаточно выделить два важнейших уровня этого
развития.
Я буду выделять эти два уровня так: уровень обыденного познания
(и, соответственно, обыденного знания как результата) и уровень на¬
учного познания (научного знания). Между ними, несомненно, суще¬
ствует множество промежуточных состояний и этапов, и некоторые
важнейшие переломные моменты этого процесса развития мы рассмот¬
рим позже, а сейчас нам нужно рассмотреть те специфические черты
и характеристики, которые выделяют эти два уровня познания.
Обыденное познание — это познание мира человеком в процессе его
повседневной (обыденной) жизнедеятельности. Оно не носит целена¬
правленного характера и является случайным и несистематическим.
Люди в процессе повседневной деятельности случайно сталкиваются
с новыми явлениями, повторением этих явлений, регулярностями
явлений, и это откладывается в памяти в виде обыденного знания.
Случайность и несистематичность очень тесно связаны с такими
характеристиками, как отрывочность обыденного знания, его фраг¬
ментарность и даже противоречивость. В самом деле, в одних случаях
мы (люди) руководствуемся одними соображениями, в других — дру¬
гими, иногда прямо противоположными. И это никого не смущает,
даже если это противоречие становится явным. Обычная реакция
в таких случаях: «ну и что?»
Одной из важнейших специфических черт обыденного знания яв¬
ляется способ его выражения. Обыденные знания чаще всего (хотя
и не исключительно) выражаются в форме рецептов: что нужно сде¬
лать, чтобы получить такой-то результат, причем вопрос: почему
44
Лекции по теории познания и философии науки
нужно сделать именно это, а не другое, обычно и не возникает — на то
и рецепт, отработанный, опробованный. В этом смысле классическим
образцом обыденного знания является поваренная книга. Меня осо¬
бенно восхищают часто встречающиеся в рецептах пирогов и других
изделий фразы: соль и сахар — по вкусу; поставить на огонь (сильный,
средний, слабый) и держать до полной готовности, а полная готов¬
ность проверяется втыканием спички.
Иногда в качестве еще одного признака обыденного знания вы¬
деляют его персональный характер. Т. е. то обстоятельство, что оно
является знанием данной личности (мастера, искусника) и исчезает
вместе с данной личностью. Я думаю, что это не самостоятельная ха¬
рактеристика, а вторичная, вытекающая из рецептурного характера.
Действительно, многие рецепты были персональным знанием мастера
и передавались по наследству сыну или особо доверенному ученику,
а если таких не оказывалось, то они просто погибали. Многие рецепты
в процессе многократной передачи упрощались, искажались, начи¬
нали приводить к худшим результатам и наконец забывались. Но
это, конечно, не основное. Например, упомянутая ранее поваренная
книга вовсе не персональная, она напечатана, и каждый может взять
и прочитать ее. Конечно, и здесь многое зависит от личного опыта,
навыка, но все же все ее рецепты интерперсональны.
Итак, обыденное знание получается нецеленаправленно, случайно,
является несистематичным и даже противоречивым, выражается
в рецептурной форме. В противоположность этому научное знание яв¬
ляется результатом целенаправленного поиска. При этом, конечно же,
не исключается элемент случайности: многие выдающиеся открытия
были сделаны случайно (рентгеновские лучи, высокотемпературная
сверхпроводимость). И я не стану говорить, что эта случайность кажу¬
щаяся, мнимая. В развитии науки случайность, конечно, имеет место.
Но очевидно и другое: научный поиск рано или поздно породил то, что
многие открытия делались одновременно (или почти одновременно)
разными учеными независимо друг от друга.
Далее, в противоположность обыденному знанию, научное знание
является систематизированным и в тенденции непротиворечивым.
Это не означает, что в науке нет противоречий. Они есть. Но если
в обыденном познании на противоречия не обращают внимания, то
в науке обнаружение противоречия немедленно вызывает бурную
реакцию. Оно обязательно подлежит устранению. Причем анализ
противоречия и процесс его устранения являются очень мощными
факторами развития самой науки. Поэтому обнаружения противоре¬
чий оказываются часто эпохальными событиями в науке.
И наконец, в отличие от обыденного знания, научное знание вы¬
ражается не в форме рецептов, а в виде знания о свойствах и законах
поведения изучаемых объектов. Я не хочу сказать, что в научном зна¬
нии нет рецептурных компонент — они есть, но не в них суть. Рецеп¬
турная (прагматическая) компонента научного знания находится как
Общие проблемы теории познания и формирование науки
45
бы на втором плане. Она присутствует в форме представления о том,
что из знания о свойствах и законах поведения изучаемых объектов
почти всегда (за редкими исключениями вроде астрофизики и кос¬
мологии) можно извлечь прагматически полезные рецепты. Но все
же рецептурная компонента в научном знании является вторичной
и подчиненной.
Все эти особенности науки: целенаправленность получения ре¬
зультатов, систематичность и непротиворечивость, способ выраже¬
ния научного знания — объединяются в общем важнейшем понятии
научного метода. Именно наличие метода отличает науку от того, что
наукой не является. Научное познание по сути дела представляет
собой продолжение обыденного познания, но усовершенствованное,
систематизированное и упорядоченное научным методом.
Вполне естественно, что научное знание является высшим уровнем
развития, низшей ступенью которого оказывается обыденное знание.
Но я вовсе не хочу сказать, что обыденное знание не является знани¬
ем. Нет, это действительное знание, причем весьма полезное. Подав¬
ляющая часть нашей повседневной жизнедеятельности (включая
приготовление обеда, поездок на работу и прочего) основана именно
на обыденном знании. Даже в промышленном производстве какая-то
часть основывается на обыденном знании — опыте практиков, тех¬
нологов, хотя доля обыденного знания, используемая в современном
производстве, неуклонно сокращается. Но все же в ряде производств
она достаточно велика.
И наконец, я хочу обратить ваше внимание на то, что результаты,
достигнутые на основе использования обыденного знания, которые
в силу каких-то причин впоследствии оказались утраченными, уже на
научном уровне иногда воспроизводятся с большим трудом, а иногда
и вообще их не удается воспроизвести. Я имею в виду знаменитую
булатную сталь (и восточного и западного типов) или итальянские
скрипки. Но наличие таких ситуаций не меняет общего отношения:
обыденное знание остается низшим уровнем, а научное — высшим.
После того как мы выделили два предельных уровня развития
познания, имеет смысл кратко рассмотреть процесс развития от обы¬
денного знания к научному, отметив основные переломные моменты
этого развития. По сути дела это вопрос о том, когда «началась наука».
По этому вопросу написано и сказано довольно много, но чаще всего
без особого толку. Все это главным образом связано с тем, что науку
понимают по-разному.
И в зависимости от того, какое определение дается понятию «нау¬
ка», меняется и понимание того, когда началась наука. Самое экзо¬
тическое мнение, которое мне приходилось слышать, это что наука
началась еще во времена неандертальского человека. Я думаю, что эту
«неандертальскую» концепцию обсуждать не стоит. Но все же опре¬
делить содержание понятия «наука» надо, поскольку от этого суще¬
ственно зависит характер всего последующего обсуждения. И выяв¬
46
Лекции по теории познания и философии науки
ление основных этапов перехода от обыденного познания к научному
будет для нас средством раскрытия содержания этого понятия так,
как оно будет употребляться в нашем курсе в дальнейшем.
Первые попытки систематизации знаний относятся, видимо, еще
ко второму тысячелетию до новой эры. Можно говорить о первых
попытках систематизации астрономических наблюдений в связи
с расшифровками построек Стоунхенджа и некоторых аналогичных
сооружений на севере Европы или об очень правильных ориентациях
египетских пирамид. Но это, скорее, догадки и предположения. Более
реально говорить о систематизации знаний применительно к древ¬
ней Вавилонии, от которой остались достаточно богатые письменные
памятники. От Вавилонии сохранились математические таблицы
приемов вычислений и записи астрономических наблюдений. К это¬
му периоду относятся попытки предсказаний затмений, основанные
на замеченных регулярностях (хотя они и не всегда были удачны¬
ми). В целом это можно считать первой попыткой связного описа¬
ния явлений окружающего мира. Но это начальная систематизации
знаний была в высшей степени феноменологичной. В ней отсутство¬
вала постановка вопроса о причинах происходящих явлений. Такая
постановка вопроса появилась только в древней Греции. И в этом
отношении не случайной является позиция Ричарда Филипса Фейн¬
мана (1918-1987), противопоставляющего «вавилонский тип науки»,
который задается вопросом, как происходят явления, «греческому
типу науки», который ставит вопрос: почему явления происходят так,
а не иначе. Вместе с тем проведенная систематизация сыграла весьма
значительную роль в качестве первого этапа перехода от обыденного
знания к научному и в какой-то, нам не очень понятной, но, несомнен¬
но, в значительной мере подготовившая следующий этап.
Вторым этапом перехода от обыденного знания к научному яви¬
лась эпоха античной Греции. Значение этого этапа, скажу не боясь об¬
винений в преувеличении, грандиозно. Оно значительно масштабнее
значения предшествующего этапа, хотя именно данный этап и под¬
готовил грандиозный сдвиг эллинской эпохи.
В данном курсе трудно сделать не только анализ, но даже и обзор
всех важных изменений, которые произошли в процессе познания
в эллинскую эпоху. Поэтому я выделю только некоторые моменты,
которые мне представляются именно эпохальными. При этом я, ко¬
нечно же, отдаю отчет в том, что мое мнение может оказаться одно¬
сторонним.
Важнейшим сдвигом в познании, который произошел в эллин¬
скую эпоху, я считаю открытие дискурсивного (дискурсия — вывод)
мышления, мышления логического, основанного на анализе и до¬
казательстве. Конечно, люди мыслили дискурсивно задолго до эпо¬
хи Эллады, но эллинские мыслители сделали это мышление явным,
открыли принцип: очевидное — не очевидно! Или, если выражаться
не афористично, а академически — то, что нам представляется оче¬
Общие проблемы теории познания и формирование науки
47
видным, на самом деле не является таковым и требует анализа и до¬
казательства. Именно следуя этому принципу, античные мыслители
открыли доказательства теорем, отвергнув чувственную или нагляд¬
ную очевидность как аргумент. Напомню, что индийские математи¬
ки еще в XVIII (и даже, кажется, в начале XIX) веке «доказывали»
свои утверждения тем, что рисовали чертеж и писали «смотри!» Т. е.
чувственная наглядность служила для них достаточным основанием.
В «вавилонской науке» также не было никаких доказательств, а были
лишь систематизированные рецепты (что, скорее, напоминает хорошо
составленную поваренную книгу).
И вот именно в древней Греции появляется доказательство. имею¬
щее аналитический характер. Это был эпохальный перелом в про¬
цессе перехода от обыденного познания к научному. И именно это
важнейшее достижение античного эллинского стиля мышления яв¬
ляется одним из основных компонентов европейского научного мыш¬
ления Нового времени. Достаточно вспомнить классическую теорему
Вейерштрасса из математического анализа о том, что непрерывная
функция, принимающая на концах интервала значения разных зна¬
ков, внутри интервала принимает нулевое значение. Ведь достаточно
нарисовать рисунок, и все станет ясно, но мы доказываем эту теорему.
Или другой пример: до начала XX века все математики считали, что
непрерывная функция почти всюду (т. е. во всех точках, за исключе¬
нием множества точек меры ноль) имеет производную. Но вот прихо¬
дит тот же Карл Теодор Вильгельм Вейерштрасс (1815-1897) и строит
пример непрерывной функции, не имеющей производной ни в одной
точке: очевидное — не очевидно!
Следствия открытия дискурсивного мышления были огромны.
Во-первых, была создана математика. Конечно же не вся математика,
«вся» математика никогда не будет создана. Но была создана матема¬
тика почти в том же самом смысле, как мы понимаем ее сейчас (суть
оговорки «почти» в нашем курсе обсуждаться не будет). Вторым след¬
ствием было создание философии в специфически античном и ново-
европейском смысле слова, существенно отличающейся от того, что
называют восточной философией. Открыв дискурсивное мышление,
мыслители эллинской эпохи стали использовать его исключительно
интенсивно, исследуя самые разные возможности. Этим объясняется
обилие разнообразных философских учений, созданных древнегре¬
ческими мыслителями. В этих учениях в более или менее развитой
форме содержатся зачатки всех или почти всех философских систем
Нового времени и многие фундаментальные научные идеи.
Однако античная эпоха все же не создала науки так, как мы по¬
нимаем ее сейчас. Это была еще не наука, а пранаука, протонаука
или какое-то иное название или понятие. Конечно, можно говорить
о «древнегреческой науке», но нужно хорошо понимать, что различие
между современной наукой и античной наукой значительно больше,
чем сходство между ними. И употребление одного и того же термина
48
Лекции по теории познания и философии науки
для столь разных явлений может привести к серьезным ошибкам, что,
впрочем, было известно еще Ф. Бэкону, который подобное смешение
терминов назвал идолом рынка или идолом площади.
Чего же, собственно, не хватало в античную эпоху, чтобы мож¬
но было говорить о науке? Не хватало очень важного (может быть,
важнейшего с современной точки зрения) компонента — проверки
умозрительных построений. Собственно говоря, отсутствовала даже
постановка вопроса о проверке, в особенности если говорить об эм¬
пирической проверке. Сам дискурсивный, «философский» харак¬
тер умозрительных построений считался достаточным основанием.
Какая еще нужна проверка, если результат получен «философским
мышлением»? Я затрудняюсь дать причинную интерпретацию этому
явлению, но вообще нужно отметить, что для античной Эллады было
весьма типично этакое пренебрежительное отношение к практиче¬
ской деятельности. Эта тенденция очень сильно выражена у Плато¬
на и даже у такого мыслителя, как Аристотель. Вообще, античные
мыслители очень сильно противопоставляли философию как стрем¬
ление к мудрости «ехнэ», как практическому умению. В доперестро¬
ечный период в учебниках это противопоставление объяснялось тем,
что в античной Элладе был рабовладельческий способ производства,
и труд считался уделом рабов. Я не знаю, верно ли это объяснение
или нет, но все же мне оно представляется очень поверхностным. Но
так или иначе такое противопоставление было, причем даже занятия
математикой считались недостойными философа, хотя знание мате¬
матики считалось необходимым в платоновской академии. Тем более
это относилось к эмпирии. И даже такого выдающегося мыслителя,
как Архимед (ок. 287-212 до н. э.), квалифицировали именно как
«техника».
А между тем мышление Архимеда было научным в современном
смысле слова. Оно включало очень мощную теоретическую компонен¬
ту, основанную на весьма успешном применении метода «мысленного
эксперимента» и математики, и практическую реализацию теорети¬
ческих построений, воплощенную в его знаменитых машинах, в том
числе и боевых. Но научный стиль мышления Архимеда не получил
распространения в античном мире. В Древней Греции Архимед ква¬
лифицировался как «техник» (ну как же! он ведь строил машины!),
а Древний Рим отличался очень прагматическим, можно сказать ан-
титеоретическим типом мышления. Да, сконструированные Архи¬
медом машины, в том числе и водоподъемный винт, использовались
в самых разных областях, но теоретическая компонента стиля мыш¬
ления Архимеда осталась «книгой за семью печатями».
И хотя имя Архимеда и его изобретения были известны всем, но
способ мышления Архимеда был не усвоен настолько, что через две
тысячи лет двум великим основателям науки Нового времени — Га¬
лилео Галилею и Симону Стевину (1548-1620) в конце XVI — начале
XVII вв. в начале их работ по равновесию тел понадобилось дословно
Общие проблемы теории познания и формирование науки
49
воспроизвести (со ссылкой, конечно) все рассуждения Архимеда. Та¬
ким образом, стиль мышления Архимеда нашел понимание только
в науке Нового времени.
Следующее эпохальное событие, характеризующее переход от
преднауки к науке, произошло в XVII-XVIII вв. Важнейшими со¬
ставляющими этого перехода были понимание роли практической,
экспериментальной проверки знания и осознание значения метода.
У истоков этого события стояли величайшие мыслители, деятельность
которых и знаменует начало Нового времени — Г. Галилей, Ф. Бэкон
и Р. Декарт.
Конечно, этот перелом тоже был подготовлен развитием познания
в эпоху позднего средневековья. Так, идея практического источника
знания и его экспериментальной проверки в существенной мере была
подготовлена алхимией. В этом плане у Фрэнсиса Бэкона был вели¬
кий предшественник (и однофамилец) Роджер Бэкон (ок. 1214-1294).
Но как античная пранаука была лишь пранаукой, так и в средние века
не было (и может быть, даже в большей степени, чем в античности)
науки, а лишь преднаука.
Наука начинается именно в конце XVI — начале XVII вв., и фор¬
мируется, «кристаллизуется» на протяжении примерно двухсот лет,
достигая относительной завершенности к концу XVIII или даже в на¬
чале XIX века. Важнейшим моментом в этом процессе было осоз¬
нание значения метода. И как уже говорилось раньше, неслучайно
то внимание, которое уделяли понятию метода и анализу его роли
мыслители Нового времени.
Итак, в дальнейшем термин «наука» будет употребляться в кур¬
се только в том смысле, какой употребляется по отношению к со¬
временной науке так, как она сложилась к началу XIX века (или,
может быть, к концу XVIII века, точнее сказать трудно). При этом
я буду употреблять термин «наука» по отношению ко всему науч¬
ному знанию и научному познанию в целом, а не по отношению
к отдельным частям. Нет разных наук, а есть наука, которая раз¬
деляется на отдельные научные дисциплины. И все эти дисципли¬
ны отличаются лишь объектом исследования, но научный метод
является единым, общим. Просто в одних дисциплинах он реали¬
зуется полнее, а в других, менее развитых, менее полно. Наиболее
полно он реализуется в физике. Именно поэтому весь дальнейший
анализ науки будет основываться, главным образом, на материале
физики.
Кроме этого, я хочу сделать еще одну очень важную оговорку.
Когда в дальнейшем мы будем говорить о науке, то мы будем иметь
в виду только те области знания, которые имеют эмпирическое со¬
держание: физику (химию я считаю просто физикой определенного
класса явлений), биологию, социологию (знание об обществе в са¬
мом широком смысле, а не только в некотором узкоспециальном),
но не математику.
50
Лекции по теории познания и философии науки
По выражению Р. Фейнмана, математика — это не наука или, ско¬
рее, наука особого типа. Главной особенностью математики в том
аспекте, который я сейчас затрагиваю, является то, что она не имеет
эмпирического содержания. Никому не придет в голову эмпирически
проверять теорию линейных обыкновенных дифференциальных урав¬
нений или теорию Фредгольма некоторого класса интегральных урав¬
нений так, как мы проверяем, скажем, единую теорию электрослабых
взаимодействий. Весь наш дальнейший курс философии науки будет
обсуждением именно философии естествознания.
Не хочу сказать, что не может быть философских проблем мате¬
матики. Но это особые проблемы, которые не являются предметом
нашего курса. Кстати, к числу философских проблем математики
относится очень интересный и не вполне понятный, даже, скорее,
совсем непонятный вопрос о том, почему математика, создаваемая
для решения каких-то своих внутренних математических проблем,
может применяться в естествознании (в физике). Выдающийся фи¬
зик XX века Эуген (Юджин) Пол Вигнер (1902-1995) одну из сво¬
их статей так и назвал «Непостижимая эффективность математики
в естественных науках». А писатель-фантаст Станислав Лем срав¬
нил математику с сумасшедшим портным, который шьет костюмы
разной формы с разным числом дырок и рукавов. Но удивительнее
всего, что всегда находится «урод», которому каждый костюм как
раз впору. Но я не буду касаться специальных философских про¬
блем математики и лишь ограничусь эмпирической констатацией
того обстоятельства, что некоторый математический аппарат яв¬
ляется необходимой частью высокоразвитого естественнонаучно¬
го знания, т. е. буду рассматривать математику как мощнейший
аппарат.
1.4. Некоторые общие аспекты научного знания
и уровни развития научного знания
Когда мы говорим о науке как о знании, то один из первых во¬
просов, который возникает при этом, это вопрос: «о чем это знание?»
Ответ тривиален и всем известен — это знание о мире. Но эта триви¬
альность лишь кажущаяся, поскольку существуют довольно сильно
различающиеся представления о самом мире и отношении нашего
знания к этому миру.
В классическом философском материализме научное познание
понимается как «диалог» познающего субъекта с миром (субъекта —
не в смысле отдельной личности, а обобщенно). В мире существуют
объекты, характеризуемые присущими им свойствами и законами,
и мы, как Колумбы, открываем эти свойства и законы, вступая с изу¬
чаемыми объектами во взаимодействие — диалог, позволяющий нам
уточнять и корректировать свое знание. Эта диалогическая концеп¬
ция в общем-то является стандартной моделью науки.
Общие проблемы теории познания и формирование науки
51
Но наряду с таким пониманием существует концепция, которую
я буду обобщенно называть концепцией деятельности, хотя, строго
говоря, это название относится только к специальному подвиду не¬
скольких не совсем одинаковых позиций, противостоящих диало¬
гической концепции. Основанием для употребления по отношению
к этим разным концепциям единого названия является то обстоятель¬
ство, что все они имеют очень существенные общие черты. Причем
в силу того, что таких концепций несколько, можно сказать, что в той
или иной степени их придерживается большинство авторов, занимаю¬
щихся философией науки. По не очень достоверным оценкам, таких
авторов до 80% . Я принадлежу к меньшинству, т. е. к тем 20%, ко¬
торые ни в какой мере не разделяют точек зрения, характерных для
концепции деятельности.
В «чистом виде» концепции деятельности придерживается очень
небольшое число людей. Собственно, в этом самом «чистом виде»
основателем этой концепции является Георгий Петрович Щедро-
вицкий (1929-1991). Другим очень известным представителем это¬
го направления (возможно, даже его философским лидером) был
Игорь Серафимович Алексеев (1935-1988), который в течение ряда
лет работал на кафедре философии Физтеха. Я очень много с ним
общался и, можно сказать, знаю эту концепцию из «первых рук»,
а не понаслышке.
Суть концепции деятельности состоит в том, что мир, в котором
мы существуем, «Мир сам по себе», не обладает никакими харак¬
теристиками, кроме существования вне нашего сознания. А любые
конкретные характеристики, любая качественная определенность
создается нашей деятельностью. Мир таков, какова наша деятель¬
ность. При этом концепция деятельности принципиально не разли¬
чает существования и знания о существовании, точнее, отождеств¬
ляет существование и знание о существовании. Если мы о чем-то не
знаем, то это что-то и не существует (правда, сторонники концепции
деятельности добавляют — не существует для нас, но я утверждаю,
что это лишь словесная оговорка). И наоборот, если что-то сущест¬
вует как реальность в наших представлениях, то это действитель¬
но существует реально и входит в нашу деятельность, причем если
деятельность изменится, то данный элемент реальности перестанет
существовать.
Так, например, (это почти цитата из статьи И. С. Алексеева
«Принцип детерминизма и физическая картина реальности», опуб¬
ликованной в 1974 г.) эфир существовал вполне реально, когда он
входил в наши физические представления и перестал существовать,
когда выпал из физики. Другой пример (это уже не из опубликован¬
ной работы, но из вполне публичной дискуссии на конференции по
философским проблемам физики в Дубне) — это постановка вопроса:
а существовали ли элементарные частицы в эпоху динозавров? Ответ
сторонников концепции деятельности — нет, не существовали, т. к.
52
Лекции по теории познания и философии науки
они (частицы) не были объектом деятельности, они стали существо¬
вать только тогда, когда стали объектом нашей деятельности, т. е.
когда мы их стали изучать.
И вообще, для субъектов с разным типом деятельности мир будет
разным. Например, для субъекта с «негеоцентрическим» (негеоцентри¬
ческий означает нечеловеческий) типом деятельности мир будет совсем
другим, чем для нас. Если мы рассмотрим существо с размерами 10100
см (наша Вселенная имеет размер 1040 см, но философия, по словам
И. С. Алексеева, не должна смущаться такими идеализациями), то
для него не будут существовать не только атомы, но и Луна, и Солнце,
и вообще вся наша галактика, они будут слишком мелкими для его дея¬
тельности. Это самое крайнее выражение концепции деятельности.
Не столь резкое ее выражение, ориентированное специально на на¬
учное познание, состоит в том, что ученый сначала создает в своем соз¬
нании некоторую идеальную схему, а затем начинает конструировать
реальность такую, которая будет отвечать этой схеме (подтверждать
ее). Так, по мнению представителей этой концепции, поступал Гали¬
лей и так же создавалась квантовая механика. Но и оно необычайно
уязвимо для критики.
Ведь если дело обстоит именно так, то совершенно непонятным
является, каким образом получаются опровергающие результаты.
Напомню, что Генрих Рудольф Герц (1857-1894) ставил свои зна¬
менитые опыты не для того, чтобы обнаружить электромагнитные
волны, а для того, чтобы их не обнаружить. Он хотел опровергнуть
электродинамику Максвелла и подтвердить электродинамику Вебе¬
ра — Ноймана, основанную на использовании дальнодействия, за¬
висящего от скорости, в которой, естественно, никаких электромаг¬
нитных волн быть не может. Что получилось, вы знаете сами. Другим
примером является опыт Майкельсона. Альберт Абрахам Майкельсон
(1852-1931) ставил его именно для того, чтобы измерить скорость
эфирного ветра и, когда получил нулевой результат, считал, что опыт
оказался неудачным.
Я полагаю, что таких примеров можно найти сколько угодно
в истории науки, и именно они показывают, что не мы конструи¬
руем реальность, чтобы подтвердить те или иные схемы, а природа
в процессе «диалога» с ней заставляет нас отказываться от одних
схем и принимать другие. Кстати, даже само создание новых схем
существенно основывается на мощном массиве опытных данных. Так,
созданию Нильсом Хендриком Давидом Бором (1885-1962) схемы по-
луклассической квантовой теории атома предшествовали: обнаруже¬
ние дискретности спектров и чисто эмпирический подбор Иоганном
Бальмером (1825-1898), Вальтером Ритцом (1878-1909) и Йоханне-
сом Робертом Ридбергом (1854-1919) довольно простых формул для
спектральных серий; появление идеи квантования излучения при ис¬
следовании Максом Карлом Эрнстом Людвигом Планком (1858-1947)
спектра абсолютно черного тела, причем именно на основе подбора
Общие проблемы теории познания и формирование науки
53
удачной формулы; обнаружение положительно заряженного ядра
атома в опытах Эрнеста Резерфорда (1871-1937). И только после этого
появилась идеальная боровская схема.
Если же взять концепцию деятельности в тех выражениях, какие
она имела в начале нашего изложения, то я хотел бы задать несколь¬
ко вопросов (иронических, разумеется). Если элементарные частицы
не существовали в эпоху динозавров, то существовали ли сами дино¬
завры в эпоху динозавров? Ведь в нашу деятельность (если не счи¬
тать «мультиков», «ужастиков» и макетов в разных парках) входят
только какие-то камни странной формы, которые мы принимаем за
кости динозавров и из которых мы строим в музеях конструкции,
напоминающие модернистские скульптуры (хотя, может быть, и на¬
оборот, модернистские скульптуры имеют прототипом эти музейные
конструкции).
Далее, если знание о существовании и само существование то¬
ждественны, то давайте рассмотрим такую ситуацию (кстати, на¬
много более реальную, чем существо размером 10100 см). В океане
есть остров, на котором живут люди, и ближайший другой остров
находится в 100 км. Люди живут и живут. И вот, строгая какое-то
дерево (скажем, вырезая себе очередного бога), они замечают, что
щепка, брошенная в воду, плывет. Бросают большой кусок дере¬
ва — плывет. Бросают отрезок бревна — плывет. На обрубок за¬
лезает ребенок — плывет, взрослый человек — плывет. Эти люди
связывают несколько бревен (плот), плывут и доплывают до другого
острова. Несколько упрощая ситуацию, допустим, что весь процесс
занимает один год. Итак, они доплыли до другого острова. Теперь
поставим вопрос: когда этот остров «стал существовать»? Когда
они доплыли? Или когда построили плот (средство для плавания)?
Или когда заметили, что щепка плывет? Представители концеп¬
ции деятельности, с которыми я говорил, так отвечали мне: а вдруг
этот остров «всплыл» из-под воды в результате геотектонического
процесса (извержения подводного вулкана) именно в то время, ко¬
гда они плыли? Но! На острове живут 90-летние старики и растут
300-летние пальмы. Я думаю, что говорить о том, что остров стал
существовать в результате плавательной деятельности людей просто
несерьезно.
И наконец, если реальность зависит от нашей деятельности и меня¬
ется в результате изменения этой деятельности (вспомним элементар¬
ные частицы, которые стеши существовать, и эфир, который перестал
существовать!), так что же мешает нам изменить нашу деятельность
таким образом, чтобы стал существовать вечный двигатель I рода из
палочек и веревочек? Речь идет не о гипотетически мыслимой ситуа¬
ции, когда в космологических масштабах закон сохранения энергии
может оказаться неверным (как, например, считал астроном Николай
Александрович Козырев (1908-1983)), а именно о вечном двигателе
из палочек и веревочек. Если же говорить о том, что в нашем созна¬
54
Лекции по теории познания и философии науки
нии присутствует закон сохранения энергии, так давайте откажемся
от него. Это не так уж сложно. Я был знаком с людьми, в сознании
которых не было закона сохранения энергии.
Но те представители концепции деятельности, с которыми мне
приходилось иметь дело, на практике никогда не соглашались за¬
няться вечным двигателем, несмотря на очевидную актуальность
этой задачи и столь же очевидные почести тому, кто ее разрешит.
Это говорит о том, что убежденность сторонников концепции дея¬
тельности в ее правильности носит абстрактно-«теоретический», а не
практический характер.
Во время дискуссий с приверженцами концепции деятельности
мне приходилось часто слышать по поводу контрпримеров с островом
и вечным двигателем квалификации «фу, как грубо!» Согласен, грубо.
Но грубо — еще не значит неверно. Кстати и сама «грубость» представ¬
ляет собой весьма распространенный в научном познании прием — три-
виализацию ситуации. Мы очень часто рассматриваем в научном позна¬
нии не реальные ситуации, а очень упрощенные, упрощенные до триви¬
альности. Например, в квантовой механике рассматривается дифракция
электронов на двух щелях. Ясно, что создать реальную конструкцию из
двух щелей, чтобы наблюдать дифракцию электронов, просто невозмож¬
но. Но именно на таком тривиальном примере обнаруживаются прин¬
ципиальные эффекты квантового поведения. Так что я еще раз хочу
отметить тенденцию сторонников концепции деятельности решать во¬
просы на уровне «диалектических» тонкостей, не доводя их до реальной
практики.
В общем аспекте классификации философских учений можно
отметить два различающихся между собой оттенка (варианта) кон¬
цепции деятельности. Один вариант, более радикальный, восходит
к субъективному идеализму, но не в том смысле, который обычно
приписывается Дж. Беркли, а в духе, близком к учению И. Г. Фихте.
Именно в смысле, что субъект «Я» порождает объект «He-Я», причем
субъект и объект в итоге оказываются взаимно согласованными. Это,
так сказать, «классическая» форма концепции деятельности. Второй
вариант, менее радикальный, по своему смыслу близок к учению
И. Канта. Общий смысл его состоит в том, что мир такой, каким он
существует «сам по себе», радикально отличен от того, каким он «яв¬
ляется» нам. Именно способ данности (явленности) мира нам опреде¬
ляется нашей деятельностью, и только.
Если подойти к этой проблеме с позиций гносеологии, то в кон¬
цепции деятельности есть хотя и небольшое, но рациональное зерно.
Мы знаем о мире только то, что мы смогли получить в процессе по¬
знания. А сам процесс познания действительно теснейшим образом
связан с нашей деятельностью. Но вот вопрос: наша деятельность
определяет сам мир или то, что мы знаем? Ответ, по-моему, вполне
очевиден. Наша деятельность определяет именно наше знание, а не
сам мир. Более того, наша деятельность ограничена законами и ха¬
Общие проблемы теории познания и формирование науки
55
рактеристиками мира, которых мы сейчас, может быть, и не знаем,
но открываем, сталкиваясь с невозможностью сделать что-то, что нам
хотелось бы (вспомним пример с вечным двигателем или с опытами
Г. Герца), или, наоборот, с теми возможностями, о которых мы и не
подозревали ранее.
Поэтому в дальнейшем я буду исходить из концепции, состоящей
в признании объективного существования мира, независимого от на¬
шей деятельности. Такая позиция в настоящее время в зарубежной
литературе носит название реалистической. По сути дела — это клас¬
сический философский материализм, но в зарубежной литературе
термин «материализм» употребляется редко. Данное обстоятельство
связано с тем, что слово «материализм», помимо общего философ¬
ского значения, имеет и еще одно значение — житейски-обыденное,
носящее оценочно-этический характер. В этом обыденном жаргоне
слово «материалист» обозначает грубого, жадного эгоиста, не заин¬
тересованного ни в чем, кроме собственного преуспевания, причем
любой ценой, включая любые аморальные действия.
Следует отметить, что клевета на философский материализм
весьма часто фигурирует в писаниях идеалистов. Конечно, не все
идеалисты опускаются до такой клеветы. Многие просто этого не
касаются. Но, когда такие «высокие» идеалисты с одобрением ци¬
тируют и ссылаются на клевещущих авторов, то они как бы присое¬
диняются к этой клевете, хотя и предпочитают об этом умалчивать.
Я знаю только одного идеалиста, который возразил против такой кле¬
веты, — русского идеалиста Льва Шестова (Лев Исаакович Шварцман
(1866-1938)).
1.5. Проблема абсолютности и относительности знания
в истории философии и в науке
Последним из общефилософских вопросов, касающихся харак¬
тера знания, является вопрос об абсолютности и относительности
знания.
Эта проблема, так же как и многие другие, возникла еще в антич¬
ную эпоху. В то время сложились две противоположные школы. Боль¬
шинство мыслителей (представители ионийской школы, Демокрит,
Платон, Аристотель) считали, что знание имеет абсолютный характер.
Наиболее четко это проявилось в Аристотелевой логике с ее резким
противопоставлением истинности и ложности. Истина является абсо¬
лютной, все, что не есть абсолютная истина, есть заблуждение.
В противовес этой позиции Протагор утверждал относительность
любого знания. Если говорить на языке определений, то абсолютная
истина — это знание об объекте, полное и всестороннее, охватываю¬
щее объект целиком, совершенно во всех его отношениях к другим
объектам. Относительность же обозначает неполноту, несовершен-
ность знания, невсеохватываемость его.
56
Лекции по теории познания и философии науки
Как уже говорилось, большинство философов, начиная от антич¬
ности и по крайней мере до XIX века, были, если так можно выразить¬
ся, «абсолютистами». Они считали, что истинное знание должно быть
абсолютным. В противном случае оно и не знание вовсе, а заблужде¬
ние. Но при этом они полагали, что абсолютное знание достижимо.
Их оппоненты также утверждали, что истинное знание должно быть
абсолютным, но при этом они утверждали, что такое знание недости¬
жимо. Любое знание может быть только относительно. Такая позиция
имеет стандартное название — релятивизм.
Основной тезис релятивизма может быть сформулирован в виде
очень яркого афоризма: мы никогда не располагаем истиной, а пе¬
реходим от одного заблуждения к другому. Конечно, в такой обна¬
женной форме философский релятивизм выступает не часто. При¬
мером такого открытого релятивиста является Ф. Ницше, и в наши
дни — Томас Самюэл Кун (1922-1995) и Пол (Пауль) Фейерабенд
(1924-1994). Но все-таки большинство авторов или стремятся как-то
смягчить свой релятивизм или проводят его непоследовательно.
Здесь следует сделать замечание, вполне очевидное для любо¬
го физтеха, но отнюдь не очевидное для многих советских авторов.
Нельзя смешивать философский релятивизм с физической теорией
относительности (релятивистской физикой), созданной Альбертом
Эйнштейном (1879-1955). А между тем в 20-х, 30-х и даже в 50-х го¬
дах огромное большинство советских философов-диаматчиков допус¬
кали такое смешение. Я сам помню, что, когда я учился на III курсе
(1957/1958 учебный год), мы в курсе теоретической физики изучали
специальную теорию относительности, а в тогдашних философских
журналах печатались статьи с критикой «реакционного эйнштейни-
анства». И только в 1959 году стали появляться статьи, где авторы
говорили о различии релятивистской физики и философского реляти¬
визма. Впрочем, и в наше время (начиная с 1991 года) выходит много
«самодеятельных» публикаций с «критикой» теории относительности
как проявления «физического идеализма».
Но вернемся к противостоянию «абсолютизма» и релятивизма.
Как уже говорилось, большинство философов антифеноменалистско-
го направления до XIX века в большей или меньшей мере относилось
к абсолютистскому толку.
В XIX веке ситуация несколько изменилась и сразу в двух аспек¬
тах. С одной стороны, резкое противопоставление абсолютизма и ре¬
лятивизма стало отвергаться в диалектических философских учени¬
ях (учении Гегеля), а затем в диалектическом материализме. Сразу
хочу сказать, что аргументация гегельянцев представляется мне по
меньшей мере странной. Они рассуждали так: абсолютность и отно¬
сительность суть противоположности и, в силу закона единства про¬
тивоположностей, должны быть едиными — абсолютность включает
в себя момент относительности, а относительность включает в себя
абсолютность. Но их вывод в целом верен.
Общие проблемы теории познания и формирование науки
57
Более содержательно все это выглядит в книге В. И. Ленина «Ма¬
териализм и эмпириокритицизм». Ленин говорит о том, что наше зна¬
ние в силу ограниченных возможностей и времени неполно и в силу
этого относительно, но в развитии наше знание растет и асимптоти¬
чески стремится к пределу, каковым является абсолютное знание.
В интерпретации В. И. Ленина тезис о единстве абсолютности и от¬
носительности выглядит очень разумно. И это можно отметить как
достоинство материалистической диалектики.
Но надо сказать, что в самом естествознании в течение XIX века
вырабатывалось понятие, эквивалентное материалистическому ва¬
рианту единства абсолютности и относительности знания, причем
совершенно независимо от диалектики. Это понятие приближенности
знания (в том числе и научного). Начало формирования этого понятия
относится к началу XIX века, а может быть, и к концу XVHI века.
И в начале XX века оно было вполне ясно всем естествоиспытателям.
Я хочу отметить исключительную тонкость понятия «приближенное
знание». Знание является приближенным, т. е. неполным, несовер¬
шенным, неточным. Но знание является приближенным к чему? Зна¬
ние является приближенным к тому объекту, который мы изучаем.
Оно является несовершенным и неполным, но все же отображением
в нашем сознании самого объекта.
Понятие «приближенного знания» является настолько привыч¬
ным для ученого XX века, что на него даже не обращают внимания.
А между тем это понятие очень интересное. Заметим, что оно не очень
укладывается в рамки формальной двухзначной логики. Действи¬
тельно, приближенное знание является несовершенным и непол¬
ным. Следовательно, с точки зрения двухзначной логики его нужно
квалифицировать как ложь. Но у кого, кроме самых оторванных от
практики научного познания людей, хватит решимости назвать при¬
ближенное знание ложным? Такие люди есть, они пишут довольно
много и часто, их писания пользуются даже популярностью. Но, за
редчайшими исключениями, они имеют представления о науке край¬
не смутные, заимствованные из третьесортных популярных книжек,
написанных не учеными, а журналистами, а то и вовсе из газет.
Итак, понятие приближенного знания плохо согласуется с обыч¬
ной двухзначной логикой. Но его нельзя рассматривать и с позиций
вероятностной логики. С какой вероятностью применима класси¬
ческая механика к планетам, машинам и механизмам? С «вероят¬
ностью» единица. А к атомным явлениям? А тут оказывается, что
вообще понятие вероятности неприемлемо.
Я не логик и не знаю, существует ли какая-нибудь неклассическая
логика, в которой можно было бы формализовать понятие «прибли¬
женного знания» или «приближенной истины». Думаю (хотя, может
быть, и ошибаюсь), что такой логики нет и, может быть, и в принципе
не существует. Возможно, что с этим обстоятельством связано то, что
ни одна область естествознания логически не формализована. Это не
58
Лекции по теории познания и философии науки
значит, что попытки логических (я подчеркиваю логических) форма¬
лизаций бесполезны. Напротив, они часто дают ценные и интересные
результаты. Но именно отдельные результаты. Полностью логиче¬
ски формализованных конструкций в науке нет! С этой проблемой,
а именно с тем, что научное знание и научное познание не полностью
логицизированы, нам еще придется встречаться в данном курсе.
Таким образом, мы можем утверждать, что понятие приближен¬
ности знания заменило прежний абсолютизм. Но релятивизм вполне
сохранился. В настоящее время релятивистское отношение к тео¬
риям проявляется в различных феноменалистических концепциях
(Бас Ван-Фраассен) и в еще более широком аспекте — по отношению
к научному знанию вообще в некоторых постпозитивистских произ¬
ведениях (Т. Кун, П. Фейерабенд).
Говоря о проблеме абсолютности и относительности знания или
о конфронтации материализма и релятивизма, следует сделать очень
важное замечание. Во многих современных работах можно найти
резкое противопоставление неклассической (и даже пост-некласси-
ческой) науки классической. Причем очень часто утверждается, что
классическая наука считала научное знание абсолютно точным, то¬
гда как неклассическая наука не связывает себя такой претензией
(Б. Ван-Фраассен), что привело к изменению метода науки. Я думаю,
что это утверждение есть результат глубокого невежества или созна¬
тельного вранья (а может быть, того и другого вместе).
Понимание неполноты нашего знания существовало, по крайней
мере, у Пьера Симона Лапласа (1749-1827). Да, представители меха¬
нистического материализма считали законы классической механики
Ньютона абсолютно точными. Но никто из них не говорил о том, что
нам в принципе могут быть известны начальные условия — координа¬
ты и скорости (импульсы) всех материальных частиц. Хорошо известна
концепция абсолютной причинности Лапласа (лапласовский детерми¬
низм), согласно которой все события в мире абсолютно предопределены
взаимодействиями материальных частиц и их начальными парамет¬
рами. Т. е. в мире нет никакой случайности. Случайность П. Лаплас
квалифицировал как меру нашего незнания всех взаимодействий и на¬
чальных параметров. Но это незнание вполне существенно, и П. Ла¬
плас сам внес крупный вклад в разработку математической теории
вероятностей. Одна из важнейших теорем этой теории носит название
теоремы Муавра — Лапласа (Абрахам де Муавр (1667-1754)).
Но не только начальные состояния известны нам приближенно.
Сами законы взаимодействия тоже известны не вполне точно. Обычно
считали, что закон всемирного тяготения Ньютона очень точен, но
и его пытались модифицировать, вводя поправки типа 1/г2+а (а<1 )
или 1 /г2 +1 /гт (т>2) для объяснения аномалий в траектории пла¬
неты Меркурий. Что уж говорить о силах межмолекулярного взаи¬
модействия на малых расстояниях. В этой области все механицисты
понимали крайнюю неопределенность наших знаний.
Общие проблемы теории познания и формирование науки
59
И к началу XX века в прекрасной книге Пьера Мориса Мари Дюге-
ма (Дюэма) (1861-1916) «Физическая теория, ее цель и строение» те¬
зис о приближенном характере нашего знания был выдвинут со всей
определенностью. Причем никаких изменений в методах научного
познания не произошло, ученые бесспорно приняли это понимание
и только некоторые, весьма далекие от науки авторы, вроде мистиков
Елены Петровны Блаватской, Эдварда Карпентера и им подобных
попытались извлечь из этого пользу.
Подводя итог всех предыдущих обсуждений, я хочу сказать, что
в курсе я намерен защищать материалистическую (или, если хотите,
реалистическую) теоретико-познавательную позицию.
1. Мир существует и обладает существенными характеристиками
и законами независимо от нашей деятельности.
2. Мир познаваем, и мы в нашем познании выявляем законы его
движения и его существенные черты. Это, конечно, метафизи¬
ческая позиция.
3. Высшим уровнем познания мира является наука. Именно наука
«узнает» сущность мира. Наука есть действительная метафизи¬
ка нашего времени.
4. Научное познание определяется и создается научным методом.
Иначе говоря, я намерен отстаивать и развивать логико-методо-
логическую концепцию науки.
