Страница:
Например, нам нужно объяснить, почему хамелеон меняет цвет кожи, когда переползает с освещенного зеленого листа на темно-бурую ветку. Формальной причиной здесь является суть хамелеона как живого существа, способного менять цвет кожи в зависимости от освещения и цвета фона. Материальная причина - особая субстанция, вещество в его коже, которое изменяет ее цвет. Действующей причиной будет факт переползания из светлого места в темное. Целевая причина изменения цвета кожи - стремление хамелеона сделаться незаметным для потенциальных врагов.
Величие античной учености и ныне вызывает восхищение. Однако нужно видеть и ограниченность "аристотелевской" науки. Прежде всего она описывала мир как замкнутый и относительно небольшой по размерам Космос, в центре которого находится Земля. Математика считалась наукой об идеальных формах, применительно к природе область ее применений ограничивалась расчетами движения небесных тел в "надлунном мире", поскольку он понимался как мир идеальных движений и сфер. В "подлунном мире", в познании земных явлений, по Аристотелю, возможны только нематематические, качественные теории. Очень важно также то, что античным ученым была чужда идея точного контролируемого эксперимента: их учения опирались на опыт, на эмпирию, но это было обычное наблюдение вещей и событий в их естественной среде с помощью обычных человеческих органов чувств. Вероятно, Аристотель сильно удивился бы, если бы попал в современную научную лабораторию со сложным экспериментальным оборудованием и узнал, что в таком отгороженном от света и мира помещении люди изучают "природу".
Аристотелевское понимание науки и многие его конкретные теории пользовались непререкаемым авторитетом многие столетия. Только с эпохи Возрождения появились попытки разработать новую картину мира и новый "органон" научного познания. Начало этому было положено польским ученым Николаем Коперником (1473 - 1543), предложившим гелиоцентрическую картину мира. В идейном плане велико было влияние Ф. Бэкона, пропагандировавшего "новый органон" и новый образ эмпирической, индуктивной науки. Но решающий удар по аристотелизму нанес Галилей: он не только всесторонне обосновал учение Коперника, но и создал новое понимание природы науки, разработал и применил метод точного экспериментального исследования, которого не знали ни античные, ни средневековые ученые.
Галилео Галилей (1564 - 1642) - знаменитый итальянский ученый, родился в Пизе в знатной, но обедневшей семье. Учился в университете своего родного города, сначала изучал медицину, но потом посвятил себя физике и математике. В 1592 г. Галилей был приглашен на должность профессора математики в университет Падуи, где он преподавал до 1610 г. Именно в это время Галилей произвел свои знаменитые телескопические наблюдения пятен на Солнце, поверхности Луны и спутников Юпитера. Эти наблюдения не укладывались в аристотелевскую картину мира, которую в то время поддерживала церковь. Затем Галилей стал придворным математиком у князя Тоскании. Здесь он однажды прочитал перед монахами лекцию, смысл которой состоял в демонстрации того, как можно согласовать предложенную Коперником картину Вселенной со Священным писанием. После этого он много дебатировал на эти темы с церковными служителями. В 1623 г. симпатизировавший взглядам Галилея кардинал Барберини был избран Римским Папой. Это позволило Галилею достаточно свободно заниматься сравнением коперниканского и птолемеевского учений, результатом чего стали "Диалоги о двух главнейших системах мира" (1632). Хотя в предисловии к этой знаменитой книге ученый отмечал, что соперничающие системы являются не более чем математическими гипотезами, его аргументация в пользу теории Коперника произвела очень сильное впечатление на ученый мир. Причем книга была написана не на ученой латыни, а на живом итальянском языке, что значительно расширило круг ее читателей. Церковь в лице инквизиции заставила Галилея отречься от своих взглядов. Но, и отправленный под надзор во Флоренцию, ученый продолжал работать, он подверг критике основные постулаты аристотелевской физики, выбив еще одну основу из-под геоцентрической картины мира.
В отличие от Аристотеля Галилей был убежден, что подлинным языком, на котором могут быть выражены законы природы, является язык математики. Он заявлял: "Философия написана в величайшей книге, которая всегда открыта перед нашими глазами (я разумею Вселенную), но ее нельзя понять, не научившись сначала понимать ее язык и не изучив буквы, которыми она написана. А написана она на математическом языке, и ее буквы это треугольники, дуги и другие геометрические фигуры, без каковых невозможно понять по-человечески ее слова; без них тщетное кружение в темном лабиринте".
