ПОЛОЖЕНИЕ НАУЧНЫХ ТЕОРИЙ
Для признания теории весьма существенна ее совместимость с остальными, уже утвердившимися теориями. Если положения двух теорий оказываются взаимоисключающими, одна из них должна быть ложной.
Важное значение для принятия той или иной теории имеет научный стимул, побуждающий продвигать ее.
Теории служат для объяснения смысла явлений. Если существующая теория неспособна дать это объяснение, нужно найти такую, которая все расставит по своим местам. Пример
В XIX веке полагали, что Солнце выделяет тепло благодаря действию силы тяготения, сдавливающей его
массу. Иначе говоря, Солнце постепенно сжимается, отдавая тепло и свет. Пытались даже рассчитать,
12
сколько Солнце сможет светить и каков его возраст. К концу века Кельвин (1824—1907), опираясь на труды Гельмгольца, пришел к выводу, что Солнцу и Земле около 24 миллионов лет. Этот временной отрезок именуют временной шкалой Кельвина— Гельмгольца.
Но по эволюционной теории Дарвина, возраст Земли должен быть значительно больше. Все расчеты обеих теорий проводились с достаточной степенью точности, и получалось, что одна из них непременно ошибочна. Если Дарвин прав относительно времени, необходимого для развития вида, то в таком случае Солнце должно было как-то иначе выделять столь значительное количество энергии.
С появлением эйнштейновской теории относительности эта проблема была решена, ибо эта теория иначе объясняла длительное испускание солнечной энергии. Разумеется, Солнце не вечно, но благодаря теории относительности был вычислен приблизительный возраст нашего светила — этого периода вполне хватало для эволюции жизни на Земле.
Следовательно, прогрессу способствует решение стоящих перед нами проблем. Если существующие теории непригодны для понимания того, с чем мы сталкиваемся, то возникает некая проблема. Такой подход к вопросу называется инструменталистским.
Иначе говоря, закон следует оценивать по его результатам.Ключевой момент
Нужно помнить одно: образы и модели, посредством которых мы пытаемся понять природные явления, не «истинные» или «ложные», а «подходящие» и «неподходящие». Мы не в состоянии напрямую сравнить созданный нами образ и саму реальность. Мы, например, не можем непосредственно увидеть атом и решить, верна ли составленная нами его модель в виде крошечной Солнечной системы. Если мы могли бы его видеть, нам ничего не нужно было бы представлять! Модели выступают исключительно как понятийные средства для тех вещей, которые нельзя познать непосредственным восприятием.
На практике одна теория (или даже парадигма) редко сразу уступает место другой. Часто соперничающие теории сосуществуют некоторое время, пока их сравнивают. К тому же новая теория поначалу оказывается зависимой от старой теории или парадигмы, даже если потом полностью отделяется от них.
Пример
Коперника обычно считают ниспровергателем старой картины мира, но на самом деле он во многом использовал созданную Аристотелем физику. Он, как и Аристотель, полагал, что движение планет должно быть круговым (совершенным), и поэтому рассчитывал видимое движение планет с помощью сложной системы эпициклов. И лишь позднее, особенно после Галилея, его теория оказалась переворотом, знаменующим собой решительный разрыв с птолемеевой космологией.
Так что ученым постоянно приходится иметь дело сразу с несколькими различными теориями, касающимися какой-то отдельной области знаний, одна из которых может казаться более подходящей или объемлющей по сравнению с другими. Иногда выдвинутая теория не слишком быстро продвигается вперед, так как еще требуется выполнить определенную работу, способствующую пониманию ее важности.
Пример
Квантовую теорию Макс Планк предложил в 1900 году, но она так и не получила должной оценки вплоть до выхода в свет трудов Эйнштейна (с 1905 года) и Бора (в 1913 году), поскольку уж слишком противоречила доэйнштейновой физике.
Естественно, принятие теории научным сообществом вовсе не служит залогом ее полной истинности. Каждая теория выражается языком, сформированным на основе допущений и методов породившей его науки.
Однако есть определенные критерии, позволяющие оценивать теории. Приемлемость и способность предсказания здесь очень существенны — чем больше прогнозов сбывается, тем выше степень приемлемости. Выбор между одинаково удачными теориями осуществляется на основе критериев простоты. Иначе говоря, при наличии двух теорий, весьма сложной и простой, обычно предпочитают ту, что проще. Это следует из принципа бритвы Оккама, согласно которому «сущностей не следует умножать без необходимости». Простая теория лишь тогда отбрасывается, когда становится ясно, что она не способна охватить все случаи.В своей книге The Essential Tension (1977) Кун выдвигает пять характеристик добротной научной теории: 129
точность,
согласованность,
охват,
простота,
• плодотворность.
Он подчеркивает, что эти характеристики вполне могут создавать определенные трудности при выборе, например, между более точной теорией и той, что на практике окажется более полезной и позволит ученым легче строить прогнозы.
Основным положением концепции Куна (и способом для опровержения возможных обвинений в иррациональности причин перемен) является то, что ученые могут выбрать удовлетворяющие их теории согласно своим соображениям. Кун полагает, что научное сообщество совместными усилиями приходит к единому мнению о приемлемости теории. Это не просто вопрос взвешивания имеющихся фактов, но и учет всех пяти вышеупомянутых характеристик.
Тезис Дюэма—Куайна
До сих пор мы рассматривали сосредоточенные внутри некой парадигмы или являющиеся частью исследовательской программы посылки индивидуального принятия или опровержения теорий. Однако имеющиеся доводы оспаривают любую попытку разграничивать наше знание подобным образом. Эти доводы известны как тезис Дюэма—Куайна, выдвинутый физиком Пьером Дюэмом1 (1861—1916) и философом Уиллардом ван Орманом Куайном4 (1908—2000).
Дюэм в 90-е годы XIX века утверждал, что опровергнуть теорию можно лишь на основании других теорий, которые вы считаете верными.
Если ваши собственныетеории ошибочны, то тогда и ваше опровержение будет несостоятельным. Поэтому он доказывал, что совершенно ошибочно само стремление отделять гипотезы друг от друга, напротив, их следует воспринимать в совокупности, как части одного целого.
Куайн высказал аналогичный подход в знаменательной статье Две догмы эмпиризма (1951). Он утверждал, что наши представления переплетены друг с другом подобно нитям ткани, так что изменение одного из них сказывается на всех прочих.
Оба ученых считают природу человеческого знания холистической, то есть целостной. Такой подход повлиял на выработку Куном понятия периода «нормальной науки», а также на гипотезу Лакатоса о «жестком ядре» теорий внутри исследовательской программы.
Иными словами
Пытаясь понять отдельные необычные факты или неожиданные результаты эксперимента, ученый может прийти к новой, объясняющей эти явления теории. И тогда возникают вопросы: как новая теория согласуется со всеми остальными, которые я считаю верными? что придется изменить в остальных теориях для их согласования с новой? Образно говоря, тезис Дюэма—Куайна говорит о том, что мы не можем сделать ход в шахматной партии, не учитывая хода всей игры. Теории должны согласовываться друг с другом, иначе они лишены смысла.