2. СТРУКТУРА НАУКИ И НАУЧНОГО ЗНАНИЯ
2.1. Вводное замечание
Ранее я уже говорил о том, что существуют два основных уровня
развития познания — обыденное и научное. Причем научное пред¬
ставляет собой именно развитие от обыденного, его естественное про¬
должение, связанное с осознанием и развитием методов познаватель¬
ной деятельности, созданием научного метода. Именно с того периода,
когда было достаточно полно осознано значение и содержание научно¬
го метода, начинается именно наука (по моим представлениям, таким
периодом является конец XVIII — начало XIX веков). При этом одним
из существенных моментов, отделяющих обыденное знание от науч¬
ного, является его (обыденного знания) бессистемность, случайность,
обрывочность. Или, иначе говоря, бесструктурность. Научное знание
является значительно более упорядоченным — структурированным.
В структуре научного знания можно четко выделить два структурных
уровня — эмпирический и теоретический.
Здесь мы сталкиваемся с одной из дискуссионных проблем фи¬
лософии науки. Существует весьма распространенная точка зрения,
согласно которой разделение эмпирического и теоретического уров¬
ней некорректно. Эта позиция содержит ряд оттенков, каждый из
которых имеет разную основу. Причем некоторые из таких оттенков
могут рассматриваться весьма серьезно, тогда как другие являются,
скорее, экстравагантными.
Но обратимся к нашему знанию о науке. Все мы так или иначе
соприкасались с практикой научной деятельности. И каждый из
нас легко различит: «Who is who?», т. е. кто является эксперимен¬
татором, а кто — теоретиком. И даже если обе эти стороны научной
деятельности соединяются в одном ученом, как например в Энрико
Ферми (1901-1954), то и тогда мы очень легко различаем, когда он
экспериментатор, а когда — теоретик. Иначе говоря, мы интуитивно
разделяем эмпирический и теоретический уровни научного позна¬
ния. Но! Интуиция — дело хорошее, однако ее явно недостаточно,
и нужно найти более четкий содержательный критерий различия
эмпирического и теоретического уровней. Таким критерием может
быть различие в характере содержания знания, получаемого на эм¬
пирическом и теоретическом уровнях и, соответственно, в функци¬
ях. выполняемых эмпирическим и теоретическим уровнями во всей
структуре научного познания.
Структура науки и научного знания
61
2.2. Эмпирический уровень научного познания
и понятие «факт»
Задачей (функцией) эмпирического уровня научного познания
считается получение фактов.
В действительности задача эмпирического уровня несколько более
сложная. В задачу эмпирического уровня научного познания входит
получение простейших (элементарных) фактов, их первичная обра¬
ботка, главным образом статистическая, и обобщение — получение
обобщенных фактов. Наиболее важным классом обобщенных фактов
являются эмпирические закономерности, хотя могут быть и другие.
Здесь мы подходим к важнейшему понятию эмпирического уров¬
ня — понятию факта. Что же такое факт? Мы очень часто, почти
каждый день, употребляем это слово. Но хорошо ли мы осознаем его
содержание? Я думаю, что не очень. Мы часто говорим «факт — вещь
упрямая», и при этом мы подразумеваем, что факт — это то, что суще¬
ствует в действительности. Но мы столь же часто говорим «искажать
факты», а как можно искажать действительность? Но искажение
фактов все же существует. Значит, в содержании понятия факта есть
что-то жесткое, «упрямое», от нас не зависящее, но есть и что-то, что
позволяет факты искажать. Для того чтобы выявить это содержание,
обратимся к примеру. Допустим, что под атмосферой Венеры или
Юпитера находится нечто такое, о чем мы не знаем. Можно ли поль¬
зоваться этим как фактом? Очевидно, нельзя! Это значит, что для того,
чтобы нечто стало фактом, мы должны об этом знать.
Иначе говоря, в понятии факта содержатся два аспекта — аспект
действительного существования и аспект знания об этом существо¬
вании. Аспект существования в действительности создает жесткость
и упрямость фактов. А аспект знания — возможность их искажения.
То, что знание можно искажать, это мы хорошо знаем.
Я хочу предложить вашему вниманию следующее определение:
факт — это элемент реальности, ставший достоянием нашего знания,
или иначе: факт — это знание настолько достоверное, что мы можем
отнести его к самой реальности. Обе эти формулировки эквивалентны,
но в первом случае мы идем от реальности к знанию, а во втором — от
знания к реальности. Я думаю, что именно в этом смысле ученые-ес-
тествоиспытатели употребляют это важнейшее понятие.
На данном этапе нашего курса мы встречаемся с очень дискус¬
сионной проблемой философии науки. Я имею в виду концепцию
теоретической нагруженности эмпирических фактов. Эта концепция
исключительно широко распространена в философии науки. Она су¬
ществует в разных формах — от довольно умеренных до крайних,
и в той или иной степени ее придерживается большинство философов
науки. Сразу скажу, что я принадлежу к меньшинству, составляю¬
щему оппозицию этой концепции.
62
Лекции по теории познания и философии науки
Концепция теоретической нагруженности эмпирических фактов
возникла и получила развитие в работах философов и методологов
науки, составлявших оппозицию ортодоксальной позитивистской
(или даже, скорее, неопозитивистской) концепции науки. Одним
из первых таких оппозиционеров был Карл Раймунд Поппер (1902-
1994). В дальнейшем эта позиция получила очень широкое распро¬
странение в постпозитивистской философии науки. Так, позиция
исторической школы (или исторического направления) в философии
науки, восходящая к идеям Т. Куна, безоговорочно основывается на
этой концепции. В советской философии науки эта позиция разде¬
лялась «школой деятельности» и теми авторами, которые в большей
или меньшей степени примыкали к идеям этой школы.
Я буду рассматривать эту концепцию в ее крайней форме. Суть
концепции теоретической нагруженности эмпирических фактов со¬
стоит в том, что не существует фактов, не зависящих от теории (чис¬
тых фактов), и любой факт включает в себя некоторую теорию, он
неотделим от теории.
С моей точки зрения, эта концепция неадекватна самому содержа¬
нию научного познания и опасна для науки. Согласно этой концепции
становится очень проблематичной (если не сказать невозможной)
проверка теории путем ее соотнесения с эмпирическими данными.
Действительно, если содержание теории входит в содержание фак¬
та, то, сопоставляя теорию с фактами, мы, по сути дела, проверяем
только внутреннюю согласованность теории, но никак не соответст¬
вие теории реальному миру. Выводом из такой позиции может быть
только крайний релятивизм — утверждение безоговорочной отно¬
сительности любых наших представлений. Именно этим отличается
концепция Т. Куна, его последователей и единомышленников.
Авторы, принимающие концепцию теоретической нагруженности
эмпирических фактов, но не желающие занимать крайне релятиви¬
стскую точку зрения, пытаются найти выход в том, что мы исполь¬
зуем в теоретической нагрузке фактов одну теорию (скажем, механи¬
ку), а проверяем с их помощью другую теорию (например, электро¬
динамику).
Но, с моей точки зрения, такой подход проблемы не решает. При
такой позиции мы проверяем не вторую теорию как отдельную тео¬
рию, а только согласованность первой и второй теории. В итоге мы
опять приходим к тому же самому релятивизму. Крайним выраже¬
нием такого релятивизма является позиция, согласно которой наука
полностью зависит от исходных принятых положений. У нас с вами —
европейская наука. Однако возможна и другая наука — китайская,
японская, африканская, папуасская и т. д.
Практика показывает, что есть только одна наука — наука. Имен¬
но та наука, которая была создана европейской культурой. И лучшим
примером тому является блестящая школа японской физики или
плеяда китайских физиков в США.
Структура науки и научного знания
63
Однако концепция теоретической нагруженности фактов далеко
не беспочвенна. Сторонники приводят в ее пользу немало аргументов.
Рассмотрим один из наиболее часто встречающихся — опыт Майкель-
сона, которым был установлен факт отсутствия эфирного ветра. Схема
опыта хорошо известна (рис. 1-1).
В этом опыте лучи 1 и 2 дают на экране интерференционную кар¬
тину. Если установка движется через эфир (имеет место эфирный
ветер), то при повороте на 90° по часовой стрелке должно произойти
смещение интерференционных полос на некоторую рассчитанную
величину. В опыте Майкельсона интерференционные линии на эк¬
ране не сместились.
Строго говоря, речь должна идти не об отсутствии смещения, а о
смещении «не больше чем на ...», причем это «не больше чем на ...»
становится все меньше по мере улучшения качества установки. В со¬
временных опытах это «не больше чем на ...» соответствует макси¬
мально возможной скорости эфирного ветра 0,1 см/с. Поэтому мы
в дальнейшем будем говорить об отсутствии смещения.
Итак, отсутствие смещения интерференционных полос удостове¬
ряет факт отсутствия эфирного ветра.
зеркало 1
Рис. 1-1. Схема опыта Майкельсона
Теперь обратите внимание, что в этот факт входит очень мощная
теоретическая составляющая. Во-первых, темные и светлые полосы
на экране интерпретируются как результат интерференции световых
волн, то есть используется волновая теория света. Во-вторых, исполь¬
зуются определенные представления о характере распространения
света в пространстве между прозрачной пластинкой и зеркалами. Та¬
ким образом, факт отсутствия эфирного ветра действительно являет¬
ся теоретически нагруженным, причем очень сильно. Можно привес¬
ти огромное множество подобных примеров из физики, особенно фи¬
64
Лекции по теории познания и философии науки
зики микромира. Все эти ситуации и являются основанием для
концепции теоретической нагруженности эмпирических фактов.
Таким образом, с одной стороны, концепция теоретической на¬
груженности эмпирических фактов неадекватна самому содержа¬
нию науки. А с другой стороны, пример с опытом Майкельсона явно
демонстрирует теоретическую нагруженность эмпирического факта.
Так каков же выход из сложившейся противоречивой ситуации? Есть
ли все-таки в фактах нечто твердое, «упрямое», что позволяет ис¬
пользовать их в качестве надежной опоры нашего научного знания?
Я полагаю, что есть.
Сами сторонники концепции теоретической нагруженности гово¬
рят, что факт — это нечто вроде гантели, в которой соединено «нечто»
и его теоретическая интерпретация, т. е. они признают существование
некоторого «нечто». И вопрос состоит в том, можно ли это «нечто»
отделить от теоретической интерпретации, рассматривать его неза¬
висимо от интерпретации. Сторонники концепции теоретической
нагруженности говорят, что нельзя. Я же утверждаю, что можно.
Обратимся к нашему классическому примеру — опыту Майкель¬
сона. Есть ли в нем что-то, что не зависит ни от какой теоретической
интерпретации? Да, есть! Этим инвариантом является констатация
того, что темные и светлые полосы на экране не смещаются ни при
каких поворотах установки. И эта констатация не зависит ни от ка¬
кой теории.
Мне часто приходилось слышать возражения сторонников концеп¬
ции теоретической нагруженности, что если бы у нас (у Майкельсона)
не было бы теоретических предпосылок, то мы не заметили бы того,
что произошло (точнее того, чего не произошло).
Ну, это еще вопрос, заметили бы или нет! Я убежден в том, что,
если бы подвести к установке Майкельсона даже аборигена Новой
Гвинеи или анекдотического чукчу и повертеть ее, а затем спросить,
что изменилось при поворотах, то и папуас, и чукча сказали бы, что
ничего не изменилось. А если бы какие-то изменения происходили,
то каждый из них сказал бы — вот тут что-то сдвинулось.
Кроме того, опыт Майкельсона не показателен в данном отно¬
шении. Он ставился специально для того, чтобы проверить теорию
эфирного ветра, которую ни папуас, ни чукча, конечно, не знают.
Да и вообще у них нет понятия о научном познании. Поэтому давайте
оставим в покое чукчу и обратимся к действиям ученого-естествоис-
пытателя. Какие теоретические нагрузки были у Майкла Фарадея
(1791-1867), когда он поместил пламя свечи между полюсами маг¬
нита и наблюдал отклонение пламени? Да никаких! Знание о том, что
в пламени идет поток ионов, отклоняемых силой Лоренца, появилось
намного позже. Так, может быть, отклонение пламени в опыте Фара¬
дея не факт? Конечно же, факт.
Или приведем другой, теперь уже гипотетический, пример. Рас¬
смотрим химика прошлого века, который изучает какую-нибудь ре-
Структура науки и научного знания
65
акцию, а потом думает: а подвергну-ка я эту реакцию какому-нибудь
воздействию. И начинает освещать объем, где происходит реакция,
светом, помещать его в электростатическое или магнитное поле. При
этом он констатирует ускорение реакции. Какая здесь «теоретическая
нагруженность»? И опять ответ — никакой! Кстати, именно так в про¬
шлом веке были сделаны многие открытия: фотохимические реакции,
рентгеновские лучи, радиоактивность и очень многое другое.
В ответ на мои контрпримеры мне снова приходилось слышать
возражения двух типов.
Первое состоит в том, что значение, смысл этих фактов нельзя по¬
нять вне некоторых теоретических представлений. Согласен. Смысл
или, правильнее сказать, объяснение фактов — это дело именно
теории. И об этом мы еще будем говорить, когда будем обсуждать
функции теории в научном познании. Но! Оттого что мы не имеем
объяснения, разве факт перестает быть фактом? Разве это не есть
знание? Конечно же, это факт — фактуальное знание, причем именно
научное.
Здесь я вынужден несколько отвлечься от рассмотрения проблемы
теоретической нагруженности эмпирических фактов и обратиться
к вопросу об общем понятии научности. В приведенном возражении,
как, впрочем, и во всей концепции теоретической нагруженности,
явно просматривается позиция, согласно которой научность опреде¬
ляется наличием теории. Мне достаточно часто приходилось выслу¬
шивать утверждение: ну какая же в ваших примерах наука? — это
сплошная эмпирия! Здесь откровенно выражена «теоретистская»
позиция в понимании науки. Кстати, к этой позиции очень близка
позиция Т. Куна, в которой наукообразующим фактором считается
«парадигма».
С моей точки зрения, такая позиция неверна. Наука создается не
наличием «парадигмы» или теоретического уровня, а применением
научного метода. И если мы имеем дело с эмпирическим знанием,
полученным при помощи научного метода, то оно — научное, неза¬
висимо от того, есть теоретическое объяснение или его нет. Напомню,
что очень важные компоненты научного знания были сначала полу¬
чены именно как эмпирические результаты, и только потом, иногда
через пол века, было найдено их теоретическое объяснение. Главным
образом это эмпирические закономерности (обобщенные факты), мно¬
гие из которых имеют фундаментальное, можно сказать, эпохальное
значение в развитии научного знания.
Примером такого фундаментального эмпирического результата
является Периодическая таблица элементов. Дмитрий Иванович Мен¬
делеев (1834-1907) сделал свое открытие в 1871 г. именно как от¬
крытие эмпирической связи между химическими характеристиками
элементов и атомным весом, и никаких теоретических предпосылок
у него не было. Только в 1912-1913 гг. выяснилось, что связь эта не
с атомным весом, а с зарядом ядра. И, наконец, только в 20-х годах,
66
Лекции по теории познания и философии науки
после открытия квантовой механики и принципа Паули стало ясно,
что периодическая природа химических свойств связана со специфи¬
кой заполнения электронных оболочек, т. е. получено теоретическое
объяснение. Так что же, периодическая система элементов до начала
20-х годов была ненаучным результатом? Утверждать такое способен
лишь круглый невежда, знакомый с наукой по третьесортным попу¬
лярным книжкам, или человек, сознательно эпатирующий читателей.
Что лучше или что хуже — судите сами.
Но вернемся к проблеме теоретической нагруженности. Еще одно
возражение, которое мне приходилось встречать, состоит в том, что
теоретическая нагруженность проявляется в постановке вопроса:
а вдруг между характером исследуемого явления и каким-то другим
явлением есть связь? Что сказать по поводу такой позиции? Я думаю,
что она сознательно (мошеннически-сознательно) или неосознанно
основана на многозначности термина «теория». В самом широком
смысле термином «теория» обозначается любое рациональное мышле¬
ние. В этом смысле соображение «а вдруг есть связь?» можно назвать
«теорией», но только когда речь идет не о философии науки. В этом
смысле даже первобытные люди умели находить в природе связи
и как-то экстраполировать их, значит, и у них была «теория». Но это
никак не уместно в философии науки. Соображение «а вдруг между
этим и каким-то другим явлением есть связь» теорией не является.
Это стандартный способ эмпирического уровня познания. Так мыслит
любой экспериментатор, и этот тезис не зависит ни от какой теории.
Таким образом, мы приходим к выводу о том, что существуют
эмпирические факты, не зависящие ни от какой теории — чистые
факты, голые факты. И в то же время существует теоретическая на¬
груженность многих фактов научного знания.
Для того чтобы совместить оба эти тезиса, я предлагаю вашему
вниманию следующую позицию. Существуют факты, не зависящие
ни от какой теории и не включающие в себя никакой теоретической
нагруженности. Я называю их первичными фактами. Эти первичные
факты подвергаются интерпретации на основе каких-либо теорети¬
ческих представлений, и таким образом получаются теоретически
интерпретированные вторичные факты. Вторичные факты в свою
очередь подвергаются теоретической интерпретации, и появляются
третичные факты. И так далее.
Таким образом, в науке мы имеем иерархически организованную
систему фактов, начиная от первичных, затем вторичных и далее до
факторов весьма высокого порядка. Так, в физике микромира мы имеем
дело, по моим оценкам, с фактами пятого-восьмого порядков. Точнее
трудно сказать, т. к. вопрос о порядке таких фактов, как существование
кварков, глюонов, W± и Z0 - бозонов требует специального анализа.
В предлагаемой позиции именно наличие первичных фактов, не
зависящих ни от какой теории, образует основу жесткости, «упря-
мости» всей иерархической структуры, ее устойчивости. При этом
Структура науки и научного знания
67
достоверность вторичных фактов и фактов более высокого порядка
существенно зависит от надежности, правильности теорий, на основе
которых они получаются.
И здесь мы встречаемся с интересным моментом современного
состояния науки — естествоиспытатели (физики) оперируют с вто¬
ричными и фактами более высокого порядка, как если бы они были
первичными, «забывая» при этом об их сложном происхождении. Как
правило, никаких затруднений здесь не встречается. Это служит хо¬
рошим основанием утверждать правильность теорий, используемых
в интерпретационных процедурах. Но иногда бывают и исключения,
к которым мы вернемся позже.
А сейчас продолжим обсуждение первичных фактов. Первичные
факты — это то, что мы можем воспринимать непосредственно при по¬
мощи наших органов чувств (отклонение пламени в опыте Фарадея со
свечей, отсутствие смещений интерференционных полос в опыте Май-
кельсона, резкое увеличение скорости реакции, стимулируемое светом
ит.д.). Однако человеческие органы чувств — не очень совершенный
прибор, и эксперименты, проводимые с их помощью, неточны. Напом¬
ню, что было время, когда температуру измеряли, трогая предмет ру¬
кой или, если температура очень высока, приближая к предмету щеку,
а силу тока оценивали по тому, как кончики проволоки щиплют язык.
В этих ситуациях сам первичный факт оказывался часто сомнитель¬
ным. Поэтому в современной науке (начиная даже с XVII в.) стремятся
довести первичный факт до элементарной простейшей формы.
Такой формой, видимо, надо считать факт наличия или отсутствия
меток и факт совпадения или несовпадения меток.
Например, при измерении невысоких температур такими метками
являются конец столбика рабочей жидкости и черточки на шкале.
Имеются в виду именно черточки, обозначенные в произвольном по¬
рядке, скажем, буквами a, b, с ... Я не говорю о градуировке шкалы,
которая требует уже каких-то предположений. При измерении тока
метками являются стрелка амперметра и черточки на шкале. И опять
же, градуировка шкалы амперметра требует использования теории
работы амперметра. В физике микромира первичными фактами яв¬
ляются полоски в камере Вильсона (или какой-нибудь другой — пу¬
зырьковой, искровой и т. п.) и вспышки на экране сцинтилятора (был
такой предшественник черенковских счетчиков). Эти метки или есть,
или их нет, и никакая теория здесь ни при чем. А эти метки мы уже
интерпретируем как следы, оставленные частицами, на основе неко¬
торых (и довольно сложных) теоретических представлений. Затем
начинает разворачиваться цепочка теоретических интерпретаций,
приводящая к таким сложным фактам, как реакции частиц, резо¬
нансные частицы, кварки и глюоны, W* и Z0-6o3OHbi.
Но вернемся к вопросу о способе оперирования фактами высокого
порядка в науке. Я уже говорил, что физики оперируют фактами
высокого порядка так же, как будто они являются фактами первого
68
Лекции по теории познания и философии науки
порядка, и обычно это ни к каким затруднениям не приводит. Однако
иногда возникают ситуации, когда это может оказаться ошибочным,
и тогда необходима проверка всей цепочки интерпретаций вплоть до
первичных фактов. Такие ситуации возникают, когда появляется
очень неожиданный факт высокого порядка. И при этом иногда вы¬
ясняется, что такое открытие является ложным.
Приведу пример. Где-то в конце 80-х — начале 90-х годов поя¬
вилось сообщение о получении «холодной термоядерной реакции».
Конечно, выражение «холодная термоядерная реакция» — нонсенс.
Правильно говорить: реакция слияния ядер при низких температу¬
рах, но жаргонное выражение — именно «холодный термояд». Эта
реакция якобы наблюдалась при электролизе сверхтяжелой (три-
тированной) воды на палладиевых электродах, очень интенсивно
поглощающих водород (тритий). И это сообщение вроде бы подтвер¬
ждалось другими исследователями. Но ... после тщательной проверки
оказалось, что никакого «холодного термояда» нет, и «открытие»
было закрыто. Любопытно то, что в основе этого «открытия» лежали
вполне корректно наблюдаемые первичные факты, но их интерпре¬
тация как «холодного термояда» оказалась неверной. Т. е. пришлось
пройти по всей цепочке интерпретаций до первичных фактов и найти,
где оказался «разрыв» в ней. Нередко такие ситуации возникают
в физике элементарных частиц, когда появляются неожиданные ре¬
зонансы, а потом выясняется, что ничего не было. Физики в таком
случае используют жаргонное выражение: «эффект рассосался». Но
в целом такие ситуации возникают не часто и фактами высокого по¬
рядка можно пользоваться достаточно уверенно.
Итак, в науке мы имеем дело с иерархически организованной сис¬
темой фактов разного уровня, в которой все высшие уровни, начиная
со второго, действительно опосредованы теорией. Но в основе этой
иерархии лежат первичные факты, не зависящие ни от какой теории.
Именно они придают всей системе устойчивость и сообщают фактам
любого высшего уровня жесткость, «упрямость» и надежность.
Теперь мы можем снова вернуться к общей характеристике эмпи¬
рического уровня научного познания. Задачей, функцией эмпириче¬
ского уровня является получение фактов (независимо от того, какого
они уровня), их элементарная обработка и обобщение — получение
эмпирических зависимостей, закономерностей.
Я хочу отметить, что эмпирическое знание, полученное на основе
научного метода, является в подлинном смысле слова научным зна¬
нием. Эмпирическое знание, в особенности знание эмпирических за¬
кономерностей, позволяет реализовать одну из важнейших функций
научного знания — предсказание.
Правда, предсказательные возможности эмпирических законов
довольно ограничены. В основном они хорошо работают в случае ин¬
терполяции. В тех случаях, когда в наших знаниях есть «пробелы»
в области, охватываемой эмпирическим законом, мы довольно на¬
Структура науки и научного знания
69
дежно предсказываем, что имеет место в этих «пробелах». Именно
так Д. И. Менделеев предсказал свойства еще не открытых элементов
на основе своей таблицы.
Конечно, и в этом случае могут случиться неувязки. Характер
такой возможной неувязки изображен на рис. 1-2.
Рис. 1-2. Непригодность линейной интерполяции
при наличии узкого резонансного пика
Здесь сплошной линией изображена точная зависимость у от х,
а точки — экспериментальные данные, на основе которых может
быть сформулирована линейная эмпирическая зависимость у от х:
у = а + Ьх. Легко видеть, как при интерполяции мы можем пропус¬
тить узкий резонансный пик. Но это случается редко и, как правило,
интерполяция работает хорошо.
Значительно хуже дело обстоит с экстраполяцией в области, для
которых нет эмпирических данных. В этих случаях экстраполяция
оказывается очень ненадежной. Хотя попытки экстраполяции могут
рассматриваться как вполне добротная гипотеза (о гипотезах мы бу¬
дем говорить позже).
Несмотря на всю важность и все достоинства эмпирического уров¬
ня научного знания, мы все-таки всегда рассматриваем его как пер¬
вый и низший уровень. Следующим, более высоким уровнем являет¬
ся теоретический уровень научного знания. Эмпирический уровень
научного знания носит явно феноменальный характер. Он относится
к явлениям и не вскрывает сущности. Даже эмпирические закономер¬
ности не имеют сущностного характера. И только на теоретическом
уровне мы переходим от познания явлений (феноменов) к познанию
сущности.
Здесь мы снова обратились к классическим философским поняти¬
ям явления и сущности.
70
Лекции по теории познания и философии науки
Традиционное содержание этих понятий состояло в следующем:
явление — это то, что мы можем воспринимать непосредственно
нашими органами чувств, то, что нам является;
сущность же есть нечто такое, что не содержится в явлении
непосредственно, то, что за этим явлением скрыто и может
быть установлено не при помощи чувств, а при помощи разума.
К сущностному уровню относятся и причинные связи, и фунда¬
ментальные (не смешивайте с эмпирическими) законы.
Следует сделать два замечания. Первое: в настоящее время мы
относим к классу явлений факты не только первого, но и более высо¬
ких порядков. И то, что мы сейчас называем явлением, мыслителям
и естествоиспытателям прошлого показалось бы почти невозможной,
непостижимой сущностью. И сейчас, оперируя фактом n-το порядка,
мы называем сущностью нечто выходящее в (п+1)-й порядок. Второе
замечание состоит в том, что мы часто называем явлением то, что
имеет место в природе — явление природы. В этом смысле слово «яв¬
ление» не относится к проблеме взаимоотношения явление — сущ¬
ность и представляет собой другое слово для обозначения реальности.
Ничего удивительного в этой многозначности нет. Очень многие слова
неоднозначны. Надо только не смешивать разные значения. И я наде¬
юсь, что после сделанного замечания читатели сами будут понимать
из контекста, какое значение имеется в виду в данном месте.
Итак, эмпирическое знание дает нам только знание явлений, фе¬
номенальное знание. Но этот уровень не удовлетворяет человечест¬
во. Люди стремятся выйти за феноменальный уровень и проникнуть
в сущность.
Я не знаю, почему и как у людей возникло это странное свойст¬
во (конечно же, я имею в виду не каждого человека как индивида,
а именно человечество), но оно есть. Именно это свойство людей обу¬
словливает необходимость перехода от эмпирического уровня науч¬
ного знания к более высокому — теоретическому.
2.3. Теоретический уровень научного знания
2.3. 1. Несколько предварительных слов
Эмпирический уровень научного знания организован довольно
просто, в нем есть факты разных уровней, обобщенные факты — эм¬
пирические закономерности и некоторые простейшие гипотезы.
Но главным является именно понятие факта.
Теоретический уровень является значительно более сложным.
В нем «живут» гипотезы разного уровня сложности, концепции, тео¬
рии, исследовательские программы. Большую популярность в послед¬
ние лет двадцать приобрело понятие «парадигма». Очень интересным
структурным образованием теоретического уровня научного знания
Структура науки и научного знания
71
является научная картина мира. Некоторые, но не все из этих по¬
нятий, будут обсуждаться в нашем курсе. Но основным понятием
является все же понятие теории. Именно оно будет в центре нашего
внимания.
2.3.2. Определение теории
Основным вопросом данного раздела учебного пособия является
вопрос: что такое теория?
Ранее уже говорилось, что термин «теория» очень многозначен.
В самом широком смысле (и в этом плане почти лишенным смыс¬
ла) термином «теория» обозначают любой продукт рационального
мышления. Но в таком расширенном смысле его просто невозможно
обсуждать, тем более, если речь идет о философии науки. Дело в том,
что обыденное знание основано на рациональном мышлении, и в этом
случае сам термин «наука» лишается смысла.
В несколько более узком смысле теорией называют все, что не
является констатацией единичного факта. Именно так термин «тео¬
рия» употребляется почти во всех произведениях (не могу назвать их
работами — это именно произведения, тексты, часто даже бессмыс¬
ленные), далеких от философии науки. Но иногда этот смысл термина
проникает и в философию науки.
Но в таком значении и эмпирическая закономерность — тоже тео¬
рия. Для людей, плохо знающих, что такое наука, это может быть
и простительно. Но мы, люди, знающие науку изнутри, никогда не
допустим такой ошибки. Мы прекрасно понимаем различие между
эмпирической закономерностью и теорией. Поэтому в целях дальней¬
шего серьезного анализа нужно дать определение теории. Конечно,
это определение не имеет строго логического характера. Это не фор¬
мальное определение, а скорее, разъяснение. И я думаю, что такое
разъяснение будет понятно и полезно тем, кто уже имеет хорошую
практику обращения с теориями.
Предлагаю вашему вниманию следующее определение-разъясне¬
ние. Теория — это целостная концептуальная символическая система,
т. е. она основывается на некоторых концептуальных представлениях
и выражена в символической форме, в виде символов. В этой системе
заданы отношения так, что эта символическая система может быть
отображением некоторого круга явлений природы или, как иногда
говорят, некоторого фрагмента или аспекта материального мира.
Иначе говоря, теория есть идеальная модель некоторого фрагмен¬
та мира. Идеальная — это значит, что она существует не в предме¬
тах, а в символах, в человеческом сознании. Теория есть идеализи¬
рованная модель. Следовательно, любая теория отрывается от тех
сторон реальности, которые для данного круга явлений являются
(или, по крайней мере, предполагаются) несущественными. Теория
является приближенной моделью. И даже в данной области явлений
теория не охватывает тех аспектов, о которых мы сейчас не знаем.
72
Лекции по теории познания и философии науки
Итак: любая теория — это модель, модель идеальная, идеализи¬
рованная и приближенная.
Все эти аспекты теории: и то, что теория есть модель, и то, что
она — идеальная модель, и то, что теория — приближенная модель,
будут очень существенны для дальнейшего анализа. Пожалуй, лишь
идеализированность теории не будет играть существенной роли
в дальнейшем рассмотрении.
2.3.3. Структура теории
Теория — это система, в которой заданы отношения. Значит, тео¬
рия обладает структурой. Собственно говоря, наличие отношений
и структурность — одно и то же.
Так какова же структура научной теории?
Я написал, и сейчас же хочу принести читателям свои извине¬
ния, — «научная теория», но с моей точки зрения — это плеоназм,
избыточное выражение (типа: глупый дурак). Теории бывают только
научными. Ненаучных теорий не бывает. Но в языке термин «на¬
учная теория» очень укоренился, поэтому я в дальнейшем буду ис¬
пользовать его наряду со словом «теория» просто, без прибавления
эпитета «научная».
Так какова же структура теории?
Полное рассмотрение структуры научной теории не входит в нашу
задачу. Да и вообще такое рассмотрение нужно делать для каждой
конкретной теории. Мы выделим только основные классы структур¬
ных компонентов теории, обладающих инвариантностью. Т. е. каж¬
дая научная теория включает в себя все эти классы. При этом я хочу
сразу предупредить, что выделение каждого класса связано с весьма
нетривиальными, а иногда и спорными проблемами философии нау¬
ки. Некоторые из этих проблем мы будем обсуждать по ходу нашего
изложения, а некоторые я намерен рассмотреть отдельно.
Первый класс структурных элементов теории — это теоретические
объекты, т. е. основные понятия, на которых строится теория, вы¬
раженные в символах. Так, в классической механике теоретически¬
ми объектами являются: пространство, время, движение, скорость,
ускорение, масса, импульс, сила, работа, энергия — кинетическая
и потенциальная и пр. В общем, я полагаю, что каждый из вас, зная
какую-то теорию, легко выделит всю совокупность тех основных
понятий, на которых основана данная теория. В этом смысле класс
структурных элементов, образующих теории, довольно прост и боль¬
шого интереса не представляет.
Очень интересная и принципиальная проблема возникает то¬
гда, когда ставится вопрос о соответствии теоретических объектов
реальности, т. е. об их теоретико-познавательном статусе. Эта про¬
блема связана с весьма распространенными в неопозитивизме кон¬
цепциями, если не сказать шире — с общепозитивистской концеп¬
цией места теоретического уровня в познании в целом. Но мы не
Структура науки и научного знания
73
будем сейчас рассматривать эту проблему, а отложим ее обсуждение
до конца данного раздела.
Вторым структурным компонентом теории является ее аппарат,
т. е. способ оперирования теоретическими объектами. И здесь я наме¬
рен выдвинуть и защищать позицию, состоящую в том, что аппарат
теории — это обязательно математический аппарат. Только матема¬
тизированная система заслуживает названия теории. Нематематизи-
рованных теорий не бывает.
Нематематизированные понятийные конструкции в науке при¬
сутствуют, более того, они вполне принадлежат к теоретическому
уровню научного знания, но теориями не являются. Нет теории эво¬
люции Чарльза Роберта Дарвина (1809-1882), как нет и марксист¬
ской теории общественно-исторического процесса. Это образования
другого типа, нежели теория. И для таких образований есть давнее
и вполне традиционное название — концепция. Да, есть эволюцион¬
ная концепция Дарвина, основанная на широком обобщении фак¬
тического материала, и есть Марксова концепция общества, но это
не теории.
Постараюсь раскрыть свою позицию полнее. И для этого я хочу
обратиться к вопросу о том, что такое математика. Я не намерен ста¬
вить, а тем более решать его в общем смысле — это очень важная
и принципиальная проблема философии математики. Философия
математики не является предметом нашего курса. Я даже не являюсь
специалистом в этой области, я физик (и философ естествознания)
и буду рассуждать именно как физик, который использует матема¬
тику в своих целях.
Так вот: математика — это язык, в котором хорошо (может быть,
не идеально, но хорошо) определены правила следования. Из А, В,
С на основе системы правил P, Q, R получаются вполне определенные
следствия D, Е, F, причем именно эти, а не какие-то другие X, У или
Z. И именно это обстоятельство позволяет проверять теорию.
Нематематизированная концепция выражается в естественном
языке и применяет обычные правила «здравого смысла». Можно ска¬
зать, что концепция — это словесный проект возможной будущей
теории. Возможной, то есть она может быть создана, а может быть,
и нет.
Но обычный естественный язык — это система с плохо определен¬
ными правилами следования. В нем нельзя сказать «отсюда следует
то-то», а можно и даже нужно говорить «отсюда, может быть, следует
то-то, но, может быть, и не следует». Это означает, что к концепции
нельзя применять те требования, которые мы предъявляем к теории.
Ее нельзя проверять так, как мы проверяем теорию, но ее нельзя
и опровергать. Точнее, ее можно все-таки и проверять и опровергать,
но не так, как мы проверяем или опровергаем теорию.
По сути дела, концепция является гипотезой, иногда довольно
простой, а иногда и весьма сложной, но именно гипотезой. И то, что
74
Лекции по теории познания и философии науки
обычно называют следствием из концепции, на самом деле является
не следствием в точном смысле слова, а дополнительной гипотезой.
Конечно, эта дополнительная гипотеза не должна противоречить всей
структуре концепции, но все же она является именно дополнительной
гипотезой, а не следствием.
В соответствии со всем сказанным нужно отметить, что концепция
не может делать того, что делает теория, а именно предсказывать.
Можно ли на основе «теории Дарвина» предсказать, какие новые
виды живых существ появятся на Земле в результате, скажем, изме¬
нения каких-то условий? Очевидно, нельзя! Что же касается пред¬
сказаний «теории Маркса», то мы знаем, чем это закончилось. И это
вполне нормально, концепция и не предназначена для того, чтобы
предсказывать.
Это, конечно, не означает, что концепции вообще лишены пред¬
сказательной возможности. Прогностические свойства концепции —
это не то же самое, что «предсказательные» свойства гущи от кофе
«мокко» урожая 1929 года. Но они существенно ограничены. Можно
сказать даже более определенно — если концепция представляет со¬
бой широкое обобщение фактических данных (например, концепция
Дарвина), то ее предсказательные возможности примерно такие же,
как и возможности эмпирической закономерности. Она неплохо ин¬
терполирует недостающие промежуточные данные, но крайне нена¬
дежна для экстраполяции.
Из отстаиваемого мной тезиса о том, что только математический
аппарат может быть аппаратом теории, можно сделать (с определен¬
ной степенью надежности) вывод, что если нет соответствующего ма¬
тематического аппарата, то теория и не может возникнуть. Напомню,
что волновая концепция (гипотеза) света была выдвинута Христианом
Гюйгенсом (1629-1695) еще в XVII веке до ньютоновской корпус¬
кулярной концепции. Но волновая теория появилась только тогда,
когда О. Френель разработал соответствующий математический ап¬
парат в начале XIX в.
Я думаю, что каждый естествоиспытатель легко сможет оха¬
рактеризовать структуру математического аппарата знакомой ему
теории, и я не буду останавливаться на этом вопросе. Интерес пред¬
ставляет другой аспект: при создании новой теории, отображающей
какую-то новую область явлений, может оказаться необходимым
новый математический аппарат. Очевидно, что средствами теории
обыкновенных дифференциальных уравнений, вполне адекватных
механическим явлениям, нельзя описать ни электромагнитных яв¬
лений, ни, тем более, явлений микромира. Для этого требуются более
сложные математические средства. В связи с этим я вспоминаю па¬
тетическое (и с его точки зрения «убийственное») возражение мате¬
матика Василия Васильевича Налимова (1910-1997) против данной
концепции науки: «Ну, разве можно описать работу мозга дифферен¬
циальными уравнениями?» Согласен, скорее всего, нельзя. Но кто
Структура науки и научного знания
75
сказал, что математический аппарат состоит только в применении
дифференциальных уравнений? А почему не интегродифференциаль-
ных, операторных? Или вообще в использовании теории категорий
и функторов?
И здесь возникает вопрос: когда мы приступаем к разработке тео¬
рии некоторого нового круга явлений, имеем мы уже подходящую ма¬
тематическую теорию или нет? В подавляющем большинстве наших
случаев оказывалось, что математика уже заготовила подходящую
к этому случаю конструкцию, если не вполне в завершенном виде, то,
по крайней мере, в той степени, когда можно эффективно продолжать
работу. Но если такого и нет, то физики, не стесняясь, начинают сами
создавать новый аппарат. Так было, когда Поль Адриен Морис Дирак
(1902-1984) начал использовать знаменитую ^-функцию. Математи¬
ки сначала не признавали ее, и только через несколько лет в работах
Сергея Львовича Соболева (1908-1989) и Лорана Шварца (род. 1915)
была построена теория обобщенных функций, простейшим случаем
которых является «5-функция.
Вторым очень интересным вопросом, связанным с использованием
математического аппарата, является наличие в физике эквивалент¬
ных описаний. Мы знаем, что любая развитая математизированная
теория может быть выражена при помощи нескольких разных мате¬
матических формализмов.
Например, классическая механика может быть выражена в сле¬
дующих формах:
1. Классическая геометрически-векторная форма, идущая от
Ньютона.
2. Механика в форме Лагранжа.
3. Каноническая форма Гамильтона.
За. Каноническая форма со скобками Пуассона.
4. Механика в форме принципа наименьшего действия Га¬
мильтона.
4а. Принцип наименьшего действия в форме Мопертюи.
4в. Принцип наименьшего действия в форме Лагранжа.
4с. Принцип наименьшего действия в форме Якоби.
5. Классическая механика в форме уравнения в частных произ¬
водных Гамильтона-Якоби.
6. Классическая механика в форме уравнения Лиувилля.
7. Механика в форме принципа виртуальных перемещений
Д’Аламбера.
8. Механика в форме принципа наименьшего принуждения
Гаусса.
9. Механика в форме принципа наименьшей кривизны Герца.
Как видите, спектр разных формализмов классической механики
очень широк.
76
Лекции по теории познания и философии науки
Для квантовой механики мне известно шесть разных формализмов1:
1. Волновая механика Шредингера.
2. Матричная механика Гейзенберга.
3. Квантовая механика в формализме матрицы плотности.
4. Квантовая механика в формализме функций Вигнера и преоб¬
разования операторов Вейля.
5. Формализм Фейнмана интегралов по всем траекториям.
6. Квантовая механика с «пятым временем» (новая разработка —
конца 70-х годов).
И такое можно сказать о любой теории.
Так что, это — разные теории или нет? В литературе по философии
науки делалась попытка рассматривать различные эквивалентные
описания как разные онтологии, т. е. как имеющие различный фи¬
зический смысл.
Я думаю, что это неверно. Все такие описания есть эквивалентные
формы одной теории. Они переводятся друг в друга неособым (что
очень важно) преобразованием и имеют один и тот же физический
смысл. Но тогда возникает вопрос — а зачем нужно столько эквива¬
лентных формализмов? Тривиальный ответ состоит в том, что разные
формализмы оказываются удобными для решения разных задач. Не¬
тривиальный ответ на данный вопрос предложил знаменитый физик
Фримен Дайсон (р. 1923). Но к его ответу мы вернемся позже.
Обсуждение эквивалентных формализмов естественно подво¬
дит нас к вопросу о том, как используется математический аппарат
в структуре теории. Этот вопрос обращает нас к следующему стук-
турному компоненту теории. Таким компонентом являются связи
между теоретическими объектами, устанавливаемые при помощи
математического аппарата.
Связи между теоретическими объектами можно разделить на две
большие группы. Первая группа — это связи-определения:
dr
V = определение скорости;
dt
Р = mV или Р --
™о V
(1 -V2/с2)1'2
ской (или релятивистской) механике;
— определение импульса в класиче-
А = J F ds — определение работы в механике.
На основании связей-определений создается описание состояния
физической системы. Механическая система описывается набором
координат и скоростей материальных точек, точкой в ΘΛΓ-мерном фа¬
1 В 2001 г. опубликована статья «Девять формулировок квантовой меха¬
ники*. После этого появилась еще одна, «томографическая», формулировка.
Однако и это не исчерпывает список известных формализмов. — Прим.ред.
Структура науки и научного знания
77
зовом пространстве и пр. Квантовомеханическая система описывается
волновой функцией в ЗТУ-мерном конфигурационном пространстве,
вектором состояния в гильбертовом пространстве L2, набором опера¬
торов наблюдаемых величин и пр.
И наконец, самый важный тип связей — связи между состояниями
системы. Эти связи суть уравнения, описывающие изменения сис¬
темы. Очень хотелось бы их назвать уравнениями движения. Чаще
всего это именно уравнения движения. Но есть одно исключение —
термодинамика. В ней нет уравнений изменения состояния во вре¬
мени, а есть уравнения связи состояний. Уравнения связи состояний
составляют структурообразующее ядро теории.
Мы рассмотрели три основных структурных компонента теории.
Но этого недостаточно. Необходимым, совершенно обязательным
является еще одна компонента — правила интерпретации — прави¬
ла, при помощи которых мы ставим в соответствие теоретическим
объектам и следствиям из теории элементы реальности, эмпириче¬
ские данные. Очень часто эти правила интерпретации мы называем
также физическим смыслом. Если таких правил интерпретации нет,
то мы имеем дело в лучшем случае с математической теорией (вроде
фредгольмовой теории интегральных уравнений), а в худшем — с ка¬
кой-нибудь игрой — «игрой в бисер» или игрой в шахматы. В шахма¬
тах тоже есть теоретические объекты — пешки, короли, ферзи, слоны,
кони, есть правила оперирования, но нет интерпретации. Короли
ничем не управляют, а конями, по выражению Владимира Высоцкого,
«закусить нельзя».
Правила интерпретации необходимы, чтобы теория имела эм¬
пирическое содержание. Следует заметить, что в философии науки
правилам интерпретации не уделялось должного внимания. Обычно
о необходимости правил интерпретации писали не философы науки,
а сами ученые — Поль Дирак, Макс Борн, Макс Планк. Некоторым
исключением является позитивизм (правильнее — неопозитивизм).
Однако и в работах неопозитивистов этот вопрос рассматривался
очень односторонне в силу специфической особенности позитиви¬
стской позиции — ее резкого феноменализма. И, хотя в логическом
аспекте неопозитивизм получил ценные результаты, но значительно
более содержательными были работы самих ученых.
И все же, я повторяю, вопрос исследован далеко не достаточно.