Но как можно выразить бесконечно разнообразный и изменчивый мир природных явлений абстрактным и неизменным математическим языком? Чтобы это стало возможным, доказывал Галилей, нужно ограничить предмет естествознания только объективными, "первичными" качествами вещей, такими, как форма тел, их величина, масса, положение в пространстве и характеристики их движения. "Вторичные качества" - цвет, вкус, запах, звук - не являются объективными свойствами вещей. Они - результат воздействия реальных тел и процессов на органы чувств, и в том виде, в каком они переживаются, существуют только в сознании воспринимающего их субъекта.
Вместе с тем Галилей обнаружил, что характеристики некоторых вторичных качеств соответствуют определенным, точно фиксируемым изменениям в первичных качествах. Например, высота звука, испускаемого струной, определяется ее длиной, толщиной и натяжением. Субъективное ощущение теплоты можно соотнести с изменением уровня жидкости в трубке термометра. Таким образом, ряд вторичных качеств можно свести к измеряемым геометрическим и механическим величинам.
С помощью такого методологического шага Галилею удалось осуществить "математизацию природы". Объяснению явлений, исходящему из "сущностей", "качеств" вещей (характерному для аристотелевской науки), было противопоставлено убеждение в том, что все качественные различия происходят из количественных различий в форме, движении, массе частиц вещества. Именно эти количественные характеристики могут быть выражены в точных математических закономерностях. В рамках такого метода Галилею уже не требовалось прибегать к объяснению явлений через аристотелевские "целевые причины". Этому он противопоставил идею "естественного закона" - бесконечной механической причинной цепи, пронизывающей весь мир.
Начатое Галилеем преобразование познания продолжили Декарт, Ньютон и другие "отцы" новоевропейской науки. Благодаря их усилиям сложилась новая форма познания природы - математизированное естествознание, опирающееся на точный эксперимент. В отличие от созерцательной установки античного теоретизирования, соотносимого с наблюдениями явлений в их естественном течении, новоевропейская наука использует "активные", конструктивно-математические приемы построения теорий и опирается на методы точного измерения и экспериментального исследования явлений при строго контролируемых - лабораторных, "искусственных" - условиях.
Несмотря на большие изменения, которые произошли в науке со времен Галилея и Ньютона до наших дней, она сохранила и упрочила это свое методологическое ядро. Современная наука продолжает оставаться наукой новоевропейского, "галилеевского" типа. И именно она является основным предметом анализа философии науки.
Стандартная концепция научного знания
В результате этого анализа постепенно сложилось весьма устойчивое представление о строении научного знания, которое в философии науки называют стандартной концепцией науки. По-видимому, ее разделяют большинство ученых, по крайней мере представителей естественных наук. В 1920 - 1930-е гг. значительный вклад в детальную разработку этой концепции внесли философы Венского кружка.
Венский кружок - группа философов и ученых, объединившихся вокруг философского семинара, организованного в 1922 г. руководителем кафедры философии индуктивных наук Венского университета М. Шликом. В центре интересов членов кружка были проблемы философии науки. В него входили такие известные философы, физики, математики, как Р. Карнап, О. Нейрат, К. Гедель, Г. Ган, Ф. Вайс-ман, Г. Фейгл, регулярно участвовали в дискуссиях Г. Рейхенбах, А. Айер, К. Поппер, Э. Нагель и многие другие видные интеллектуалы. Значительное влияние на взгляды членов кружка оказали идеи крупнейшего философа XX в. Л. Витгенштейна. В смутной духовной атмосфере того времени Венский кружок отстаивал "научное понимание мира" (так назывался манифест кружка, опубликованный в 1929 г.) и был идейным и организационным центром логического позитивизма. В 1936 г. Шлик был убит студентом по дороге в университет. После этого, а также после насильственного присоединения Австрии к Германии в 1938 г. участники Венского кружка эмигрировали в Англию и США, где немало способствовали развитию исследований в области философии науки.
Согласно стандартной концепции, мир изучаемых наукой явлений рассматривается как существующий реально и в своих характеристиках не зависимый от познающего его человека.
В познании человек начинает с того, что открывает - на основе наблюдений и экспериментов - факты. Факты рассматриваются как нечто преднаходимое в природе - они существуют в ней и ждут своего открытия, подобно тому, как существовала и ждала своего Колумба Америка.
Хотя мир очень разнообразен и постоянно изменяется, стандартная концепция утверждает, что его пронизывают неизменные единообразия, которые связывают факты. Эти единообразия наука выражает в виде законов различной степени общности. Различаются два основных класса законов: эмпирические и теоретические.
Эмпирические законы устанавливаются путем обобщения данных наблюдений и экспериментов, они выражают такие регулярные отношения между вещами, которые наблюдаются непосредственно или с помощью достаточно простых приборов. Иначе говоря, эти законы описывают поведение наблюдаемых объектов.
Наряду с эмпирическими существуют более абстрактные - теоретические законы. В число описываемых ими объектов входят такие, которые невозможно непосредственно наблюдать, например, атомы, генетический код и пр. Теоретические законы невозможно вывести путем индуктивного обобщения наблюдаемых фактов. Считается, что в дело тут вступает творческое воображение ученого - на некоторое время он должен оторваться от фактичности и попытаться выдвинуть некоторое умозрительное предположение - теоретическую гипотезу. Возникает вопрос: как же убедиться в правильности этих гипотез, как выбрать из многих возможных ту, которую следует рассматривать как объективный закон природы? Проверка научных гипотез на достоверность происходит путем логического выведения (дедукции) из них более частных положений, которые могут объяснять наблюдаемые регулярности, т.е. эмпирических законов. Теоретические законы относятся к эмпирическим законам приблизительно так же, как эмпирические относятся к фактам. Эту стандартную модель можно изобразить с помощью следующей схемы.
От фактов и эмпирических законов нет прямого пути к теоретическим законам, из последних можно дедуцировать эмпирические законы, но сами теоретические законы получаются путем догадки. Такая форма знания называется также гипотетико-дедуктивной моделью теории.
Стандартная концепция научного знания хорошо отражает представления самих ученых. Чтобы подтвердить это, приведем отрывок из работы выдающегося естествоиспытателя и мыслителя В.И. Вернадского "Научная мысль как планетарное явление" (1937 - 1938).
"Есть одно коренное явление, которое определяет научную мысль и отличает научные результаты и научные заключения ясно и просто от утверждений философии и религии, - это общеобязательность и бесспорность правильно сделанных научных выводов, научных утверждений, понятий, заключений. Научные, логически правильно сделанные действия, имеют такую силу только потому, что наука имеет свое определенное строение и что в ней существует область фактов и обобщений, научных, эмпирически установленных фактов и эмпирически полученных обобщений, которые по своей сути не могут быть реально оспариваемы. Такие факты и такие обобщения, если и создаются временами философией, религией, жизненным опытом или социальным здравым смыслом и традицией, не могут быть ими, как таковые, доказаны. Ни философия, ни религия, ни здравый смысл не могут их установить с той степенью достоверности, которую дает наука... Тесная связь философии и науки в обсуждении общих вопросов естествознания ("философия науки") является фактом, с которым как таковым приходится считаться и который связан с тем, что и натуралист в своей научной работе часто выходит, не оговаривая или даже не осознавая этого, за пределы точных, научно установленных фактов и эмпирических обобщений. Очевидно, в науке, так построенной, только часть ее утверждений может считаться общеобязательной и непреложной.
Но эта часть охватывает и проникает огромную область научного знания, так как к ней принадлежат научные факты - миллионы миллионов фактов. Количество их неуклонно растет, они приводятся в системы и классификации. Эти научные факты составляют главное содержание научного знания и научной работы.
Они, если правильно установлены, бесспорны и общеобязательны. Наряду с ними могут быть выделены системы определенных научных фактов, основной формой которых являются эмпирические обобщения
Это тот основной фонд науки, научных фактов, их классификаций и эмпирических обобщений, который по своей достоверности не может вызывать сомнений и резко отличает науку от философии и религии. Ни философия, ни религия таких фактов и обобщений не создают.