Неясно, например, обладает ли каждая теория своими собственны¬
ми правилами интерпретации, резко отличными от правил других
теорий, или в правилах интерпретации разных теорий есть что-то
общее. С моей точки зрения, вторая позиция предпочтительнее.
Но этот вопрос требует специального анализа, который я не проводил.
Очень важным является то обстоятельство, что отсутствие хорошо
развитой системы правил интерпретации является серьезным препят¬
ствием на пути развития теории. Рассмотрим ситуацию начального
периода квантовой механики. Когда Эрвин Шредингер (1887-1961)
78
Лекции по теории познания и философии науки
получил свое уравнение, то, естественно, немедленно встал вопрос
об интерпретации ^-функции, ее физическом смысле. Самой первой
была интерпретация самого Шредингера. Он считал, что ф — это не¬
кая «напряженность» нового поля, не векторного, как максвеллов¬
ское поле, а скалярного. А частица — это пространственная область,
где напряженность ф-поля особенно велика. На современном языке
частица — это солитон ф-поля.
Но уравнение Шредингера не имеет солитонных решений, и вол¬
новой пакет, которым, по мнению Э. Шредингера, является частица,
очень быстро расплывается в силу дисперсии. Но это, пожалуй, не
самое страшное. Может быть, можно и подобрать такой закон дис¬
персии, чтобы как-то блокировать такое расплывание. Мне известны
такие попытки. Более существенным является другое обстоятельство.
Если волна (волновой пакет) падает на некоторую потенциальную гра¬
ницу (барьер), то появляются две волны — прошедшая и отраженная.
По интерпретации Э. Шредингера это должно было бы означать, что
частица поделилась на две части. Но частица никогда не делится ни
на какие части.
Таким образом, сложилась ситуация: мы располагаем уравнением
Шредингера и можем его решать (точно или приближенно). В статиче¬
ских случаях мы обычно имеем задачу на собственные значения. Эти
значения были интерпретированы как дискретные значения физиче¬
ских величин — энергии, импульса, момента — и давали правиль¬
ные спектры. Но что можно было сделать с функцией, являющейся
решением — ^-функцией? Ее приходилось «класть в стол». Особенно
это существенно для задач теории рассеяния. В самом деле, в случае
рассеяния от рассеивающего центра расходится почти сферическая
волна (не совсем сферическая, у нее есть угловая зависимость). Так
что это такое? Ведь нельзя же такую почти сферическую волну всерьез
интерпретировать как частицу, т. е. решения нестатических задач,
задач теории рассеяния не имели смысла, их нельзя было решать.
И только когда Макс Борн предложил вероятностную интерпретацию,
стало ясно, что расходящаяся волна описывает угловое распреде¬
ление рассеянных частиц, и стало возможно решать задачи теории
рассеяния.
Отсюда видно, какую важную роль играют правила интерпретации
в развитии теории.
Вообще-то, исторически можно объяснить не очень хорошую раз¬
работанность методологической проблематики правил интерпретации.
В первой разработанной теории — классической механике — прави¬
ла интерпретации казались понятными практически интуитивно.
Все мы знаем из своего опыта, что такое скорость, сила, вес, немного
похуже, но представляем себе ускорение. Что еще надо? Уже в элек¬
тродинамике было сложнее. И я напомню, что эфирная — более или
менее наглядная интерпретация — долго не сдавала своих позиций
перед интерпретацией электромагнитного поля как самостоятель¬
Структура науки и научного знания
79
ной сущности. В квантовой механике стало еще сложнее. Споры по
проблеме интерпретации квантовой механики ведутся еще и сейчас,
и весьма активно. Но это рассматривается как «внутреннее дело» са¬
мой квантовой механики, а общие аспекты проблемы правил интер¬
претации как-то остаются за пределами рассмотрения.
Но я думаю, что после нашего анализа вам стало яснее, что здесь
не все тривиально и есть достаточно интересное поле для дальнейшей
философско-методологической разработки.
Итак, мы выделили четыре основных структурных компонента
любой теории:
- система теоретических объектов,
- математический аппарат,
- связи между теоретическими объектами,
- система правил интерпретации.
Кроме этих фундаментальных структурных компонентов в теории
присутствуют и некоторые дополнительные. Они не столь существен¬
ны и не являются структурообразующими, но об их присутствии не
мешает помнить.
Во-первых, это различные упрощения, имеющие место практиче¬
ски во всех теориях. В механике таким упрощением является пред¬
ставление о материальных точках, не имеющих размера. Обычно эти
упрощения носят характер «предположений малости». Но в принципе
возможны и другие упрощения. Второй тип дополнительных ком¬
понентов — это специальные гипотезы о механизме того или иного
конкретного явления, не вытекающие из общего содержания теории.
При этом очень важно, чтобы они не противоречили этому общему
содержанию. Будучи достаточно хорошо развитыми, данные допол¬
нительные предположения входят в структуру частных подтеорий
в рамках общей теории. Примером такой ситуации является теория
диэлектриков в рамках общей теории электрических явлений и физи¬
ки твердого тела. Оба эти типа дополнительных компонентов весьма
важны для методологического анализа конкретной частной теории,
но в общем понимании они все же играют второстепенную роль.
2.3.4. Функции теории в научном познании
По вопросу о функциях теории в научном познании в философии
науки существует достаточное единодушие. Почти все соглашаются,
что функциями теории являются описание явлений, предсказание
новых явлений и объяснение явлений. По последнему пункту, правда,
есть и разногласия. Философы и методологи феноменалистическо-
го направления часто отрицают функцию объяснения. Это позиция
очень характерна для позитивизма. Например, выдающийся предста¬
витель второго позитивизма П. Дюгем в книге «Физическая теория, ее
цель и строение» прямо отвергает возможность объяснения и требует
ограничиться только описанием. Но к этому вопросу мы вернемся поз¬
80
Лекции по теории познания и философии науки
же. А пока будем рассматривать классическую «тройку» — описание,
предсказание и объяснение.
Общая структура описания и предсказания в целом одинакова:
- из общей структуры теории с добавлением, может быть, допол¬
нительных предположений мы получаем при помощи матема¬
тического аппарата следствия;
- эти следствия интерпретируются в системе правил интерпрета¬
ции и создается возможность соотнесения следствий с эмпири¬
ческими данными, с явлениями природы;
- если эти явления уже были известны, то мы говорим об описа¬
нии, а если явления еще не известны, то это называется пред¬
сказанием.
В целом все это весьма понятно и даже элементарно. В связи с этим
часто говорят о «логической симметрии» между описанием и пред¬
сказанием.
Но если логическая структура описания и предсказания дейст¬
вительно одинаковы, то в гносеологическом отношении они все же
различаются. Успешное описание — это хорошо, но именно успешное
предсказание является критериальным для принятия теории как пра¬
вильной, адекватной данному классу явлений. Причем всегда теория
больше описывает, чем предсказывает. И это нормально.
Обратимся к некоторым важным аспектам описания и пред¬
сказания.
Само по себе описание просто и даже тривиально. Но есть очень
важный и отнюдь не тривиальный аспект описания. Он состоит в том,
что любая теория в своем описании объединяет классы явлений, ко¬
торые раньше выглядели чем-то различным. Так, классическая ме¬
ханика объединила падение тел на земле («яблоко Ньютона») и дви¬
жение планет вокруг Солнца. Электродинамика Фарадея-Максвелла
объединила электрические и магнитные явления, а несколько позже
и оптические. И это можно сказать о любой теории.
Таким образом, в описательную функцию теории включается и еще
один аспект — объединяющий, синтезирующий различные классы
явлений в более общий сверхкласс. Это замечательное свойство науч¬
ной теории было замечено довольно давно. Еще в середине прошлого
века выдающийся представитель первого позитивизма Джон Стюарт
Милль (1806-1873) называл его «совпадением индукций».
Возможно, что синтезирующий аспект научной теории следовало
бы выделить в качестве отдельной функции. Но я оставляю этот во¬
прос на ваше усмотрение. Можете выделить его как самостоятельную
функцию, а можете рассматривать как очень важный аспект внутри
функции описания.
В предсказании тоже существует чрезвычайно важный, исключи¬
тельно важный аспект, к которому мы уже несколько раз обращались.
Я уже говорил о феноменалистическом направлении в гносеологии,
согласно которому наше знание состоит только в возможности описа¬
Структура науки и научного знания
81
ния наблюдаемых явлений и не может относиться к сущности. Я ут¬
верждаю, что нетривиальное предсказание — предсказание явлений
того типа, который еще не наблюдался, причем именно успешное
предсказание несовместимо с феноменалистической позицией.
Следует отметить, что сами представители феноменалистических
направлений не отрицают возможности нетривиальных предсказа¬
ний. Такое отрицание явно было бы нелепым — нетривиальные пред¬
сказания (их еще называют «открытиями на кончике пера») есть. Это
эмпирический факт истории науки. Но при этом они не замечают или
не хотят замечать, что такое нетривиальное предсказание не уклады¬
вается в идеологию «чистого описания».
Обычно, когда речь заходит о теоретических нетривиальных пред¬
сказаниях, дается такое объяснение: язык теории — это нетривиаль¬
ный язык. Но тогда немедленно возникает вопрос: а в чем состоит
природа этой нетривиальности? Я даю ответ: природа нетривиаль¬
ное™ языка теории состоит в том, что теория является адекватным
(приближенно адекватным) отображением сущности изучаемых явле¬
ний. И пусть сторонники феноменалистической позиции попробуют
дать более обоснованный ответ.
Именно предсказание играет основную роль в проверке истинно¬
сти теории.
В качестве последней функции теории рассматривается объясне¬
ние. Я уже упоминал, что сторонники феноменалистической позиции
часто отвергают объяснительную функцию теории. Но это относится
не ко всем направлениям.
Большую распространенность получила концепция объяснения,
предложенная Карлом Густавом Гемпелем (1905-1997) и Патриком
Оппенгеймом. Иногда к ним добавляют Карла Поппера. Суть этой
концепции состоит в том, что объяснение — это подведение единичной
ситуации под общую закономерность (иногда говорят — охватываю¬
щую закономерность). Что можно сказать по поводу этой концепции?
Несомненно, она верна: действительно, когда нам удается включить
некоторую частную ситуацию в общий закон, то мы говорим, что
мы как-то объяснили эту ситуацию. Но я считаю, что верность этой
концепции только частичная (это правда и только правда, но не вся
правда). Эта концепция носит явно выраженный феноменалистиче-
ский характер. Не случайно и К. Гемпель, и П. Оппенгейм — видные
представители феноменалистического неопозитивизма.
Мы, естествоиспытатели, требуем от объяснения большего, чтобы
объяснение вскрывало причины, почему данное явление происходит
именно так, а не иначе. А постановка вопроса о причинах выводит нас за
пределы феноменалистической позиции. Но я вполне осознанно говорю:
мы, естествоиспытатели, требуем от объяснения вскрытия причин.
В соответствии с этим требованием естествоиспытатели, в частно¬
сти Вернер Карл Гейзенберг (1901-1976), делят теории на феномено¬
логические (описывающие) и объясняющие. Классическим примером
82
Лекции по теории познания и философии науки
феноменологической теории является термодинамика. Эта теория
действительно описывает огромное множество явлений, подводя их
под несколько общих закономерностей: первый закон термодинамики
(сохранение энергии), второй закон (возрастания энтропии), третий
закон (тепловая теорема Нернста). В наши дни неравновесная термо¬
динамика формулирует четвертый закон (минимальность скорости
возрастания энтропии). И в какой-то мере термодинамика объясняет
эти единичные явления. Но это объяснение очень неполное, почему
мы и называем ее феноменологической теорией. А объясняющей по
отношению к термодинамике является статистическая физика или
физическая кинетика, если речь идет о неравновесных процессах.
Именно статистическая физика вскрывает причины данных явлений,
рассматривая межатомные и межмолекулярные взаимодействия.
Обсуждая проблему феноменологических и объясняющих теорий,
Гейзенберг отмечает существенную роль феноменологических теорий
в развитии науки. Очень часто теоретическое развитие начинается
именно с них, они становятся первой ступенью на пути создания более
высоких объясняющих теорий.
Рассматривая проблему объяснения и взаимоотношение фено¬
менологических и объясняющих теорий, мы обращались к не очень
точному, во многом интуитивному понятию причины.
Но желательно было бы провести более четкую демаркацию ме¬
жду феноменологическими и объясняющими теориями. Это можно
сделать, если обратить внимание на то, что практически все сущест¬
вующие теории содержат параметры, которые не определяются из
самой теории, а находятся из условия соответствия теории и опыта.
Такие параметры обычно называются подгоночными.
Так вот, если теория содержит мало таких подгоночных парамет¬
ров, то мы считаем ее объясняющей. Если же таких параметров много,
то теория квалифицируется как феноменологическая. Здесь сразу же
возникает вопрос, а сколько это «мало» и сколько «много»? Я думаю,
что лучше всего подходит то, что писал по этому вопросу Андрей Нико¬
лаевич Колмогоров (1903-1987). Множество, система (соответственно
число) считается малым, если количество возможных взаимных свя¬
зей мало. Если же число таких взаимных связей велико, то множество,
система считается большой. Если число элементов системы есть N, то
число возможных взаимных связей есть N1 Значит, система, для ко¬
торой N1 мало — проста, а система, для которой N1 велико — сложна.
Если N = 3, то N1 = 6, и это мало. Если же N = 5, то N1 = 120, и это много.
Применяя этот критерий Колмогорова к числу подгоночных пара¬
метров, можем сказать, что малое число их — это меньше или равно
3, а большое число — это больше или равно 5. И недаром Р. Фейнман
говорил: «дайте мне шесть подгоночных параметров, и я заставлю
мраморного слоника махать хоботом».
Так вот, именно наличие большого числа подгоночных парамет¬
ров — больше четырех — заставляет нас квалифицировать теорию
Структура науки и научного знания
83
как феноменологическую. Особенно ясно это именно в термодина¬
мике, которая содержит не просто подгоночные параметры, а целую
подгоночну функцию — уравнение состояния данной системы, ко¬
торая не определяется внутри термодинамики, а задается опытом.
Такая подгоночная функция — это не просто несколько, а бесконечно
много параметров. Это особенно ясно, когда используется уравнение
состояния в форме ряда по вириальным коэффициентам
где вириальные коэффициенты Bv В2, ... являются функциями тем¬
пературы.
В термодинамике эти функции никак не определяются. В то же
время статистическая физика позволяет находить вириальные коэф¬
фициенты на основе моделей межмолекулярного взаимодействия.
И вот сейчас самое время отметить, что различие между объяс¬
няющей и феноменологической теориями не абсолютно. Любая тео¬
рия является феноменологической по отношению к более полной
и сложной теории. Именно в рамках более полной теории удается
теоретически определить те параметры, которые в старой теории
были подгоночными.
Так, в физике элементарных частиц до конца 60-х годов рассмат¬
ривались четыре типа взаимодействия, каждое из которых характе¬
ризовалось своим параметром (константой взаимодействия) — силь¬
ное, электромагнитное, слабое и гравитационное. В конце 60-х годов
была создана, а в 70-е годы получила признание единая теория элек-
трослабого взаимодействия. И теперь вместо двух параметров — кон¬
станты электромагнитного взаимодействия и константы слабого взаи¬
модействия — есть одна константа электрослабого взаимодействия,
расщепляющаяся на две. Но все физики уверены в том, что теория
электрослабых взаимодействий является низкоэнергетической фе¬
номенологией будущей единой теории.
Я хочу обратить особое внимание на объясняющую функцию тео¬
рии. Именно здесь происходит переход нашего познания от явления
(феномена) к сущности, что является основной целью теоретического
уровня научного познания.
Мы рассмотрели структуру и функции теории в научном позна¬
нии. И теперь я хочу вернуться к проблеме, обсуждение которой мы
опустили. Это проблема статуса теоретических объектов.
2.3.5. Проблема статуса теоретических объектов в научном познании
В параграфе, посвященном структуре научной теории, мы гово¬
рили о проблеме статуса теоретических объектов. Суть проблемы
состоит в постановке вопроса о том, соответствует ли теоретическим
объектам что-либо в реальности, являются ли они отображением
реальности?
84
Лекции по теории познания и философии науки
Источником проблемы является позиция, присущая второму по¬
зитивизму конца XIX — начала XX веков и неопозитивизму XX века.
Характерной чертой этой позиции является ее резко выраженный
эмпиризм. Можно даже сказать — ультраэмпиризм. Этот ультраэм¬
пиризм состоит в том, что в качестве действительного знания рас¬
сматривается только эмпирическое знание. Теория же не считается
«настоящим» знанием, а представляет собой лишь удобный способ
описания, упорядочивания опытных данных, сокращенную форму
записи большого массива опытных данных. Одним словом — инст¬
румент. Такая точка зрения появилась еще во втором позитивизме
и получила название «инструментализм».
Эта позиция была вполне воспринята неопозитивизмом (треть¬
им позитивизмом) в 20-х — 50-х годах нашего века. В соответствии
с этой точкой зрения теоретические объекты суть некоторые фикции,
которым в реальности ничего не соответствует и которые могут быть
безболезненно устранены. Иногда эта позиция доходит до утвержде¬
ния, что допущение теоретических объектов вредно, что не только
возможно, но и необходимо их устранить. Такую позицию еще рань¬
ше, в конце XIX — начале XX веков занимал Эрнст Мах (1838-1916),
категорически отрицавший реальность атомов. Равным образом он
отрицал и содержательность теоретического понятия массы. В сво¬
ей известной книге «Механика» он утверждает, что «масса — всего
лишь коэффициент пропорциональности между ускорением и силой»,
F=ma.
В неопозитивизме эта позиция получила продолжение в несколь¬
ких вариантах. Очень интересный представитель английской школы
неопозитивизма Фрэнк Памплтон Рамсей (Рэмси) (1903-1930) вы¬
двинул тезис о том, что все научное знание может быть представлено
в форме логического выражения, содержащего только высказыва¬
ния об опытных данных (протокольные предположения), связан¬
ные логическими связками «и», «или» и «не», и не содержащего
никаких теоретических терминов. То есть теоретические объекты
оказываются полностью исключенными (элиминированными). Про¬
цедура такого исключения теоретических объектов получила назва¬
ние «Рамсей-элиминации теоретических терминов». В дальнейшем
эта процедура была усовершенствована американским логиком
В. Крейгом.
В несколько иной форме эта же идея была развита выдающимся
представителем неопозитивизма Гансом Рейхенбахом (1891-1953).
Рейхенбах считал теоретические объекты фиктивными искусствен¬
ными объектами, которые мы «вставляем» между наблюдаемыми
явлениями, чтобы связать их при помощи удобной математиче¬
ской формулы. Он называл такие фиктивные объекты интерфено¬
менами (междуявлениями). Так, по Рейхенбаху, электрон — это
типичный интерфеномен (вспомним Маха!), который мы встав¬
Структура науки и научного знания
85
ляем между, скажем, работой катодного узла и изображением на
экране телевизора.
А английский неопозитивист Генри Маргенау называл теорети¬
ческие объекты просто пустыми фишками. Легко видеть, что все
это — разные выражения инструменталистского подхода.
Макс Борн в одной из своих работ, в которой он критиковал эту
позицию, высказал следующее ироническое замечание: если кто-то
выстрелил в другого человека и убил его, то пуля — это типичный
интерфеномен, который мы вставляем между явлением выстрела
и явлением смерти человека, чтобы связать их при помощи уравнений
механики. И далее М. Борн продолжает: возьмем кристалл — это на¬
блюдаемый феномен, растолчем его в мелкий песок, каждая песчин¬
ка — это наблюдаемый феномен, растолчем в очень тонкий порошок,
(мелкие кусочки можно наблюдать в микроскоп), следовательно, это
феномен, продолжим процесс раздробления, когда феномен переста¬
нет быть феноменом и превратится в интерфеномен?
М. Борн абсолютно прав. Но он высказывает свою критику в виде
иронического контрпримера. Я продолжу ее в форме методологиче¬
ского анализа. Прежде всего отметим, что исключение теоретиче¬
ских понятий приведет к распаду естествознания на несвязанные
между собой серии опытных данных. Что связывает между собой
явления динамики и гравитационные явления? — теоретическое
понятие массы. Если его исключить, то они «распадутся». Допус¬
тим на минуту, следуя Э. Маху, что инертная масса — это только
коэффициент пропорциональности между силой и ускорением. То¬
гда гравитационная масса — это только коэффициент между силой
и 1/г2. Но почему эти коэффициенты одинаковы? Случайное совпа¬
дение? Чудо? Нет, физики настойчиво ищут ответ на этот вопрос,
строя все более сложные теории. Именно теория может дать ответ.
Да и сам Мах достаточно часто забывал о своем феноменализме, ко¬
гда предлагал (правда, в очень предварительной нематематизиро-
ванной форме) гипотезу о природе инертной массы, называемую
«принципом Маха». «Принцип Маха» состоит в том, что инертная
масса не есть «извечная» характеристика тела, а создается совокуп¬
ным действием (реальным, а не фиктивным) на данное тело всех
остальных тел во вселенной. Этот «принцип Маха» сыграл очень
большую эвристическую роль в создании общей теории относитель¬
ности и продолжает обсуждаться и в наше время в релятивистской
космологии.
Так что именно теоретические объекты, а не логические связки
создают единство науки.
Второй аспект проблемы состоит в том, что одним из основных
путей развития науки является выдвижение гипотез о свойствах
теоретических объектов. Но если теоретический объект есть всего
лишь фиктивный, несуществующий объект, то какую гипотезу о не¬
86
Лекции по теории познания и философии науки
существующем объекте можно выдвинуть, кроме гипотезы о том,
что его вообще нет?
Таким образом, исключение теоретических объектов «зарезает»
развитие науки.
Все это является основанием для утверждения, что теоретические
объекты есть не просто удобные фикции, а образы (приближенные,
но именно образы) реально существующих объектов. Атомы все-та-
ки существуют вопреки Эрнсту Маху, а электроны — вопреки Гансу
Рейхенбаху.
2.4. Взаимоотношения эмпирического
и теоретического уровней научного познания
Собственно говоря, вопрос о взаимоотношении эмпирическо¬
го и теоретического уровней мы уже начали обсуждать, когда го¬
ворили о необходимости правил интерпретации в научной теории
или когда обсуждали функции научной теории. В особенности в по¬
следнем разделе. По сути дела, все функции научной теории — опи¬
сание, предсказание и объяснение — представляют собой именно
взаимоотношение теоретического и эмпирического уровней. Но
эти функции не исчерпывают всех аспектов взаимоотношения тео¬
ретического и эмпирического уровней, и мы рассмотрим и другие
аспекты.
Мы говорили о том, что теоретический уровень является более вы¬
соким по отношению к эмпирическому. Это верно, поскольку именно
на теоретическом уровне мы переходим от познания явления к по¬
знанию сущности.
Но есть и обратное отношение. Через эмпирический уровень осу¬
ществляется проверка теории, то есть эмпирический уровень являет¬
ся критериальным по отношению к теоретическому. Сама процедура
проверки достаточно понятна. Мы получаем следствия из теории,
интерпретируем их на основе системы правил интерпретации и срав¬
ниваем результат с реальными эмпирическими данными. В случае
совпадения мы говорим о подтверждении теории, а в случае несов¬
падения — о ее опровержении.
В этой области мы встречаемся с двумя очень серьезными пробле¬
мами философии науки.
Первая проблема имеет логический характер. С позиций стро¬
гой логики правильность следствий не гарантирует правильности
исходных посылок. Истинность не передается от следствий к посыл¬
кам. Поэтому, оставаясь в рамках строгой формальной логики, мы
вообще не можем говорить о подтверждении теории, об ее истинно¬
сти. Именно это обстоятельство послужило причиной того, что нео¬
позитивистское направление в философии науки, которое отличалось
крайней приверженностью к математической логике, к использова¬
нию формально-логических подходов, пришло к выводу, что нельзя
Структура науки и научного знания
87
говорить о подтверждении, но только о вероятности подтверждения.
И представители его даже пытались использовать формулы условной
вероятности.
Следует заметить, что ложность передается от следствий к посыл¬
кам. Ложность следствий гарантирует ложность исходных посылок.
Поэтому с позиций строгой логики возможным является опровер¬
жение. Именно на этом основывается концепция научного знания
Карла Поппера.
Но вернемся к проблеме подтверждения теории. И вот здесь я вы¬
сказываю тезис о том, что в проблеме подтверждения естествоиспыта¬
тели не считают себя связанными требованиями формальной логики.
Совпадение следствий из теории с эмпирическими результатами, эм¬
пирическими данными квалифицируется как показатель правильно¬
сти (истинности) теории.
Это, в общем-то, неслучайно. Научное мышление логично. Но ло¬
гичность эта не является формально-логической. Например, рассу¬
ждение по аналогии является логичным, но ни в какую формальную
логику не укладывается.
Вообще, если неукоснительно следовать требованиям формаль¬
ной логики, то саму логику обосновать нельзя. Для ее обоснования
требуется содержательное, а не формальное мышление. Кроме того,
я хочу напомнить, что в науке (да и не только в науке) мы имеем
дело с приближенным знанием. А приближенное знание не уклады¬
вается ни в формальную двухзначную, ни в вероятностную логику.
Поэтому естествоиспытатели не слишком считаются с некоторыми
требованиями формальной логики. Несколько иронически мышление
естествоиспытателей выражается следующей формулой: одно совпа¬
дение — это, может быть, и случайность, два совпадения — это уже
не случайность, три совпадения — это закономерность.
Конечно, когда речь идет о подтверждении теории, всегда тре¬
буется подтверждение не одним опытным результатом, а большим
массивом опытных данных. Один-два правильных результата может
дать и неправильная (ложная) теория. Но когда речь идет о боль¬
шом массиве правильных следствий, то естествоиспытатели гово¬
рят не о вероятности правильности, а просто о правильности. Тем
более, что само понятие вероятности в данной ситуации довольно
сомнительно.
Можно указать некоторую иерархию показателей правильно¬
сти. Первый уровень — это успешное описание некоторой облас¬
ти явлений. Второй уровень — это успешное описание нескольких
классов явлений, которые теория объединила в один общий класс.
Третий уровень — успешное нетривиальное предсказание (нетри¬
виальное, то есть предсказание явлений, которые мы еще не наблю¬
дали, и которые не могут быть получены иначе, чем на основе тео¬
рии). Чем выше уровень, тем надежнее проверка (подтверждение)
88
Лекции по теории познания и философии науки
теории. Собственно говоря, уже второй уровень считается достаточ¬
ным. Но, как правило, второй уровень обязательно сопровождается
третьим.
Итак, мы со всей определенностью утверждаем, что теория под¬
тверждается эмпирическим уровнем.
Но не надо забывать и о возможности опровержения. Теория мо¬
жет быть не только подтверждена, но и опровергнута. Первым, кто
обратил внимание на фундаментальную роль опровергающих резуль¬
татов, был Ф. Бэкон. Еще в самом начале XVII века (в 1620 г.) он
писал в своем «Новом Органоне», что один опровергающий результат
имеет большее значение, нежели многочисленные подтверждающие.
В принципе это согласуется с логическим требованием, состоящим,
как я уже вам говорил, в том, что ложность следствий гарантирует
ложность посылок.
Но здесь есть очень любопытное обстоятельство. Историки и мето¬
дологи науки довольно давно обратили внимание на довольно стран¬
ное явление: далеко не всегда опровергнутая теория отбрасывается.
Нельзя сказать, что это случается часто. Напротив, чаще всего опро¬
вергнутая теория таки отвергается. Но бывают случаи, когда ее и не
отбрасывают. Почему так может быть? По моему мнению, это проис¬
ходит в силу приближенности нашего знания (в том числе и научного).
Я уже обращал ваше внимание на то, что понятие приближенного
знания не укладывается ни в рамки формальной двухзначной логи¬
ки, ни даже в рамки вероятностной логики. И поэтому строгое сле¬
дование требованиям формальной логики в естествознании просто
невозможно.
Приближенность знания означает, что каждая теория имеет ка¬
кие-то границы применимости, внутри которых она верна и не веро¬
ятностно, а просто верна, но за пределами этих границ, она, конечно,
неверна, ложна, а точнее говоря, неприменима. Обнаружение экспе¬
риментального опровержения при наличии большого числа подтвер¬
ждающих эмпирических результатов может означать, что мы дошли
до границ применимости. При этом в самой области применимости
теория остается вполне верной.
Но есть и еще один аспект. Иногда теорию удается «подправить»,
не меняя кардинально ее содержание. Это достигается за счет вве¬
дения дополнительных гипотез, которые хотя и не следуют из ос¬
новного содержания теории, но и не меняют ее характера, скажем,
в молекулярной физике мы можем точнее учесть межмолекулярное
взаимодействие.
И вот тут мы встречаемся с еще одной проблемой, относящейся
к общему вопросу о проверке — подтверждении или опровержении
теории. Я имею в виду чрезвычайно широко известный и интенсивно
дискутирующийся в философии науки тезис Дюгема-Куайна (Д-те-
зис). Д-тезис был сформулирован выдающимся представителем второ¬
Структура науки и научного знания
89
го позитивизма, крупным физиком П. Дюгемом в книге «Физическая
теория, ее цель и строение», вышедшей в начале века. В дальнейшем
он был разработан американским логиком Уиллардом ван Орманом
Куайном (1908-2000) и очень интенсивно обсуждался в философии
науки XX века.
Смысл Д-тезиса состоит в том, что любую теорию, даже непра¬
вильную, ложную, можно согласовать с опытными данными за счет
введения дополнительных гипотез. При этом подразумевается, что
эти дополнительные гипотезы не меняют кардинально содержания
теории. Например, различные дополнительные гипотезы о свойствах
эфира не меняют общей идеи эфирной электродинамики и оптики.
Отметим, что Д-тезис имеет определенное рациональное содержание.
Действительно, в науке достаточно часто трудности преодолевают¬
ся путем введения дополнительных гипотез. Однако если Д-тезис
рассматривать как общее положение для науки в целом, а не для
каких-то частных случаев, он представляется мне неверным и, более
того, опасным для существования науки.
С точки зрения Д-тезиса никакую теорию нельзя опровергнуть,
коль скоро любую теорию можно согласовать с опытными данны¬
ми путем введения дополнительных гипотез. Но это означает, что
никакую теорию нельзя и проверить. Т. е. само понятие проверки
становится сомнительным. Легко видеть, что Д-тезис является по
своей сути одним из выражений феноменалистической инструмен¬
талистской позиции: никакая теория не является ни правильной
(истинной), ни неправильной (ложной) — любую можно согласовать
с опытом. Теория является лишь удобным инструментом для описа¬
ния опытных данных.
В философии науки Д-тезис обычно подвергают критике и отвер¬
гают на основе принципа простоты: наращивание одной за другой
дополнительных гипотез нарушает простоту теории. Это совершенно
верно, но я думаю, что критику Д-тезиса можно серьезно усилить,
если использовать не только принцип простоты, но еще более мощ¬
ный принцип системности. Я намерен отложить обсуждение этого
вопроса на будущее. Дело в том, что один из разделов моего курса спе¬
циально посвящен фундаментальным методологическим принципам
научного познания. Именно в этом разделе будет изучаться принцип
системности, и в нем я намерен дать более развернутое понимание
содержания принципа и, в частности, его использования как орудия
критики Д-тезиса.
А сейчас я просто скажу (а вас прошу мне поверить), что
Д-тезис несостоятелен. Теорию можно (и нужно) проверять или опро¬
вергать путем ее соотнесения с эмпирическим уровнем.
Итак, теория проверяется — подтверждается или опровергает¬
ся — путем ее соотнесения с эмпирическим уровнем, который явля¬
ется критериальным для теории.
90
Лекции по теории познания и философии науки
Но эмпирический уровень является не только средством провер¬
ки теории. Эмпирический уровень, эмпирические данные (особенно
новые) являются стимулирующим фактором для развития теорети¬
ческого уровня и создания новых теорий. Более того, они не просто
стимулируют развитие теоретического уровня, но и направляют раз¬
витие теории.
И опять мы встречаемся с проблемой философии науки. Действи¬
тельно ли эмпирические данные, эксперимент стимулируют и направ¬
ляют развитие теории? В философии науки достаточно распростра¬
нены позиции, отрицающие это. Наиболее четко эта позиция была
выражена Альбертом Эйнштейном. В одной из своих работ А. Эйн¬
штейн высказал вполне правильный тезис о том, что нет логического
пути от опыта к теории. Действительно, теория не есть логическая
формула, связывающая между собой опытные данные. И мы это уже
говорили, обсуждая «Рамсей-элиминацию теоретических терминов».
Но далее А. Эйнштейн развивает это положение в том плане, что опыт¬
ные данные не только не направляют, но даже не являются стимулом
к развитию теории. По выражению А. Эйнштейна «теория является
свободным творением человеческого разума» и только потом, буду¬
чи уже создана, проверяется экспериментом. В обоснование своей
точки зрения А. Эйнштейн говорил (заметим — в 1935 г.), что опыт
Майкельсона не сыграл сколько-нибудь заметной роли в процессе
создания специальной теории относительности, и что он (Эйнштейн)
не помнит даже, знал ли он об этом опыте вообще.
Что можно сказать по поводу этой позиции? Я надеюсь, что вы уже
успели заметить, что я крайне редко опираюсь на мнения авторитетов.
Но сейчас я сделаю исключение.
Я думаю, что все вы знаете известный афоризм: хорошая теория —
это хорошо, но хороший эксперимент остается навсегда. Вы, если не
помните сами, можете спросить: а кто это сказал? Я отвечаю — Петр
Леонидович Капица (1894-1994). И я предвижу вашу реакцию: ну,
П. Л. Капица это экспериментатор, и он защищает свои «классовые»
интересы. Поэтому я хочу обратиться к другому авторитету, которого
никак нельзя заподозрить в защите интересов экспериментаторов. Это
Макс Борн, который, как вы несомненно знаете, никогда эксперимен¬
татором не был. М. Борн был в очень близких дружеских отношениях
с А. Эйнштейном. Они постоянно переписывались, но при этом Борн
все время полемизировал с А. Эйнштейном и в письмах, и в печатных
работах. В основном эта полемика была связана с проблемами интер¬
претации квантовой механики, но в ней очень часто затрагивались
и общеметодологические аспекты.
Так вот, обсуждая указанную позицию А. Эйнштейна по вопросу
о происхождении теории, М. Борн писал, что теория не является ре¬
зультатом «спонтанного колебания человеческого мозга», ее создание
стимулируется и направляется опытными данными.
Структура науки и научного знания
91
Другой авторитет, на которого я хочу сослаться, также никогда не
занимался экспериментом — это Поль Дирак. Хорошо известно, что
он был большим поклонником идеи математической красоты в науч¬
ном познании. Он посвятил этой идее немало очень красноречивых
и интересных статей и высказываний. Фразу: «физический закон
должен быть математически красивым» Дирак даже написал на сте¬
не одной из аудиторий Московского университета. Но вот в одной
из своих работ, как раз посвященной идее математической красоты,
в последнем абзаце П. Дирак пишет: «Но может случиться, что и этот
(основанный на идее математической красоты — С. И.) путь не приве¬
дет к успеху. И тогда остается только одно — ждать появления нового
Гейзенберга, который сумеет обобщить опытные данные и на основе
этого обобщения построить теорию». Как бы ни был хорош путь, осно¬
ванный на идее математической красоты, последним доводом (ultima
ratio) остаются опытные данные — за ними последнее слово.
Я думаю, что и без ссылок на такие авторитеты, как М. Борн
и П. Дирак, на основе знания физики и так ясно: опытные (экспери¬
ментальные) данные заставляют создавать и развивать новые теории
и направляют это развитие.
Но есть и обратное отношение теории и эксперимента. Новая тео¬
рия, делая предсказания, заставляет нас развивать эмпирический
уровень. Любое предсказание, а особенно неожиданное, требует для
своей проверки новых технических средств. Это заставляет нас (че¬
ловечество) создавать эти средства, новые приборы и установки. С по¬
мощью этих приборов и установок получаются новые результаты;
некоторые из них оказываются неожиданными и для самой теории,
что требует уже развития теории. И так, видимо, до бесконечности.
Таким образом, взаимоотношение эмпирического и теоретического
уровней носит двухсторонний характер. В свете этого можно понять
(но не согласиться!) сторонников позиции нераздельности теоретиче¬
ского и эмпирического уровней научного познания.
В заключение данной части я хочу остановиться на следующей
проблеме.
В литературе довольно часто высказывается точка зрения, соглас¬
но которой любой эксперимент ставится «под какую-то теорию». Лег¬
ко видеть, что это вариант концепции теоретической нагруженности
эмпирических фактов, хотя, может быть, и несколько ослабленный.
Я считаю эту точку зрения в принципе неверной. Я уже приводил при¬
мер с опытом Майкла Фарадея со свечей между полюсами магнита.
Какая у него могла быть теория? Да никакой! М. Фарадей просто хо¬
тел посмотреть: а что из этого выйдет? Не обнаружится ли какая-ни¬
будь связь. Он мог ожидать чего угодно — что пламя свечи погас¬
нет, что пламя разгорится, что пламя изменит свой цвет. Оказалось,
что оно отклоняется. А сколько-нибудь внятная теория появилась
много позже.
92
Лекции по теории познания и философии науки
Мне приходилось слышать такое возражение: а вот это соображе¬
ние «а вдруг есть какая-нибудь связь» и есть теория. Но я уже гово¬
рил, что тут нет никакой теории, а просто нормальная предпосылка
эмпирического исследования. А назвать данное соображение «теори¬
ей» — или полное непонимание того, что такое теория (недомыслие),
или крайне расширительная (а на самом деле мошенническая) трак¬
товка слова «теория».
По этому поводу я хочу сказать, что эксперименты бывают про¬
верочные, направленные на проверку (подтверждение или опровер¬
жение) какой-либо теории, а бывают поисковые. В жаргоне ученых
они еще называются «дикими». Но вот что действительно правда, так
это то, что в XX веке число таких «диких» экспериментов неуклон¬
но падает. Многие авторы считают это явление бедой современной
науки и связывают его с тем, что современный эксперимент — удо¬
вольствие очень дорогое (напомню, что установка UA-1, на кото¬
рой были открыты W* и Z°-6o30Hbi, представляла собой сооружение
размером 10 м х 10 м х 20 м, набитое регистрирующей аппарату¬
рой, — и это не считая ускорителя 30 км длиной). Поэтому, что¬
бы получить разрешение на проведение какого-либо эксперимента
и его финансирование, требуется очень подробное теоретическое
обоснование.
Это совершенно верно. Действительно, прошли золотые времена,
когда научный эксперимент был простым и недорогим. В Англии
в конце прошлого и начале нашего века была «научная школа сур¬
гуча и веревки». Собственно говоря, не школа, а скорее убеждение,
что экспериментатор должен уметь поставить свой опыт, пользуясь
обрывком веревки, кусочком сургуча и собственными, простите,
слюнями (чтобы приклеивать). Это, конечно, анекдот, но название
«школа сургуча и веревки» все-таки было. Однако как я уже сказал,
эти золотые времена прошли. И сейчас эксперимент действительно
дорогое удовольствие.
Но я хочу обратить ваше внимание на то, что удорожание — ус¬
ложнение современного эксперимента — это результат самого раз¬
вития науки. Мы в своем познании далеко ушли от непосредственно
наблюдаемых явлений первого порядка, и углубились в сложность
микромира и в необъятность Вселенной — в явления высокого
порядка.
Хочу еще отметить, что сейчас почти не осталось областей, в кото¬
рых у нас нет предваряющего эксперимент, и весьма развитого тео¬
ретического знания.
Пожалуй, единственные области — это «экстрасенсология» и «уфо¬
логия» . Вот там «эксперименты» недорогие. Когда некто Ажажа изу¬
чает «энлонавтов», которые вылезают из «тарелок» (я слышал от сво¬
их аспирантов чудесное слово — УФЫРИ) и отличаются ростом — от
3 м до 1 м, причем маленькие — это, видимо, недокормленные, то тут,
Структура науки и научного знания
93
действительно, теории даже не нужно. Но это, как вы сами понимаете,
в шутку.
А всерьез, я еще раз повторяю, мы уже очень далеко продвину¬
лись в нашем познании, и именно это является причиной сложности
современного эксперимента.
На этом я заканчиваю часть курса, посвященную структуре на¬
учного знания, взаимоотношению эмпирического и теоретического
уровней. Следующая часть будет посвящена методам научного по¬
знания.
3. МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
3.1. Вводные замечания
Мы достаточно подробно рассмотрели структуру научного знания,
его уровни, структуру этих уровней, взаимоотношения между уровня¬
ми и структурными составляющими внутри уровней. И теперь я хочу
перейти к методам научного познания.
В прежних курсах философии в качестве методов познания (в том
числе и научного) рассматривались анализ и синтез, абстрагирование,
индукция и дедукция. Причем очень часто упор делался на пресло¬
вутые противоположности (ну как же! — анализ и синтез, индукция
и дедукция!) и их единство. Если не рассматривать эту гегельянскую
схоластику, то можно сказать, что действительно существуют и ана¬
лиз, и синтез, и абстрагирование, и индукция, и дедукция. Все это
верно. Но это дает очень немного для понимания процесса позна¬
ния. Несколько более содержательными эти понятия, а в особенно¬
сти индукция и дедукция, становятся в контексте анализа научного
познания.
Вначале я позволю себе напомнить вам общее содержание этих
понятий.
Анализ — разделение исследуемого объекта на «части» с целью
более простого изучения отдельных частей. Анализ присутствует
и на эмпирическом уровне, когда мы ставим эксперимент, связанный
с выделением какого-то отдельного свойства, стороны изучаемого
объекта или процесса. В теоретическом познании анализ присутству¬
ет в форме выделения частных теоретических задач, определяемых
конкретными условиями.
Синтез — объединение частных аспектов, проявлений изучаемых
объектов с целью получения общей, более полной картины. В научном
познании элементарным видом синтеза является формулирование
эмпирических закономерностей. К синтезу также можно отнести
постановку сложных комплексных экспериментов, в которых од¬
новременно имеют принципиальный характер разные аспекты. Бо¬
лее интересен синтез на теоретическом уровне. Любая теория есть
синтез. Любая теория охватывает (синтезирует) единым описанием
множество единичных явлений. В еще более явном виде синтетиче¬
ский аспект теории выступает, когда она объединяет два или больше
классов явлений.
Но ничего особенно нового и интересного здесь нет. Мы все это
знаем и без слов «анализ» и «синтез».
Методы научного познания
95
Несколько интереснее обстоит дело с абстрагированием. То, что
в науке мы пользуемся абстракциями, ни для кого не новость. Все
теоретические объекты носят характер абстракций. Интереснее рас¬
смотреть вопрос о типах абстракций.
Раньше в логике абстракцию понимали как отвлечение от всего,
что для данного рассуждения можно считать несущественным, резкое
выделение того или иного свойства объекта. Я перескажу на свой лад
шуточный пример, приведенный Г. Гегелем в статье «Кто мыслит
абстрактно? » Кто же мыслит абстрактнее всех? Покупательница на
базаре, которая называет торговку обдирательницей, живодеркой,
спекулянткой. Да, продавщица действительно живодерка, но помимо
этого она и мать семейства, огородница, плательщица налогов и пр.
Но покупательница выделяет единственную характеристику. Если же
говорить без шуток, то такая абстракция называется изолирующей.
И, конечно же, изолирующая абстракция достаточно широко ис¬
пользуется в научном познании. Любая теория представляет собой
использование изолирующей абстракции, поскольку она отвлекается
от огромного множества свойств и связей, которые в данном аспекте
считаются несущественными.
К классу изолирующих абстракций относятся также упрощения,
без которых практически не обходится ни одна теория. Я думаю, вы
хорошо помните такие абстракции-упрощения как материальная
точка в механике, идеальная жидкость в гидродинамике, идеальный
газ, точечный силовой центр и пр.
Еще один вид абстракций, очень близкий к изолирующим абст¬
ракциям, но не вполне совпадающий с ним, образует абстракции
потенциальной осуществимости, когда мы считаем принципиально
(потенциально) осуществимыми такие ситуации или процессы, ко¬
торые в реальности крайне сложно, а иногда и просто невозможно
реализовать. Так, например, в квантовой физике часто фигурируют
мысленные эксперименты с дифракцией электронов на двух щелях.