Наряду с ним, мы имеем в науке многочисленные логические построения, которые связывают научные факты между собой и составляют исторически преходящее, меняющееся содержание науки - научные теории, научные гипотезы, рабочие научные гипотезы, достоверность которых обычно небольшая, колеблется в значительной степени; но длительность существования их в науке может быть иногда очень большой, может держаться столетия. Они вечно меняются и по существу отличаются от религиозных и философских представлений только тем, что индивидуальный характер их, проявление личности столь характерное и яркое для философских, религиозных и художественных построений, отходит резко на второй план, может быть, в связи с тем, что они все же основываются, связаны и сводятся к объективным научным фактам, ограничены и определены в своем зарождении этим признаком" [1].
1 Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 1988. С. 99, 111 112.
Владимир Иванович Вернадский (1863 - 1945), один из основоположников биогеохимии, после окончания в 1885 г. Санкт-Петербургского университета изучал геологические коллекции в европейских музеях и университетах. С 1890 по 1911 г. преподавал в Московском университете, затем работал в Академии наук. В течение всей своей научной деятельности Вернадский глубоко интересовался проблемами философии и истории науки. В развитии науки он видел решающий фактор становления ноосферы - такой стадии цивилизации, на которой разумная деятельность человека приобретает планетарное значение. Философии и истории науки посвящены его работы "Философские мысли натуралиста" (М., 1988), "Избранные труды по истории науки" (М., 1981), "Труды по всеобщей истории науки" (М., 1988).
В приведенном фрагменте Вернадский подчеркивает ту мысль, что благодаря особому строению и связи с эмпирией научное знание существенно отличается от философии, религии и, можно добавить, других форм человеческого мышления. Оно опирается на факты, тщательно анализирует и обобщает их. Это придает научному знанию особую достоверность, которой нет в других формах знания. Вернадский не был, подобно членам Венского кружка, позитивистом. Он высоко ценил философскую, религиозную и гуманитарную мысль и признавал их большое влияние на науку.
Структура научного объяснения
Ученые не только устанавливают факты и обобщают их, но и пытаются ответить на вопросы: "Почему эти факты имели место?", "Чем было вызвано именно это событие?". При этом они пользуются методом науки, который называется объяснением. В широком смысле под объяснением обычно подразумевается, что нечто непонятное мы разъясняем через понятное или общеизвестное. В философии науки объяснение трактуется как важнейшая процедура научного познания, для которой разработаны более строгие схемы.
Наиболее известную модель объяснения разработали К. Поппер и К. Гемпель Она получила название объяснение через "охватывающие законы".
Карл Поппер (1902 - 1994) - самый известный философ науки XX в., родился в Вене. В Венском университете изучал сначала физику и математику, а потом философию. До 1937 г. работал в Вене, участвовал в дискуссиях Венского кружка, выступая критиком его программных положений. В 1934 г. вышла основная работа Поппера по философии науки - "Логика научного исследования". В годы войны, в эмиграции Поппер написал знаменитую книгу "Открытое общество и его враги" (по-русски издана в 1992 г.), направленную против тоталитаризма и защищавшую либеральные ценности. С 1946 г. профессор Лондонской школы экономики и политических наук, вместе со своими учениками и последователями разрабатывал влиятельное направление в философии науки - критический рационализм. Критицизм Поппер считал основным методом науки и наиболее рациональной стратегией поведения ученого. Среди других его известных работ - "Объективное знание" (1972), "Реализм и цель науки" (1983).
Карл Гемпель (1905 - 1997) изучал математику, физику и философию в различных университетах Германии, с 30-х годов стал одним из лидеров неопозитивизма. В 1937 г. эмигрировал в США, где немало способствовал развитию философии науки. Наибольшую известность Гемпелю принесли его работы по логике и методологии объяснения. На русском языке опубликована его книга "Логика объяснения" (1998), в которую включены его важнейшие статьи по методологии науки.
Согласно Попперу и Гемпелю, во всех науках при объяснении используется общая методология. Для того, чтобы объяснить факты и события, нужно использовать законы и логическую дедукцию.
Основой, базисом объяснения выступает один или несколько общих законов, а также описание конкретных условий, в которых протекает объясняемое явление. Из этого базиса нужно с помощью дедукции (логического или математического вывода) получить суждение, которое объясняет данное явление. Иными словами: чтобы объяснить какое-либо явление, его нужно подвести под один или несколько общих законов, применив их в определенных конкретных условиях.
Вот один из примеров, который позволяет пояснить логику этого метода. Положим, вы оставили на ночь автомобиль во дворе и утром увидели, что у него лопнул радиатор. Как объяснить, почему это произошло? В основу объяснения входят два общих закона: вода при отрицательной температуре превращается в лед; объем льда больше объема воды. Конкретные условия здесь таковы: ночью температура упала ниже ноля; вы оставили автомобиль на улице, не слив воду из радиатора. Из всего этого можно сделать вывод: ночью вода в радиаторе замерзла, и лед разорвал трубки радиатора.
Поппер и Гемпель доказывали, что такая модель подходит не только для объяснения, но и для предсказания фактов (а ученые часто предсказывают еще не наблюдавшиеся события, чтобы затем обнаружить их в наблюдении или эксперименте). Так, в нашем примере мы могли бы не ждать до утра, а, вспомнив известные со школы законы физики, предвидеть поломку радиатора и вовремя слить из него воду.
Считается, что объяснение через "охватывающие законы" является основным в науках о природе. Однако ученые используют и другие методы, а в некоторых науках, прежде всего в истории и близких к ней гуманитарных дисциплинах, применимость этой схемы объяснения вообще вызывает вопрос, поскольку в этих науках не существует общих законов.
Критерии демаркации науки и не-науки
В приведенном выше отрывке из работы В.И. Вернадского следует обратить внимание на то, что ученый подчеркивает существенные отличия научного знания от построений философии, религиозной мысли, от повседневного знания. В философии науки проблема разграничения науки и не-науки называется проблемой демаркации (от англ. demarcation - разграничение) и является одной из центральных.
Почему она важна? Наука пользуется в обществе заслуженным авторитетом, и люди доверяют знанию, которое признается "научным". Они считают его достоверным и обоснованным. Но вполне вероятно, что далеко не все, что называется научным или претендует на этот статус, на самом деле отвечает критериям научности. Это могут быть, например, скороспелые, "некачественные" гипотезы, которые их авторы выдают за вполне доброкачественный товар. Это могут быть "теории" людей, которые настолько увлечены своими идеями, что не внемлют никаким критическим аргументам. Это и внешне наукообразные конструкции, с помощью которых их авторы объясняют строение "мира в целом" или "всю историю человечества". Существуют и идеологические доктрины, которые создаются не для объяснения объективного положения дел, а для объединения людей вокруг определенных социально-политических целей и идеалов. Наконец, это многочисленные учения парапсихологов, астрологов, "нетрадиционных целителей", исследователей неопознанных летающих объектов, духов египетских пирамид, Бермудского треугольника и т.п. - то, что обычные ученые называют паранаукой или псевдонаукой.
Можно ли все это отграничить от науки? Большинство ученых считает это важным, но не слишком сложным вопросом. Обычно они говорят: это не соответствует фактам и законам современной науки, не вписывается в научную картину мира. И, как правило, оказываются правы. Но сторонники перечисленных учений могут привести встречные аргументы, например, могут напомнить, что открывший законы движения планет Кеплер был одновременно астрологом, что великий Ньютон всерьез занимался алхимией, что известный русский химик, академик A.M. Бутлеров горячо поддерживал парапсихологию, что Французская академия села в лужу, когда в XVIII в. объявила неосуществимыми проекты движения паровых машин по рельсам и ненаучными свидетельства о падении метеоритов на землю. В конце концов, говорят эти люди: "Докажите, что наши теории ошибочны, что они не согласуются с фактами, что собранные нами свидетельства неверны!"
Если бы ученые взялись это доказывать, им не хватило бы ни сил, ни терпения, ни времени. И вот здесь на помощь могут придти философы науки, которые предлагают существенно иную стратегию решения проблемы демаркации. Они могут сказать: "О ваших теориях и свидетельствах нельзя говорить, что они верны или ошибочны. Хотя на первый взгляд они и напоминают научные теории, на самом деле они устроены иначе. Они не являются ни ложными, ни истинными, они - бессмысленны, или, говоря несколько мягче, лишены познавательного значения. Научная теория может быть ошибочной, но она при этом остается научной. Ваши же "теории" лежат в иной плоскости, они могут играть роль современной мифологии или фольклора, могут положительно влиять на психическое состояние людей, внушать им некую надежду, но к научному знанию они не имеют никакого отношения".