Но мы знаем, что реально сделать щель, пригодную для изучения
дифракции электронов, просто нельзя — неоднородности края щели
должны быть много меньше дебройлевской длины волны. Однако мы
используем эту абстракцию. Вообще абстракция потенциальной осу¬
ществимости играет важную роль в методе мысленного эксперимента.
Но его мы будем обсуждать позже.
В современной логике выделяются, кроме изолирующих, еще
и обобщающие абстракции. И это, пожалуй, наиболее важно для нас.
Любой эмпирический закон, любая теория есть обобщение. Обобще¬
ние конкретных единичных ситуаций. И это тоже понятно. Но я хочу
обратить ваше внимание на то, что в науке создаются и используются
обобщающие абстракции все большей информационной емкости.
В самом начале своего развития механика описывала совокуп¬
ность N материальных точек 3N координатами и 3N скоростями. За¬
тем было выработано понятие 3N-MepHoro конфигурационного про¬
96
Лекции по теории познания и философии науки
странства, и система стала описываться точкой в этом пространстве.
Следующим шагом явилось создание понятия 6N-MepHoro фазового
пространства. Я думаю, что вы хорошо знаете, какую важную роль
сыграло понятие фазового пространства в развитии физики. Думаю,
что построение статистической механики было бы вообще невозмож¬
ным без использования понятия фазового пространства (может быть,
я и не прав, но все-таки я так думаю). А в квантовой механике ис¬
пользуется Гильбертово пространство состояний, еще более емкое,
чем фазовое.
Использование обобщающих абстракций все более высокой ин¬
формационной емкости позволяет эффективно «сворачивать» в ком¬
пактную форму огромный объем информации, что обеспечивает воз¬
можность роста научного знания.
И наконец, понятия дедукции и индукции. Эти общие понятия
уже играют очень важную роль в философии науки, и мы позднее рас¬
смотрим их детально. А сейчас я просто напомню их содержание:
дедукция — вывод из общих положений некоторых следствий,
имеющих частный характер, переход от общего к частному;
индукция — общий вывод, сделанный на основе множества част¬
ных случаев, переход от частного к общему.
Я думаю, вы это и без меня знаете, но общее содержание этих поня¬
тий получает очень интересную интерпретацию в контексте реального
развития науки.
На этом мы заканчиваем раздел, посвященный общим (философ¬
ским) аспектам научного познания и переходим к более интересным
конкретным методам.
3.2. Методы эмпирического уровня познания
Когда говорят о методах эмпирического уровня научного познания,
то обычно выделяют два метода — наблюдение и эксперимент. Иногда
к ним добавляют в качестве методов сравнение и измерение, но я ду¬
маю, что это не методы, а способы обработки, используемые в методах.
Поэтому я буду рассматривать только наблюдение и эксперимент.
Наблюдение — это пассивная форма познания. Мы просто наблю¬
даем, воспринимаем то, что происходит в природе (в обществе) и фик¬
сируем результаты наблюдения в знании.
Эксперимент — это активная форма. Мы оказываем воздействие
с целью посмотреть, а что из этого выйдет. Конечно же, эксперимент
включает в себя наблюдение. Оказывая активное действие, мы всегда
наблюдаем результат, но это тривиально.
Наблюдение, будучи пассивной формой познания, является
значительно более ограниченным по своим возможностям, нежели
эксперимент. В тех областях, где мы по тем или иным причинам не
можем воспользоваться методом эксперимента, познавательный про-
Методы научного познания
97
гресс оказывается значительно более медленным, чем в тех случаях,
когда мы можем применить метод эксперимента. В качестве такого
примера можно привести астрофизику и космологию, в особенности
последнюю.
Мы, конечно же, не можем поставить астрофизический экспе¬
римент. Скажем, взорвать звезду (хотя, если бы могли, то наверно
десяток-другой взорвали бы, но — увы!) или сделать с ней что-нибудь
еще. Но это не значит, что развитие познания в этой области невоз¬
можно. И в астрофизике ситуация довольно благополучная. Прежде
всего, мы можем наблюдать очень много звезд в разных состояниях
и фазах и помногу экземпляров в каждой фазе. В этой ситуации место
эксперимента занимает тщательно спланированное наблюдение.
Но, пожалуй, самое важное состоит в том, то мы можем экстра¬
полировать теоретические результаты, полученные в физике на ос¬
новании земных опытных данных, на условия звезд. И достаточно
успешное развитие познания показывает законность такой экстра¬
поляции. Более того, существует и обратное влияние астрофизики на
земную физику. Так, изучая ядерные реакции в звездах, астрофизики
пришли к выводу, что некоторые ядра (углерода, азота) должны об¬
ладать резонансными возбужденными уровнями, не обнаруженными
в земных экспериментах. Тщательно проделанные на ускорителях
измерения подтвердили наличие этих уровней.
Так что при наличии развитого теоретического уровня даже пас¬
сивное наблюдение является достаточно эффективным.
Хуже обстоит дело в тех случаях, когда теоретический уровень
развит недостаточно. Так, в космологии мы имеем дело не с теорией
Вселенной, а со многими сценариями. Я думаю, вы понимаете раз¬
ницу между теорией и сценарием. И это обусловливает значительно
более медленное продвижение в космологии.
Иначе обстоит дело в тех случаях, когда можно произвести (ак¬
тивный) эксперимент. В этих случаях и теоретический прогресс
значительно больше. Поэтому более важным, можно смело сказать,
основным является именно метод эксперимента.
Я думаю, что все вы сами хорошо представляете себе, что такое
эксперимент, и потому не буду говорить об этом долго. Я хочу напом¬
нить вам только основное требование метода — воспроизводимость
результатов. Это требование является категорическим. Невоспроиз¬
водимые результаты бывают только в шуточном журнале «Journal of
Irreproducible Results» или в лженауке. Когда ученый продумывает
постановку эксперимента, реализует его — то он является пионером,
первопроходцем. Но когда эксперимент уже поставлен и описан, то
воспроизвести его может просто грамотный техник (при наличии со¬
ответствующей аппаратуры). Поэтому, когда небезызвестный Трофим
Денисович Лысенко (1998-1976) невоспроизводимость результатов
своих опытов мотивировал тем, что его опыты «гениальные» и не мо¬
гут быть воспроизведены обычным средним ботаником, то он ставил
98
Лекции по теории познания и философии науки
себя вне науки. Недаром злые языки говорят, что в каком-то зарубеж¬
ном энциклопедическом словаре о нем было написано коротко и ясно:
Лысенко Т. Д. — известный советский лжеботаник.
Рассмотрим теперь виды или классы экспериментов. Экспери¬
менты можно классифицировать по ряду признаков, своеобразных
осей координат. Первое: по целям выполнения эксперимента. По
этому признаку эксперименты можно разделить на проверочные
и поисковые. Мы об этом говорили уже весьма подробно и не будем
повторяться.
Второе: по объекту экспериментирования. По этому признаку
эксперименты можно разделить на «натурные» и модельные. «На¬
турные» эксперименты — это эксперименты, проводимые непосред¬
ственно над тем объектом, свойства или законы поведения которого
мы хотим узнать. Модельные эксперименты проводятся не над самим
объектом, но над его заместителем — моделью — предметом, который
в каких-то отношениях отображает изучаемый объект. Примером мо¬
дельных экспериментов являются эксперименты в аэродинамической
трубе над моделью самолета или в гидродинамическом бассейне над
моделью корабля. Модельные эксперименты, в свою очередь, можно
разделить на два подкласса. Модели могут быть субстратноподобными
и субстратнонеподобными.
Упомянутые выше модельные эксперименты в аэродинамических
трубах и бассейнах являются субстратноподобными. В них субстрат
модели подобен субстрату самого объекта. Настоящий самолет яв¬
ляется твердым телом и движется в газе, и модель является твердым
телом и обтекается газом. При этом вовсе не принципиально, что
самолет сделан из дюраля, а модель обычно из пластмассы, хотя и ее
можно сделать и из дюраля. Самолет движется в воздухе, а в гид¬
родинамическую трубу запускают иногда другой газ, но все равно
газ. То же самое можно сказать и об экспериментах над моделями
судов в бассейне. В бассейн тоже не всегда заливают воду. Так, для
более легкого наблюдения эффектов вязкости можно залить глицерин,
а для наблюдения эффектов турбулентности какую-нибудь жидкость
с малой вязкостью. Но все равно это жидкость, подобная воде. Все эти
модельные эксперименты основаны на принципах подобия.
Но модельные эксперименты могут быть и субстратнонеподобны¬
ми. В этих случаях субстрат модели очень отличается от субстрата
моделируемого объекта. Примером таких моделей могут быть элек¬
тромеханические модели, когда колебательные движения механиче¬
ской системы моделируются колебаниями токов (напряжений) в элек¬
трическом контуре. При этом массе соответствует индуктивность,
упругой пружине — емкость, вязкому сопротивлению — резистор
и пр. Книга Гарри Ф. Ольсена «Динамические аналоги» посвящена
такого рода аналогиям. Я помню, что в 50-е годы на Физтехе в каждом
билете по аналитической механике была задача на такую аналогию.
Другим примером является широко используемая в практике гидро¬
Методы научного познания
99
строительства электрогидродинамическая аналогия (ЭГДА). В этой
аналогии потенциальное движение жидкости, в особенности просачи¬
вание жидкости через грунт в гидротехнических сооружениях, моде¬
лируется протеканием тока в не очень хорошем проводнике. В конце
40-х — начале 50-х годов движение электронов в электровакуумных
приборах моделировалось при помощи распределения потенциала
в электролитической ванне. Все это — примеры субстратнонеподоб¬
ных модельных экспериментов.
И здесь необходимо отметить принципиальное отличие модель¬
ных экспериментов от натурных. Натурный эксперимент, когда он
поисковый, вообще говоря, не требует наличия предварительного
теоретического знания. Но модельный эксперимент обязательно свя¬
зан с весьма развитым предварительным теоретическим знанием. Мы
должны знать, что законы поведения модели и моделируемого объек¬
та аналогичны. И мы должны знать, до каких пределов эта аналогия
простирается, т. е. при каких условиях она нарушится. Так, в экспе¬
риментах в аэродинамической трубе и в гидродинамическом бассейне
условием подобия является равенство ряда безразмерных чисел —
критериев подобия — числа Рейнольдса, числа Маха, числа Стру-
халя, числа Пекле и т. д. И при этом надо иметь в виду, что в теории
подобия есть теорема, утверждающая, что при изменении размеров
системы все числа не могут быть одновременно сделаны одинаковыми.
То есть подобие никогда не бывает полным. В электрогидродинами-
ческой аналогии подобие нарушится, с одной стороны, при больших
напряжениях, когда начинается пробой, а с другой — при больших
скоростях движения жидкости, когда начинается турбулентность
и движение перестает быть потенциальным.
Третий признак разделения экспериментов — по характеру их
выполнения. По этому признаку эксперименты можно разделить на
однофакторные и многофакторные. Однофакторный эксперимент
проводится так, что все параметры исследуемого объекта фиксиру¬
ются, кроме одного, который и изменяется. В прошлом веке это еще
называли методом единственного различия. Соответственно в мно¬
гофакторном эксперименте одновременно изменяются несколько
параметров.
Многофакторный эксперимент метрически выгоднее однофактор¬
ного. В многофакторном эксперименте ошибка (дисперсия статисти¬
ческого значения) измерения, грубо говоря, во столько раз меньше,
чем в однофакторном, во сколько раз больше параметров меняется од¬
новременно. В связи с этим даже существует математическая теория
планирования эксперимента, в которой можно решить, как провести
многофакторный эксперимент в соответствии с некоторым крите¬
рием оптимальности (критерии могут быть разными — требование
минимальности числа опытов для достижения максимума какой-то
величины, требование минимальности числа опытов для заданной
точности ит. д.).
100
Лекции по теории познания и философии науки
Среди авторов, занимающихся теорией планирования эксперимен¬
та, распространилась точка зрения, согласно которой однофакторный
эксперимент безнадежно устарел и должен быть полностью заменен
многофакторным. Я же хочу сказать, что, несмотря на очевидную
метрическую выгодность многофакторного эксперимента, однофак¬
торный обладает решающим достоинством. При выполнении одно¬
факторного эксперимента мы можем сравнительно легко найти (уга¬
дать) эмпирическую закономерность. Тогда как в многофакторном
эксперименте уже при 4-5 факторах задача становится безнадежной.
Попробуйте «полазить» в 5-мерном пространстве даже при помощи
компьютера! Таким образом, если многофакторный эксперимент об¬
ладает метрическими преимуществами, то однофакторный имеет
гносеологическое преимущество.
И поэтому, несмотря на все широковещательные заявления, кото¬
рые мне приходилось слышать более двадцати лет назад, однофактор¬
ный эксперимент продолжает оставаться основным видом научного
(познавательного) эксперимента. При этом исследователи проявляют
большое хитроумие и изобретательность в организации эксперимен¬
та так, чтобы он был действительно однофакторным. Даже в самых,
казалось бы, безнадежных ситуациях, когда изменение каких-то
факторов просто невозможно блокировать, они умеют находить не¬
ожиданный выход.
Приведу пример: исследуется скорость химической реакции на
катализаторе как функция от концентрации реагентов при постоян¬
ной температуре. Но реакция экзотермическая, и при ее протекании
температура реагентов и катализатора растет. Можно ли создать си¬
туацию с фиксированной температурой? Оказывается, можно — это
так называемый циркулярно-проточный метод, когда газовая смесь
реагентов проходит очень тонкий слой катализатора и разогревается
очень слабо. Но при этом и изменения концентрации веществ незамет¬
ны. Тогда прогоним смесь по замкнутому контуру много раз, охлаж¬
дая ее после слоя катализатора до фиксированной температуры.
Так что я опять хочу отметить, что именно однофакторный экс¬
перимент является основным видом научного познавательного экс¬
перимента. Вместе с тем в инженерной деятельности, когда нужно
быстро получить практический результат (например, найти опти¬
мальный режим), а вопрос о знании механизма процесса является
второстепенным, многофакторный эксперимент имеет несомненные
преимущества перед однофакторным.
И наконец, последний признак, который я хотел бы выделить —
это степень выполнимости эксперимента. Я буду называть экспери¬
мент стопроцентно выполнимым, если мы можем оказать на объект
любое действие, не заботясь о его последствиях для самого объекта,
вплоть до его уничтожения. Рассмотрим, например, полупроводни¬
ковый диод или транзистор. Можем мы подать на него такой ток, что
он сгорит? Конечно, можем. Более того, мы обязательно это сделаем
Методы научного познания
101
и причем много раз, чтобы выяснить, какой же силы ток он выдер¬
живает. Если же по той или иной причине мы не можем оказать на
объект любое действие, то эксперимент я буду называть нестопро¬
центно выполненным.
В нашем курсе мы уже встречались с ситуациями, когда экспери¬
мент стопроцентно невыполним. Например, ситуация в астрофизике
и космологии. В этих случаях мы вынуждены ограничиться наблюде¬
нием. Но спустимся на более низкий уровень — уровень планеты Зем¬
ля. Геофизики довольно часто проводят эксперименты по изучению
Земли — зондируют Землю радиоволнами или сейсмическими воздей¬
ствиями. В последнем случае в какой-то точке Земли взрывают заряд
и наблюдают распространение сейсмической волны. Но здесь уже
приходится соблюдать осторожность. Был случай, когда английские
геофизики взрывали на дне Северного моря небольшой заряд — около
10 тонн тротила, а сейсмические станции Европы зарегистрирова¬
ли толчки силой в несколько баллов по шкале Рихтера. Оказывает¬
ся, на Земле есть точки, «хвататься» за которые опасно. И, конечно
же, никто не станет взрывать ядерный заряд в жерле вулкана, хотя
в голову это приходит. Здесь мы встречаемся уже не с техническими
ограничениями, а, скорее, с этическими. Нельзя экспериментиро¬
вать с таким объектом, как Земля, если это сопряжено с опасностью
для людей.
От Земли перейдем к макроскопическим объектам малых и сред¬
них размеров. С неживыми объектами — транзисторами, электриче¬
скими и механическими системами — все понятно. Но как быть с жи¬
выми объектами? С вирусами, бактериями, насекомыми дело обстоит
просто: биологи экспериментируют с ними стопроцентно. А как быть
с животными, особенно высшими? Можно ли стопроцентно экспери¬
ментировать с собаками, обезьянами? И здесь мы опять имеем дело не
с технической, а с этической проблемой. Я хочу отметить очень боль¬
шую неоднозначность решения этого вопроса. Сами биологи, по-мо¬
ему, не очень склонны ограничивать свои исследования. Но мораль¬
ное сознание общества нередко негативно оценивает стопроцентное
экспериментирование над животными. Таких экспериментаторов
называют вивисекторами, подвергают моральному, а иногда и юри¬
дическому осуждению. Я надеюсь, что вы помните замечательный
роман Герберта Уэллса «Остров доктора Моро», в котором выведен
такой вивисектор, изгнанный из общества.
И, наконец, последним объектом изучения в этой цепи является
человек. Здесь позиция однозначная: стопроцентное экспериментиро¬
вание над людьми запрещено. Запрещено и этически, и юридически.
Это всегда квалифицируется как преступление.
На этом мы заканчиваем обсуждение методов научного познания
эмпирического уровня. И в заключение я хочу коснуться двух часто
встречающихся понятий — «мысленный эксперимент» и «матема¬
тический (численный) эксперимент». Я не буду рассматривать эти
102
Лекции по теории познания и философии науки
очень важные методы в данном разделе, поскольку они не являются
методами познания эмпирического уровня, а полностью относятся
к теоретическому уровню. И слово «эксперимент» в их названиях
следует понимать как метафору и писать в кавычках.
3.3. Методы теоретического уровня познания
3.3.1. Индукция как научный метод, ее осмысление
в философии науки и роль гипотез
Мы уже говорили о методе индукции как о методе обобщения,
перехода от частных случаев к общим положениям. Сама идея ин¬
дукции как фундаментального метода познания была выдвинута
Ф. Бэконом в начале XVII века. Причем Бэкон, развивая эту идею,
трактовал индукцию как сложный многоступенчатый процесс.
Он очень резко критиковал прежнюю практику, состоявшую в пере¬
ходе от двух-трех частных подходящих случаев сразу ко всеобщим
сверхобобщениям и предлагал постепенный многоступенчатый про¬
цесс. После Ф. Бэкона понятие индукции заняло очень прочное место
в сознании ученых. Развитием приемов индуктивного обобщения
и их применением в конкретном научном познании занимались та¬
кие выдающиеся ученые, как Роберт Бойль и Исаак Ньютон. Книга
Р. Бойля «Химик-скептик», основанная на идеях Ф. Бэкона, стала
началом научной химии. Особенно четко индуктивистская концепция
Ф. Бэкона была развита в методологии И. Ньютона. И. Ньютон рас¬
сматривал обобщения самого высокого уровня как фундаментальные
принципы, на основе которых должна строиться вся наука. Такой
подход получил название «метода принципов».
И вот теперь поставим вопрос: чему противостоит идея индукции?
Дедукции? Да ничего подобного! Индукция противостоит дедукции
только в гегелевском «диалектическом методе». А в реальности ин¬
дукция — это просто способ получения более или менее широких
обобщений, которые могут быть затем использованы в дедуктивных
умозаключениях. И опять мы возвращаемся к вопросу: чему же про¬
тивостояла идея индукции? Оказывается — гипотезе.
Это противостояние обозначилось в начале XVIII века, когда
И. Ньютон произнес свой знаменитый лозунг «гипотез не измыш¬
ляю». И с этого времени шесть или семь поколений физиков настой¬
чиво его повторяли. Таким образом, в сознании естествоиспытателей
XVIII — начала XIX века закрепилось противопоставление индук¬
ции и гипотезы и понимание индукции как единственно правильного
обоснования науки.
Ситуация в какой-то мере парадоксальная. Ее парадоксальность
состоит в том, что естествоиспытатели выдвигали гипотезы и пользо¬
вались ими. И сам И. Ньютон выдвинул и развивал корпускулярную
гипотезу света. Но при этом к гипотезам относились как к чему-то
Методы научного познания
103
неполноценному. Даже когда гипотеза использовалась, то считалось,
что это временное средство вроде строительных лесов, которые нужно
как можно скорее убрать, т. е. дать результату «строгое» индуктивное
обоснование.
Иными словами, в XVII — начале XIX века господствовала индук-
тивистская модель научного познания. В XVII — начале XVIII века
наиболее видными представителями этой позиции были английские
естествоиспытатели. В XVIII и начале XIX века эта позиция полно¬
стью доминировала в английской науке, но крупнейшими ее пред¬
ставителями уже стали французские физики — Шарль Огюстен Ку¬
лон ( 1736-1806), Андре Мари Ампер (1775-1836), Жан Батист Био
(1774-1862). Именно Ж. Био наиболее активно продолжал и развивал
идеи Ф. Бэкона и И. Ньютона.
В 30-х — 40-х годах прошлого века ситуация начинает меняться,
но индуктивистская концепция все еще остается доминирующей. Так,
в середине XIX века в Англии любые отрасли естествознания назы¬
вали индуктивными науками. И даже в начале XX века эта позиция
оставалась еще очень влиятельной. Индуктивистской концепции при¬
держивался весь первый позитивизм и в значительной мере — второй
позитивизм. Так что господство индуктивистской концепции продол¬
жалось больше двух столетий.
Необходимо отметить, что естествознание XVIII и начала XIX
века было очень индуктивистским. Основным направлением позна¬
ния было накопление опытных данных и их индуктивное обобще¬
ние. В этом аспекте индуктивистский подход действительно отражал
научную практику. Однако во второй четверти XIX века развитие
науки начинает демонстрировать ограниченность индуктивистского
подхода. Уже в процессе создания О. Френелем волновой теории све¬
та принципиальную роль сыграла гипотеза поперечности световых
волн. Но наиболее явной стала роль гипотезы в научном познании
в процессе создания теории электромагнитного поля.
Попробуем представить себе, как выглядело бы развитие теории
электромагнитных явлений в «индуктивистском исполнении». Это
было бы измерение сил, действующих между зарядами в духе Кулона
или между токами в духе Ампера, обобщение этих измерений в общие
выражения (кстати, именно такую программу пытались реализовать
немецкие физики — Франц Эрнст Нейман (1798-1895) и Вильгельм
Эдуард Вебер (1804-1891).
Но развитие физики электромагнетизма пошло по другому — фа-
радеевскому пути. И решающую роль в этом развитии сыграла гипо¬
теза электромагнитного поля М. Фарадея. Несомненно, что она имела
известные эмпирические основания, но это была именно гипотеза,
а не индуктивное обобщение опытных данных.
Дальнейшее развитие физики электромагнитных явлений в ра¬
ботах Джеймса Клерка Максвелла (1831-1879) также связано с ис¬
пользованием гипотез. Опять-таки посмотрим, как выглядели бы
104
Лекции по теории познания и философии науки
уравнения электромагнитного поля, если бы к ним подошли как к ин¬
дуктивным обобщениям.
Здесь я, конечно, допускаю колоссальную модернизацию, когда
записываю уравнения для электромагнитного поля, поскольку введе¬
ние представлений о поле уже не укладывается в рамки индуктивного
подхода. Но все же ... Я буду писать уравнения для вакуума, когда
D = Е и В = Н.
Уравнение divE = 4πρ совместно с формулой F = qE можно рассмат¬
ривать как индуктивное обобщение закона Кулона.
Уравнение div Н = О представляет собой индуктивное обобщение
эмпирического факта отсутствия магнитных зарядов (мы не касаемся
сейчас гипотезы Дирака о монополях).
4 7Г
Уравнение rot Я = —j. Это закон Био-Савара-Лапласа, представ-
с
ляющий собой индуктивное обобщение исследований типа Ампера.
„ ldH
И наконец, уравнение rot Е — есть выражение индуктивно
полученного закона Фарадея.
Итак,
div
div
rot
rot E -
dt
E = 4πρ,
H = 0,
4тг
H = — j,
c
1 dH
c dt
Таково индуктивное (c учетом оговорки о том, что представление
о поле уже есть гипотеза) обобщение опытных данных. Но есть ли это
уравнения Максвелла? Вы сами знаете, что нет! Для того чтобы по¬
лучить уравнения Максвелла, нужно в третьем уравнении ввести до¬
полнительное слагаемое — ток смещения Максвелла —— . Введе-
с dt
ние этого слагаемого не является индуктивным обобщением никаких
опытных данных (по крайней мере того времени) — это типичная
гипотеза и, как мы увидим дальше, гипотеза математическая. Основа¬
нием для ее введения является незамкнутость системы уравнений без
тока смещения, выражающаяся в том, что не получается правильного
выражения для закона сохранения заряда.
Таким образом, в науке XIX века происходит изменение отноше¬
ния к гипотезам.
Следует отметить, что в философии понимание роли гипотез в на¬
учном познании началось даже раньше, чем в самой науке. Я имею
в виду работы И. Канта. Этот мыслитель подчеркивал важность ги¬
потез и даже дал великолепное определение того, что такое гипотеза:
гипотеза — это обоснованное предположение. Именно обоснованное,
Методы научного познания
105
а не любое предположение вообще. Но все же изменение отношения
к гипотезам есть результат самого внутринаучного развития. Это из¬
менение отношения к гипотезам находит отражение и в философии
науки. Уже в 80-х годах XIX века начинают появляться очень серьез¬
ные работы, посвященные методу гипотез в научном познании. Мне
в своей работе приходилось пользоваться книгой Эрнеста Навиля
«Логика гипотезы» (СПб, 1886). Заметьте — речь идет о логике раз¬
вития гипотезы.
Однако индуктивистский стиль мышления сохранял очень силь¬
ные позиции вплоть до начала XX века. Окончательное изменение
произошло с развитием физики микромира — возникновением моде¬
лей строения атома, электронной теории проводимости Джозефа Джо¬
на Томсона (1856-1940), Эрнеста Резерфорда, Нильса Бора — все это
стало окончательным утверждением гипотезы как важнейшего метода
научного познания. И в связи с этим я не могу не упомянуть об исклю¬
чительно интересной работе Анри Пуанкаре «Наука и гипотеза».
Изменения в физике в начале XX века привели к тому, что «маят¬
ник качнулся в противоположную сторону». Если в XVIII — первой
половине XIX века и даже позже господствовала индуктивистская
модель науки, то в 20-е годы нашего века она была полностью вытес¬
нена в философии науки гипотетико-дедуктивной моделью.
Гипотетико-дедуктивная модель научного познания состоит в том,
что основным способом развития науки являются гипотезы, из кото¬
рых дедуктивным способом получаются следствия. И эти следствия
в свою очередь проверяются опытом. При этом вопрос о возникно¬
вении и обосновании гипотезы принципиально не рассматривается,
в частности не ставится проблема отношений гипотезы и индукции.
Чрезвычайно резко гипотетико-дедуктивная идеология была выра¬
жена в обсуждавшейся ранее позиции А. Эйнштейна: теория явля¬
ется свободным творением разума и только проверяется при помощи
эксперимента.
Наибольшее распространение гипотетико-дедуктивная модель по¬
лучила в неопозитивизме. С этой моделью довольно сильно связана
концепция науки К. Поппера.
Вообще говоря, господство в неопозитивизме гипотетико-дедук¬
тивной модели часто вызывает недоумение. Позитивизм первого
и второго периода был очень сильно связан с индуктивистским стилем
мышления. В позитивизме первого периода он вообще безраздельно
господствовал. В этот период все разделы естествознания называли
индуктивными науками. Так почему же в неопозитивизме восторже¬
ствовала гипотетико-дедуктивная модель?
Для того чтобы это понять, надо вспомнить, что в неопозитивизме
сильно доминировала формальная логика. Математическую логику
неопозитивизм провозгласил инструментом философского анали¬
за знания. Но индуктивные умозаключения, рассуждения по ана¬
логии не укладываются в формально-логические схемы. Поэтому
106
Лекции по теории познания и философии науки
неопозитивисты принципиально отказывались учитывать и рассмат¬
ривать индукцию как важную часть методологии науки. Видный
представитель неопозитивизма, лидер Венского кружка научной фи¬
лософии Мориц Шлик (1882-1936) презрительно называл индуктив¬
ный подход всего лишь упорядоченной работой гадальщика. Именно
этот ультралогицизм неопозитивизма обусловил господство в нем
гипотетико-дедуктивного подхода.
В философии науки периода 20-х — 60-х годов XX века господ¬
ство гипотетико-дедуктивной модели научного знания выражалось
в том, что о методе индуктивного обобщения в работах по методоло¬
гии науки просто не было упоминаний. Не появлялись исследования
по изучению и развитию метода индукции. Некоторым исключением
была советская философия, в которой о методе индукции говорилось
всегда. Однако серьезных разработок все же не было и здесь. Индук¬
ция фигурировала главным образом в контексте единства и борьбы
противоположностей — индукции и дедукции.
В последние три десятилетия положение снова изменилось и при¬
шло, так сказать, к разумному равновесию. Метод индукции снова
стал обсуждаться в философии науки, а гипотетико-дедуктивная
модель научного знания не то чтобы вообще исчезла из философии
науки, но заняла какое-то странное положение. Она стала исполь¬
зоваться в качестве «отрицательного эталона». Ее рассматривают
для того, чтобы показать, какими преимуществами обладают новые
модели по сравнению с гипотетико-дедуктивной.
Но, пожалуй, наиболее важным оказалось понимание того, что само
индуктивное обобщение является гипотезой, подлежащей проверке. То
есть индукция является способом формирования гипотезы.
Общим итогом нашего обсуждения является утверждение о прин¬
ципиальной важности гипотезы как метода научного познания.
Не разделяя крайностей гипотетико-дедуктивной модели, можно
согласиться, что именно гипотезы являются основным методом раз¬
вития теоретического уровня научного знания.
Обсуждение гипотезы как метода научного познания является
темой следующего раздела.
3.3.2. Гипотеза как метод научного познания
Начиная обсуждение гипотезы как метода научного познания,
я хочу обратиться к содержанию этого понятия, к вопросу о том, что
такое гипотеза? Я считаю, что определение, данное И. Кантом, пол¬
ностью раскрывает его: гипотеза — это обоснованное предположение.
Заметьте: не любое предположение, а именно обоснованное. Следова¬
тельно, не любое предположение заслуживает высокого имени гипоте¬
зы. Например, предположение, что «на планете Эпсилон» в созвездии
Тау Кита живут «тау-китяне, которые размножаются почкованием»,
никак не может быть названо гипотезой.
Методы научного познания
107
Что же можно назвать обоснованием, которое и делает предполо¬
жение гипотезой?
Прежде всего, гипотеза должна решать какие-то реальные пробле¬
мы, возникающие при развитии науки. Если предположение ничего
не решает, то это никакая не гипотеза. Кроме того, очень желательно
указать дополнительные основания — почему выбирается именно
эта гипотеза. Это очень нужно в тех случаях, когда для решения ка¬
кой-нибудь проблемы может быть предложено несколько различных
гипотез. И наконец, значительным моментом является указание на
то, как эту гипотезу можно проверить. В дальнейшем этот аспект мы
еще раз будем обсуждать в разделе, посвященном методологическим
принципам, а именно принципу проверяемости.
Рассмотрим вкратце, какие типы гипотез используются в научном
познании. Мой обзор никоим образом не претендует на полноту, но
все же я думаю, что выделенные типы чаще всего встречаются в про¬
цессе познания.
Простейшим типом гипотезы являются гипотезы о характере кон¬
кретной функциональной формы эмпирической зависимости (прямая,
парабола, экспонента и пр.). Такого рода гипотезы проверяются ста¬
тистической проверкой по критерию «хи-квадрат» Пирсона. Этот тип
гипотез наименее интересен в гносеологическом смысле.
Вторым, более сложным типом, являются гипотезы о наличии
у каких-либо уже известных науке объектов пока еще неизвестных
свойств или характеристик. Этот тип гипотез интересен тем, что в них,
как правило, речь идет об объектах второго, третьего и более высоких
эмпирических уровней, то есть о таких, которые в феноменалистиче-
ской позитивистской концепции квалифицируются как фиктивные
интерфеномены. Но в реально существующей науке именно гипоте¬
зы о свойствах такого рода объектов играют наиболее важную роль
в развитии науки.
Классическим примером гипотезы этого типа является предполо¬
жение о спине электрона. Напомню коротко о том, как она возникла
и сформировалась. К осени 1924 года знания физики об электроне
были весьма обширными. В частности, уже было хорошо извест¬
но квантование состояний электронов в атомах по трем квантовым
числам — главному (п), орбитальному (/) и магнитному (т). На этом
пути были достигнуты очень большие успехи в объяснении атомных
спектров. Однако оставались весьма серьезные трудности, связанные
с объяснением аномального эффекта, открытого Питером Зееманом
(1865-1943) (эффект Зеемана в слабых магнитных полях), в частно¬
сти, не имела объяснения дублетная структура спектральных линий.
Следует заметить, что еще в 1922 г. Альфред Ланде (1888-1975) при
построении векторной модели атома пытался использовать полуцелые
значения магнитных квантовых чисел. Обобщая эти попытки, Вольф¬
ганг Паули (1900-1958) осенью 1924 г. выдвинул гипотезу о том, что,
кроме трех известных квантовых чисел (η, I, т), электрон обладает
108
Лекции по теории познания и философии науки
еще и четвертым квантовым числом, которое может принимать толь¬
ко два значения. Связь четвертого квантового числа с расщеплением
спектральных линий в магнитном поле позволяла продолжить эту
идею и связать его с наличием у электрона магнитного момента, что
привело в 1925 г. Джорджа Юджина Уленбека (1900-1974) и Самю¬
эля Абрахама Гаудсмита (1902-1978) к гипотезе спина электрона.
Третьим типом (или классом) гипотез являются гипотезы о суще¬
ствовании еще неизвестных объектов, но с какими-то известными
характеристиками. Такого рода гипотезы даже более сильно связаны
с теоретическим опосредованием, чем гипотезы второго типа. И воз¬
ражения феноменалистов чаще всего обращались именно против та¬
ких гипотез (вспомним, как яростно отвергал существование атомов
Э. Мах). Классическим примером этого типа гипотез является гипо¬
теза нейтрино. Напомню вам, как она возникла. Исследования яв¬
ления /3-распада атомных ядер показали, что энергетический спектр
/3-электронов является непрерывным и имеет вид, схематически пред¬
ставленный на рис. 1-3.
Рис. 1-3. Спектр ядерного ß-распада
В то же самое время уже было хорошо известно, что все атомные
и субатомные переходы имеют дискретный характер и дают очень
четкие дискретные линии. Так, дискретными являются и о-распад,
и 7-переходы. На общем «фоне» этой дискретности непрерывность
спектра /3-электронов выглядела чем-то очень странным. Такая
странность побудила Н. Бора выдвинуть гипотезу о том, что в явле¬
ниях /3-распада нарушается закон сохранения энергии. Точнее, что
он выполняется только в «среднем» для некоторого среднего значе¬
ния энергии Е , но относительно этого среднего значения энергия
в индивидуальных актах распада может отклоняться как в одну, так
и в другую сторону.
Методы научного познания
109
В противовес этой гипотезе В. Паули (1900-1958) выдвинул дру¬
гую, а именно, что энергия, выделяющаяся в индивидуальном акте
распада, всегда одинакова и равна Етах (закон сохранения энергии
выполняется строго), но во время /3-распада, кроме электрона, ро¬
ждается еще одна частица, обладающая энергией. Таким образом,
полная энергия распада Е делится между электроном и этой ги¬
потетической частицей, что и приводит к непрерывности спектра.
Сама эта новая частица нейтральная и не вызывает ионизации (не
оставляет следов в камере Вильсона), а также обладает очень боль¬
шой проникающей способностью (очень слабым взаимодействием).
Вольфганг Паули называл эту частицу «маленький нейтрончик»,
а Энрико Ферми предложил название «нейтрино». В данной гипоте¬
зе нейтрино — это еще не извести ый объект, но обладает известным
свойством — энергией.
Следует сказать, что сам В. Паули был недоволен своей гипотезой.
Он говорил, что сделал ужасное для физика предположение — пред¬
положил существование объекта, который никогда не будет обнару¬
жен. Как вы знаете, поглощение нейтрино было зарегистрировано
через 20 лет в опытах, где использовался интенсивный поток нейтри¬
но от реактора. Таким образом, В. Паули оказался неправ в оценке
собственной гипотезы. Причем эту неправоту можно было предвидеть
заранее. Ведь эмпирическое значение константы /3-распада было уже
известно и можно было уже в то время указать условия, при которых
наблюдение поглощения нейтрино станет возможным.
Однако первое подтверждение гипотезы Паули было получено еще
раньше. В силу общих законов нейтрино, коль скоро оно обладает
энергией, должно обладать также и импульсом (энергия есть четвер¬
тая компонента 4-вектора энергии-импульса). Это означает, что, если
при /3-распаде испускается не только электрон, но еще и нейтрино,
треки электрона и ядра отдачи будут неколлинеарны. И эта некол-
линеарность треков была обнаружена весьма скоро.
Гипотезы второго и третьего типов исключительно широко ис¬
пользуются в научном познании, и я думаю, что каждый из вас мо¬
жет привести множество примеров такого рода из своей собственной
области науки.
Четвертый тип гипотез, которые я хотел бы выделить, это мате¬
матические гипотезы. Математические гипотезы характеризуются
тем, что предположение сразу вводится в виде математического вы¬
ражения. Наиболее часто этот тип гипотез встречается в виде мо¬
дификации уравнения, описывающего какой-либо процесс. Такая
модификация обычно состоит в том, что в уравнение вводится до¬
полнительный член. Реже такой модификацией является изменение
степени. Эти варианты математических гипотез являются наиболее
важными (и интересными с методологической точки зрения).
Довольно часто математическая гиптеза выступает в виде кон¬
струирования математического выражения на основе соображений
по
Лекции по теории познания и философии науки
размерности. Но этот случай не очень интересен и мы рассмотрим
самый распространенный вариант — введение в уравнение дополни¬
тельных членов. Именно к этому типу относится уже обсуждавшаяся
гипотеза тока смещения Максвелла. Как вы помните, она состояла
в том, что в одно из уравнений был просто дописан дополнительный
IdE
член ——■
с dt
Интерес подобного рода гипотез состоит в том, что интерпретация
таких дополнительных членовдалеко не всегда ясна в момент введе¬
ния гипотезы. В таких случаях решение проблемы интерпретации
откладывается на более позднее время. Мы всегда надеемся, что такая
интерпретация (физический смысл) будет найдена.
В связи с этим я хочу рассмотреть исключительно интересный
случай математической гипотезы — получение Планком знаменитой
формулы распределения плотности энергии излучения абсолютно
черного тела по частотам
_8 πι/2 hu
съ exp[hu/kT]-\
В большинстве книг по истории физики (я думаю, что и вам так го¬
ворили) утверждается, что М. Планк получил эту формулу, сделав ин¬
терполяцию между формулами Рэлея-Джинса и Вина. И сам М. Планк
говорил так в 1908 году. Однако в книгеГанса Георга Шепфа «От Кирх¬
гофа до Планка» (М., 1981) абсолютно аргументированно показано, что
это совершенно неверно. Путь М. Планка был совсем иным.
Начатые в конце 80-х годов исследования распределения плотно¬
сти энергии излучения черного тела обнаружили, что это распреде¬
ление очень напоминает максвелловское. Это позволило Вильгельму
Карлу Вину (1864-1928) в 1896 году предложить полуэмпирическую
формулу:
ut/ — Си3 ехр
au
Ύ '
В. Вин давал своей формуле довольно странное обоснование. Он
предположил, что молекулы газа, которые движутся в полости и име¬
ют максвелловское распределение, излучают с частотой и интенсив¬
ностью, зависящей от скорости.
М. Планк был неудовлетворен таким обоснованием и поставил
перед собой задачу получить формулу Вина, не прибегая к модельным
гипотезам, а используя только термодинамический подход. Обра¬
тим внимание на то, что в постановке задачи Планком чувствуется
сильное влияние индуктивистского стиля мышления: модельные
гипотезы представлялись ему недостаточно строгими, тогда как тер¬
модинамика, основанная на индуктивно обоснованных принципах,
рассматривалась как эталон строгости.
Методы научного познания
111
М. Планку не удалось полностью реализовать программу «безмо-
дельного» чисто термодинамического вывода формулы Вина. Но вме¬
сто модели молекулы, излучающей с частотой v ~ V2, он использует
модель дипольного излучателя Герца с затуханием, находящегося
в электромагнитном поле излучения, отдельного монохроатического
линейно поляризованного пучка.
При этом М. Планк исходит из идеи необратимости процесса из¬
лучения осциллятора, связывает эту необратимость со вторым зако¬
ном термодинамики и вводит температуру и энтропию одного осцил¬
лятора и пучка излучения. По сути дела, он рассматривает средние
значения коллектива осцилляторов, подчиняющихся статистике
Больцмана.
Таким образом, М. Планк получает два уравнения:
ds _ 1
dU~ Τ’
d2s _ a
~dÜJ~~Ü'
Первое уравнение есть чисто термодинамическое (опрделение эн¬
тропии, или иначе — температуры), а второе — следствие статисти¬
ческой модели.
Интегрируя эти уравнения, М. Планк получил формулу излучения
Вина. Это произошло в начале 1900 года, и в том же самом году не¬
мецкие экспериментаторы надежно установили отклонения от закона
Вина в области больших длин волн (малых частот). Для того чтобы
разрешить это противоречие, М. Планк идет по пути модификации
уравнения для энтропии
d2s _ а
~dU2~~ U + bU2'
Интегрируя это уравнение (совместно с ds/dU=l/Т), Планк по¬
лучает свое знаменитое распределение, очень точно описываю¬
щее распределение плотности энергии излучения черного тела.
То есть Планк использовал типичную математическую гипоте¬
зу — вписал в уравнение для энтропии дополнительный (квадратич¬
ный) член.
Сам М. Планк не был вполне удовлетворен таким выводом. Он
считал, что такая модификация несет в себе слишком большую про¬
извольность, и после 1906 г. предпочитал говорить об интерполяции
формул Вина и Рэлея-Джинса. Такая интерполяция представлялась
ему более «индуктивистской». Для нас в конце XX века прием План¬
ка отнюдь не выглядит столь странным — ну, подумаешь, большое
дело — ввели первую нелинейную поправку. Мы уже привыкли к это¬
му. Но во времена Планка, я напоминаю, влияние индуктивистской
идеологии было еще очень велико.
112
Лекции по теории познания и философии науки
Обратимся, однако, к более интересному аспекту гипотезы План¬
ка. Я уже говорил, что нередкой является ситуация, когда интер¬
претация нового введенного в уравнение члена отсутствует, и тогда
возникает проблема. Именно так обстоит дело в гипотезе Планка.
Каков физический смысл дополнительного члена? И М. Планк обна¬
ружил, что если вычислять больцмановскую статистическую сумму
осциллятора, то нужно перейти от интегрирования по непрерывному
множеству возможных энергий осциллятора к дискретному сумми¬
рованию по энергиям E=nhv. Так в физику вошло квантование энер¬
гии осциллятора, что стало началом квантовой теории. Вы видите,
к какому грандиозному результату привела сравнительно простая
модификация уравнения!
Этот пример превосходно иллюстрирует два аспекта познаватель¬
ной деятельности:
- очень высокую эффективность метода математических ги¬
потез;
- принципиальную важность решения проблемы интерпретаиии.
о которой мы говорили, когда характеризовали структуру на¬
учной теории.
Последним типом гипотез, который я намерен рассмотреть, явля¬
ются сложные гипотезы, какими являются концепции. О концепциях
как гипотетических конструкциях мы уже говорили, когда противо¬
поставляли теорию и концепцию. Теперь я намерен несколько больше
сказать о структуре концепции.
Обычно гипотезы выражаются в форме одного предположения,
которое имеет довольно четкий характер. Возможные изменения
в рамках этого предположения невелики. В отличие от этих типов,
концепции включают в себя, как правило, несколько предположе¬
ний, и эти предположения носят более «свободный» характер, то
есть допускают довольно значительные вариации. Эта вариативность
обеспечивает концепциям довольно большую гибкость, возмож¬
ность приспосабливать их к изменениям в эмпирическом материале.
Очень часто (может быть, даже почти всегда) концепции включают
в себя широкие обобщения, основанные на эмпирических данных.
В этом аспекте концепции более «индуктивны», нежели другие виды
гипотез.