Первым критерием, по которому можно судить об осмысленности того или иного понятия или суждения, является известное еще Юму и Канту требование соотнесения этого понятия с опытом. Если в чувственном опыте, в эмпирии невозможно указать какие-либо объекты, которые это понятие означает, то оно лишено значения, оно является пустым звуком. В XX веке у позитивистов Венского кружка это требование получило название принципа верифицируемости: понятие или суждение имеет значение только тогда, когда оно эмпирически проверяемо.
Когда парапсихолог, астролог или "целитель" с умным видом вещает о "биополях", "силах Космоса", "энергетиках", "аурах" и прочих таинственных явлениях, то можно спросить его: а есть ли, собственно говоря, нечто эмпирически фиксируемое, так или иначе наблюдаемое, что стоит за этими словами? И выясняется, что ничего подобного нет, а стало быть, все эти слова лишены значения, они бессмысленны. Они ведут себя в этом псевдонаучном языке подобно вполне осмысленным словам, на самом деле являясь словами-пустышками, лишенным значения набором звуков. В качестве таковых они не должны входить в язык рационально мыслящих и признающих значимость науки людей. Здесь можно провести такую аналогию. Представьте себе, что некто раздобыл себе военную форму, научился ее молодцевато носить, отдавать честь и поворачиваться кругом. Он ведет себя везде как военный человек, бесплатно ездит в трамвае, знакомясь с девушками, представляется курсантом. Но опытный старшина выгонит этого мошенника из строя, несмотря на то, что его поведение внешне похоже на поведение военного. Точно так же для соблюдения чистоты рядов научного знания нужно "выгнать" из них все понятия, не удовлетворяющие упомянутому критерию научности.
В современной литературе по философии науки можно встретить утверждения, что критерий верифицируемости груб и неточен, что он слишком сужает сферу науки. Это верно, но с той оговоркой, что в очень многих ситуациях данный критерий позволяет в первом приближении отделить научные суждения от спекулятивных конструкций, псевдонаучных учений и шарлатанских апелляций к таинственным силам природы.
Величие античной учености и ныне вызывает восхищение. Однако нужно видеть и ограниченность "аристотелевской" науки. Прежде всего она описывала мир как замкнутый и относительно небольшой по размерам Космос, в центре которого находится Земля. Математика считалась наукой об идеальных формах, применительно к природе область ее применений ограничивалась расчетами движения небесных тел в "надлунном мире", поскольку он понимался как мир идеальных движений и сфер. В "подлунном мире", в познании земных явлений, по Аристотелю, возможны только нематематические, качественные теории. Очень важно также то, что античным ученым была чужда идея точного контролируемого эксперимента: их учения опирались на опыт, на эмпирию, но это было обычное наблюдение вещей и событий в их естественной среде с помощью обычных человеческих органов чувств. Вероятно, Аристотель сильно удивился бы, если бы попал в современную научную лабораторию со сложным экспериментальным оборудованием и узнал, что в таком отгороженном от света и мира помещении люди изучают "природу".
Аристотелевское понимание науки и многие его конкретные теории пользовались непререкаемым авторитетом многие столетия. Только с эпохи Возрождения появились попытки разработать новую картину мира и новый "органон" научного познания. Начало этому было положено польским ученым Николаем Коперником (1473 - 1543), предложившим гелиоцентрическую картину мира. В идейном плане велико было влияние Ф. Бэкона, пропагандировавшего "новый органон" и новый образ эмпирической, индуктивной науки. Но решающий удар по аристотелизму нанес Галилей: он не только всесторонне обосновал учение Коперника, но и создал новое понимание природы науки, разработал и применил метод точного экспериментального исследования, которого не знали ни античные, ни средневековые ученые.