Классическим примером концепции является эволюционная кон¬
цепция Ч. Дарвина (или в современном варианте — синтетическая
«теория» эволюции). Концепция Дарвина основана на очень боль¬
шом эмпирическом материале сравнения форм биологических видов.
Индуктивным обобщением является утверждение о близости форм
биологических видов и о наличии рядов близостей. Далее следует
гипотеза, решающая проблему этих близостей — гипотеза о том, что
эта близость является следствием биологической эволюции — проис¬
хождения одних видов от других. Следующее предположение — это
Методы научного познания
113
предположение о механизме закрепления (или не закрепления) изме¬
нений — гипотеза естественного отбора. Что же касается механизма
возникновения самих изменений, то здесь Ч. Дарвин сам испытывал
колебания между идеей резкого мутационного изменения и ламарки¬
стской идеей медленных плавных изменений.
То обстоятельство, что концепции содержат обычно несколько
предположений, придает им характер достаточно развитых сис¬
тем. Но это же и делает концепции уязвимыми с гносеологиче¬
ской точки зрения — каждое предположение, входящее в концеп¬
цию, требует отдельного анализа и обоснования. Это обстоятель¬
ство чаще всего является поводом для сомнения в состоятельности
концепции.
И здесь мы снова обращаемся к вопросу об обосновании гипотез.
Основным моментом в обосновании гипотезы является указание на
то, какую познавательную проблему решает введение данной ги¬
потезы. Но введение предположения само создает познавательную
проблему. И тут появляется искушение решить эту новую пробле¬
му путем введения новой гипотезы. И таким образом может быть
выстроена целая пирамида, нагромождение гипотез. Очень многие
концепции как раз носят характер таких пирамид. Особенно это
характерно для концепций общества. В естествознании концепции
обычно выстраиваются достаточно осторожно, они включают два-три
независимых предположения, но в концепциях общества число таких
предположений может доходить до семи-восьми. В этом отношении
особенно показательна концепция Льва Николаевича Гумилева (1912-
1992). Число независимых предположений в ней с трудом поддается
учету.
В целом можно сказать, что наука «не любит» конструкций, вклю¬
чающих одновременно большое число независимых предположений.
Полностью отказаться от сложных концепций в научном познании
невозможно, но нужно стремиться не к наращиванию гипотез, а к ог¬
раничению их числа. Но самое главное состоит в абсолютной необхо¬
димости выполнить фундаментальные требования научного метода:
- Нельзя выдавать гипотезу (предположение) за знание.
- Нельзя гипотезу считать основанием для введения новой ги¬
потезы. Новую гипотезу надо рассматривать именно как не¬
зависимое предположение.
Оба эти требования являются категорическими, и их нарушения
немедленно выводят за рамки научности.
Вернемся к вопросу об обосновании гипотез. Собственно говоря,
обоснование гипотезы не может быть отделено от способа, метода ее
выдвижения. То есть речь все время идет о научном методе. Когда
речь идет о математических гипотезах, то в качестве обоснования
выбора (подчеркиваю — не доказательства, а именно обоснования),
114
Лекции по теории познания и философии науки
часто используются соображения, основанные на простоте и симмет¬
рии. Однако больший интерес представляют гипотезы, основанные
на индуктивных обобщениях. Их интересность связана с тем, что
такие обобщения обычно связаны с более широким аспектом, углом
зрения. В них весьма отчетливо выступает синтетическая функция
теоретического уровня.
Наиболее прозрачным является индуктивное обобщение самих
опытных фактов. При этом, конечно, не надо забывать о многоуров¬
невой иерархической структуре самих фактов. Обобщение может быть
сделано и на уровне первичных фактов, и на уровне фактов высокого
порядка. Приведем в качестве очень хорошего примера индуктивное
обобщение, сделанное на весьма высоком уровне.
Еще в конце 30-х годов нашего века В. Гейзенберг, осмысливая
одинаковость сильного (ядерного) взаимодействия протонов и ней¬
тронов, ввел предположение о том, что протон и нейтрон являются
разными состояниями одной частицы (потому и взаимодействие у них
одинаковое). Эта частица обладает характеристикой, которая была
названа «изотопическим спином» и которая, по аналогии с обычным
спином, может иметь только два значения «проекции в изотопиче¬
ском пространстве» Тг. Одной проекции соответствует состояние ней¬
трона, а другой — протона.
В дальнейшем эта гипотеза оказалась очень плодотворной для
классификации сильно взаимодействующих частиц. И понятие изо¬
спина Т и его «проекции» Т стало важным элементом теории.
В послевоенное время была введена еще одна характеристика —
барионное число В и связанный с ним гиперзаряд У.
Изучение сильно взаимодействующих частиц показало, что в ко¬
ординатах Y-Т г они группируются в семейства — октеты, декупле¬
ты. Причем в координатах Υ-Τζ эти семейства имеют очень интерес¬
ный вид:
i
к*
к0
•
к+
•
π“ η°
π°
π+
Ί
К
•
к°
•
Рис. 1-4а. Октет мезонов
Методы научного познания
115
AY
η
P
Σ~
Σ'
>
Τ
Αζ
Δ"
Рис. 1-46. Октет барионов
Δ
Σ’" Γ° Σ*+
η · ►
Τζ
• ·
ο Ω
Рис. 1-5. Декуплет барионов
Так вот, в одном из семейств типа декуплета не хватало вершины
треугольника.
Естественным индуктивным обобщением опытных данных яви¬
лась гипотеза о том, что пустующей вершине соответствует еще неот¬
крытая частица. Очень быстро эта частица была открыта и известна
как 4?~-гиперон. Этот тип гипотез — индуктивных обобщений доволь¬
но прозрачен.
Более сложный характер носят гипотезы, основанные на анало¬
гиях. Они интересны тем, что в них часто соединяются индуктивные
обобщения с элементами математической гипотезы.
Вообще говоря, использование аналогий очень широко распростра¬
нено в научном познании, и метод аналогий заслуживает самостоя¬
тельного изучения. Мы уже встречались с методом аналогий, когда
рассматривали модельные аналоговые эксперименты. Но в данном
разделе курса нас интересует использование аналогий на теорети¬
ческом уровне научного познания. На этом уровне использование
116
Лекции по теории познания и философии науки
аналогии состоит в перенесении закономерностей с уже изученного
класса (или области) явлений на еще неизученный. Этот прием об¬
ладает огромной мощью, и в целом все развитие науки связано с его
использованием.
Одним из первых применений метода аналогий была гипотеза
Гюйгенса о волновой природе света. Она основывалась на аналогии
между интерференцией волн на поверхности воды и наблюдаемыми
световыми явлениями. Хочу отметить, что волновая гипотеза Гюйген¬
са была выдвинута раньше, чем корпускулярная гипотеза Ньютона.
Однако понадобилось больше ста лет, чтобы эта гипотеза была раз¬
работана до волновой теории. Я думаю, что все вы помните об опти¬
ко-механической аналогии Гамильтона. В дальнейшем эта аналогия
сыграла огромную роль в развитии физики. Именно руководствуясь
этой аналогией, Эрвин Шредингер получил свое знаменитое уравне¬
ние. Метод аналогий был очень активно использован Дж. Максвеллом
при создании им системы уравнений электродинамики.
С еще одним очень интересным проявлением аналогии мы встре¬
тимся, когда будем изучать принцип соответствия в разделе курса,
посвященном методологическим принципам научного познания.
Я имею в виду то обстоятельство, что уравнения квантовой механи¬
ки можно получать по аналогии, заменяя в классических уравнениях
физические величины операторами. И, наконец, переход к квантовой
теории поля в начале 30-х годов нашего века был тоже сделан по ана¬
логии — поле было разложено на фурье-компоненты — элементарные
осцилляторы, а к этим полевым осцилляторам применены правила
квантования «обычного» осциллятора.
На этих примерах вы сами можете оценить значение метода ана¬
логий в развитии науки.
Использование аналогий на теоретическом уровне представляет
собой очень интересное проявление индукции. Обычно индукцию
рассматривают на уровне обобщения единичных фактов. Но исполь¬
зование аналогий представляет собой и обобщение на уровне законо¬
мерностей. Этот аспект индуктивного подхода изучен недостаточно
хорошо. Но я хочу напомнить, что еще в 1620 году Ф. Бэкон рассмат¬
ривал индукцию как сложный многоступенчатый процесс. Нижнюю
ступень образуют обобщения единичных фактов. На более высоком
уровне обобщению подвергаются уже не единичные факты, а обобще¬
ния низшего уровня, и происходит переход к обобщениям среднего
уровня. И далее, обобщения среднего уровня еще раз обобщаются
в высший уровень. Вообще говоря, можно выделить не три, а большее
число уровней, но этот вопрос нас сейчас не интересует.
Использование аналогий на теоретическом уровне научного позна¬
ния представляет собой индукцию высших ступеней. И здесь опять
мы видим глубокое единство методов индукции и гипотезы. Индук¬
ция, в особенности в форме аналогии, представляет собой способ фор¬
мирования гипотезы.
Методы научного познания
117
Используя аналогию как способ формирования гипотез, необходи¬
мо соблюдать общие требования научного метода. Первое и главное
из них состоит в том, что аналогия не может быть доказательством
правильности гипотезы. Аналогия является основанием для выдви¬
жения гипотезы, но проверяться гипотеза должна независимо от той
аналогии, на базе которой она была выдвинута. Второе требование
достаточно тесно связано с первым, хотя и не совпадает с ним полно¬
стью. Его содержание связано с тем, что почти все (может быть, даже
просто — все, но я буду осторожен и не категоричен — почти все)
аналогии не являются полными. Мы это уже видели на примере ма¬
териальных и субстратноподобных, и субстратнонеподобных анало¬
гий. Все они имеют какие-то границы применимости. В еще большей
степени это относится к теоретическим аналогиям. Именно по этой
причине аналогия может быть только основой для гипотезы.
Оба отмеченных аспекта известны достаточно давно. Афоризм
«аналогия — не доказательство» очень старый. А о неполноте анало¬
гий знал еще Аристотель. В рамках своего двузначного логического
подхода он квалифицировал любой вывод по аналогии как ошибоч¬
ный. Но я хочу еще раз отметить, что научный подход и научное мыш¬
ление не являются формально-логическими. Так, Аристотелю (судя
по его текстам) было просто неизвестно понятие приближенности
знания, а также понятие гипотезы как предположения, подлежащего
проверке. Но мы рассуждение «по аналогии» квалифицируем как
логичное, но не как доказательство.
Я хочу обратить ваше внимание на то, как тесно переплетаются
метод индукции, метод гипотез и метод аналогий. Это обстоятельство
вовсе не случайно. И мы еще будем говорить об этом подробнее. На¬
учный метод обладает очень мощным внутренним единством. Это не
просто совокупность эффективных приемов, это — научный метод, то,
что, собственно, и создает науку. Но к этому вопросу мы обратимся
при обсуждении методологических принципов научного познания.
А теперь я перейду к обсуждению четырех методов научного по¬
знания, замыкающих весь этот раздел курса — аксиоматического
метода, метода моделирования, метода «мысленного эксперимента»
и метода «математического эксперимента».
3.3.3. Аксиоматический метод в научном познании
Аксиоматический метод является исключительно методом тео¬
ретического уровня, в нем нет ничего, что носило бы эмпирический
оттенок. Смысл аксиоматического метода состоит в выделении фун¬
даментальных положений теории в качестве основных независимых
аксиом и дедуктивном построении всей остальной структуры теории
(кроме математического аппарата) на основе этой системы аксиом.
Я думаю, что для вас очевидна связь аксиоматического метода с гипо-
тетико-дедуктивистским подходом. И дефектность всей этой идеоло¬
гии, ее ограниченность выражается в ограниченности возможностей
118
Лекции по теории познания и философии науки
аксиоматического метода. Собственно говоря, в современной физике
нет ни одной полностью аксиоматизированной теории. Наиболее пол¬
ные попытки аксиоматизированного построения предпринимались
в термодинамике. Известны аксиоматики термодинамики Татьяны
Алексеевны Афанасьевой-Эренфест (1876-1964) и Каратеодори.
Следующая крупная попытка аксиоматизированного построения
теории была предпринята в 1960-е годы группой физиков-теорети-
ков с явным математическим уклоном (А. С. Вайтман, Р. Ф. Стритер,
H. Н. Боголюбов), которые попытались создать строго аксиомати¬
зированную квантовую теорию поля. На этом пути они надеялись
решить ряд трудностей, присущих неаксиоматизированной «фи¬
зической» квантовой теории поля. В 1960-1970-е годы было пред¬
принято несколько попыток построить аксиоматическую квантовую
теорию поля. Известны аксиоматики Вайтмана, Лемана-Симан-
цика-Циммермана, Хаага, Боголюбова. Эти аксиоматики иногда
значительно отличаются друг от друга. Основное отличие состоит
в отношении к таким динамическим переменным, как квантован¬
ные поля, выраженные при помощи операторов рождения и погло¬
щения. Одни аксиоматики включают в число аксиом определения
квантованных полей, другие стремятся к отказу от их использования
и замене их S-матрицей (матрицей рассеяния), матричными элемен¬
тами которой являются амплитуды перехода из одного состояния
в другое.
Существование разных систем аксиом затрудняет подробное рас¬
смотрение, поэтому я постараюсь в качестве примера выделить наи¬
более общие положения разных аксиоматик.
В качестве одного из основных во всех аксиоматиках фигурирует
требование релятивистской инвариантности или, в более широком
смысле, инвариантности относительно группы Пуанкаре. Я думаю,
это всем понятно и каких-либо комментариев не требует.
Вторая аксиома, которую я хочу выделить как общую, это аксиома
спектральности или эквивалентные ей требования. В аксиоматике,
использующей локальные квантованные поля, требование спектраль¬
ности состоит в том, что оператор 4-импульса должен иметь в качестве
собственных функций полную систему и спектр оператора энергии
неотрицателен, т. е. квантованное поле не должно «проваливаться»
в «минус бесконечность» по энергии. Последнее требование по сути
дела означает стабильность вакуума. В аксиоматиках, основанных на
использовании S-матрицы, также существуют требования полноты
системы состояний и инвариантности вакуума относительно S-мат¬
рицы, эквивалентные аксиоме спектральности.
Третья общая аксиома — аксиома унитарности. Она особенно су¬
щественна в аксиоматике S-матрицы и состоит в требовании унитар¬
ности S-матрицы (SS+=1). Смысл этой аксиомы состоит в том, что
сумма вероятностей всех возможных переходов должна быть равна 1.
Ее аналогом является требование нормируемости вектора состояния.
Методы научного познания
119
И, наконец, совершенно общей является аксиома причинности.
Смысл аксиомы причинности состоит в необходимости выполне¬
ния требования, что следствие не может предшествовать причине,
или, с учетом релятивистской инвариантности, причину и следствие
должен разделять времениподобный интервал. Вообще, требование
причинности мы будем обсуждать позже в разделе, посвященном
анализу методологических принципов научного познания. Здесь
я хочу отметить, что условие причинности может быть по-разному
сформулировано для квантованных полей. Оно может быть записано
как условие некоммутативности полевых переменных в точках, раз¬
деленных пространственноподобным интервалом, или как условие,
связывающее асимптотические квантованные поля — входящие и вы¬
ходящие. Но так или иначе, все эти условия эквивалентны некоторым
требованиям аналитичности матричных элементов S-матрицы.
Использование аксиоматического подхода дало возможность до¬
казать некоторые общие теоремы, представляющие интерес для бо¬
лее глубокого понимания структуры физической квантовой теории
поля. Однако в рамках аксиоматического подхода не удалось решить
принципиальных проблем, а тем более добиться какого-либо продви¬
жения вперед в физике. Эти продвижения — создание единой теории
электромагнитных и слабых (электрослабых) взаимодействий и тео¬
рии сильных взаимодействий — квантовой хромодинамики, были
сделаны именно в физической (неаксиоматизированной) теории. Это
говорит о том, что возможности метода аксиоматизации довольно ог¬
раничены. Он действительно пригоден не столько для продвижения
в создании новых теорий, сколько для упорядочивания структуры
уже построенных. И с этим связана ограниченность его распростра¬
ненности в научном познании.
3.3.4. Метод моделирования
Метод моделирования в научном познании применяется исклю¬
чительно широко и имеет очень общий характер. Он не является
специфическим методом теоретического уровня, подобно методу ак¬
сиоматизации, и применяется как на эмпирическом, так и на теоре¬
тическом уровнях.
Использование метода моделирования на эмпирическом уровне
мы уже обсуждали, когда рассматривали модельные эксперименты.
Но на теоретическом уровне метод моделирования обладает очень
сильной специфичностью, которую нам и предстоит обсудить.
Напомню, что в общем смысле метод моделирования состоит в том,
что мы заменяем исследуемый объект его представителем — моделью.
Т. е. модель определена по отношению к чему-то, по отношению к не¬
которому «оригиналу». Когда речь идет о материальных моделях,
как это было в модельном эксперименте, то тут все понятно. Но когда
речь идет об идеальных моделях, то дело становится существенно
сложнее. Любая теория есть идеальная модель некоторого круга яв¬
120
Лекции по теории познания и философии науки
лений, фрагмента материального мира. Поэтому, когда речь заходит
о моделировании идеальными моделями, то начинают высказывать
все то, что огромное множество других авторов говорит о теории.
С этим связана исключительная путаность работ всех авторов,
которые рассуждали об идеальных моделях. С одной стороны, они
начинают повторять все, что говорится о теории, с другой стороны,
они на словах различают теорию и модель. Но в чем состоит разли¬
чие — понять совершенно невозможно. Отчасти в этой путанице
повинны и сами физики, которые очень часто используют термин
«модель» как синоним теории. Но если для естествоиспытателей это
извинительно, то для авторов, которые претендуют на то, что они
разрабатывают методологию и философию науки, это совершенно
непростительно. Поэтому, если мы хотим говорить о моделировании
как об особом методе научного познания, то для идеальных моде¬
лей мы должны достаточно четко провести различие между моделью
и теорией.
Первое различие довольно простое и не очень интересное. Оно
состоит в том, что термин «модель» несет в себе молчаливое под¬
разумевание гипотетичности. Проверенную и подтвержденную
теоретическую конструкцию обычно называют теорией (но иногда
и моделью — и это оправдано, т. к. любая теория есть модель), а не¬
подтвержденную, т. е. гипотетическую, чаще всего называют моде¬
лью. Но здесь употребление терминов неустойчиво и довольно часто
их меняют, что и ведет к путанице.
Я намерен провести более жестко различие между теорией и мо¬
делью. И я хочу различать следующие понятия: полная теория, уп¬
рощенная теория и модель. Полная теория — это максимально пол¬
ное теоретическое знание о каком-то круге явлений, которым мы
располагаем в настоящее время. Упрощенная (или приближенная)
теория — это конструкция, которая выводится из полной теории пу¬
тем пренебрежения какими-то эффектами, которые мы считаем ма¬
лыми и можем проверить эту малость. (Не забывайте о том, что любая
полная теория на самом деле является приближенной по отношению
к следующей, более полной.)
Хорошим примером, на котором можно рассмотреть взаимоот¬
ношение полной и упрощенных теорий, является гидродинамика.
Наиболее полное описание вязкой сжимаемой ньютоновской жид¬
кости (я не рассматриваю неньютоновских сред) является система
уравнений Навье-Стокса, дополненная уравнениями теплопереноса.
Если пренебречь сжимаемостью, то получаются уравнения динамики
несжимаемой вязкой жидкости — уравнения Навье-Стокса в при¬
ближении Буссинеска. Можно сохранить сжимаемость, но пренеб¬
речь вязкостью. Это будут уравнения движения невязкого газа. И,
наконец, можно пренебречь и сжимаемостью, и вязкостью. Это будут
уравнения Эйлера для идеальной жидкости, выведенные Леонардом
Эйлером (1707-1783).
Методы научного познания
121
Другим хорошим примером может быть физика электромагнитных
взаимодействий. Полная теория основана на использовании вторич¬
но квантованного поля Дирака и квантованного электромагнитного
поля (волновые функции электронно-позитронного и электромаг¬
нитного полей выражены через операторы рождения и поглощения).
Первое упрощение состоит в использовании для электронов уравне¬
ния Дирака без вторичного квантования и квантованного электро¬
магнитного поля. Второе упрощение состоит в решении уравнения
Дирака в классическом (неквантованном) электромагнитном поле,
когда электромагнитные потенциалы рассматриваются как внешнее
поле. В следующем приближении происходит упрощение от реляти¬
вистского уравнения Дирака к нерелятивистскому уравнению Пау¬
ли со спином. И, наконец, последним квантовым уровнем является
использование уравнения Шредингера. Далее идет уже неквантовое
приближение, когда движение электрона описывается уже класси¬
ческими уравнениями.
Важно отметить, что во всех случаях упрощенная (приближенная)
теория выводится из полной путем пренебрежения малыми члена¬
ми или путем усреднения по некоторым переменным, и мы можем
оценить степень приближенности. Мы можем проверить малость от¬
брошенных членов, подставив в них решение упрощенной теории,
и установить границы применимости.
В отличие от приближенных теорий, модели не выводятся из пол¬
ной теории. Они представляют собой действительно особые кон
струкции.
Мы уже говорили о том, что модель является моделью по отноше¬
нию к чему-то. Модель может быть моделью по отношению к теории
(не путать с приближенной теорией!) или по отношению к опытным
данным (не путать с теорией!).
Модель по отношению к теории представляет собой такую конст¬
рукцию, в которой отброшены члены, которые ни в каком приближе¬
нии не являются малыми, которыми ни в какой реальности пренеб¬
речь нельзя. Это очень сильно упрощенные конструкции. В научном
жаргоне их еще называют «игрушечными теориями». Использование
таких «игрушечных теорий» в научном познании очень тесно связано
с принципом простоты.
Основной методологический аспект таких моделей («игрушечных
теорий») состоит в надежде, что эти модели как-то, в основных чертах
сохраняют сходство с настоящими теориями. Исследуя эти модели,
мы рассчитываем получить аналогии, которые потом могут быть пе¬
ренесены в настоящие теории и даже могут быть полезны для очень
общего (слабо конкретизированного) понимания реальности.
Второй методологический аспект метода моделей состоит в том,
что такие модели часто допускают точное решение. Это точное реше¬
ние можно сравнить с решением, которое получается при помощи того
или иного приближенного метода, и тем самым оценить качество при¬
122
Лекции по теории познания и философии науки
ближенного метода. Это обстоятельство связывает метод моделирова¬
ния с тестовыми задачами в методе математического эксперимента.
И с этим же аспектом связано частое использование моделей — «иг¬
рушечных теорий» — в процессе обучения. Студентов очень удобно
учить на примерах таких моделей.
Приведем несколько примеров подобного рода моделей.
В исследованиях по квантовой теории поля очень часто использу¬
ются двумерные модели. То есть рассматривается квантованное поле
в пространстве-времени с одной пространственной и одной временной
переменной. Очевидно, что мир, в котором мы живем, не 2-мерный,
а как минимум 4-мерный, и что 2-мерная модель есть именно модель.
Но для выявления многих интересных свойств квантовой теории поля
двумерные модели оказались очень полезны. Широко известны дву¬
мерные сигма-модель и модель Тирринга. При этом важно, что дву¬
мерные модели очень часто допускают точные решения.
Кстати, аналогичный прием очень часто использовалсяне только
в квантовой теории поля, но и в физике вообще. Только в нереляти¬
вистской физике такие модели назывались одноерными. При этом
я хочу отметить различие между одномерными моделями и реаль¬
ными ситуациями, когда в силу симметрии задача сводится к одно¬
мерной.
Но здесь надо обязательно помнить, что модель с измененным
числом размерностей в некоторых случаях может оказаться очень
неадекватной. Например, если мы будем рассматривать уравнения
Пуассона с точечным источником:
Αφ — δ(τ),
то в трехмерном случае для потенциала мы получаем закон Ньюто¬
на-Кулона I
φ = — ,
4π р
тогда как для одномерного случая решение будет иметь вид
φ = r/2v, (г — I X I).
В трехмерном случае в кулоновском потенциале могут сущест¬
вовать как финитные, так и инфинитные движения (связанные со¬
стояния и свободные), тогда как в одномерном существуют только
финитные движения (связанные состояния).
И все же, несмотря на возможность столь существенных качест¬
венных различий, модели с меньшим числом размерностей исполь¬
зуются очень часто.
Другим примером использования метода моделирования в физике
микромира являются модели мира с ограниченным числом типов
частиц. Хорошо известно, что число типов элементарных частиц в на¬
шем мире превышает две сотни, и даже если рассматривать только
известные в настоящее время фундаментальные частицы — кварки,
лептоны и бозоны, переносящие взаимодействия, то число известных
астиц составляет 24 фндаментальных фермиона (и стольк же анти¬
Методы научного познания
123
фермионов) и 12 промежуточных бозонов. Это веема много. Поэтому
достатоно часто прибегают к использованию моделей с небольшим
числом типов частиц. Такой является очень часто использовавшаяся
модель Ли Тзундао.
В модели Ли используется всего три типа частиц V, N
и Θ. Частицы V и N описываются нерелятивистскими уравне¬
ниями, а частица Θ описывается релятивистским соотношением
El = т2всА + р]с2, но не имеет античастицы. Θ. Основной процесс взаи¬
модействия V —> N + Θ и Θ + V —> N + 2Θ, но отсутствуют (в силу отсут¬
ствия античастиц)процессы n —>V + Θ и V + Θ —>N + 0 + 0.Отсутствие
античастиц делает модель полностью решаемой.
Модель Ли изучалась очень многими физиками, в том числе и та¬
кими выдающимися, как В. Паули. Эту модель использовал для от¬
работки методов нелинейной квантовой теории поля В. Гейзенберг.
Так что роль модели Ли в азвитии физики в кнце 50-х — начале 60-х
годов была очень значительной.
Последней моделью — «игрушечной теорией», которую я хочу
рассмотреть, является модель Кронига-Пенни в физике твердого
тела. Это типичная одномерная модель периодического потенциа¬
ла. Причем сам периодический потенциал представляется крайне
упрощенно:
Эта модель имеет точное решение, которое, однако, представлят-
ся довольно сложным трансцедентным выражением. Поэтому для
получения решения делают еще одно упрощение: и так, что величина
остается постоянной. В этом предположении задачу легко решить
графически. Модель Кронига-Пенни передает такие черты реаль¬
ных твердых тел, как периодический характер волновой функции
электрона (блоховские волновые функции) и наличие разрешенных
и запрещенных зон в спектре энергии.
Моделей такого рода в физике очень много, и я думаю, что каждый
из вас может привести подобные примеры из своей учебной практики
и из своей конкретной области науки.
124
Лекции по теории познания и философии науки
Но, кроме таких моделей, предназначенных для чисто качествен¬
ного понимания, в науке бывают и другие модели, целью которых яв¬
ляется не только качественное понимание, но и попытка описать ко¬
личественные характеристики опытных данных. В принципе к тому
же стремится и теория, и различие между теорией и моделью, как
я уже подчеркивал, состоит в том, что модель не выводится из наибо¬
лее полной теории, а как бы пристраивается к ней внешним образом.
Как правило, такие модели носят очень феноменологический харак¬
тер (вспомним понятие феноменологической теории) и основываются
на использовании аналогий.
Очень хорошим примером такого рода моделей является гидро¬
динамическая модель множественного рождения частиц при очень
высоких энергиях, предложенная В. Гейзенбергом. В этой модели
сталкивающиеся частицы рассматриваются как сгустки некоего мало
определенного субстрата конечного размера, которые в силу реляти¬
вистского сокращения имеют вид плоских дисков. При столкновении
дисков происходит сильное сжатие этого субстрата, как если бы он
был сжимаемой жидкостью. А затем этот объединенный сжатый сгу¬
сток начинает расширяться и распадается на множество фрагментов,
которые ведут себя как жидкость, описываемая уравнениями гидро¬
динамики с вязкостью.
В этой модели очень хорошо видны такие черты, как феноменоло-
гичность и невыводимость из основных уравнений фундаментальной
теории. Такого рода модели достаточно часто используются в физике,
при этом ученые надеются, что в дальнейшем им будет дано более
строгое обоснование.
3.3.5. Метод мысленного эксперимента
Метод мысленного эксперимента, как и метод математического
эксперимента, относится к числу тех методов, о которых слушатели
всегда спрашивают: а почему мы не рассматриваем их, когда обсуж¬
даем метод эксперимента в научном познании вообще. Ответ состоит
в том, что метод эксперимента относится к эмпирическому уровню
научного познания, тогда как указанные методы относятся полно¬
стью к теоретическому уровню, и слово «эксперимент» в их названии
должно стоять в кавычках.
Метод мысленного эксперимента используется в теоретической
познавательной деятельности очень давно. Первым примером исполь¬
зования метода мысленного эксперимента, который мне удалось об¬
наружить, являются апории Зенона Элейского, особенно об Ахиллесе
и черепахе. Зенон ведь не экспериментировал с реальным Ахиллесом
и реальной черепахой. Зеноновы «Ахиллес» и «черепаха» — это абст¬
рактные понятия. И Зенон мысленно оперирует этими понятиями.
Можно найти еще несколько примеров использования такого типа
рассуждений в античную эпоху. Наиболее интересными и значимы¬
ми являются мысленные эксперименты Архимеда, направленные на
Методы научного познания
125
установление законов равновесия тел. Архимед прибегал к приему
мысленного взвешивания частей тела.
Вообще, можно думать, что в античную эпоху этот метод имел
широкое распространение, но, видимо, большинство таких рассуж¬
дений до нас не дошло. Поэтому основной областью, на которой мож¬
но выявить действенность метода, является наука Нового времени.
Метод мысленного эксперимента сыграл исключительно важную
роль во всем развитии Науки, начиная с XVII века и вплоть до се¬
редины XX. Многие мысленные эксперименты стали эпохальными
в развитии науки и получили имена собственные — демон Максвелла,
поезд Эйнштейна, лифт Эйнштейна, микроскоп Гейзенберга.
Объем нашего курса ограничен, и я не смогу рассмотреть все мыс¬
ленные эксперименты, которые сыграли существенную роль в исто¬
рии физики.
Первыми такими экспериментами в науке Нового времени ста¬
ли мысленные эксперименты Г. Галилея. Первый из них относился
к установлению первого закона Ньютона. Г. Галилей рассматривал
поведение тележки на наклонной плоскости: если тележка катится
вверх, то ее скорость уменьшается, а если она катится вниз, то ско¬
рость растет. А что будет на абсолютно горизонтальной плоскости?
Поскольку горизонтальная плоскость есть нейтральное состояние,
то скорость должна сохраняться. И таким образом Галилей приходит
к качественному пониманию закона инерции. Второй мысленный
эксперимент Галилея — эксперимент с «мухами». Галилей рассмат¬
ривает поведение роя «мух», выпущенных из коробки, в неподвиж¬
ной комнате и в каюте движущегося корабля и приходит к принципу
относительности механического движения.
Если в мысленном эксперименте с тележкой на плоскости еще
можно подозревать нечто близкое к реальному эксперименту, то во
втором случае такое подозрение можно сразу отбросить. Ясно, что
Галилей не ловил мух, не запирал их в ящик и не выпускал ни на су¬
ше, ни на море. Это именно мысленное оперирование, и не мухами,
а понятиями.
Теперь я пропущу два столетия и перейду сразу к XIX веку. Имен¬
но тогда метод мысленного эксперимента достиг расцвета и дал ис¬
ключительно богатые результаты.
Одним из наиболее значительных мысленных экспериментов
XIX века был знаменитый цикл Карно. Цикл Карно — это очень хоро¬
ший и очень показательный пример. Действительно, Никола Леонард
Сади Карно (1796-1832) не экспериментировал ни с какой реальной
тепловой машиной, он не использовал никаких реальных рабочих тел.
Он осуществлял все эти действия мысленно. Напомню, что цикл Кар¬
но состоит из четырех стадий — двух изотерм и двух адиабат, которые
образуют замкнутый цикл, чтобы машина не просто сработала один
раз и остановилась, но могла осуществлять периодическую работу.
Обратите внимание — нам все известно и про каждую изотерму и про
126
Лекции по теории познания и философии науки
каждую адиабату, но каков окончательный результат! Я думаю, что
всем вам ясно эпохальное значение цикла Карно — он стал началом
всей термодинамики в целом и ее второго закона в частности (если
это можно назватьчастностью).
Но значение цикла Карно состоит не только в том эпохальном
результате, который был получен с его помощью. Цикл Карно стал
началом метода, который очень широко использовался в термоди¬
намике XIX — начала XX века. Суть метода состояла в том, что для
решения какой-либо термодинамической, а иногда и выходящей за
рамки термодинамики задачи строился специально цикл типа цикла
Карно.
Именно так было получено известное уравнение Клапейрона-Клау¬
зиуса для зависимости давления насыщенного пара от температуры
dP _ д Р
dT RT2 '
где λ — теплота испарения. При получении этого уравнения рассмат¬
ривался цикл Карно, в котором рабочим телом является насыщен¬
ный пар.
Впоследствии точно так же было впервые получено уравнение для
зависимости тока термоэлектронной эмиссии от температуры. Только
там в качестве рабочего тела рассматривался электронный газ, «ис¬
парявшийся» из эмиттера.
Специальный интерес представляет мысленный эксперимент
Бартолли — Больцмана. В этом «эксперименте» рабочим телом для
цикла Карно являлось излучение черного тела, и результат состоял
в том, что для того чтобы выполнялся второй закон термодинамики,
необходимо, чтобы излучение обладало давлением. Таким образом,
еще до опытов Петра Николаевича Лебедева (1866-1912), световое
давление было дважды предсказано теоретически — Дж. Максвел¬
лом из электродинамического расчета и Адольфо Бартолли (1851-
1896), и Людвигом Больцманом (1844-1906) на основании метода
циклов.
В свое время, когда я работал над этой темой, я прочитал книгу
Вальтера Фридриха Германа Нернста (1864-1941) «Основы теоре¬
тической химии», изданную в 1906 г. (на немецком языке). В ней
все соотношения химической термодинамики выводятся на основе
метода циклов.
Эффективность метода циклов Карно привела к распространению
его по аналогии и на други области. Так, основатель физической хи¬
мии Якоб Хендрик Вант-Гофф (1852-1911) для рассмотрения проблем
химического равновесия реакций применил мысленный эксперимент,
который называется «ящик обратимости Вант-Гоффа». А в начале
нашего века при рассмотрении энергий связи молекул и кристаллов
очень активно использовался метод энергетических циклов Борна-
Габера.
Методы научного познания
127
Рассмотрим цикл Борна-Габера на простейшем примере опреде¬
ления энергии связи (энергии диссоциации) ионной молекулы А+В~.
Составим цикл из нескольких этапов:
D
+ А+ +В~
Q î (IV)
dill Eg
А+ + В+ е.
1а
На первом этапе молекула А+В~ разделяется на ионы А+ и Б-, для
чего требуется затратить энергию диссоциации D. На втором этапе
у иона В~ отнимается электрон и затрачивается энергия Ев — сродство
к электрону атома В или энергия «ионизации» иона В~, определяе¬
мая спектроскопически. На третьем этапе электрон соединяется с
ионом А+, и выделяется энергия I — энергия ионизации атома А,
определяемая спектроскопически. На четвертом этапе атомы А и В
вступают в химическую реакцию с выделением теплоты реакции Q,
определяемой калориметрически. В силу закона сохранения энергии
пишем уравнение
—D — Ев +1А + Q — О
D — Q + Ia — Ев.
Чрезвычайно важную роль сыграл в развитии физики XIX века
мысленный эксперимент, известный под названием «демон Максвел¬
ла». Я не буду его описывать, поскольку вы все его знаете. Обращу
только ваше внимание на то, что это вовсе не эксперимент в смыс¬
ле эмпирического познания, а именно теоретическое рассуждение.
Очевидно, что Дж. Максвелл не экспериментировал с заслонками на
пружинках и все элементы этого «эксперимента» именно мысленные.
И еще хочу напомнить вам о том, какой мощный толчок развитию
молекулярной физики дал «демон Максвелла».
Не менее активно, чем в XIX веке, мысленный эксперимент ис¬
пользовался в XX веке. Этот метод сыграл очень важную роль в созда¬
нии специальной, а затем и общей теории относительности. В первом
случае весьма широко известен мысленный эксперимент — «поезд
Эйнштейна». А. Эйнштейн рассматривал поезд, проезжающий мимо
неподвижной платформы. В два конца поезда ударяют молнии, и эти
два события будут одновременны для наблюдателя на платформе и не¬
одновременны для наблюдателя на поезде. Тем самым Эйнштейн де¬
монстрирует относительность понятия одновременности.
При создании общей теории относительности А. Эйнштейн исполь¬
зовал мысленный эксперимент «лифт». Он рассматривал процессы
в свободно падающем лифте и пришел к выводу о том, что ускорен¬
ное движение локально эквивалентно однородному гравитационно¬
му полю, т. е. сформулировал очень важный в ОТО принцип экви¬
валентности.
128
Лекции по теории познания и философии науки
И вообще, в своем научном творчестве А. Эйнштейн очень часто
использовал метод мысленного эксперимента, но об этом я скажу
чуть позже.
Второй областью науки XX века, в которой очень большую роль
сыграл метод мысленного эксперимента, является квантовая меха¬
ника. Я хочу рассказать вам о замечательном мысленном экспери¬
менте — «микроскопе Гейзенберга».
Пусть мы хотим определить координату электрона. Ясно, что ли¬
нейку использовать нельзя, поскольку риска линейки не может быть
меньше размера атома. Микрометром тоже электрон не зажмешь.
Но можно использовать рассеяние света на электроне — эффект Ком¬
птона. Осветим электрон светом, соберем рассеянный электроном свет
при помощи «микроскопа» на экран.
На экране появится световая точка. И теперь, зная пложение точ¬
ки и параметры микроскопа, можно найти координату электрона.
Рис. 1-7.
Далее учтем, что в силу дифракции света на краю линзы на экране
будет не точка, а конечное пятно размером порядка λ. Следовательно,
координата электрона будет измерена с неопределенностью
Δχ ~ λ.
Для того, чтобы уменьшить Ajc, нужно уменьшить λ.
Теперь примем во внимание, что при рассеянии света на электроне
электрон получает импульс отдачи и, следовательно, возникает неоп¬
ределенность импульса порядка импульса самого фотона:
Δρ ~ РФ=Ь/Х.
Методы научного познания
129
А теперь перемножим эти два соотношения и получим
Ах Ар = Τι.
Вы видите — тривиальный рисунок, две строчки, а каков резуль¬
тат! Именно так впервые было получено соотношение неопределен¬
ностей. Сейчас вы его получаете, делая разложение волнового пакета
в интеграл Фурье или вычисляя коммутатор некоммутирующих опе¬
раторов. Но впервые соотношение неопределенностей было получено
именно при помощи «микроскопа Гейзенберга». И опять я хочу под¬
черкнуть чисто теоретическую природу этого рассуждения.
Вообще, развитие квантовой механики, а затем и квантовой тео¬
рии поля было очень сильно связано с методом мысленного экспе¬
римента. Широко известна дискуссия А. Эйнштейна и Н. Бора по
познавательным проблемам квантовой механики в 1927 году. А. Эйн¬
штейн при помощи очень остроумных мысленных экспериментов
пытался доказать противоречивость квантовой механики, а именно,
что можно получить знание о параметрах микрообъекта, выходящее
за пределы точности, допускаемой соотношением неопределенностей.
И каждый раз Н. Бор обнаруживал некорректность в рассуждениях
А. Эйнштейна, состоящую в использовании чрезмерных абстракций.
Но структура мысленных экспериментов Эйнштейна оказалась такой
интересной, что последний из них, Бор, продолжал осмысливать ее
вплоть до своей смерти.
В начале 30-х годов А. Эйнштейн признал непротиворечивость
квантовой механики, но поставил своей задачей доказать ее непол¬
ноту. Знаменитая статья Альберта Эйнштейна, Бориса Подольского
(1896-1966) и Натана Розена (1909-1995) «Является ли квантовая
механика полной?» включает мысленный эксперимент, результатом
которого является знаменитый парадокс Эйнштейна-Подольского-
Розена (парадокс ЭПР). Обсуждение этого парадокса продолжается
до настоящего времени.
Последними в этом ряду были мысленные эксперименты Бора-Ро-
зенфельда и Ландау-Пайерлса, посвященные проблеме измеримости
полей в квантовой теории поля.
Итак, метод мысленного эксперимента сыграл выдающуюся роль
во всем развитии науки, начиная с XVII века. Методологическое ос¬
мысление метода мысленного эксперимента началось в начале наше¬
го века в рамках философского направления — второго позитивиз¬
ма, в работах крупнейших его представителей Э. Маха и П. Дюгема.
Именно в их работах сформировались два основных понимания ме¬
тода. Первое понимание можно назвать «экспериментистским». Оно
берет начало от Маха. В этом понимании мысленный эксперимент
рассматривается как продумывание реального эксперимента или
даже как замена реального эксперимента.
Можно сказать больше. С точки зрения общей позиции Маха, в ко¬
торой единственная реальность — это та, которая существует в нашем
сознании, вообще нет разницы между мысленным экспериментом
130
Лекции по теории познания и философии науки
и реальным. Мысленный эксперимент существует в сознании уче¬
ного, но и реальный тоже существует в сознании. Сам Мах не делал
столь откровенного заявления, хотя оно очень четко следует из его
общефилософской позиции. Но существенное сближение мысленного
и реального эксперимента он все же проводил.
Нельзя сказать, что Э. Мах полностью не прав. Некоторые мыс¬
ленные эксперименты действительно напоминают схематическое
продумывание реального эксперимента. Однако если брать ситуацию
в целом, то, конечно же, мысленный эксперимент только весьма отда¬
ленно связан с реальным. Совершенно очевидно, что если бы С. Карно
попытался экспериментировать с реальными тепловыми машинами,
он никогда бы не получил КПД сколько-нибудь близкий к теоретиче¬
скому значению. Ясно, что никто и никогда не будет строить тепловой
двигатель с электронным газом или излучением в качестве рабочего
тела, и тем более невозможно строить «демон Максвелла» с заслон¬
ками и пружинками.
Следовательно, точка зрения П. Дюгема полностью оправдана.
Последний настаивал на теоретической природе мысленного экспери¬
мента. Он указывал, что результат мысленного эксперимента зависит
от принципа. И правильность результата мысленного эксперимента
зависит от правильности принципа, причем эта правильность долж¬
на быть проверена реальным экспериментом. Эту позицию можно
назвать «теоретистской».
Несмотря на то, что «теоретистская» позиция была выдвинута
и обоснована П. Дюгемом еще в начале века, «экспериментистская»
позиция получила довольно значительное развитие. В ряде работ
60-х — 70-х годов утверждалось, что мысленный эксперимент эф¬
фективен в тех ситуациях, когда реальный эксперимент трудно вы¬
полнить, т. е. мысленный эксперимент является заменой реального.
В качестве аргумента сторонники «экспериментистской» точки зре¬
ния приводят то обстоятельство, что в мысленных экспериментах мы
получаем новое знание.
Этот аргумент явно несостоятелен. Напомню, что новое знание
получается не только на эмпирическом уровне, но и на теоретиче¬
ском. В XVIII веке в этом еще можно было сомневаться, но в XIX
и XX веках получение нового знания на теоретическом уровне —
явление вполне обычное. Это всем известные теоретические предска¬
зания, которые в XIX веке метафорически называли «открытиями
на кончике пера». В XX веке они стали заурядными. И ссылаться на
получение нового знания как на доказательство экспериментальной
природы мысленного эксперимента есть просто недомыслие.
Итак, мысленный эксперимент есть метод теоретического уровня
научного познания. Но это решение не снимает проблемы сущности
метода. Проблема состоит в том, что еще неясно, чем именно мыс¬
ленный эксперимент как особый метод выделяется на теоретическом
уровне.
Методы научного познания
131
В ряде работ выдвигалась точка зрения, что мысленный экспери¬
мент выделяется тем, что он оперирует идеализированными объек¬
тами. Я думаю, что это не решает проблемы специфики мысленного
эксперимента, — любая теория оперирует идеализированными объ¬
ектами. Это одна из обязательных черт теории. Так что использова¬
ние идеализированных объектов не может считаться спецификой
мысленного эксперимента. Это, скорее, показатель теоретической
природы данного метода.
Еще одна точка зрения состоит в том, что сущность метода мыс¬
ленного эксперимента состоит в использовании наглядных образов.
В связи с этим даже делалась попытка сформулировать «принцип
наглядности». Я думаю, что эта позиция также неверна. Какой на¬
глядностью обладает, например, цикл Карно? Но все же в этой точке
зрения есть «рациональное зерно». Дело в том, что в методе мыс¬
ленного эксперимента используются не столько наглядные, сколько
очень упрощенные ситуации — модели, т. е. метод мысленного экс¬
перимента очень тесно связан с методом моделирования, естественно,
на теоретическом уровне научного познания.
С модельным характером мысленного эксперимента связано то
обстоятельство, что этот метод очень принципиально использует абст¬
ракцию потенциальной осуществимости. Так, в «демоне Максвелла»
фигурирует «заслонка на пружине», способная пропускать одну мо¬
лекулу. Ясно, что осуществить подобную «пружинку» можно только
в абстракции. Или, например, в мысленных экспериментах, обсуж¬
давшихся во время дискуссии А. Эйнштейна и Н. Бора, рассматри¬
вается дифракция электрона на двух щелях. Совершенно очевидно,
что в реальности нельзя сделать щель, пригодную для наблюдения
дифракции электронов. Щель для наблюдения дифракции должна
иметь неоднородность края, существенно меньшую длины волны. Но
неоднородность края щели реально не может быть меньше размеров
атома. Так что щель, пригодная для наблюдения дифракции элек¬
тронов, есть абстракция.
Именно такого рода абстракции и являются абстракциями потен¬
циальной осуществимости. И вот тут оказывается, что с такого рода
абстракциями нужно оперировать осторожно. Далеко не любая абст¬
рактная ситуация может быть квалифицирована как потенциально
осуществимая. Именно это обстоятельство является критерием для
определения корректности мысленного эксперимента.
Можно выделить два признака корректности. Первый из них со¬
стоит в том, что действие, осуществляемое в мысленном эксперимен¬
те, должно иметь достаточно хорошую определенность. В научных
мысленных экспериментах это требование всегда (я не знаю исключе¬
ний) выполняется. Но в ненаучных рассуждениях очень часто можно
отметить его нарушение.
Так, рассуждение Дж. Беркли о вишне, у которой отнимаются вто¬
ричные качества, представляет собой пример философского мыслен¬
132
Лекции по теории познания и философии науки
ного эксперимента. Напомню, что Беркли стремился доказать несу¬
ществование каких-либо объектов вне нашего сознания. Для этого он
использовал локковскую концепцию первичных и вторичных качеств.
Первичные качества — это такие, которыми объект обладает сам по
себе, независимо от других объектов, в том числе и от человеческого
восприятия. Вторичные качества, по Локку, — это такие, которые
появляются, возникают в результате воздействия объекта на органы
чувств человека и существуют только в сознании субъекта. Так, цвет,
вкус, запах и прочее есть именно результат такого воздействия и не
присущи объекту самому по себе. И далее возникает вопрос: что ста¬
нет с объектом, если у него последовательно отнимать все вторичные
качества? Например, у вишни отнимать последовательно цвет, вкус,
запах, плотность? И далее Беркли отвечает, что если у объекта отнять
последовательно все вторичные качества, т. е. воспринимаемые чело¬
веком, то он перестанет существовать: «существовать — значит быть
воспринимаемым». Но, поскольку восприятия человека существуют
только в его сознании, то и сами объекты тоже существуют только
в человеческом сознании.
Легко видеть, что рассуждение Беркли представляет собой ти¬
пичный мысленный эксперимент. Современникам Дж. Беркли его
рассуждение представлялось весьма основательным. Но давайте
поставим вопрос: корректен ли мысленный эксперимент Беркли?
Я отвечаю — нет. Он некорректен, поскольку используемые в нем
абстракции не определены. Что означает «отнять у вишни цвет»? Пе¬
рекрасить ее, что ли? Но это явно абсурдно. Поэтому я утверждаю, что
абстракция «отнимания цвета» — пустая (может быть реализована
только на пустом множестве). Я знаю, что значит лишить человека
зрения — это пожалуйста, но что такое «отнять цвет» — это никому,
в том числе и самому Беркли, неизвестно. Так что мысленный экспе¬
римент Беркли некорректен.
Справедливости ради хочу сказать, что сама постановка вопроса
о корректности мысленного эксперимента возникла только в начале
XX века — через полтораста лет после смерти Беркли.
Но я мог бы привести и более «свежие» примеры. Так, в школе
«деятельности», о которой мы говорили в начале курса, использо¬
вался мысленный эксперимент с негеоцентрическим существом раз¬
мером 10100 см — для сравнения, предполагаемый размер Вселенной
всего 1040 см. И далее утверждалось, что для такого субъекта не будет
существовать ни Луны, ни Земли, ни даже Солнца, поскольку в силу
своей малости они не могут войти в его деятельность.
Это опять мысленный эксперимент, и он основан на абстракции
потенциальной осуществимости сколь угодно большого увеличения
размера мыслящего существа. При этом утверждалось, что филосо¬
фия не должна бояться таких абстракций. И я опять хочу обратить
ваше внимание на то, что абстракция существа 10100см не опреде¬
лена. Лучшим доказательством пустоты этой абстракции является
Методы научного познания
133
контррассуждение. У существа с размером 10100 см и разрешающая
способность глаза возрастет настолько, что оно будет просто видеть
не только Луну или Землю, но даже атомы и электроны.
Я думаю, вам понятно, что коль скоро из некоторой абстракции
получаются противоречивые выводы, то и сама она либо противоре¬
чива, либо пуста, т. е. не определена.
Значит, первым условием корректности мысленного эксперимента
является достаточная определенность абстракции потенциальной
осуществимости так, чтобы она не была пустой.
Но есть и второе условие. Оно состоит в том, что абстракции, ис¬
пользуемые в мысленном эксперименте, должны быть согласованы
между собой. Так, в мысленных экспериментах Эйнштейна, исполь¬
зованных им в дискуссии с Бором, рассматривалось квантовое пове¬
дение (дифракция) электронов на двух щелях, и каждая щель была
полуприкрыта заслонкой, ведущей себя классически. Бор указал
на эту непоследовательность — заслоночку нужно тоже рассмат¬
ривать как квантовый объект. Если этого не сделать, то результат
мысленного эксперимента будет противоречивым, что и получилось
у Эйнштейна.
Итак, мысленные эксперименты представляют собой модели, ос¬
нованные на абстракции потенциальной осуществимости, но эти аб¬
стракции не могут быть произвольными. Они должны удовлетворять
условиям непустоты класса объектов и согласованности.
Но все же это еще не дает полного ответа на вопрос о специфике ме¬
тода мысленного эксперимента. Остается непроясненным механизм
получения нового знания.
Я предлагаю вашему вниманию следующую точку зрения — осно¬
вой для получения нового знания в мысленном эксперименте являет¬
ся требование системности, целостности, согласованности.
Мы проделываем мысленно, основываясь на абстракции потен¬
циальной осуществимости, ряд этапов — действий, процессов — по¬
следовательно или параллельно и требуем, чтобы они образовывали
целостную систему. В результате мы получаем новое знание. Можно
указать несколько вариантов этого механизма.
Первый состоит в том, что мы знаем все о каждом этапе. Тогда ре¬
зультатом будет знание о том, в силу какого требования эти этапы об¬
разуют целостность. Например, в цикле Карно мы знаем все о каждой
изотерме и каждой адиабате, но не знаем, каково условие целостности
цикла. Таким условием целостности является формула Карно для КПД
или, шире и фундаментальнее, — второй закон термодинамики.
Аналогичная ситуация имеет место в «микроскопе Гейзенберга» —
мы знаем все об эффекте Комптона (рассеянии света на электроне)
и все о дифракции света. Но мы не знаем, каковы условия одновре¬
менной применимости волновых и корпускулярных представлений.
Соотношение неопределенностей как раз и представляет это условие
целостности, одновременной их применимости.
134
Лекции по теории познания и философии науки
Другой вариант состоит в том, что мы знаем общий принцип це¬
лостности, но не знаем характеристики какого-либо этапа или усло¬
вия связи между этапами. Тогда новое знание и представляет собой
искомую характеристику. Так функционируют все методы циклов.
В циклах типа Карно мы знаем основной принцип целостности — вто¬
рой закон термодинамики. Но в случае вывода уравнения Клапейро-
на-Клазиуса не знаем, как зависит давление насыщенного пара от
температуры, а в случае мысленного эксперимента Бартолли-Больц-
мана, какой-то характеристики излучения как рабочего тела. В ре¬
зультате мысленного эксперимента мы устанавливаем неизвестную
нам связь или характеристику.
Точно так же «работает» метод энергетических циклов. В нем
принципом целостности является закон сохранения энергии.
И, наконец, может быть специальный вариант, когда в результате
мысленного эксперимента мы обнаруживаем внутреннее противоре¬
чие в нашем знании. Этот случай родственен первому, но здесь мы
не достигаем знания принципа целостности, а только констатируем
наличие противоречия. Эта ситуация реализуется в «демоне Максвел¬
ла». Этот мысленный эксперимент установил противоречие между
элементарно понимаемой молекулярно-кинетической теорией и вто¬
рым законом термодинамики. Как вы знаете, это противоречие было
ликвидировано на основе развития теории флуктуаций. Аналогичная
ситуация имела место в мысленных экспериментах Эйнштейна в дис¬
куссии с Бором. Эйнштейн пытался установить противоречивость
квантовой механики. Но Бор показал противоречивость самого мыс¬
ленного эксперимента Эйнштейна.
Такова, по моему мнению, сущность мысленного эксперимента как
особого метода теоретического уровня научного познания.
Как вы видите, мысленные эксперименты сыграли выдающуюся
роль в развитии физики, и в особенности физики XIX и XX веков.
Но необходимо отметить, что во второй половине XX века мы не
имеем столь выдающихся примеров. Более того, все те результаты,
которые раньше получались при помощи мысленных эксперимен¬
тов, сейчас предпочитают получать при помощи строгих математи¬
ческих выводов. Так, все результаты, которые раньше получались
при помощи метода термодинамических циклов, сейчас выводятся
при помощи уравнений для термодинамических потенциалов. Метод
циклов сохраняется только в учебниках, и то не во всех. Соотношение
неопределенностей сейчас даже в учебниках получают не при помощи
«микроскопа Гейзенберга», а путем вычисления коммутатора опера¬
торов. И так везде — метод мысленного эксперимента вытесняется
формализованным выводом.
Метод мысленного эксперимента перешел из научных работ в эв¬
ристическое мышление естествоиспытателей, в кулуарные споры.
И возможно, уже навсегда.
Методы научного познания
135
Конечно, было бы очень жаль, если бы метод, имеющий столь ве¬
ликое прошлое, ушел из науки. Но факт остается фактом — с конца
30-х годов в науке нет таких замечательных примеров применения
мысленного эксперимента.
3.3.6. Метод математического эксперимента
Последний метод, который я хочу рассмотреть в данном разде¬
ле учебного пособия, — это метод математического или численного
эксперимента. Еще раз повторю, что этот метод не имеет никакого
отношения к эмпирическому эксперименту.
Численный эксперимент состоит в том, что мы решаем уравнения
какой-то теории или модели на машине. Обычно это делается много раз,
с изменением входящих в уравнение параметров или даже с отбрасы¬
ванием или включением в уравнения дополнительных членов.
Но ведь это ничем не отличается от того, что теоретики делают поч¬
ти триста лет. Теоретики всегда решали уравнения и всегда меняли
значения параметров и даже вид уравнения.
Правда, теоретики обычно стремились получить аналитическое ре¬
шение не с фиксированным, а с общим видом параметра (в виде неоп¬
ределенного символа), а затем исследовать характер зависимости от
параметра. Но это никак не меняет принципиальной ситуации. Дело
в том, что когда теоретики не могут получить аналитическое решение,
точное или приближенное, то они решают уравнение численно. И это
было всегда. Напоминаю всем, что методы численного решения диффе¬
ренциальных уравнений Эйлера или Рунге-Кутта были разработаны,
когда еще никаких машин не существовало, и были созданы именно для
решения «руками». Так что никакого принципиального отличия нет.
Когда же для обоснования «экспериментальной» сущности мето¬
да ссылаются на то, что с его помощью могут быть получены новые
неожиданные результаты, то это просто недомыслие (даже если его
высказывает какой-нибудь академик). Новый результат, полученный
методом математического «эксперимента», — это нормальное теоре¬
тическое предсказание. И мы уже неоднократно рассматривали это,
конечно же, исключительно важное свойство теории. Причем, как
всякое теоретическое предсказание, предсказание математического
«эксперимента» требует проверки настоящим экспериментом. И ни¬
чего принципиально нового и интересного в этом аспекте нет.
То, что я только что сказал, не означает, что метод математического
(или численного) эксперимента вообще не представляет методологиче¬
ского интереса — напротив, как метод теоретического уровня научного
познания он обладает своей спецификой, заслуживающей внимания.
Я не являюсь специалистом в этой области и не претендую на дос¬
таточно полный анализ проблем, связанных с осмыслением метода
математического эксперимента. Но я могу сказать, что большинство
работ на эту тему представляет собой сплошное пустословие на тему
«ах, как хорошо, что можно получить новый результат!» или пересказ
136
Лекции по теории познания и философии науки
конкретных приемов вычислений или результатов, полученных в ре¬
зультате вычислений. И ничего философского или методологического
в этих работах нет, хотя претензии были очень большими.
Что же можно все же выделить в качестве специфики математи¬
ческого «эксперимента» как особого метода? Я думаю, что в первую
очередь следует выделить интересный и важный момент: когда мы по¬
лучаем множество численных частных решений, то мы можем их про¬
анализировать, выделить некоторые общие черты частных решений
и произвести обобщение. Иначе говоря, мы включаем очень активно
метод индукции. Раньше основной областью применения метода ин¬
дукции было обобщение единичных эмпирических данных в эмпири¬
ческие закономерности, теперь же мы можем обобщать частные, но тео¬
ретические решения. Может быть, именно это сходство и послужило
основанием называть данный метод математическим экспериментом.
Вторым интересным аспектом (но он очень тесно связан с первым)
является то, что, анализируя и обобщая частные решения, мы можем
угадать способ аналитического получения результата. В качестве при¬
мера приведем следующую ситуацию.
Я думаю, что вы слышали о числе Фейгенбаума. Это число име¬
ет следующий смысл. Рассмотрим отображение единичного отрезка
в себя, задаваемое выражением
*η+1 = λ/(Χη)
Kxn)=xjl-xn)
λ <4.
Процесс отображения имеет периодический характер. Если изме¬
нять значение λ, то при некоторых критических значениях λ проис¬
ходит удвоение периода. Если выписать эти критические значения λν
λ2, ... то оказывается, что они образуют сходящуюся последователь¬
ность, и пределом этой последовательности является новое (кроме
общеизвестных π и е) трансцендентное число, называемое числом
Фейгенбаума. Так вот, первоначальные результаты были получены
Митчелом Фейгенбаумом именно при помощи численного расчета.
И только потом, на основе осмысления и обобщения результатов рас¬
чета, было найдено аналитическое решение.
Кстати, число Фейгенбаума не одно, их много, и они зависят от
вида функции отображения (см. рис. 1-8).
1
->
X
Рис. 1-8. Различные формы отображения Фейгенбаума
Методы научного познания
137
Возможно, существуют какие-нибудь еще интересные аспекты
применения метода математического «эксперимента», но я о них
просто не знаю.
А теперь рассмотрим некоторые трудности метода.
Когда мы решаем теоретические уравнения аналитически, точно
или каким либо приближенным методом (скажем, методом теории
возмущений), и обнаруживаем расхождение с реальным эксперимен¬
том, то источником этого расхождения могут быть несовершенство
используемой теории (полной теории, приближенной теории и моде¬
ли) или несовершенство приближенного метода решения. В случае
использования теории возмущений мы, как правило, не можем на¬
писать выражение для общего вида членов ряда теории возмущений
и просуммировать его. В таких случаях мы ограничиваемся одним,
двумя, тремя членами ряда. При этом возникают проблемы оценки
неучтенных членов, сходимости ряда и прочие.
Все эти проблемы возникают и при численном решении. Но кроме
этих, при использовании численных решений возникает еще одна.
Любое численное решение проделывается с точностью до очень ма¬
лой, но конечной ошибки вычисления. И вот эти малые ошибки вы¬
числения могут накапливаться. В итоге в окончательном решении
ошибка может стать очень большой. Я помню, как в конце 60-х годов
у нас в Физтехе проводились расчеты спускаемых космических ап¬
паратов. При этом куда-то девалась половина энергии. Я не большой
знаток современной ситуации, но, насколько мне известно, поло¬
жение дел изменилось не слишком сильно. Точность вычислений
машин возросла (ошибка вычисления стала меньше), но возросла
и сложность решаемых задач. Так что результат накопления ошибок
вычисления по-прежнему может оказаться очень большим. И основ¬
ная трудность состоит в неконтролируемости процесса накопления
ошибок.
Эту трудность пытаются преодолевать использованием так назы¬
ваемых тест-задач, т. е. таких задач, которые имеют точное реше¬
ние. Это точное решение сравнивают с численным решением и таким
образом оценивают качество вычислительной процедуры. По сути
дела, тест-задачи являются моделями для вычислительных процедур,
и метод тест-задач является методом моделирования по отношению
к программам. Однако и здесь есть существенный момент ненадеж¬
ности. Если программа хорошо работает в задачах одного типа, то
в задачах другого типа может начаться накопление ошибок.
Таким образом, метод математического или вычислительного
«эксперимента» обладает как несомненными методологическими
достоинствами, так и своими специфическими недостатками.
Мы рассмотрели ряд методов научного познания как на эмпири¬
ческом, так и на теоретическом уровнях.
И теперь возникает вопрос — что это? — просто совокупность прие¬
мов, более или менее эффективных в процессе научного познания, или
138
Лекции по теории познания и философии науки
же это нечто большее, не просто методы, а научный метод? Имеется
ли в нем внутреннее единство, которое позволяет его так называть?
Я намерен защищать и обосновывать именно эту точку зрения.
И прежде всего я хочу обратить ваше внимание на весьма явную внут¬
реннюю связь между различными методами. Вспомните, сколько раз
при рассмотрении какого-либо одного метода нам приходилось обра¬
щаться к результатам анализа других методов: индукция — гипоте¬
за — аналогия, модель — мысленный эксперимент, математический
эксперимент — индукция.
Но эта связь между методами — не самое важное, хотя, конечно,
и она интересна в аспекте выявления единства научного метода. Более
важным мне представляется ответ на вопрос: существует ли во всех
этих методах некий инвариант, жесткое ядро, то, что объединяет
их в единую целостность, которую мы называли научным методом,
единым для всей науки и создающим единство самой науки?
Я отвечаю на этот вопрос положительно — да, такое жесткое инва¬
риантное ядро существует! Этим ядром являются методологические
принципы научного познания.
Изучение этих принципов и является предметом следующей части
нашего курса.
4. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ
НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
4.1. Общие аспекты
В философии науки довольно давно обратили внимание на суще¬
ствование очень общих положений-требований, которые должны
выполняться в научном познании. Однако до конца XIX — начала
XX века философия науки больше занималась конкретными метода¬
ми. И только в период второго позитивизма начинается изучение этих
общих положений. Но основная деятельность в этом направлении раз¬
ворачивается в 20-е годы XX века и продолжается до сих пор. В рам¬
ках неопозитивизма в некоторых направлениях постпозитивистского
периода и в советской философии науки начиная с 60-х годов шло
активное изучение фундаментальных общих положений научного
познания, которые получили название методологических принципов
научного познания, регулятивных принципов научного познания или
методологических регулятивов (это все просто синонимы).
Методологические принципы представляют собой общие требо¬
вания (условия), накладываемые на способ организации или на со¬
держание научного знания, или, что бывает чаще всего, и на то и на
другое одновременно. Общие требования — это значит относящиеся
не к какой-то одной области науки, а к науке вообще.
Методологические принципы представляют собой, как и всякие
требования или условия, определенные ограничения — регуляторы.
Именно поэтому они называются регулятивными принципами, ме¬
тодологическими регул ятивами.
Методологические принципы, будучи условиями, накладываемыми
на способ организации и содержание научного знания, являются кри¬
териями научности, именно тем, что создает науку, консолидирует раз¬
личные приемы в единый Научный Метод. Они вырабатываются внутри
науки и для науки, но параллельно они выполняют функцию критериев
отделения всякой псевдонауки. Это отделение псевдонауки не главная,
но очень важная сторона методологии науки. Главная же функция — это
более полное и глубокое понимание науки и научного метода.
Методологические принципы обладают не только регулятивной,
ограничивающей функцией, но и эвристической. И эти функции
очень тесно связаны между собой. Действительно, ограничивая, ре¬
гулируя, методологические принципы и направляют определенным
образом деятельность ученых. Эта направленность и есть эвристич-
ность принципов.
140
Лекции по теории познания и философии науки
Необходимо отметить, что методологические принципы, явля¬
ясь критериями научности, не являются критериями достоверно¬
сти, правильности научного знания, в особенности теорий. В рамках
научного метода создаются и в течение некоторого времени сущест¬
вуют и обсуждаются неправильные теории. Но в тенденции, в раз¬
витии задачей научного метода является именно построение пра¬
вильной теории. И научный метод достаточно жестко ведет ученых
к правильному результату. Лучшей иллюстрацией этого является
то обстоятельство, что, начиная со второй половины XIX века, очень
многие результаты получаются разными учеными независимо друг
от друга. А во второй половине XX века это становится заурядным
явлением.
Вспомним уравнение Клапейрона-Клаузиуса, мысленный экспе¬
римент Барто л ли-Больцмана. Преобразования Лоренца были получе¬
ны независимо Джорджем Фитцджеральдом (1851-1901), Джозефом
Лармором (1857-1942) и, наконец, Хендриком Антоном Лоренцом
(1853-1928). Квантовая механика была создана в Австрии Э. Шре-
дингером и в Германии В. Гейзенбергом. И, наконец, единая теория
электрослабых взаимодействий была создана Стивеном Вайнбергом,
Шелдоном Ли Глэшоу и Абдус Саламом (1926-1996), не говоря уже
о Питере Хиггсе, 'тХоофте и других авторах.
Весьма экзотическими являются ситуации, когда одна и та же
формула была получена одновременно двумя учеными с одним и тем
же именем — формула Лоренца-Лоренца, или то, что Вайнберг и Глэ¬
шоу в средней школе учились в одном классе.
Но я еще раз подчеркиваю, что построение правильной теории —
это цель, задача научного метода, которая решается только в процессе
развития науки, и решение ее может потребовать длительного време¬
ни. И весь этот процесс постоянно контролируется и направляется
методологическими принципами.
Изучение методологических принципов в философии науки связа¬
но с обсуждением нескольких общих вопросов. Первый из них — это
вопрос о природе методологических принципов. В советской фило¬
софской литературе, но и не только в ней, была принята позиция,
состоящая в том, что методологические принципы представляют со¬
бой промежуточное звено между общими философскими принципа¬
ми и конкретным научным познанием. Смысл этой позиции состоит
в том, что общие философские принципы являются именно очень
общими и в силу этого неконкретными, поэтому они не могут быть
непосредственно применены в научном познании и нуждаются в не¬
коем промежуточном звене. Именно таким промежуточным звеном
и являются методологические принципы научного познания. Как
я уже говорил, эта позиция была очень распространенной в советской
философии науки в конце 60-х — начале 80-х годов XX века. Близкую
позицию занимал и Гейзенберг. И я сам в то время придерживался
этой точки зрения. Но сейчас я отказываюсь от этой позиции.
Методологические принципы научного познания
141
Методологические принципы научного познания обладают са¬
мостоятельностью и не нуждаются в санкции или обосновании со
стороны каких угодно общих философских принципов — будут ли
это принципы диалектического материализма или платонистского
идеализма.
Методологические принципы являются обобщением практики
самой познавательной деятельности и даже в тех случаях, когда они
появляются в философии, их источником являются не какие-либо
общие философские принципы, а размышления философов (фило¬
софская рефлексия) о познании. Но последняя ситуация реализуется
нечасто. Все-таки методологические принципы появляются обычно
в результате осмысления самими естествоиспытателями собственной
практики. Собственно говоря, формулирование методологических
принципов и есть переход от донаучного уровня познания к научному,
«кристаллизация» научного метода.
Второй вопрос связан с проблемой иерархии методологических
принципов. В философии науки обсуждается довольно много положе¬
ний, являющихся методологическими принципами или претендую¬
щих на такой статус. Вопрос состоит в том, каково взаимоотношение
между ними? В зарубежной философии науки — в неопозитивизме,
в концепции науки К. Поппера — один из принципов рассматривал¬
ся как «главный», центральный, наукообразующий, тогда как ос¬
тальные квалифицировались как подчиненные действию главного.
В неопозитивизме таким главным считался принцип проверяемости
в его специальной форме подтверждаемости. В концепции К. Поп¬
пера центральным является принцип опровергаемости (фальсифи¬
цируемости). Такую позицию уместно назвать методологическим
монофундаментализмом.
В советской философии науки 60-х — 80-х годов XX века сформи¬
ровалась позиция методологического полифундаментализма, смысл
которой состоит в том, что в науке фундаментальное значение имеет
не какой-либо один принцип, а множество принципов. И задача фи¬
лософии науки состоит в исследовании их разнообразия.
Я в данном курсе представляю именно это полифундаментали-
стское направление и намерен защищать и развивать его. Но я не
отвергаю полностью постановку вопроса об иерархии принципов.
Я хочу сказать, что возможен и монофундаменталистский подход,
хотя и в плоскости, совершенно отличной от позиций неопозитивизма
и концепции К. Поппера.
Итак, как я уже говорил, в литературе по философии науки обсу¬
ждается довольно много положений, претендующих на статус мето¬
дологических принципов научного познания. Я, конечно же, имею
в виду тех авторов, в работах которых признается значимость методо¬
логических принципов. В произведениях многих авторов постпозити¬
вистского периода проблемам научного метода не уделяется никакого
внимания, а одна из работ П. Фейерабенда и вообще носит название
142
Лекции по теории познания и философии науки
«Против метода». Понятно, что я имею в виду не этих авторов, когда
говорю о философии науки.
Так вот, ряд положений, о которых я говорю, прошли очень серь¬
езное обсуждение и получили общее признание как установленные
и надежно обоснованные методологические принципы научного
познания. Другие же в результате обсуждения не получили такого
общего признания. Это, так сказать, «кандидаты» в методологиче¬
ские принципы. Некоторые из этих «кандидатов» явно провалились,
а некоторые, видимо, имеют шансы после обсуждения и проработки
стать полноценными методологическими принципами. Мы рассмот¬
рим «кандидатов» в конце данной части курса, а сейчас обратимся
к анализу установленных методологических принципов.
В качестве надежно установленных и признанных в философии
науки рассматриваются следующие принципы:
1. Принцип проверяемости. В литературе он же часто называется
принципом верифицируемости (от английского verification).
Этот принцип, как правило, выступает в аспекте требования
подтверждаемости, и в англоязычной литературе термин
verification часто заменяется термином justification.
2. Принцип опровергаемости, или фальсифицируемости (от анг¬
лийского falsification).
3. Принцип наблюдаемости.
4. Принцип простоты.
5. Принцип соответствия, или преемственности.
6. Принцип инвариантности, или симметрии.
7. Принцип согласованности, или системности.
Именно эти принципы будут предметом нашего ближайшего обсу¬
ждения. Но прежде чем перейти к обсуждению содержания принци¬
пов и характера их функционирования в научном познании, я хочу
отметить несколько очень важных общих положений, относящихся
не к отдельным принципам, но ко всем.
Первое положение состоит в том, что выделенные мной принципы
образуют не просто совокупность положений, пусть очень важных. Они
образуют систему. Системный характер методологических принципов
достаточно часто отмечался в советской методологической литературе.
Однако эта системность просто декларировалась из общих соображе¬
ний. В чем состоит суть этой системности, оставалось невыясненным,
системность принципов оставалась обычно на уровне чистой деклара¬
ции. Наиболее конкретную точку зрения выдвигал И. С. Алексеев.
По его мнению, системность методологических принципов состоя¬
ла в их совместном функционировании в процессе научного познания.
Это, несомненно, справедливо и, конечно же, является одним из ас¬
пектов системности. Но я хочу отметить, что это, скорее, внешнее
проявление системности, нежели ее внутренняя сущность. И я хочу
предложить моим читателям следующую позицию.
Методологические принципы научного познания
143
Системность методологических принципов состоит в их внутрен¬
ней связанности. Каждый методологический принцип содержательно
связан со всеми другими принципами.
Характер этой связи определяется тем, что каждый принцип вы¬
ражается не в виде одного узкофиксированного положения, а в виде
нескольких требований, очень тесно связанных друг с другом, но
не совпадающих полностью. Так вот, одно из требований каждого
принципа содержательно связано, а иногда и просто совпадает с ка¬
ким-либо требованием другого принципа.
Если составить «матрицу принципов» и в «диагональные клет¬
ки» поместить требования данного принципа, а в «недиагональные
клетки» поместить требования данного принципа («по вертикали»),
совпадающие с требованием другого принципа («по горизонтали»),
то все клетки «матрицы» оказываются заполненными, естественно,
что «матрица принципов» является симметричной.
Можно использовать такой метафорический образ. Каждый прин¬
цип представляет собой не «одномерную ось» в некоем «методологи¬
ческом пространстве», а «конус», «пучок осей». При этом «конус»
каждого принципа пересекается с «конусами» всех остальных прин¬
ципов, т. е. каждый принцип связан с каждым другим.
Эта системная связанность методологических принципов исклю¬
чительно важна в практике научного познания. И в дальнейшем ис¬
следовании принципов я буду все время отличать ее, подчеркивать
ее и обращаться к ней.
Но эта системная связанность принципов важна не только для
содержания самого научного метода. Она очень важна и для анализа
самих методологических принципов, для методологии и философии
науки, о чем я хочу сказать несколько позднее.
Итак, я еще раз подчеркиваю, что методологические регулятив¬
ные принципы научного познания образуют связанную систему. Эта
система, конечно же, не является замкнутой. Так, принцип соответ¬
ствия полностью, а принцип инвариантности и согласованности (или
системности) в значительной степени являются продуктами развития
науки в XX веке. В XIX веке принципа соответствия не было вообще,
а принципы инвариантности и согласованности подозревались в смут¬
ной форме и еще не были достаточно четко осознаны и сформулиро¬
ваны. Я не исключаю появления в будущем и новых принципов. Но
каждый новый принцип должен войти в систему, так сказать «впи¬
саться» в нее, как «вписался» в XX веке принцип соответствия.
Второе важное общее положение, которое я хочу отметить и ко¬
торое теснейшим образом связано с тем, о чем я только что говорил,
состоит в том, что методологические принципы научного познания
в некотором (пусть не вполне исчерпывающем) смысле удовлетворяют
требованиям методологических принципов научного познания, т. е.
система методологических принципов является самоприменимой,
самообращенной. Я не буду затрагивать тех формальных трудностей,
144
Лекции по теории познания и философии науки
которые могут возникнуть в таких самообращенных (саморефлексив-
ных) системах и обращусь только к содержательной стороне дела.
Методологические принципы должны удовлетворять требованию
наблюдаемости (в дальнейшем я буду защищать тезис о том, что под¬
тверждаемость, опровергаемость и наблюдаемость — суть стороны
единого общего принципа проверяемости). Мы должны удостоверить¬
ся, что данный принцип был действительно эффективно использо¬
ван в развитии научного познания. Довольно часто в литературе по
методологии науки некоторые авторы из «общих соображений» вы¬
двигали положения, которые они трактовали как принципы науч¬
ного познания. Но единственным основанием для этого были именно
пресловутые «общие соображения» и никак не выявлялось — дей¬
ствительно ли эти принципы использовались в реальной практике
научного познания. Такие положения, конечно же, нельзя считать
методологическими принципами научного познания, т. к. они не
удовлетворяют требованию (принципу) наблюдаемости.
Далее, методологические принципы должны удовлетворять требо¬
ванию инвариантности, т. е. они должны эффективно выполняться во
всех (или, по крайней мере, во многих) областях научного познания,
а не только в какой-либо одной области или одной дисциплине.
Методологические принципы должны удовлетворять принципу
соответствия-преемственности: методологические принципы, сфор¬
мированные в XIX или даже в XVIII веке, продолжают функциони¬
ровать и в науке XX века.
И, наконец, методологические принципы должны удовлетворять
принципу системности, они должны входить, «вписываться» в сис¬
тему принципов.
Таким образом, единственным принципом, который остается «не
у дел» при анализе самих методологических принципов, является
принцип простоты. Но даже и при этом очевидна существенная са-
моприменимость системы методологических принципов. Это обстоя¬
тельство является важным для анализа «кандидатов в методологи¬
ческие принципы», т. е. в дальнейшем мы будем этих «кандидатов»
оценивать, исходя из этих требований.
Третье общее положение, касающееся системы (я уже говорю сис¬
темы!) методологических принципов, связано с тем, что упомянутые
выше принципы довольно четко разделяются на две группы. В первую
входят принципы подтверждаемости, фальсифицируемости и на¬
блюдаемости. Они главным образом регулируют взаимоотношение
теоретического и эмпирического уровней научного знания. Во вторую
группу входят принципы простоты, соответствия, инвариантности
и согласованности. Их функционирование в основном связано с ус¬
тановлением внутритеоретических и межтеоретических отношений.
Это разделение, конечно же, относительно. В силу отмеченной выше
системности принципов каждый из них связан с каждым другим,
принципы первой группы относятся и к внутритеоретическим, и к
Методологические принципы научного познания
145
межтеоретическим отношениям, а принципы второй группы имеют
весьма тесное отношение к связи теоретического и эмпирического
уровней. Но все же в первой группе более выпукло выступает аспект
связи теоретического и эмпирического уровней, а во второй группе
более явным оказывается именно теоретический аспект.
После рассмотрения этих общих положений перейдем к анализу
конкретных принципов.
4.2. Принцип проверяемости (подтверждаемости)
Принцип проверяемости в аспекте именно подтверждения наших
представлений опытными данными имеет очень длинную историю.
Начало его можно отнести еще к античной эпохе, ко времени антич¬
ных атомистов и Аристотеля. Но это еще донаучный период. Научная
история его начинается с XVII века. После работ Ф. Бэкона идея эм¬
пирической проверки и подтверждения стала основной идеей фило¬
софского эмпиризма, а в XIX веке — и философии науки. Особенно
большое развитие она получила в позитивизме вообще и в неопози¬
тивизме в частности. Собственно говоря, основная разработка этого
положения как методологического принципа научного познания была
выполнена именно в рамках неопозитивизма.
Основная формулировка требования состоит в том, что теория
(а если брать шире, то и любое утверждение научного знания) должна
подтверждаться (проверяться) путем ее (его) соотнесения с опытными
данными.
В этом общем смысле принцип подтверждаемости очень ясен, прост
и, я бы сказал, даже тривиален. Но эта его внешняя тривиальность
только кажущаяся. Нетривиальность принципа обнаруживается, как
только мы поставим вопрос о том, как устроена проверка.
Напомню, что стандартная процедура проверки теории состоит
в том, что из основных положений теории и, может быть, некоторых
дополнительных предположений и упрощений при помощи аппарата
теории получаются следствия. Эти следствия подвергаются интерпре¬
тации на основе системы правил интерпретации, входящих в струк¬
туру данной теории. И затем уже интерпретированные следствия
сопоставляются с опытными данными. Совпадение интерпретиро¬
ванных следствий с опытными результатами и есть подтверждение
теории. При таком понимании процедуры подтверждения возникает
несколько очень нетривиальных проблем.
Первая из них (о ней я уже говорил в разделе, посвященном функ¬
циям научной теории) состоит в том, что, в соответствии с требова¬
ниями строгой логики, правильность следствий не гарантирует пра¬
вильности исходных посылок. Правильные следствия могут, вообще
говоря (но заметьте, именно «вообще говоря»!), появиться и при не¬
правильных исходных посылках. Или, как иногда говорят, истин¬
ность передается только от посылок к следствиям, но не от следствий
146
Лекции по теории познания и философии науки
к посылкам. Таким образом, с позиций строгой логики любое такое
подтверждение носит сомнительный характер. Именно с этим об¬
стоятельством связано то, что в неопозитивизме, который был очень
сильно ориентирован на исключительно строгое использование фор¬
мальной логики, возникла вероятностная концепция подтверждения.
Суть ее состоит в том, что совпадение следствий из теории с опыт¬
ным результатом увеличивает вероятность подтверждения теории.
Формально это можно изобразить при помощи формул условной ве¬
роятности Байеса (совпадение следствий теории с опытным резуль¬
татом играет в вероятностной формуле роль условия). Но, с моей
точки зрения, такой подход именно формален и бессодержателен.
Для использования формул теории вероятности необходимо как-то
определить множество возможных реализаций и его меру. Ясно, что
для естественнонаучных теорий эти понятия не определены и, сле¬
довательно, использование формул теории вероятности совершенно
бессодержательно.
Сами же естествоиспытатели, как опять-таки говорилось раньше,
считают, что множественное согласие выводов из теории с опытными
результатами являются показателем правильности теории, естествен¬
но, при понимании границ ее применимости. Но в рамках этих границ
применимости подтверждение имеет не вероятностный смысл, а ста¬
тус достоверности. Никакой естествоиспытатель не станет задаваться
вопросом: с какой вероятностью справедлива, скажем, классическая
механика? Ответ очевиден — в рамках своей применимости «с веро¬
ятностью единица», а вне рамок применимости вопрос о вероятности
бессмыслен.
Таким образом, естествоиспытатели не то чтобы пренебрегают ло¬
гикой, но считают некоторые ее ограничения чрезмерно жесткими.
Важно отметить, что опорой для такой позиции является принцип со¬
гласованности (системности), который мы будем обсуждать позже.
И здесь я отмечаю связь принципа подтверждаемости с принципом
системности. Причем к этой связи мы обратимся еще несколько раз.
Вторым нетривиальным аспектом, связанным с проблемой исполь¬
зования принципа подтверждаемости, является проблема, связанная
с тезисом Дюгема-Куайна (или, сокращенно, Д-тезисом). Напомню,
что, согласно Д-тезису, любую (в том числе и неправильную в нашем
понимании) теорию можно согласовать с опытными данными за счет
введения дополнительных гипотез. Согласно этому положению, лю¬
бая, каждая теория может быть подтверждена. Но в таких условиях
сама идея проверки лишается смысла. И в этом отношении тезис Дю¬
гема-Куайна, по моему мнению, очень опасен для науки.
Обычно в философии науки тезис Дюгема-Куайна подвергает¬
ся критике на основании принципа простоты (обратим внимание на
связь принципа проверяемости с принципом простоты). Однако я ду¬
маю, что главным основанием для того, чтобы отвергнуть Д-тезис,
является принцип согласованности.
Методологические принципы научного познания
147
Следующая нетривиальная проблема, которая обсуждается в фи¬
лософии науки, связана с довольно общим аспектом взаимоотноше¬
ния теоретического и эмпирического уровней. Дело в том, что тео¬
ретический и эмпирический уровни связаны между собой «не всюду
плотно». И в зарубежной, и в советской литературе по методологии
науки это обстоятельство отмечалось очень часто.
Если прибегнуть к метафорическому образу и представить теоре¬
тический и эмпирический уровни в виде двух «плоскостей», то они
оказываются связанными между собой множеством связей — эта¬
ких «ниточек», но эти связи не носят характер «всюду плотных» (см.
рис. 1-9). Т. е. в теоретическом уровне есть области, не имеющие пря¬
мой связи с эмпирическим уровнем. Но требование проверяемости
накладывает на теоретический уровень условие системной организа¬
ции, состоящее в том, что такие области должны быть внутри самого
теоретического уровня связаны с теми «точками» (или областями),
которые уже имеют непосредственную связь с эмпирическим уровнем.
Иначе говоря, требование проверяемости запрещает существование
в теоретическом уровне «изолятов», никак не связанных с эмпири¬
ческим уровнем.
Рис. 1-9. Схематическое изображение связей
между эмпирическим и теоретическим уровнями
Вопрос о возможности существования теоретических изолятов
является весьма интересным для философии науки. Прежде всего
следует отметить, что изоляты бывают разные. Во-первых, можно
выделить абсолютные изоляты, т. е. такие, которые никак не связаны
с эмпирическим уровнем (даже опосредовано). Такие изоляты кате¬
горически запрещены. Но следует отметить, что в науке таких и не
бывает. Требование проверяемости настолько давно и прочно укоре¬
нилось в сознании ученых, что абсолютные изоляты в науке просто
не появляются. А в псевдонауке такого рода образования встречаются
очень часто, но это уже выходит за рамки нашего курса.
148
Лекции по теории познания и философии науки
Вторым типом являются изоляты относительные (не абсолютные).
Относительные изоляты уже иногда, не часто, но появляются в науке.
К их числу относятся гипотезы, которые не имеют следствий, кроме
тех явлений, для объяснения которых они были выдвинуты. Такие
гипотезы часто называют гипотезами «ad hoc» — к случаю. В науке
такого рода гипотезы долго не задерживаются и их критикуют именно
за «адхокность».
В качестве примера гипотезы, которая не имеет других наблюдае¬
мых следствий, кроме тех явлений, для объяснения которых она была
выдвинута, можно привести гипотезу Джинса. В 1911 году состоялся
сольвеевский конгресс, посвященный обсуждению проблемы спек¬
тра излучения абсолютно черного тела. На этом конгрессе Джеймс
Хопвуд Джинс (1877-1946) предложил гипотезу, альтернативную
гипотезе квантования Планка. Суть гипотезы Джинса состояла в том,
что спектр излучения в полости черного тела соответствует закону
Рэлея-Джинса u^v3, но по какой-то причине высокочастотные ком¬
поненты «утекают» из полости, так что в итоге спектр в полости ока¬
зывается планковским. Эта гипотеза была единодушно отвергнута
именно как гипотеза «ad hoc».
Следует отметить, что, хотя обычно такие гипотезы и подвергают¬
ся критике, но в науке они появляются систематически. В качестве
второго примера подобного рода можно привести восприятие самим
Паули его гипотезы нейтрино. Мы уже рассматривали эту гипотезу
в разделе нашего курса, посвященном методу гипотез. Поэтому я не
буду напоминать ее содержание. Напомню лишь то, что сам Паули
считал, что сделал ужасное в науке дело — предположил существова¬
ние объекта, который никогда не будет обнаружен, и единственным
следствием существования которого является наблюдаемый спектр
/3-распада, т. е. Паули считал первоначально свою гипотезу теоретиче¬
ским изолятом, гипотезой ad hoc в самом нехорошем смысле слова.
Мы хорошо знаем сейчас, что гипотеза Паули вовсе не оказалась
таким изолятом, и через 20 лет поглощение нейтрино было зареги¬
стрировано.
Здесь мы подходим к еще одному типу относительных изолятов —
к таким гипотезам, которые имеют следствия помимо тех явлений,
для объяснения которых они были предложены. Но эти следствия
столь слабы (малы), что их нельзя обнаружить при современном со¬
стоянии экспериментальной техники. Такие изоляты уместно назвать
временными. В этих случаях развитие экспериментальной техники
рано или поздно дает возможность их проверки. Именно такой явля¬
ется гипотеза нейтрино Паули.
Вообще-то я думаю, что и гипотезы типа гипотезы Джинса тоже
относятся к временным изолятам. Структура системы, каковой яв¬
ляется теория, всегда такова, что при внимательном анализе всегда
обнаруживаются неожиданные следствия любых (за исключением не¬
научных) гипотез. Но специально этим вопросом я не занимался и не
Методологические принципы научного познания
149
могу говорить с достаточной уверенностью. Поэтому пока мы будем
выделять три типа изолятов: абсолютные, относительные, временные.
Наука запрещает появление первых, критикует вторые и достаточно
часто использует третьи.
Следующим очень нетривиальным аспектом требования проверяе¬
мости является условие воспроизводимости результатов проверки.
Об этом требовании мы уже говорили, когда обсуждали метод экспе¬
римента в научном познании. Здесь я хочу обратить ваше внимание
на несколько иной аспект. Очень часто, когда обсуждают требование
воспроизводимости результатов, то акцентируют внимание на том,
что результаты проверки не должны зависеть от места выполнения.