Галилео Галилей (1564 - 1642) - знаменитый итальянский ученый, родился в Пизе в знатной, но обедневшей семье. Учился в университете своего родного города, сначала изучал медицину, но потом посвятил себя физике и математике. В 1592 г. Галилей был приглашен на должность профессора математики в университет Падуи, где он преподавал до 1610 г. Именно в это время Галилей произвел свои знаменитые телескопические наблюдения пятен на Солнце, поверхности Луны и спутников Юпитера. Эти наблюдения не укладывались в аристотелевскую картину мира, которую в то время поддерживала церковь. Затем Галилей стал придворным математиком у князя Тоскании. Здесь он однажды прочитал перед монахами лекцию, смысл которой состоял в демонстрации того, как можно согласовать предложенную Коперником картину Вселенной со Священным писанием. После этого он много дебатировал на эти темы с церковными служителями. В 1623 г. симпатизировавший взглядам Галилея кардинал Барберини был избран Римским Папой. Это позволило Галилею достаточно свободно заниматься сравнением коперниканского и птолемеевского учений, результатом чего стали "Диалоги о двух главнейших системах мира" (1632). Хотя в предисловии к этой знаменитой книге ученый отмечал, что соперничающие системы являются не более чем математическими гипотезами, его аргументация в пользу теории Коперника произвела очень сильное впечатление на ученый мир. Причем книга была написана не на ученой латыни, а на живом итальянском языке, что значительно расширило круг ее читателей. Церковь в лице инквизиции заставила Галилея отречься от своих взглядов. Но, и отправленный под надзор во Флоренцию, ученый продолжал работать, он подверг критике основные постулаты аристотелевской физики, выбив еще одну основу из-под геоцентрической картины мира.
В отличие от Аристотеля Галилей был убежден, что подлинным языком, на котором могут быть выражены законы природы, является язык математики. Он заявлял: "Философия написана в величайшей книге, которая всегда открыта перед нашими глазами (я разумею Вселенную), но ее нельзя понять, не научившись сначала понимать ее язык и не изучив буквы, которыми она написана. А написана она на математическом языке, и ее буквы это треугольники, дуги и другие геометрические фигуры, без каковых невозможно понять по-человечески ее слова; без них тщетное кружение в темном лабиринте".
Но как можно выразить бесконечно разнообразный и изменчивый мир природных явлений абстрактным и неизменным математическим языком? Чтобы это стало возможным, доказывал Галилей, нужно ограничить предмет естествознания только объективными, "первичными" качествами вещей, такими, как форма тел, их величина, масса, положение в пространстве и характеристики их движения. "Вторичные качества" - цвет, вкус, запах, звук - не являются объективными свойствами вещей. Они - результат воздействия реальных тел и процессов на органы чувств, и в том виде, в каком они переживаются, существуют только в сознании воспринимающего их субъекта.
Вместе с тем Галилей обнаружил, что характеристики некоторых вторичных качеств соответствуют определенным, точно фиксируемым изменениям в первичных качествах. Например, высота звука, испускаемого струной, определяется ее длиной, толщиной и натяжением. Субъективное ощущение теплоты можно соотнести с изменением уровня жидкости в трубке термометра. Таким образом, ряд вторичных качеств можно свести к измеряемым геометрическим и механическим величинам.
С помощью такого методологического шага Галилею удалось осуществить "математизацию природы". Объяснению явлений, исходящему из "сущностей", "качеств" вещей (характерному для аристотелевской науки), было противопоставлено убеждение в том, что все качественные различия происходят из количественных различий в форме, движении, массе частиц вещества. Именно эти количественные характеристики могут быть выражены в точных математических закономерностях. В рамках такого метода Галилею уже не требовалось прибегать к объяснению явлений через аристотелевские "целевые причины". Этому он противопоставил идею "естественного закона" - бесконечной механической причинной цепи, пронизывающей весь мир.
Начатое Галилеем преобразование познания продолжили Декарт, Ньютон и другие "отцы" новоевропейской науки. Благодаря их усилиям сложилась новая форма познания природы - математизированное естествознание, опирающееся на точный эксперимент. В отличие от созерцательной установки античного теоретизирования, соотносимого с наблюдениями явлений в их естественном течении, новоевропейская наука использует "активные", конструктивно-математические приемы построения теорий и опирается на методы точного измерения и экспериментального исследования явлений при строго контролируемых - лабораторных, "искусственных" - условиях.
Несмотря на большие изменения, которые произошли в науке со времен Галилея и Ньютона до наших дней, она сохранила и упрочила это свое методологическое ядро. Современная наука продолжает оставаться наукой новоевропейского, "галилеевского" типа. И именно она является основным предметом анализа философии науки.