Этот момент очень часто обсуждался в дискуссиях по философским
проблемам квантовой механики в 30-е годы XX века и после Второй
мировой войны. В 30-е годы обычно писали так: проверка должна
давать один и тот же результат в Париже и в Токио. А после вой¬
ны — в Нью-Йорке и в Токио.
Я хочу отметить, что речь надо вести не о «Париже и Токио», а про¬
блему нужно ставить шире — проверка должна давать одинаковый
результат в разных местах, в разное время, на разных установках, при
разных наблюдателях. Иными словами, речь идет об инвариантности
результатов проверки. Таким образом устанавливается связь принци¬
па проверяемости (подтверждаемости) с принципом инвариантности.
И я подчеркиваю, что эта связь отнюдь не является тривиальной.
Нетривиальность рассматриваемого аспекта состоит в том, что
при использовании требования инвариантности результата проверки
мы должны убедиться, что изучаемый класс явлений действительно
обладает требуемой инвариантностью.
То, что это выполняется далеко не всегда, можно увидеть из сле¬
дующих примеров.
Различного рода движения под действием гравитационных сил
неинвариантны относительно места выполнения эксперимента
ввиду неправильностей формы Земли и распределений масс в ядре
и даже в коре Земли. Эта неинвариантность, в частности, является
основой гравиметрического метода поиска тяжелых рудных место¬
рождений.
Многие магнитные эксперименты являются неинвариантными от¬
носительно времени их выполнения вследствие изменения магнитной
обстановки (магнитные бури).
Биологические исследования также неинвариантны относительно
времени выполнения в силу присутствия у всех организмов внутрен¬
них биологических ритмов (от суточного до годичного). Биологиче¬
ские эксперименты могут обладать очень специфической неинвари-
антностью относительно наблюдателя, поскольку животные часто
воспринимают особенности поведения лиц, проводящих эксперимент,
или даже обслуживающего персонала. С этим обстоятельством связа¬
на очень сильная тенденция к полной автоматизации эксперимента.
150
Лекции по теории познания и философии науки
Таким образом, я еще раз хочу подчеркнуть, с одной стороны, ис¬
ключительную важность требования инвариантности проверки, а с
другой стороны, необходимость тщательного изучения требуемого
условия инвариантности.
Мы рассмотрели принцип проверяемости (подтверждаемости) и его
связь с принципами системности и инвариантности. Связь с другими
принципами будет установлена в ходе дальнейшего рассмотрения.
4.3. Принцип опровергаемости (фальсифицируемости)
Принцип опровергаемости, так же как и принцип подтверждаемо¬
сти, регулирует взаимоотношения теоретического и эмпирического
уровней научного познания. Общий смысл его тоже довольно прозра¬
чен и ясен, он требует возможности опровержения теории (гипотезы)
при соотнесении ее с эмпирическими данными.
И здесь я сразу хочу отметить более чем тесную связь принци¬
па опровергаемости с принципом подтверждаемости. С моей точки
зрения, это не два разных принципа, а два разных аспекта общего
требования проверяемости. Очевидно, что проверка может дать как
положительный (подтверждение), так и отрицательный (опроверже¬
ние) результаты. Опровержение — это «оборотная сторона медали»
подтверждения. Поэтому я думаю, что надо рассматривать общий
принцип проверяемости, выражаемый двумя разными формули¬
ровками: подтверждаемостью и опровергаемостью. И в дальнейшем
я буду исходить именно из этой позиции.
То обстоятельство, что требование опровергаемости является фор¬
мулировкой общего требования проверяемости, не означает полной
его идентичности с требованием подтверждаемости (вспомним упо¬
добление каждого принципа не «оси», а «конусу»). Требование оп¬
ровергаемости, несомненно, обладает своей спецификой в структуре
общего принципа проверяемости, и это мы рассмотрим несколько
позже.
А сейчас я хочу уделить немного места истории принципа. Пер¬
вым, кто обратил внимание на исключительно принципиальное
для систематизированного познания (науки) значение опроверже¬
ния, был Фрэнсис Бэкон в самом начале XVII века. В своем «Но¬
вом Органоне» он писал, что один опровергающий результат имеет
большее значение, чем множество отдельных подтверждений. Это
был очень важный момент, поскольку в предшествующие времена
в опыте искали только подтверждений, и опровержение рассматри¬
валось только как логическое. Формирующаяся наука быстро усвои¬
ла систему Бэкона, и в XVIII, а тем более в XIX и XX веках ученые
весьма последовательно использовали эмпирические опровержения
теоретических построений. Однако в философии науки, в методо¬
логических исследованиях этому требованию не уделяли должного
внимания.
Методологические принципы научного познания
151
Первым, кто после Бэкона обратился к анализу опровергаемо-
сти, через 300 лет после Бэкона был К. Поппер. Он весьма подробно
рассмотрел и разработал идею опровергаемости. И хотя, он и не яв¬
ляется абсолютным пионером этой идеи, принцип опровергаемости
(фальсифицируемости) прочно связан с именем Поппера. На этом
принципе Поппер даже построил свою концепцию науки, но ее я не
буду обсуждать сейчас, поскольку в моем курсе предполагается от¬
дельный обзор концепций науки в философии XIX-XX веков. Тем
более, что, несмотря на ряд очень важных и интересных моментов,
я считаю концепцию Поппера неадекватной реальному содержанию
науки. Но я еще раз подчеркиваю важность и принципиальный ха¬
рактер требования опровергаемости.
Одним из наиболее важных аспектов принципа опровергаемости
(фальсифицируемости) является логический. Напомню, что с точки
зрения строгой формальной логики правильность следствий не гаран¬
тирует правильности исходных посылок, т. е. истинность не передается
от следствий к посылкам. Но зато ложность следствий строго гаран¬
тирует ложность исходных посылок. В этом смысле подтверждение
имеет всегда (с точки зрения формальной логики) относительный ха¬
рактер, тогда как опровержение является абсолютным. Именно это
обстоятельство послужило Попперу основанием выбрать в качестве
критерия демаркации науки и ненауки (или даже шире — демаркации
утверждений, имеющих познавательную значимость, осмысленных от
утверждений бессмысленных) именно требование опровергаемости.
Тезис Поппера состоит в следующем: для любого утверждения,
претендующего на познавательную значимость, должен существовать
непустой класс потенциальных фальсификаторов, таких эмпириче¬
ских ситуаций, которые, будучи обнаружены, делают данное утвер¬
ждение ложным (фальсифицируют его). Либо, если какое утвержде¬
ние, теория, гипотеза в принципе не допускает опровержения, то это
отнюдь не значит, что оно хорошее. Наоборот, оно катастрофически
плохое, бессмысленное.
Следует отметить, что в науке такое требование выполняется поч¬
ти автоматически (за редчайшими исключениями). Сама структура
научного знания такова, что ситуации, в принципе не допускающие
опровержения, появляются крайне редко и всегда жестоко критику¬
ются. Опять-таки обратим внимание на то, что это является следстви¬
ем возможности проверки, причем практически всегда можно сказать,
какой результат проверки является подтверждением и какой — опро¬
вержением. Возьмем, например, специальную теорию относительно¬
сти: где она была бы, если бы опыт Майкельсона обнаружил сильный
сдвиг интерференционных полос? Ответ очевиден: тогда никакой
СТО не было бы, это означало бы, что мир устроен не так, что спра¬
ведлива СТО, а как-то иначе. И это можно сказать о любой научной
теории, за исключением теоретических изолятов — абсолютных или
относительных, почему их и дискриминируют.
152
Лекции по теории познания и философии науки
Если в науке неопровергаемые утверждения появляются крайне
редко, то в ненауке (а тем более в лженауке) это исключительно рас¬
пространенное явление. Более того, очень многие ненаучные и па-
ранаучные конструкции устроены именно так, чтобы специальным
образом избежать возможного опровержения. Анализ ненауки и па¬
ранауки — это весьма интересная, но особая тема, и я приведу только
несколько примеров.
Я без всяких колебаний отношу к разряду паранауки значитель¬
ную (а может быть, и большую) часть построений Зигмунда Фрейда
(1856-1939) и Карла Густава Юнга (1815-1961). И одним (не единст¬
венным) из мотивов, по которому я занимаю эту позицию, является
способ защиты этими авторами своих положений. Так, Фрейд объяв¬
ляет, что каждый, кто с ним спорит, характеризуется обостренным
«эдиповым комплексом»: он, Фрейд, как отец, сообщает вам великую
истину, а вы — непокорный сын Эдип, ревнующий к своему отцу, по¬
зволяете себе с ним спорить! Юнг точно так же заявлял, что всякий,
кто с ним не согласен, страдает таким-то (я не помню и не желаю пом¬
нить каким) неврозом. Я думаю, что комментарии здесь излишни.
Кстати, сам Поппер в своих воспоминаниях пишет, что одним из
поводов для разработки принципа опровергаемости были его дискус¬
сии с учениками Фрейда в Вене в 20-е годы XX века. Именно способ
их защиты от опровержений дал Попперу дополнительный импульс
для разработки принципа фальсифицируемости.
В качестве другого примера я хочу привести печально знаменитого
академика Т. Д. Лысенко. Когда ему говорили, что результаты его
«опытов» не воспроизводятся при проверочных экспериментах, он
заявлял: а мои опыты гениальные, и обычный биолог их повторить
не может. И опять, без комментариев.
Я думаю, что из того, что я говорил о принципе опровергаемости,
достаточно ясна его связь с принципом подтверждаемости в системе
единого общего принципа проверяемости (и, как следствие, с принци¬
пами системности и инвариантности). В это же время я отмечаю, что
требование опровергаемости носит характер усиливающего фактора
в структуре принципа проверяемости по сравнению с требованием
подтверждаемости.
Кроме того, интересной особенностью требования опровергаемости
является то, что именно через него осуществляется связь принципа
проверяемости с принципом простоты, но этот аспект мы обсудим
в разделе, посвященном самому принципу простоты.
4.4. Принцип наблюдаемости
Переходя к обсуждению принципа наблюдаемости, я хочу сказать
о нем то же самое, что и о принципе опровергаемости: принцип наблю¬
даемости не является полностью отдельным, независимым принци¬
пом, он представляет собой еще одну формулировку общего принципа
Методологические принципы научного познания
153
проверяемости. Обратите внимание: когда мы говорим о теории (или
гипотезе), мы говорим, что она проверяется, но когда мы говорим
об объекте или о свойстве, то мы говорим, что они наблюдаются. Но
ведь наблюдение какого-либо объекта или свойства есть проверка их
существования. Таким образом, требование наблюдаемости вместе
с требованиями подтверждаемости и опровергаемости образует общий
принцип проверяемости. При этом, конечно же, требование наблю¬
даемости обладает особыми специфическими чертами, обсуждению
которых и посвящен настоящий раздел курса.
Принцип наблюдаемости, как требование опоры теоретических
построений на наблюдаемые объекты и характеристики (свойства),
был в какой-то степени предчувствуем еще в античную эпоху. Но
по-настоящему его осознанное использование началось в XVII веке.
И это осознание органически входило в понимание научного метода
и науки в целом. Идея опоры на наблюдаемые объекты, характери¬
стики, явления, была исключительно принципиальной частью бэ-
коновского метода индукции. Вспомним, что Ф. Бэкон считал, что
индукция (наведение) есть сложный многоступенчатый процесс.
Первую ступень образует обобщение непосредственно наблюдаемых
явлений. Вторая и третья представляют собой обобщение обобщений.
Но в фундаменте лежит именно опора на наблюдаемые. Эта идея полу¬
чила очень мощное развитие в XVII веке, особенно в трудах Ньютона.
И полностью господствовала (даже с некоторым гипертрофирова¬
нием) в XVIII веке и первой половине XIX века. В конце XIX, в XX
веке гипертрофирование было преодолено, но сама идея опоры на
наблюдаемые сохранилась, и в этом смысле принцип наблюдаемости
стал некой тривиальностью.
Нетривиальный смысл принципа наблюдаемости стал обнаружи¬
ваться в конце XIX — начале XX века в связи с кризисом механиче¬
ского материализма. Анализ оснований физики, проведенный в это
время, показал, что далеко не все, что квалифицировалось как наблю¬
даемое, является действительно наблюдаемым. Именно в это время
принцип наблюдаемости приобрел нетривиальный характер требова¬
ния исключения из научного знания ненаблюдаемых объектов. При
этом, естественно, возникли «издержки». Именно основываясь на
этом требовании, многие представители второго позитивизма (не все,
но очень многие) требовали исключить из научного знания все, что
не является макроскопическим наблюдаемым. Так, Э. Мах требовал
исключения атомов и электронов. То есть, будучи доведен до абсурд¬
ного предела, принцип наблюдаемости явно ведет к феноменализму.
Это, как я уже говорил, явная «издержка производства».
Но, несмотря на такую издержку, принцип наблюдаемости в фор¬
ме требования исключения ненаблюдаемых дважды сыграл в XX
веке эпохальную роль. Первый раз в начале века, когда из рассмот¬
рения был исключен ненаблюдаемый эфир. Это привело к осозна¬
нию самостоятельности электромагнитного поля как реальности
154
Лекции по теории познания и философии науки
(особой «разновидности» материи) и к созданию специальной теории
относительности.
Второй раз требование исключения ненаблюдаемых было исполь¬
зовано Гейзенбергом в конце 20-х годов при создании квантовой ме¬
ханики. Напомню, что одним из исходных положений Гейзенбергова
построения квантовой механики было утверждение, что координата
микрообъекта (тогда говорили об электроне в атоме), а соответственно
и траектория электрона в атоме не являются наблюдаемыми и долж¬
ны быть исключены из теории. Наблюдаемыми являются переходы
из одного состояния в другое. А такие переходы являются двухин-
дексными объектами. И Гейзенберг ввел эти двухиндексные объек¬
ты, т. е. матрицы. Интересно отметить, что сам Гейзенберг не знал
о математической теории матриц и сам разработал для бесконечных
двухиндексных «таблиц» правила сложения, умножения и дифферен¬
цирования. Как писал потом его шеф — Макс Борн, Гейзенберг был
очень молодой, очень гениальный, но не очень образованный. Все это
Гейзенберг сделал, когда шеф был в отпуске. Когда М. Борн вернулся
из отпуска, он сразу узнал в гейзенберговских таблицах бесконечные
матрицы. Сейчас мы называем их матрицами операторов. И к этой
теме мы еще вернемся, когда будем рассматривать принцип соответ¬
ствия. Здесь для нас важно именно то, что требование исключения
ненаблюдаемых стало началом квантовой механики.
В более позднее время (в 30-е годы) Гейзенберг стал обсуждать про¬
блему исключения ненаблюдаемых как фундаментальный принцип
построения теории с Эйнштейном и сослался именно на методологию
Эйнштейна в процессе создания СТО. Это дало основание Эйнштей¬
ну написать очень интересную статью, посвященную проблеме роли
наблюдаемых в физической теории. В этой статье Эйнштейн выдви¬
нул тезис о том, что не исключение ненаблюдаемых предшествует
созданию теории, а наоборот, теория, будучи созданной, определяет,
что является наблюдаемым, а что нет. При этом Эйнштейн вполне
справедливо указал, что ни одна теория не обходится без каких-то
элементов, которые не являются непосредственно наблюдаемыми.
Так, квантовая механика в форме волнового уравнения Шредингера
использует волновую функцию, тогда как наблюдаемой является
только квадрат ее модуля. Равным образом не обходится без непо¬
средственно ненаблюдаемых и более радикальная гейзенберговская
матричная квантовая механика. В ней фигурируют дискретные со¬
стояния электрона (дискретные уровни энергии), а наблюдаемыми
являются лишь переходы из одного состояния в другое.
Утверждение Эйнштейна о том, что только теория, будучи соз¬
данной, определяет, что является наблюдаемым, а что нет, является
следствием его общей позиции о том, что теория является свободным
творением человеческого разума и не направляется и не контроли¬
руется экспериментом. Мы уже обсуждали эту позицию в разделе
курса, посвященном взаимоотношению теоретического и эмпириче¬
Методологические принципы научного познания
155
ского уровней научного познания, и я высказывался об этой позиции
как о неадекватной.
Но, с другой стороны, вряд ли может быть принята и радикальная
позиция Гейзенберга о том, что исключение ненаблюдаемых предше¬
ствует созданию теории.
Скорее всего, правильно было бы говорить о том, что процесс соз¬
дания теории и процесс исключения ненаблюдаемых идут парал¬
лельно с небольшим опережением то одного, то другого. Процедура
исключения ненаблюдаемых представляет собой улучшение струк¬
туры теории, увеличение ее системности (обратим внимание на связь
принципа проверяемости в его специальной форме требования на¬
блюдаемости и принципа системности-согласованности). Исключе¬
ние ненаблюдаемых весьма тесно связано с ликвидацией изолятов
(опять-таки принцип системности). И, наконец, исключение нена¬
блюдаемых очень тесно связано с принципом простоты, поскольку
представляет собой удаление «лишних» элементов из теории, что,
конечно же, увеличивает простоту теории.
Но, кроме требования исключения ненаблюдаемых, принцип на¬
блюдаемости имеет еще один нетривиальный аспект, опять-таки свя¬
занный с квантовой механикой. В одной из работ П. Дирак обратил
внимание на то, что переход от классической механики к квантовой
можно рассматривать как изменение алгебры наблюдаемых. Так, ал¬
гебра классических наблюдаемых была коммутативной, а алгебра
наблюдаемых квантовой механики некоммутативна, причем комму¬
татор наблюдаемых уже просто с-число. Вообще идея, что создание
новой теории есть переход к новой алгебре наблюдаемых, нашла отра¬
жение в работах ряда авторов. Так, известный физик Паскуаль Иор¬
дан (1902-1980) пытался использовать не только некоммутативную,
но и неассоциативную алгебру. Но для нашей темы очень важно за¬
мечание Дирака о том, что новые наблюдаемые представляют собой
обобщения обычных классических наблюдаемых.
Таким образом, требование наблюдаемости (и, следовательно, и об¬
щий принцип проверяемости) оказывается связанным с принципом
соответствия, который рассматривает взаимоотношения новых и ста¬
рых теорий, и который мы будем анализировать позднее.
Подводя общий итог предшествующего обсуждения, я хочу от¬
метить, что три первых принципа — подтверждаемости (или прове¬
ряемости в узком смысле слова), опровергаемости и наблюдаемости
представляют собой разные формулировки обобщенного принципа
проверяемости. Эти различные формулировки выражают разные ас¬
пекты принципа, и именно через эти разные формулировки осущест¬
вляется связь принципа проверяемости с остальными принципами.
Требование подтверждаемости лучше всего связано с принципами
согласованности и инвариантности, требование опровергаемости —
с принципами системности и простоты, требование наблюдаемости —
с принципами системности, простоты и соответствия.
156
Лекции по теории познания и философии науки
Указанное «сворачивание» трех принципов в один означает, что
семь первоначально заявленных принципов на самом деле оказыва¬
ются пятью. Один общий принцип проверяемости мы уже проанали¬
зировали и теперь переходим к анализу четырех оставшихся.
4.5. Принцип простоты
Принцип простоты имеет достаточно долгую историю. Его началом
можно считать первую половину XIV века, когда выдающийся сред¬
невековый мыслитель Уильям Оккам (ок. 1285-1349) сформулировал
познавательное требование, названное «бритвой Оккама».
Напомню, что в схоластике конца XIII — начале XIV веков боль¬
шое распространение получила тенденция объяснять каждое явле¬
ние своей собственной особой сущностью. Магнит притягивает же¬
лезо потому, что он обладает магнитной сущностью. Маковый отвар
усыпляет потому, что он обладает усыпляющей сущностью. И так до
бесконечности.
Именно против такого способа рассуждений выступил Оккам. Он
сформулировал принцип, состоящий в том, что не нужно размножать
число сущностей сверх необходимого числа. Это требование получило
очень широкую известность уже в средние века. Его часто цитировали
и ссылались на него в позднесхоластических диспутах.
Однако ни в позднем средневековье, ни в эпоху Ренессанса этот прин¬
цип не сыграл сколько-нибудь заметной положительной роли (если не
считать воздействия на сознание людей). Дело в том, что в то время
все сущности были фиктивными, вымышленными. А вы, конечно же,
понимаете, что не очень принципиально, сколько вымышленных сущ¬
ностей использовать — одну или сто, все равно все вымышленные.
Действительная мощь и эффективность «бритвы Оккама» обнару¬
жились, когда начала создаваться Наука (наука Нового времени) —
в начале XVII века. С начала XVII века и до нашего времени к этому
требованию обращались в своем научном творчестве все крупнейшие
ученые — Галилео Галилей, Исаак Ньютон, Пьер Лаплас, Огюстен
Френель, Густав Роберт Кирхгоф, Джеймс Максвелл, Макс Планк,
Нильс Бор, Альберт Эйнштейн, Вернер Гейзенберг, Хидэки Юка-
ва, Ричард Фейнман. И это только те, у которых я непосредственно
нашел апелляцию к принципу простоты (так это требование стало
называться). А у скольких я не сумел найти! Так что принцип про¬
стоты на протяжении 400 лет является одним из фундаментальных
требований научного познания.
Но при этом возникает вопрос: а что такое «простота», к которой
так часто обращаются ученые? Иначе говоря, вопрос заключается
в интерпретации содержания самого понятия простоты.
Первой интерпретацией понятия простоты была онтологическая
интерпретация: природа устроена просто, и именно поэтому и само
знание (наука) должно быть простым.
Методологические принципы научного познания
157
Именно такое понимание простоты было использовано Галилеем,
когда при изучении проблем движения он обратился к простейшему
случаю равномерно ускоренного движения и на этом основании при¬
нял представление об одинаковости ускорения свободного падения
для всех тел.
После Галилея все ученые XVII века, вплоть до Ньютона, апелли¬
ровали именно к простоте самой природы. Огромные успехи естест¬
вознания XVII века, увенчанные созданием классической механики,
закрепили это понимание в XVIII и XIX веках. В этом отношении
очень показательно высказывание О. Френеля: «Природа проста и не
роскошествует излишествами... ».
Обратите внимание, я оборвал цитату из Френеля. В действитель¬
ности она сложнее, поскольку Френель дает более развернутое поня¬
тие. Он говорит о том, что природа немногими средствами, причинами
объясняет, определяет множество единичных явлений. Так что речь
идет не совсем о простоте природы, а о каком-то более сложном по¬
нимании простоты. Это изменение связано с тем огромным сдвигом,
который произошел в Науке в начале XIX столетия. Напомню вам,
что в это время Наука уже не просто описывала наблюдаемые явления,
но начала активно переходить к предсказаниям новых, неизвестных
явлений. При этом значительно активнее стали использоваться гипо¬
тезы. И именно эти изменения отражаются в характере использова¬
ния принципа простоты Френелем. По сути дела в его формулировке
присутствует требование минимальности числа независимых гипо¬
тез. Но это все-таки связывалось с представлением о простоте самой
природы.
В период около середины и во второй половине XIX века принцип
простоты используется в двух аспектах. С одной стороны, в резуль¬
тате развития науки выясняется, что весьма многие явления, в том
числе и достаточно различных классов, описываются одинаковыми
математическими закономерностями (явления диффузии и теплопро¬
водности, волновые процессы и пр.). Это приводит к весьма широко¬
му распространению метода аналогий. Аналогиями очень широко
пользовались Максвелл, Кирхгоф, Уильям Томсон (лорд Кельвин).
При этом само существование таких аналогий интерпретировалось
как простота природы.
Вторым аспектом было очень интенсивное расширение механи¬
ческих представлений. Напомню вам, что вторая половина XIX века
характеризовалась господством механического материализма (в осо¬
бенности после создания молекулярно-кинетической теории). Ме¬
ханические законы рассматривались как фундаментальные и про¬
стейшие. Очень часто (хотя и не всегда) именно с механическим
пониманием мира связывалось и само существование аналогий (Кель¬
вин). Именно «механичность» трактовалась как простота самой при¬
роды. Причем с этой «механичностью» связывался дополнительный
аспект понимания принципа простоты. Этот дополнительный аспект
158
Лекции по теории познания и философии науки
состоял в понимании простоты науки как простоты усвоения, психо¬
логической простоты. Механика во второй половине прошлого века
воспринималась как очень простая, очень наглядная и психологиче¬
ски ясная теория.
Кстати, эта позиция сохраняется в паранауке и до наших дней.
Механицисты никогда полностью не исчезали, и в последнее время
произведения (я не могу назвать их трудами) механицистов публи¬
куются достаточно часто.
В конце XIX — начале XX века в связи с развитием физики элек¬
тромагнитных явлений наступил кризис механического понимания
природы, а затем последовало и полное его крушение. И в начале
XX века в связи с появлением весьма сложных физических теорий —
специальной, а затем и общей теории относительности, и в конце
20-х годов — квантовой механики, стало ясно, что Природа совсем
не проста. В связи с этим онтологическое понимание простоты и, ес¬
тественно, психологическое понимание полностью утратили свои
позиции. Как сказал уже в наши дни известный физик-теоретик Лев
Борисович Окунь: «Простой простоты не будет». Но к этому мы обра¬
тимся несколько позже, а сейчас я опять хочу обратиться к ситуации,
которая начала складываться еще в конце XIX века.
Напомню вам, что еще в 40-е годы XIX века начало развиваться
философское направление, тесно связанное с осмыслением науки, —
позитивизм. Характерной чертой позитивизма всегда была феномена-
листическая его направленность, т. е. утверждение о непознаваемости
сущности нашего мира (или даже резче — отсутствие какого-либо
мира вне нашего сознания) и требование ограничиться только опи¬
санием наблюдаемых явлений (феноменов). Очень резко эта феноме-
нолистическая направленность проявилась во втором позитивизме
(конец XIX — начало XX века) и затем была продолжена в неопозити¬
визме (20-е — 60-е годы XX века). Именно в этом направлении и в эти
периоды преимущественное развитие получило понимание простоты
как простоты описания — дескриптивное понимание простоты.
Так, в неопозитивизме не раз подчеркивалась желательность опи¬
сания массива эмпирических данных возможно более простой функ¬
цией. При этом простота характеризовалась числом произвольных
постоянных, входящих в эту функцию. Например, функции
у = а + Ъх; у = а ехр(Ьх);у = а ехр(Ь/х)
имеют одинаковую простоту, а, скажем,
у = а + Ъх + сх2
имеет уже меньшую простоту.
Аналогичную позицию, хотя и на иных основаниях, занимал
К. Поппер. Он квалифицировал простоту как простоту опроверже¬
ния. Он даже вводил количественную характеристику простоты
d (dimension), равную числу наблюдений, которые необходимо вы¬
Методологические принципы научного познания
159
полнить, чтобы опровергнуть данную зависимость. Так, для прямой
d = 3, а для параболы d = 4. Вообще d = числу параметров + небольшое
целое число.
Надо отметить, что такая позиция, в общем-то, вполне разумна.
Экспериментаторы действительно стремятся использовать функции
с наименьшим числом параметров при подборе эмпирических зави¬
симостей. Но это все имеет отношение именно к эмпирическим зави¬
симостям и к эмпирическим закономерностям, т. е. к элементарному
уровню научного познания, и никак не затрагивает теоретического
уровня.
И все же в рамках дескриптивного понимания простоты были сде¬
ланы попытки осмыслить понятие простоты и на теоретическом уровне
научного знания. Первая такая попытка была сделана известным мате¬
матиком и методологом науки Дж. Кемени. Кемени предложил упоря¬
дочить все возможные теории некоторого круга явлений по следующим
четырем параметрам: 1. Число независимых переменных, по которым
проводится дифференцирование. По сути дела, это пространство-время,
т. к. производные, скажем, по массе или заряду отсутствуют. 2. По¬
рядок производных, используемый в уравнениях теории. 3. Степень
нелинейности уравнений. 4. Абсолютная величина коэффициентов.
Далее, Кемени предлагает среди всех возможных теорий выделить
те, у которых первый параметр наименьший. Среди них выбрать те,
у которых второй параметр наименьший, затем третий и четвертый
параметры. Оставшаяся теория и будет самой простой и должна быть
принята. Кемени утверждал, что именно так была предпочтена общая
теория относительности. При этом он обратился к Эйнштейну за под¬
тверждением, и Эйнштейн подтвердил — да, именно так.
Проанализируем схему Кемени. Прежде всего обратим внимание
на слова «все возможные теории данного круга явлений». А сколько
их? Ведь для того, чтобы упорядочить по четырем параметрам, надо
иметь по крайней мере десяток теорий. В реальнбй практике научно¬
го познания такого рода ситуации бывают крайне редко. В лучшем
случае мы имеем обычно 3-4 конкурирующих теории. Так что где
уж упорядочивать их по четырем параметрам. Но это, пожалуй, и не
самое важное.
Более важным является обоснованность выбора самих параметров.
Рассмотрим этот аспект.
Прежде всего я хочу отметить, что число независимых перемен¬
ных не является варьируемым параметром. Размерность пространст¬
ва-времени задана нам «от бога». И даже в тех случаях, когда строят¬
ся модели с большим числом измерений, то это число не варьируется
произвольно и выбирается не из соображений минимальности, а со¬
вершенно иначе. Так что первый параметр Кемени не имеет методо¬
логического смысла.
Второй и третий параметры имеют реальный смысл. Физика дей¬
ствительно «не любит» уравнений высокого (выше второго) порядков.
160
Лекции по теории познания и философии науки
Это не значит, что такие уравнения не используются. Нет, такие урав¬
нения бывают. Так, в теории упругости используются уравнения чет¬
вертого порядка (бигармоническое уравнение Максвелла, уравнение
Софи Жермен), а знаменитое уравнение Кортевега-де Вриза (КДВ)
имеет третий порядок. Но это все же случается редко, обычно в фи¬
зике используются уравнения именно второго порядка, хотя любое
уравнение высокого порядка можно представить системой уравнений
более низкого порядка, но не об этом речь. Особенно это характерно,
когда речь идет об уравнениях движения — в квантовой теории это
полевые уравнения. В квантовой теории поля были попытки исполь¬
зования уравнений с высшими производными. Однако эти попытки
не привели к какому-либо результату. И уравнения второго порядка
по-прежнему остаются доминирующим типом.
В общем-то, это довольно понятно — уравнения второго порядка
полностью определяют эволюцию физической системы при задании
начального состояния координат и импульсов, естественно, обобщен¬
ных. При использовании уравнений высших порядков начальные
условия должны включать еще что-то, причем физический смысл
этого «чего-то» очень неясен.
Аналогичная ситуация имеет место и в отношении третьего пара¬
метра — степени нелинейности уравнений. В тех случаях, когда в фи¬
зике используются нелинейные зависимости и нелинейные уравне¬
ния, исследователи стремятся использовать степенные нелинейности
наинизшей допустимой физическими соображениями степени. Как
правило, эти физические соображения связаны с симметрией системы.
Так, физически допустимая наинизшая степень нелинейной зависимо¬
сти тока от напряжения в проводниках — третья. Аналогично, третью
степень использовал Гейзенберг в своей попытке создать единую кван¬
тово-полевую теорию материи в конце 50-х годов прошлого века.
Интересно отметить, что третья степень нелинейности в поле¬
вых уравнениях является выделенной: это единственная степень,
совместимая с очень важной в теории поля конформной инва¬
риантностью.
Таким образом, второй и третий параметры схемы Кемени имеют
методологическое содержание. Но вызывает очень сильные сомнения
иерархия параметров в схеме Кемени. Почему порядок дифференци¬
рования более важен, чем нелинейность? Я бы мог сказать совсем на¬
оборот — я готов, скорее, иметь дело с линейным уравнением какого
угодно порядка, чем с уравнением первого порядка, но с какой-нибудь
экстравагантной нелинейностью. Дело в том, что для линейных урав¬
нений в весьма общем случае можно доказать теоремы существования
и единственности решений и сделать качественный обзор всей сис¬
темы решений. Для нелинейных же уравнений даже теоремы един¬
ственности часто доказать нельзя. Более того, чаще можно доказать
нарушение единственности — ветвление решений. Так что иерархия
параметров по Кемени очень сомнительна.
Методологические принципы научного познания
161
Что же касается четвертого параметра, то я просто недоумеваю:
при чем здесь абсолютная величина коэффициентов? В физике, как
правило, коэффициенты входят в уравнения как не полностью опре¬
деленные параметры, а не как численные значения.
Я утверждаю, что схема Кемени не имеет никакого методологиче¬
ского значения, и никакая теория не создавалась по этой схеме. А как
же быть с подтверждением самого Эйнштейна? А никак! Достаточно
прочитать книгу Владимира Павловича Визгина «Релятивистская
теория тяготения: истоки и формирование» (М., 1981), чтобы убе¬
диться, что процесс создания общей теории относительности ничего
общего со схемой Кемени не имеет.
Таким образом, попытку Кемени как-то точно определить простоту
теории и использовать ее как принцип следует признать неудачной.
Не более удачными были и две-три других попытки.
Но, квалифицируя эти попытки как неудачные, я не хочу отне¬
стись к ним совершенно негативно. Это были все-таки первые по¬
пытки и возможно, что когда-нибудь такие попытки приведут к ин¬
тересному результату.
Но и неудача таких попыток, с моей точки зрения, тоже неслучай¬
на. Я считаю, что они обнаруживают (и очень четко) ограниченность
самого дескриптивного понимания простоты и необходимо искать
более содержательное понимание принципа.
Обратимся к тому, как понимают требование простоты сами есте¬
ствоиспытатели. Я думаю, что можно выделить два аспекта принципа
простоты, каждый из которых весьма интересен. Первый аспект — это
категорическое требование, по смыслу полностью соответствующее
«бритве Оккама» :
Нельзя каждое явление объяснить своей собственной отдельной
гипотезой.
Нельзя! Это категорически запрещено! Как это похоже на «бритву
Оккама».
Второй аспект уже не имеет смысла категорического требования
и представляет собой рекомендацию:
Из двух теорий, одинаково хорошо описывающих опытные дан¬
ные, предпочтительной является та, которая основывается
на меньшем числе независимых гипотез.
Заметьте, речь идет не о категорическом требовании, а всего лишь
о рекомендации. Причем смысл рекомендации вполне ясен, если в од¬
ной теории использовано 2-3 независимые гипотезы, а в другой 7-8.
Но как быть, если в одной теории 2, а в другой 3 независимых ги¬
потезы? В этом случае рекомендация не работает. Как говорил уже
упоминавшийся нами физик-теоретик Л. Б. Окунь: «Бритвой Оккама
нужно размахивать осторожно! »
Можно отметить, что оба аспекта понимания принципа простоты
направлены против тенденции к построению сложных конструкций,
162
Лекции по теории познания и философии науки
основанных на наращивании числа независимых гипотез (вспомним
наше обсуждение метода гипотез в научном познании). В физике та¬
кие ситуации бывают довольно редко, но все же бывают. Вспомним
эфирную электродинамику Лоренца, в которой сокращение длин тел,
замедление всех процессов и увеличение массы тел при движении
через эфир вводилось как отдельные независимые гипотезы о свой¬
ствах эфира.
Но вот в концепциях общества, а тем более в паранауке, тенденция
к наращиванию одной гипотезы на другую — явление заурядное.
Но все же главный смысл принципа простоты, по моему мнению,
состоит в его теснейшей связи с принципом системности. И здесь
я снова хочу обратиться к трактовке О. Френеля: природа немногими
средствами достигает многих целей, на основании немногих законов
объясняются многие явления.
Требование, запрещающее объяснять каждое явление своей соб¬
ственной гипотезой, представляет собой требование рассматривать
множество явлений не как совокупность совершенно разных случа¬
ев, а как внутренне взаимосвязанную систему. Этот же смысл имеет
и требование уменьшения числа независимых гипотез. Все это на¬
правлено на улучшение системной организации теории, на установ¬
ление внутреннего единства науки.
Но при этом простота в старом смысле XVIII-XIX века исчезает.
И здесь я опять хочу сослаться на Л. Б. Окуня, который сказал: «Фи¬
зика для того, чтобы стать проще, должна стать менее тривиальной.
Простой простоты не будет».
Мы установили в нашем обсуждении связь принципа просто¬
ты с принципом проверяемости, на уровне эмпирического зна¬
ния, и принципом системности. Связь с принципами соответствия
и инвариантности мы рассмотрим позже, чтобы не повторяться
в курсе.
А теперь я хочу обратить ваше внимание на то, что те аспекты
принципа простоты, которые мы рассматривали ранее, естествоиспы¬
татели прочно связывают с задачей построения (выбора) правильной,
истинной теории, если не иметь в виду феноменалистических трак¬
товок. Но у принципа простоты есть и еще один аспект, который не
связан с такого рода претензиями.
Очень часто мы исследуем простейшие варианты не потому, что
считаем их правильными, а потому, что надеемся при исследовании
простого варианта увидеть, какие усложнения требуется ввести в тео¬
рию. Такой способ исследования напоминает метод итераций в ма¬
тематике: простой вариант играет роль первого (или даже нулевого)
приближения и на его основе мы строим более высокое приближе¬
ние. Я предлагаю такое понимание простоты назвать итеративным.
Итеративное понимание простоты, как уже было сказано, не пре¬
тендует на то, что выбор простейшего варианта даст нам правильную
теорию. Но в чисто методическом отношении такой подход очень эф¬
Методологические принципы научного познания
163
фективен. И я хочу отметить связь итеративного понимания просто¬
ты с очень эффективным методом моделирования, на теоретическом
уровне, конечно.
В заключение данного раздела нашего курса я хотел бы сказать,
что с принципом простоты в практике научного познания в какой-то
мере конкурирует полуфольклорный «принцип Дирака». Я еще раз
подчеркиваю, что этот принцип носит полуфольклорный характер
и никогда в методологии науки серьезно не обсуждался.
«Принцип Дирака» гласит: «Все, что не запрещено — разреше¬
но» . Еще более резко его сформулировал выдающийся физик второй
половины нашего века Мюррей Гелл-Манн (р. 1929). Он сказал так:
«В природе, как в тоталитарном государстве, все, что не запрещено,
обязательно к исполнению».
Если принцип простоты ориентирует исследователей на умень¬
шение числа независимых гипотез, то «принцип Дирака» (или Ди-
рака-Гелл-Манна) ориентирует, скорее, на размножение таковых.
В частности, сам Дирак несколько раз выдвигал весьма нетривиаль¬
ные гипотезы — гипотезу изолированного магнитного заряда (моно¬
поля Дирака), гипотезу изменчивости мировых констант со време¬
нем. А Гелл-Манн апеллировал к этому принципу, выдвигая гипотезу
кварков.
Гипотезы Дирака в конечном итоге не привели к положительному
результату, хотя и весьма стимулировали деятельность и теоретиков,
и экспериментаторов. Я думаю, что их неуспех связан именно с не
очень серьезным характером указанного «принципа».
Совершенно иной была судьба гипотезы кварков Гелл-Манна.
И я считаю, что это объясняется тем, что у гипотезы кварков, помимо
«принципа Дирака» были другие, и очень серьезные, методологиче¬
ские основания, а именно принципы инвариантности и системности.
И я еще раз хочу отметить несколько несерьезный, и даже шут¬
ливый характер «принципа Дирака» и в противовес ему очень серь¬
езный характер принципа простоты.
4.6. Принцип соответствия
Следующим принципом в нашем анализе является принцип со¬
ответствия. Этот принцип рассматривает взаимоотношение старых
и новых теорий, которые сменяют эти старые в процессе развития
науки.
Принцип соответствия всецело является продуктом развития фи¬
зики в XX веке. В XIX, а тем более в XVIII веке его просто не могло
быть. В эти столетия только создавались первые настоящие теории —
механика, электродинамика, классическая статистическая физика.
И только в XX веке развитие науки потребовало создания новых по
отношению к этим старым теорй. И только тогда стало возможным
появление и разработка принципа соответствия.
164
Лекции по теории познания и философии науки
Использование принципа соответствия началось еще в начале
XX века в процессе развития релятивистской механики. Релятиви¬
стское уравнение движения было получено так: было принято, что
в сопутствующей системе отсчета, в которой скорость тела равна ную,
справедливо обычное нерелятивистское уравнение Ньютона, а затем
был сделан переход в «лабораторную» систему отсчета.
Однако смысл этого приема не был полностью осознан (он не был
отрефлектирован в методологическом мышлении), и потому он не
стал началом развития принципа соответствия.
Действительным началом принципа соответствия стало развитие
Бором полуклассической квантовой теории атома. Напомню, что Бор
ввел правила квантования орбит
™V„rn = nh/2p,
которые позволяли найти разрешенные дискретные энергетические
состояния электрона в атоме и энергии (т. е. частоты излучения)
переходов.
При этом возник очень любопытный вопрос: почему квантуется
именно величина mVrl В дальнейшем Пауль Эренфест (1880-1933)
иАрнольд Зоммерфельд показали, что более общий вид условий
квантования
ф pdq = nh,
где р — обобщенный импульс, a q — соответствующая обобщенная
координата. Интеграл в условии квантования Эренфеста-Зоммер-
фельда имеет вид известного в механике интегрального инварианта
Пуанкаре-Картана. На самом деле интеграл в условии квантования
не настоящий инвариант, а адиабатический. Но все же это прояснило
ситуацию: уж если что-то должно квантоваться, то это должен быть
инвариант, хотя бы и адиабатический.
Однако правила квантования не давали никакой возможности
найти интенсивности спектральных линий. И тогда Бор предложил
следующую идею: в области больших значений квантовых чисел, на¬
чального п. и конечного nf, и малых значений разностей п,- п(, т. е.
при выполнении условия
nt, nf »μ,-^i
справедливы законы классической механики и электродинамики.
Далее, Бор рассмотрел классическое периодическое движение элек¬
трона, разложил его на Фурье-компоненты и по законам электроди¬
намики нашел интенсивность электромагнитного излучения. Таким
образом, Бор нашел интенсивности спектральных линий, а заодно
получил и правила отбора, т. е. правила, позволяющие определить,
какие переходы разрешены, а какие запрещены. После чего эти вы¬
ражения для интенсивностей и правила отбора он перенес на малые
значения квантовых чисел.
Методологические принципы научного познания
165
Именно этот прием и получил название принципа соответствия
Бора. Эффективность принципа столь велика, что Зоммерфельд на¬
звал его волшебной палочкой, которая открывает, казалось бы, на¬
глухо запертые двери.
Но все это относится к полуклассической теории Бора, которая,
как вы знаете, была лишь переходным этапом к настоящей кванто¬
вой механике. Как вы помните, квантовая механика была создана
в 1925-1926 годах в матричной форме Гейзнбергом и в форме волно¬
вого уравнения Шредингером. Наибольший интерес для нас представ¬
ляет именно создание матричной формы. Мы уже говорили о том, что
Гейзенберг, основываясь на принципе наблюдаемости (исключения
ненаблюдаемых), перешел от классических координат, траекторий
и импульсов к матрицам. Но далее возник вопрос: как получить урав¬
нения для этих новых объектов. И тут, как пишет сам Гейзенберг, он
решил использовать максимально принцип соответствия Бора. Он
принял в качестве фундаментального положения тезис о том, что мат¬
рицы должны удовлетворять тем же уравнениям, которые связывали
их классические прообразы.
Классические координаты и импульсы удовлетворяют урав¬
нениям Гамильтона (я запишу их в форме, использующей скобки
Пуассона),
И затем Гейзенберг заменил в этих уравнениях координаты, им¬
пульсы и функцию Гамильтона соответствующими матрицами (или,
как мы говорим сейчас — операторами)
dt
^IH.H
При этом скобки Пуассона оказалось необходимо переосмыслить
как коммутаторы. Это и есть уравнения квантовой механики в мат¬
ричной операторной форме.
Таким образом, основой для построения матричной квантовой
механики оказалась классическая механика.
Мы рассмотрели процесс создания матричной формы квантовой
механики. Но это справедливо и для волновой формы квантовой ме¬
ханики. Если Гейзенберг исходил из Гамильтоновой формы класси¬
ческой механики, то Шредингер при создании волнового уравнения
использовал оптико-механическую аналогию Гамильтона и уравне¬
ние Гамильтона-Якоби.
166
Лекции по теории познания и философии науки
Итак, принцип соответствия сыграл исключительно важную (если
не сказать решающую) роль при создании квантовой механики в кон¬
це 20-х годов XX века. И в последующие десятилетия осмысление
принципа соответствия шло именно в русле квантовой механики.
В 30-е годы в квантовой механике сложились три формулировки
принципа соответствия.
1. Первая формулиовка просто повторяет еще полуклассическую
боровскую: при больших значениях квантовых чисел и малых
разностях (т. е. при nit nf ) квантовые закономерности
переходят в классические.
2. Вторая формулировка: при Λ —> 0 квантовая механика переходит
в классическую. Эта формулировка очень тесно связана с ква-
зиклассическим приближением, состоящем, как вам хорошо
известно, в том, что из уравнения Шредингера в пределе при
h —> 0 можно получить классическое уравнение Гамильтона-
Якоби. Именно эта формулировка в дальнейшем стала наиболее
употребительной.
3. Третья формулировка принципа соответствия в квантовой ме¬
ханике дается известной второй теоремой Эренфеста: средние
квантовомеханические значения физических величин подчи¬
няются классическим закономерностям
Эта формулировка менее известна, чем две предыдущие, но для
нашего исследования она очень важна.
Все эти три формулировки были выработаны в конце 20-х — начале
30-х годов в квантовой механике и в течение примерно двадцати лет
рассматривались только в этом контексте. Вообще принцип соответ¬
ствия рассматривался именно как часть самой квантовой механики,
чему немало способствовали дискуссии по теоретико-познавательным
проблемам квантовой механики, развернувшиеся в это время.
Существенное изменение в понимании принципа соответствия
произошло в конце 40-х годов. Пионерской работой в этом плане была
книга советского философа Ивана Васильевича Кузнецова (1911 —
1970) «Принцип соответствия в физике и его философское значение»
(М., 1948).
Судьба этой работы была весьма драматичной. Сразу после выхода
в свет она была обвинена в идеализме. Естественно, что после этого
вся проблематика была прикрыта, и только после 1959 года обсуж¬
дение этой проблемы началось заново и очень интенсивно, и именно
в советской философско-методологической литературе. Причем на¬
правление обсуждения было задано работой И. В. Кузнецова. В этой
работе принцип соответствия рассматривается не только в контексте
квантовой механики, но значительно шире — в контексте физики
вообще. В книге И. В. Кузнецова была дана формулировка принци¬
Методологические принципы научного познания
167
па соответствия, которая получила наиболее широкую известность.
В каком-то смысле ее можно назвать канонической.
С появлением новой теории старые теории, подтвержденные опы¬
том и доказавшие свою эффективность, не отбрасываются полностью,
но сохраняются как частный и предельный случай новой теории. При
этом новая теория содержит некоторый параметр, числовой или функ¬
циональный, такой, что при стремлении его к значению, характер¬
ному для старой теории, математический аппарат новой теории пе¬
реходит в математический аппарат старой теории. Равным образом
это относится к выводам из новой теории — они перходят в следствия
старой теории.
Легко видеть, что в этой формулировк связь между новой и ста¬
рой теорией понимается как возможность предельного перехода от
новой теории к старой. Причем именно это понимание принимается
большинством авторов.
Свою формулировку И. В. Кузнецов иллюстрирует рядом
примеров.
1. Переход от релятивистской физики к классической рассматри¬
вается как предельный переход
с —» 00.
2. Квантовая теория переходит в классическую при предельном
переходе
/*-> 0.
И это И. В. Кузнецов считает справедливым и для полуклассиче-
ской квантовой теории Бора, и для настоящей квантовой механики.
3. Волновая оптика переходит в геометрическую при
λ-»О.
4. Квантовая статистика переходит в классическую при
Т -» оо.
Таким образом, Кузнецов утверждает, что функции распределения
Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака
/ =
ехр
Ε-μ
кТ
±1
при Т —> оо переходят в функцию распределения Максвелла-
Больцмана
/ = ехр
Ε-μ
кТ
Кроме этого, в книге И. В. Кузнецова был выдвинут тезис о том,
что принцип соответствия (понимаемый как возможность предель¬
168
Лекции по теории познания и философии науки
ного перехода) может быть использован как критерий правильности
новой теории.
Кстати, именно это положение дало повод для обвинений в идеа¬
лизме: как это? ведь марксизм «учит», что критерием истины являет¬
ся практика, а тут предполагается какой-то « принцип »(!), конечно же,
это идеализм! Не обращая внимания на эту «диаматовскую» ахинею,
яхочу сказать, что вопрос о принципе соответствия как о критерии
истинности теории очень интересен и, по моему мнению, принци¬
пиально важен. Но мы вернемся к нему позже, а сейчас обратимся
к анализу принципа в формулировке Кузнецова.
Я хочу отметить несклько моментов, которые позволяют мне счи¬
тать формулировку Кузнецова неполной и односторонней.
Преде всего я отмечаю, что само понимание связи между новой
и старой теорией как предельного перехода в элементарной форме
приводит к ряду трудностей.
Так, в случае релятивистской физики предельный переход с -> оо
приводит к неинтерпретируемому результату в формуле
Е = тс2.
Такие же неинтерпретируемые результаты получаются при пре¬
дельном переходе h -> 0.
Рассмотрим полуклассическую квантовую теорию. Условие кван¬
тования в форме Зоммерфельда-Эренфеста имеет вид
Если h —» 0, то и весь интеграл действия стремится к 0. Но в клас¬
сической физике этот интеграл вовсе не равен 0. Еще более резко это
видно в квантовой механике. Рассмотрим уравнение Шредингера (для
простоы стационарное)
уЛ
:—Аф + U (г)ф = Еф.
8 π2τη W
Если устремить h к 0, то мы получим равенство
и(г)ф = Еф.
Оно может быть выполнено только при Ψ=09 что соответствует от¬
сутствию физической системы, или же при
U(r )=Е
что в квантовой механике неинтерпретируемо.
То, что я сказал, вовсе не означает, что предельный переход от
релятивистской теории или от квантовой теории к классике невозмо¬
жен. Я хочу сказать, что прямолинейное (примитивное) понимание
предельного перехода приводит к трудностям и нужно соблюдать
предосторожности. Так, в случае релятивистской теории правильный
результат получается не при переходе с -> оо, а при переходе v/c —> 0.
Методологические принципы научного познания
169
В полуклассической квантовой теории, кроме процедуры h —> 0, нуж¬
но еще сделать переход η —> αο, так что nh остается конечным. А в кван¬
товой механике нужно сначала преобразовать уравнение Шредингера
подстановкой
ψ —> ехр
и уже в уравнении для S( г ) делать предельный переход.
Вообще, следует иметь в виду, что предельный переход по раз¬
мерному параметру вещь довольно рискованная. По сравнению с чем
мал размерный параметр? Вот для безразмерного параметра вопрос
о «малости» уже вполне ясен, он должен быть мал по сравнению с 1.
И в этом отношении не случайно, что надо рассматривать не с —> оо,
a F/c -> 0. Равным образом и в квантовой механике необходимо ис¬
пользовать переход λ/L —> 0, где λ — де-бройлевская длина волны,
a L — характерный размер системы.
Я еще раз подчеркиваю: предельный переход «дело тонкое»,
и чрезмерно формальное и прямолинейное его применение может
привести к интерпретационным затруднениям.
Но не только это обстоятельство позволяет говорить об ограничен¬
ности понимания связи между новой и старой теорией как возможно¬
сти предельного перехода. Я хочу обратить ваше внимание на третью
формулировку принципа соответствия в квантовой механике. Напо¬
минаю вам, что она основана на второй теореме Эренфеста и состо¬
ит в том, что средние квантово-механические значения физических
величин подчиняются классическим уравнениям. То есть переход
от квантовой механики к классической может быть осуществлен не
только при помощи предельного перехода, но и при помощи проце¬
дуры усреднения.
И, наконец, можно указать ситуацию, в которой предельный пере¬
ход, по моему мнению, вообще не имеет смысла. Это статистическая
физика. В формулировке И. В. Кузнецова квантовые функции рас¬
пределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака переходят в класси¬
ческую функцию распределения Максвелла-Больцмана при Т—► оо.
Но температура не есть параметр теории — это физическая ме¬
няющаяся характеристика системы, и это верно и для функций Б-Э
и Ф-Д и для классической функции М-Б. Классическое распределе¬
ние характеризуется конечной температурой, а вовсе не бесконечно
большой. Кроме того, энергия системы явно зависит от Т и растет
с ростом Т. Если принять формулировку Кузнецова, то надо считать,
что классическое распределение имеет Т = сю и, следовательно, беско¬
нечно большую энергию. Но все мы знаем, что классическое распре¬
деление имеет вовсе не бесконечно большую энергию.
И, наконец, утверждение, что квантовые функции распределения
переходят в классическую при Т—> сю неверно просто формально. Рас¬
смотрим функции Ферми-Дирака и Максвелла-Больцмана.
170
Лекции по теории познания и философии науки
/ ф-д —
f МБ —
ехр
ехр
Е — μ
кТ
Е — μ
кТ ,
+ 1
При Е = μ /фД=1/2, а /МБ= 1 при любой температуре и, следова¬
тельно /ф_дни при какой температуре не переходит в /м Б. Единствен¬
ное, что верно, так это то, что при Е - μ > кТ квантовые распреде¬
ления асимптотически стремятся к классическому, но это никак не
означает, что они переходят в классическое распределение.
Таким образом, мы еще раз приходим к выводу, что предельный
переход не охватывает полностью связь между новой и старой тео¬
рией.
Но это еще не все. Даже в тех случаях, когда предельный переход
возможен, остается вопрос: а почему, собственно, новая теория мо¬
жет переходить в старую? Что обеспечивает саму возможность такого
перехода?
И последнее, что я хочу отметить, это известная ретроспективность
принципа соответствия в формулировке Кузнецова. Он направлен
«назад», от новой теории к старой.
Все замечания в адрес понимания принципа соответствия в смысле
предельного перехода, дают основания сделать попытку найти ка¬
кие-то другие аспекты принципа соответствия, выявить некоторый
его смысл, не учитываемый пониманием связи между новой и старой
теорией как возможности предельного перехода.
Я хочу предложить вашему вниманию более широкий подход к по¬
ниманию принципа соответствия. Этот подход был разработан мной
на основе работ Э. Уиттекера и М. Борна.
В работе известного математика, историка и методолога науки
Эдмунда Тейлора Уиттекера (1873-1956), опубликованной в 1943 г.,
было предложено очень любопытное нетривиальное понимание науки,
которое автор назвал принципом невозможности. Согласно идеям
Уиттекера, любой физический закон представляет собой запрет — ут¬
верждение о невозможности чего-то. Так, первый и второй законы
термодинамики представляют собой запреты возможности вечных
двигателей первого и второго рода. Электростатику можно сформу¬
лировать на основе запрета-возможности создать электростатическое
поле внутри замкнутой металлической полости (клетка Фарадея).
Причем ученый Э. Уиттекер считает, что небольшого числа таких
запретов достаточно, чтобы из них дедуктивно вывести всю физику.
Очень интересное положение в этом направлении высказал Макс
Борн в одной из работ по философии науки. Борн критикует тезис
Уиттекера о том, что любой физический закон есть именно запрет,
и указывает, что физический закон имеет более сложный и богатый
Методологические принципы научного познания
171
смысл. Он не только запрещает нечто, но и описывает некоторый круг
явлений. Борн очень сильно акцентирует внимание на этой двойст¬
венности природы закона.
Следуя этим идеям Уиттекера и Борна, я предлагаю трактовку
физического закона как ограничение, накладываемое на поле все¬
возможных ожидаемых явлений. Это ограничение выделяет во всем
поле две части, два подмножества — подмножество описываемых
явлений и подмножество запрещаемых явлений. Такое понимание
физического закона как ограничения хорошо согласуется с теорией
информации. Именно в теории информации само понятие информа¬
ции и определяется как ограничение поля ожидаемых событий. Коли¬
чество информации определяется как отношение меры (в жордановом
или в лебеговом смысле) поля ожидаемых событий после ограничения
к мере ожидаемых событий до ограничения — точнее, как логарифм
этого отношения с обратным знаком.
Понимание научного закона как ограничения означает, что он
содержит информацию о явлениях окружающего мира. Конечно, ин¬
формационное понимание закона науки как ограничения отнюдь не
исчерпывает всех сторон и аспектов такого объекта как научный за¬
кон, но нам сейчас этого и не надо. В данной ситуации для нас важен
именно ограничительно-информационный аспект.
Исходя из ограничительно-информационного понимания закона,
я хочу предложить вашему вниманию трактовку научной теории как
системы ограничений. Думаю, что это вполне понятно, так как теория
представляет собой систему определений и законов, причем и первые
и последние в информационном аспекте суть ограничения. Еще Спи¬
ноза говорил: определить — значить ограничить. Теория, как и закон,
разделяет все поле возможных событий на две части: на те, которые
теория описывает, и на те, которые она запрещает. И средством такой
сепарации являются ограничения, образующие структуру теории.
Если теория предсказывает явления, которые в действительности не
обнаруживаются, то это означает, что в теории недостает каких-то
ограничений. Если же в действительности существуют явления, не
описываемые теорией, то это может означать как нехватку нужных
ограничений, так и неполноту формулировки ограничений, уже вве¬
денных в теории.
В рамках такого подхода я предлагаю отличное от формулировки
И. В. Кузнецова понимание принципа соответствия, которое можно
назвать принципом ограничений. Подчеркиваю, это не какой-либо
новый принцип, а новый аспект принципа соответствия.
Смысл принципа ограничений состоит в том, что переход от старой
теории к новой трактуется как введение новых ограничений в струк¬
туру теории при сохранении фундаментальных ограничений старой
теории. Конечно же, сохранение старых ограничений не является
абсолютным. Научная теория является взаимосвязанной системой
ограничений, и введение нового (или новых) ограничения может вы¬
172
Лекции по теории познания и философии науки
звать достаточно существенные изменения в форме или интерпре¬
тации старых ограничений. Но принципиально важным является
именно сохранение старых ограничений. При этом переход от новой
теории назад к старой осуществляется через снятие новых ограниче¬
ний, введенных в структуру теории. Это снятие новых ограничений
может реализоваться путем предельного перехода по некоторому па¬
раметру. Причем в этом аспекте оказывается принципиальным то, что
параметр стремится не к какому-то значению, а именно к нулю. Но
предельный переход не является общим случаем снятия ограниче¬
ний. Напоминаю, что в третьей формулировке принципа соответствия
в квантовой механике переход от квантовой механики к классической
осуществляется при помощи процедуры усреднения, а не на основе
предельного перехода. Далее будет показано, что есть случаи, когда
предельный переход вообще невозможен и снятие новых ограничений
осуществляется непосредственно.
Рассмотрим с точки зрения принципа ограничений развитие ос¬
новных теорий физики.
Начнем с первой из всех научных теорий — механики. Рассмотрим
«доньютоновскую механику». Вообще говоря, выражение «доньюто-
новская механика» очень некорректно. Доньютоновская механика
относится к донаучному уровню развития знания, поэтому донью¬
тоновская механика представляла собой весьма неупорядоченный
массив наблюдений, эмпирических закономерностей (скорее даже,
эмпирических правил), необъединенных друг с другом элементов
будущей теории, натурфилософских концепций. Но если, немотря на
все это, все же говорить о «доньютоновской механике», то в ней были
разрешены любые кинематически возможные движения. Не было
никаких ограничений, кроме кинематических связей, вроде нераз¬
рываемых нитей или абсолютно жестких стержней или стенок.
Ньютоновская механика ввела несколько фундаментальных огра¬
ничений — законов Ньютона. Главным из них является второй закон
Ньютона — динамическое уравнение, выделяющее среди всех кине¬
матически возможных движений именно те, которые удовлетворяют
этому уравнению. Особенно выпукло ограничивающая природа дина¬
мического уравнения выступает в принципе наименьшего действия.
Напомню, что формулировка принципа и выглядит так: среди всех
кинематически допустимых траекторий реализуется только та (или
только те), которая доставляет экстремум интегралу действия
При этом рассматриваются именно вариации траекторий, т. е.
все кинематически возможные перемещения. Следует отметить, что
в принципе наименьшего действия классической механики никаких
ограничений на возможные скорости движения не накладывается.
Методологические принципы научного познания
173
Переход от классической механики к релятивистской можно рас¬
сматривать с двух точек зрения. Одну из них мы уже обсуждали —
это введение условия того, что в сопутствующей системе координат
(т. е. такой, в которой скорость равна нулю) выполняется уравнение
Ньютона и последующем переходе к «лабораторной» системе, то¬
рой подход состоит в том, что переход к релятивистской механике
рассматривается как введение нового ограничения на возможные
скорости: и < с. А что же происходит с принципом наименьшего дей¬
ствия А ничего! Он сохраняется именно как принцип наименьшего
действия, но при этом меняете вид функции Лагранжа L так, чтобы
выполнялось ограничение v < с.
Второй переход от классической механики был осуществлен
когда создавалась квантовая механика. Вы все хорошо знаете, что
в 1924-1926 годах квантовая механика была создана сразу в двух
эквивалентных формах — в матричной форме Гейзенбергом и в форме
волновоо уравнения Шредингером. Мы рассмотрим матричную форму
кантовой механики, как наиболее показательную. Напоминаю, что
мы уже рассматривали этот переход. Он состоит в том, что в уравне¬
ниях классической механики в форме Гамильтона
динамические величины q, р и Н заменяются их операторами q, р иЯ,
скобки Пуассона переосмысливаются как коммутатор операторов,
и операторы q и р подчиняются дополнительному ограничению
[p,q\=-ih.
Таким образом, мы приходим к уравнениям квантовой механики
в матричной форме Гейзенберга
^-=\н
dt 1
%-=\н.
dt 1
Я\
Р
[.p,q\ = -ih,
т. е. переход к квантовой механике состоит в сохранении классиче¬
ских уравнений движения и замене функций, описывающих физи¬
ческие величины на операторы.
Этот подход обладает очень высокой степенью общности. Так мож¬
но получить и волновое уравнение Шредингера. Если взять нереля¬
тивистское уравнение для энергии
174
Лекции по теории познания и философии науки
и сделать в нем замену классических величин их операторами
то мы получим хорошо известное нерелятивистское уравнение
Шредингера.
Вообще это положение можно сформулировать в виде общего
правила:
для того чтобы получить квантовые уравнения какого-ли¬
бо процесса, нужно взять классические уравнения этого явле¬
ния и заменить классические физические переменные их опе¬
раторами.
В этом правиле есть одна тонкость, состоящая в том, что некоторые
операторы должны быть самосопряженными, тогда как операторы,
которые получаются при прямой подстановке в классические урав¬
нения, не всегда оказываются самосопряженными. Поэтому всегда
нужно проверять условие самосопряженности, и если оно не удов¬
летворяется, то нужно добавить эрмитово-сопряженное слагаемое.
Мне несколько раз приходилось видеть даже в «Журнале экспери¬
ментальной и теоретической физики» ошибочные работы, в которых
было забыто выполнение условия самосопряженности.
Совершенно так же происходит переход от классической теории
поля к квантовой, полевые переменные (или Фурье-амплитуды) за¬
меняются операторами, которые интерпретируются как операторы
рождения и поглощения (уничтожения) частиц.
Особый интерес представляет переход от классической статистики
к квантовой, поскольку в этом случае подход, основанный на прин¬
ципе ограничений, позволяет понять, почему попытки связать кван¬
товую статистику с классической при помощи предельного перехода
приводят к столь серьезным затруднениям.
Дело в том, что фундаментальным ограничением статистической
физики является не функция распределения микрочастиц по энергиям
f (Е), а статистическая сумма канонического распределения Гиббса
а . h д
Е = i ,
2π dt
Û = U(r),
Методологические принципы научного познания
175
где g(E.) — кратность вырождения состояния с энергией Е (в даль¬
нейшем мы будем считать все состояния не вырожденными и полагать
g = 1), а А — нормировочный множитель, определяемый характери¬
стиками частиц.
Я думаю, что вы хорошо знаете из курса статистической физики,
что нахождение статистической суммы Z позволяет найти все ста¬
тистические и термодинамические характеристики системы, в том
числе и функцию распределения, по стандартным правилам.
Если статистическая система состоит из классических частиц, т. е.
таких, что в каждом состоянии может находиться любое число частиц
(вплоть до бесконечности) и все частицы различимы, так что переста¬
новка двух частиц приводит к новому состоянию, то мы автоматиче¬
ски получаем функцию распределения Максвелла-Больцмана.
При переходе к квантовой механике мы должны ввести специ¬
фическое квантовое ограничение — принцип неразличимости (тож¬
дественности) частиц. В этом случае перестановка частиц не приво¬
дит к новому состоянию, и это требует изменения нормировочного
множителя. При этом столь же автоматически из выражения для
статистической суммы получается функция распределения Бозе-Эйн¬
штейна.
Если же использовать еще одно квантовое ограничение, — прин¬
цип Паули, запрещающий находиться в одном состоянии больше чем
одной частице (если состояние невырождено), то из выражения для Z
также автоматически получается распределение Ферми-Дирака.
В этом примере очень хорошо видно, как последовательное вве¬
дение ограничений приводит к преобразованию теории, а кроме того
разъясняет, почему не всегда возможен предельный переход от новой
теории к старой. Суть дела состоит в том, что в некоторых случаях
новые вводимые ограничения таковы, что предельный переход вос¬
станавливает соотношения прежней теории. Так, коммутационные
соотношения для координаты и импульса в квантовой механике
[р, х\ = —ih
при предельном переходе h—> 0 дают обычное классическое соотно¬
шение между координатой и импульсом.
Но бывают случаи, когда новые ограничения не имеют предель¬
ного перехода к старым. Так, никакой предельный переход от раз¬
личимых частиц к неразличимым невозможен. Математически это
можно проиллюстрировать следующим образом. Пусть у нас есть Νχ
неразличимых частиц одного типа и Ν2 другого. Тогда нормировоч¬
ный множитель в статистической сумме будет включать произведение
Nj! N2! Если же частицы N2 и Νχ неразличимы, то соответствующий
фактор в статистической сумме Ζ будет (Nt + N2)î Так вот, (Nt + N2)!
ни при каких условиях, кроме Νχ или Ν2 равны 0 или 1, не перехо¬
дит в Nj! N2! Но случай N=1 (а тем более N=0) ни к какой статистике
привести не может.
176
Лекции по теории познания и философии науки
То же самое можно сказать и об ограничении, накладываемом
принципом Паули: неограниченное (бесконечное) возможное число
частиц в данном состоянии нельзя перевести предельным переходом
в единицу.
Таким образом, становится понятно, почему попытка рассмот¬
реть связь между квантовой и классической статистикой на основе
предельного перехода приводит к интерпретационным и даже фор¬
мальным противоречиям. И я еще раз хочу подчеркнуть: переход от
новой теории к старой состоит именно в снятии новых ограничений,
и предельный переход является частным и далеко не самым общим
вариантом такого снятия.
Предлагаемая трактовка принципа соответствия в форме прин¬
ципа ограничений обладает рядом преимуществ по сравнению с ин¬
терпретацией принципа соответствия в форме предельного перехода.
Во-первых, он направлен не «назад» от новой теории к старой, как это
имело место в формулировке через предельный переход, а «вперед»
от старой теории к новой. Принцип соответствия в форме принципа
ограничений фиксирует внимание на том, что новая теория представ¬
ляет собой обобщение старой, включающее в себя сохранение фунда¬
ментальных компонент старой теории. Иными словами новая теория
строится как бы «на костях» старой теории путем введения новых
фундаментальных ограничений. Такое обобщение не есть выведение
новой теории из старой, но именно обобщение, построение именно
новой теории. И в этом аспекте, конечно же, нельзя не отметить, что
обобщение путем введения новых ограничений есть процесс творче¬
ский. Не существует четкого правила (алгоритма), указывающего на
то, какие новые ограничения должны быть введены в теорию. Новая
теория — она и есть новая, а не вариант или частный случай старой.
Но принцип ограничений ориентирует исследование на поиск того
фундаментального в старой теории, что должно быть сохранено и ис¬
пользовано в процессе обобщения при создании новой теории.
Трактовка принципа соответствия в форме принципа ограничений
дает естественное объяснение, почему возможен переход от новой
теории к старой: этот переход возможен именно потому, что новая
теория сохранила в своей структуре фундаментальные ограничения
старой теории. Если бы такого сохранения не было, то сама возмож¬
ность перехода от новой теории к старой, в том числе и предельного
перехода, должна была бы рассматриваться как счастливая случай¬
ность или даже как чудо. Но я думаю, что никто из нас в такое обилие
счастливых случайностей, тем более в чудеса, не верит.
И здесь я хочу отметить еще один аспект трактовки принципа
соответствия в форме принципа ограничений. Ранее я уже обращал
ваше внимание на связь ограничительной трактовки научной теории
с информационной трактовкой. В данном аспекте уместно отметить,
что сохранение в структуре новой теории фундаментальных ограниче¬
ний старой теории по сути дела означает, что новая теория сохраняет
Методологические принципы научного познания
177
позитивную информацию, содержащуюся в старой, и, в частности, со¬
гласуется с эмпирическими результатами, подтверждавшими старую
теорию. Таким образом, мы устанавливаем связь принципа соответ¬
ствия с принципом проверяемости, связь с остальными принципами
будет рассмотрена позднее.
И, наконец, трактовка принципа соответствия в форме принци¬
па ограничений устанавливает более общий характер возможности
перехода от новой теории к старой, нежели только возможность пре¬
дельного перехода, т. е. в некотором смысле устанавливает границы
применимости предельного перехода. При этом я хочу отметить, что
данный выигрыш в общности понимания сопровождается и неко¬
торой потерей. Дело в том, что трактовка принципа соответствия
на основе предельного перехода связывает его с применением при¬
ближенных методов — полуклассических, квазиклассических и пр.
Подавляющее число приближенных методов, если не все, используют
разложение по малому параметру, и в качестве первого приближения
обычно фигурирует член, соответствующий нулевому значению, т. е.
классическому пределу. Значение приближенных методов в науке
исключительно велико, и в этом аспекте возможность предельного
перехода к старой теории играет немаловажную роль.
Несколько ранее мы уже рассмотрели связь принципа соответствия
с принципом проверяемости, используя информационную трактов¬
ку. При этом проверяемость выступала в аспекте подтверждаемости.
Но существует возможность выявить и другие аспекты этой связи.
В ряде работ по методологии научного познания выдвигалась точка
зрения, согласно которой переход от старой теории к новой можно
рассматривать как изменение алгебры «наблюдаемых». Впервые эту
точку зрения сформулировал П. Дирак. Основанием для выдвижения
этой позиции послужил именно переход от классической физики,
в которой наблюдаемые описывались коммутирующими величина¬
ми, т. е. подчинялись коммутативной алгебре, к некоммутативной
алгебре квантовых наблюдаемых. В дальнейшем предпринимались
попытки перейти к более сложным алгебрам. П. Иордан пытался
использовать для обобщения квантовой механики неассоциативную
алгебру. Известны и другие попытки, хотя в целом они не привели
к успеху. Но наиболее важным является, как отметил Дирак, то, что
«наблюдаемые» новой теории являются обобщением классических на¬
блюдаемых. В таком варианте интерпретации принцип соответствия
оказывается связанным с принципом проверяемости и через вариант
требования наблюдаемости.
Связь принципа соответствия с другими методологическими прин¬
ципами также является достаточно прозрачной. Принцип соответст¬
вия совершенно очевидно связан с принципом простоты: построение
новой теории как обобщения старой, на базе ограничений старой
теории, конечно же, проще, чем создание новой теории «на пустом
месте». При этом можно выделить и еще один аспект взаимоотноше¬
178
Лекции по теории познания и философии науки
ния принципа соответствия с простотой. Этот аспект связан с уже
рассмотренным нами применением старой теории как первого (или
нулевого) приближения для решения проблем новой теории. При этом
решение задач старой теории всегда проще, чем отыскание решений
новой теории. Тем самым принцип соответствия оказывается связан¬
ным с итеративной трактовкой простоты.
Достаточно ясной является и связь принципа соответствия с прин¬
ципом инвариантности. В специально-математическом аспекте она
обычно проявляется в том, что группа преобразований, специфичная
для старой теории, чаще всего (но не всегда) оказывается подгруп¬
пой новой теории. Но могут быть и более сложные ситуации, когда
симметрия старой теории оказывается приближенной по отношению
к симметрии новой теории или же представляет собой нарушение
симметрии новой теории. Эти ситуации не столь прозрачны как си¬
туация взаимоотношения подгруппы и более полной группы, и было
бы весьма желательным иметь более детальный анализ этого более
сложного случая, чем это имеет место в настоящее время.
И, наконец, весьма очевидной является связь принципа соответ¬
ствия с принципом согласованности (системности): принцип соответ¬
ствия представляет собой совершенно ясное требование согласован¬
ности новой и старой теорий.
В заключение данного раздела курса мне хотелось бы рассмотреть два
вопроса, которые, с моей точки зрения, являются очень интересными.
Первый из них связан с анализом «стандартной» трактовки прин¬
ципа соответствия на основе предельного перехода. В курсе уже неод¬
нократно говорилось об ограниченности этой трактовки и о том, что
предельный переход не является единственной формой связи новой
теории со старой, о том, что предельный переход требует ряда пре¬
досторожностей и, наконец, о том, что предельный переход иногда
невозможен вообще. Но при всем при том именно предельный переход
все же является наиболее частой формой связи новой теории со старой.
И поэтому я думаю, что следует уделить специальное внимание мето¬
дологическому содержанию процедуры предельного перехода.
Я уже обращал внимание на то, что корректной формой предель¬
ного перехода является стремление к нулю некоторого безразмерного
параметра. Обычно таким безразмерным параметром является отно¬
шение «текущего» значения физической характеристики изучаемой
системы к какому-то характерному значению этой физической ха¬
рактеристики. Стремление такого безразмерного параметра к нулю
означает, что мы принципиально исключаем из рассмотрения все
возможные эффекты, имеющие быть при значении «текущего» фи¬
зического параметра, близком к характерному значению, даже если
формально в уравнениях появляются значения «текущего» парамет¬
ра, сравнимые с характерным. Это именно формально, т. к. реально
существующие эффекты исключены из рассмотрения. Так, в случае
теории относительности предельный переход V/c —> 0 означает, что
Методологические принципы научного познания
179
мы исключили из рассмотрения (подчеркиваю — принципиально ис¬
ключили) любые физические эффекты, могущие быть при V~c. Очень
четко это видно на примере атомной физики. Если в качестве парамет¬
ра взять отношение энергии Е к энергии ионизации атома I и сделать
предельный переход E/I —> 0, то это означает, что мы рассматриваем
атом как неделимый и не можем рассматривать процессы, разыгры¬
вающиеся на расстояниях, характерных для атомных масштабов,
хотя в статистических функциях распределения и интегрируем по
всем энергиям от нуля до бесконечности.
Такое исключение процессов всегда можно свести к исключению
какого-то характерного масштаба и перехода к неделимым (точеч¬
ным) объектам. В аспекте анализа принципа соответствия это означа¬
ет, что мы переходим от новой, более полной теории к старой, менее
полной и точной (т. е. приближенной).
Но я должен заметить, что в современной философии науки это
отношение является предметом дискуссии. Дискуссионность этого
вопроса связана с весьма распространенной и популярной концепцией
науки и научных революций Томаса Куна. Суть дискуссии состоит
в том, что в концепции Куна очень существенную роль играет тезис
о несоизмеримости теорий, создаваемых в рамках разных парадигм —
новой и старой (т. е. новой и старой теорий). Позиция Куна и его по¬
следователей состоит в том, что разные парадигмы представляют
собой совершенно разные видения мира и оперируют совершенно
различными понятиями. Соответственно, теории, создаваемые в рам¬
ках разных парадигм, также основываются на совершенно разных,
несопоставимых понятиях, и потому они несоизмеримы. Так, специ¬
альная теория относительности строится на понятиях относительного
пространства и относительного времени, тогда как классическая фи¬
зика основывается на ньютоновских абсолютном пространстве и абсо¬
лютном времени и никакой связи (а тем более перехода) между ними
быть не может.
Т. Кун в его известной книге «Структура научных революций» не
анализирует специально принцип соответствия, зато это делает его
английская последовательница Мэри Бренда Хессе (р. 1924). В ее
работе утверждается, что переход с —> оо в специальной теории от¬
носительности и переход h —» 0 в квантовой механике являются бес¬
смысленными. Теория относительности тем и специфична, что в ней
скорость распространения любых сигналов (взаимодействий) конеч¬
на, а потому переход с —> оо не имеет смысла. Аналогично, квантовая
механика потому и квантовая, что в ней изменение действия всегда
кратно h ф 0, а потому переход h —> 0 также бессодержателен.
Я хочу сразу же сказать, что понимание принципа соответствия
в школе Т. Куна является весьма поверхностным. Прежде всего, Кун
и его последователи понимают принцип соответствия только в смысле
возможности предельного перехода, т. е., как я уже показал, очень ог¬
раниченно и неполно. Кроме того, М. Хесс рассматривает предельные
180
Лекции по теории познания и философии науки
переходы с размерными параметрами, что тоже весьма неточно, т. е.
еще раз утверждаю, что понимание принципа соответствия в школе
Т. Куна очень поверхностно.
Но при всем при том в позиции Куна и его последователей есть, как
говорят, «рациональное зерно». Новая и старая теории действительно
концептуально достаточно различны, и как же может предельный пере¬
ход осуществить концептуальный переход от одной системы к другой?
Я не могу дать абсолютно полного и ясного ответа на этот вопрос,
но хочу привести интересную аналогию, которая, как мне кажется,
при дальнейшей разработке может решить данную проблему. Имею
виду теорию пределов и сходящихся последовательностей, и полагаю,
что все вы помните, что если сходящаяся последовательность имеет
предел и этот предел является элементом самой последовательности,
то эта сходящаяся последовательность является последовательностью
Коши. Но не любая сходящаяся последовательность является тако¬
вой. Существуют сходящиеся последовательности, предел которых
не принадлежит самой последовательности, т. е. предельный переход
выводит нас «за пределы» самой последовательности. Применяя эту
аналогию, скажем, к квантовой механике и упрощенно рассматривая
предельный переход h —> 0, мы можем сказать, что, когда h умень¬
шается, оставаясь конечной, мы имеем дело с последовательностью
«квантовых механик» с уменьшающейся постоянной Λ. Но когда h = 0,
то мы приходим к пределу, не являющемуся элементом самой после¬
довательности (последовательность «квантовых механик» не является
последовательностью Коши). Иначе говоря, мы в пределе действи¬
тельно переходим к концептуальной системе классической физики,
отличной от концептуальной системы квантовой механики.
Конечно, предлагаемая трактовка является аналогией и, как вся¬
кая аналогия, несовершенна и даже может оказаться поверхностной.
Но я думаю, что разработка этой идеи могла бы лучше прояснить
проблему связи новой и старой теории при предельном переходе ме¬
жду ними.
Вторая проблема, о которой я хотел сказать в заключение этого
раздела, связана с попыткой И. В. Кузнецова трактовать принцип
соответствия (в форме предельного перехода) как критерий истинно¬
сти новой теории. Напомню, что именно это утверждение послужило
основанием для диаматовской критики принципа соответствия, что
на 10 лет закрыло все это направление. После 1959 г. идеологическое
вмешательство в работы по философским проблемам физики очень
существенно ослабло (хотя, конечно, совсем оно не исчезало до конца
80-х годов) и исследования принципа соответствия возобновились.
Но вопрос о том, что возможность предельного перехода является
критерием истинности новой теории, как-то затух. В общем-то, это не
случайно. Я думаю, вам ясно, что можно предложить много (может
быть, даже бесконечно много) модификаций, которые имеют преде¬
лом старую теорию.
Методологические принципы научного познания
181
Но если использовать трактовку принципа соответствия в форме
принципа ограничений, то можно по-иному подойти к вопросу о кри¬
терии истины. Я хочу напомнить, что принцип соответствия, интерпре¬
тируемый с точки зрения предельного перехода, направлен, так сказать,
в прошлое, от новой теории к старой, тогда как в его ограничительно¬
информационной трактовке он направлен от старой теории к новой.
С моей точки зрения, он является критерием истинности не новой тео¬
рии, а именно старой. Старая теория в этой трактовке является опорой
для построения новой, ступенькой, с которой мы шагаем вперед и вверх.
Успешность, правильность новой теории говорит нам о том, что эта опора
была надежной, ступенька не была гнилой, т. е. теория проверяется не
только ее соответствием с опытными данными, но и тем, что, основыва¬
ясь на ней, мы успешно проводим обобщение и движение вперед.
И сейчас я хочу сделать очень сильное, и, может быть, даже рис¬
кованное утверждение:
Наша Наука (главным образом физика) является единственно
возможной, и доказательством этой единственности является
успешное движение вперед.
В этом смысле наиболее обоснованной является классическая ме¬
ханика. Она послужила основанием для таких обобщений, как спе¬
циальная теория относительности и квантовая механика, которые
сами стали основанием для последующих обобщений. Подумайте!
Если бы классическая механика была неверна, можно ли было бы
надеяться, что многократные последующие шаги могли бы дать хо¬
роший результат? Да гнилая опора просто не выдержала бы тяжести
многократных обобщений! Наша классическая механика является
единственной. Нет и не может быть какой-нибудь «китайской» или
«индийской» механики, есть только Механика!
Не так далеко, но все же абсолютно надежна электродинамика, став¬
шая опорой для такого замечательного обобщения, как квантовая элек¬
тродинамика. То же самое можно сказать и о квантовой механике.
А вот относительно теорий переднего края этого сказать нельзя.
Они еще не стали ступенькой для следующего шага вперед и относи¬
тельно них еще возможны сомнения. И я думаю, вы знаете о спорах,
которые происходят по поводу теории гравитации или концепций
суперсимметрии и суперструн.
И я хочу обратить особое внимание именно на механику. В конце
XVIII века Жозеф Луи Лагранж (1736-1813) сказал, что Ньютон яв¬
ляется счастливейшим из людей — есть только одна система Мира
(имеется в виду механическая картина мира) и Ньютон ее открыл!
Сейчас мы знаем, что Лагранж ошибался; механическая теоретиче¬
ская картина не есть система Мира. Но в чем-то Лагранж был прав,
классическая механика является Первой Теорией. После нее были
вторая и третья, потом будет пятая и шестая, но первая теория всегда
останется Первой и в этом смысле она действительно единственная.
182
Лекции по теории познания и философии науки
4.7. Принцип инвариантности в научном познании
Следующим принципом научного познания является принцип
инвариантности. Иногда его называют принципом симметрии. Это
синонимы. В физике термины «инвариантность» и «симметрия» суть
синонимы. При этом значение термина «симметрия» в физике отли¬
чается от его значения в искусствоведении, хотя эти значения доста¬
точно сильно перекрываются. В дальнейшем мы будем использовать
термин «симметрия» в физическом значении, хотя я предпочитаю
термин «инвариантность».
Содержание понятия «инвариантность» состоит в утверждении
о том, что некоторые величины, характеристики, соотношения изу¬
чаемой физической системы, круга явлений остаются неизменными
при изменении условий, параметров, т. е. понятие «инвариантность»
содержит в себе и требование изменений, и требование неизменности.
Значение понятия инвариантности было осознанно еще в античной
философии. Одной из основных тенденций ионийской школы антич¬
ной натурфилософии был поиск вечного и неизменного первоначала,
остающегося тождественным самому себе при любых изменениях.
В дальнейшем эта тенденция была продолжена практически во всех
натурфилософиях и в особенности, в учении атомистов о вечности
и неизменности атомов и одинаковости их первовещества. Однако
особенно резко идея инвариантности выступила в учении о мире и по¬
знании Платона. Платон противопоставил вечный и неизменный мир
идеальных объектов меняющемуся и непостоянному эмпирическому
миру, т. е. выделил инвариантную компоненту мира в особый мир
эйдосов. По Платону возможно познание только того, что остается
неизменным. То, что меняется, не может быть и не заслуживает быть
объектом познания. Таким образом, Платон очень резко подчеркивает
роль инвариантов в познании. При этом очень существенное место
в учении Платона отводилось именно математическо-геометрическим
инвариантам. Я хочу напомнить вам о том, что Платон очень много
внимания уделял правильным геометрическим фигурам — много¬
угольникам и многогранникам, и правильные многогранники и сей¬
час называются платоновскими телами.
Однако идеи Платона в дальнейшем не получили достаточного
развития ни в эпоху Ренессанса, ни даже в процессе формирования
науки в XVII—XVIII веках, хотя такие выдающиеся авторы, как Ке¬
плер и Галилей, во многом вдохновлялись идеями Платона.
Идея инвариантности выражалась в процессе формирования науки
в XVII—XVIII веках в форме тенденции к поиску вечных и неизмен¬
ных законов. При этом методологическое содержание оказывалось
очень нечетко выраженным, поскольку считалось, что все откры¬
ваемые закономерности автоматически являются такими вечными
и неизменными. И говорить что-либо более содержательно считалось
просто ненужным. Даже такая важная особенность, как инвариант¬
Методологические принципы научного познания
183
ность уравнений Ньютона относительно преобразований Галилея,
квалифицировалась как весьма интересное, но все же частное свой¬
ство этих уравнений.
Одной из причин, а может быть, и важнейшей причиной такого
положения дел было отсутствие математического аппарата, способного
адекватно отобразить понятие инвариантности (вспомним, что мы го¬
ворили о роли математического аппарата при рассмотрении структуры
теории!). Такой аппарат — теория групп — начал создаваться только
начиная со второй трети XIX века. Но физики еще довольно долго не
знали и не понимали его значения. И поэтому применение идей инва¬
риантности в естествознании носило эпизодический характер.
В XIX — начале XX века можно указать лишь несколько случаев,
хотя и очень ярких, применения идей симметрии и методов теории
групп. Одним из них является использование теории групп в кри¬
сталлографии. Кристаллографы Е. С. Федоров (1853-1919) в России
и А. М. Шенфлис (1853-1928) в Германии провели теоретико-группо¬
вой анализ всех возможных типов кристаллической решетки и дали
исчерпывающее описание всех 230 возможных типов. Это, конечно,
выдающийся результат, но здесь применение идей симметрии пря¬
мо-таки само напрашивалось.
Еще более интересным было обнаружение того, что уравнения
Максвелла неинвариантны относительно преобразований Галилея
и попытка Герца перестроить уравнения Максвелла так, чтобы новые
уравнения были инвариантны относительно преобразований Галилея.
Здесь мы имеем явное использование требования инвариантности,
хотя и без использования теории групп. С этим же обстоятельством
связана и знаменитая работа Пуанкаре, который еще до Эйнштейна
получил почти все фундаментальные соотношения теории относи¬
тельности, проделав теоретико-групповой анализ уравнений Мак¬
свелла. В дальнейшем мы еще раз вернемся к этой ситуации при рас¬
смотрении принципа согласованности (системности). А сейчас я хочу
отмтить, что работа Пуанкаре не была понята физиками. Они просто
не знали и не понимали теории групп. А вот работы Эйнштейна, ко¬
торый выполнял не абстрактно-групповые действия, а физический
анализ достаточно ясных ситуаций, были поняты сразу же (хотя и не
все их принимали). Поэтому именно Эйнштейн, а не Пуанкаре стал
создателем специальной теории относительности. Есть, конечно же,
и другие очень важные причины этого, но в данный момент я отмечаю
именно эту.
Очень интересными были работы Пьера Кюри (1859-1906), кото¬
рый анализировал свойства симметрии термодинамических харак¬
теристик. Но все это, я повторяю, было лишь эпизодическим приме¬
нением идей инвариантности и методов теории групп.
Переломным моментом истории формирования принципа инва¬
риантности стало доказательство в 1918 году Эми Нётер (1882-1935)
своей великой теоремы. Напомню вам формулировку этой теоремы:
184
Лекции по теории познания и философии науки
Если интеграл действия S — J L dt инвариантен относительно
некоторой группы преобразований, то каждой такой группе со¬
ответствует интеграл движения, т. е. закон сохранения.
Таким образом, теорема Эми Нётер устанавливает связь между свой¬
ствами инвариантности и законами сохранения. Я думаю, что этот
результат не нуждается в особых комментариях, важность законов со¬
хранения в физике очевидна, и именно они всегда рассматривались как
образец вечных и неизменных законов природы. С этого времени начи¬
нается стремительное, я бы даже сказал триумфальное, распростране¬
ние использования идей симметрии и методов теории групп в точном
естествознании. И в настоящее время нет ни одной области точного
математизированного естествознания, в ко