Стандартная концепция научного знания
В результате этого анализа постепенно сложилось весьма устойчивое представление о строении научного знания, которое в философии науки называют стандартной концепцией науки. По-видимому, ее разделяют большинство ученых, по крайней мере представителей естественных наук. В 1920 - 1930-е гг. значительный вклад в детальную разработку этой концепции внесли философы Венского кружка.
Венский кружок - группа философов и ученых, объединившихся вокруг философского семинара, организованного в 1922 г. руководителем кафедры философии индуктивных наук Венского университета М. Шликом. В центре интересов членов кружка были проблемы философии науки. В него входили такие известные философы, физики, математики, как Р. Карнап, О. Нейрат, К. Гедель, Г. Ган, Ф. Вайс-ман, Г. Фейгл, регулярно участвовали в дискуссиях Г. Рейхенбах, А. Айер, К. Поппер, Э. Нагель и многие другие видные интеллектуалы. Значительное влияние на взгляды членов кружка оказали идеи крупнейшего философа XX в. Л. Витгенштейна. В смутной духовной атмосфере того времени Венский кружок отстаивал "научное понимание мира" (так назывался манифест кружка, опубликованный в 1929 г.) и был идейным и организационным центром логического позитивизма. В 1936 г. Шлик был убит студентом по дороге в университет. После этого, а также после насильственного присоединения Австрии к Германии в 1938 г. участники Венского кружка эмигрировали в Англию и США, где немало способствовали развитию исследований в области философии науки.
Согласно стандартной концепции, мир изучаемых наукой явлений рассматривается как существующий реально и в своих характеристиках не зависимый от познающего его человека.
В познании человек начинает с того, что открывает - на основе наблюдений и экспериментов - факты. Факты рассматриваются как нечто преднаходимое в природе - они существуют в ней и ждут своего открытия, подобно тому, как существовала и ждала своего Колумба Америка.
Хотя мир очень разнообразен и постоянно изменяется, стандартная концепция утверждает, что его пронизывают неизменные единообразия, которые связывают факты. Эти единообразия наука выражает в виде законов различной степени общности. Различаются два основных класса законов: эмпирические и теоретические.
Эмпирические законы устанавливаются путем обобщения данных наблюдений и экспериментов, они выражают такие регулярные отношения между вещами, которые наблюдаются непосредственно или с помощью достаточно простых приборов. Иначе говоря, эти законы описывают поведение наблюдаемых объектов.
Наряду с эмпирическими существуют более абстрактные - теоретические законы. В число описываемых ими объектов входят такие, которые невозможно непосредственно наблюдать, например, атомы, генетический код и пр. Теоретические законы невозможно вывести путем индуктивного обобщения наблюдаемых фактов. Считается, что в дело тут вступает творческое воображение ученого - на некоторое время он должен оторваться от фактичности и попытаться выдвинуть некоторое умозрительное предположение - теоретическую гипотезу. Возникает вопрос: как же убедиться в правильности этих гипотез, как выбрать из многих возможных ту, которую следует рассматривать как объективный закон природы? Проверка научных гипотез на достоверность происходит путем логического выведения (дедукции) из них более частных положений, которые могут объяснять наблюдаемые регулярности, т.е. эмпирических законов. Теоретические законы относятся к эмпирическим законам приблизительно так же, как эмпирические относятся к фактам. Эту стандартную модель можно изобразить с помощью следующей схемы.
От фактов и эмпирических законов нет прямого пути к теоретическим законам, из последних можно дедуцировать эмпирические законы, но сами теоретические законы получаются путем догадки. Такая форма знания называется также гипотетико-дедуктивной моделью теории.
Стандартная концепция научного знания хорошо отражает представления самих ученых. Чтобы подтвердить это, приведем отрывок из работы выдающегося естествоиспытателя и мыслителя В.И. Вернадского "Научная мысль как планетарное явление" (1937 - 1938).
"Есть одно коренное явление, которое определяет научную мысль и отличает научные результаты и научные заключения ясно и просто от утверждений философии и религии, - это общеобязательность и бесспорность правильно сделанных научных выводов, научных утверждений, понятий, заключений. Научные, логически правильно сделанные действия, имеют такую силу только потому, что наука имеет свое определенное строение и что в ней существует область фактов и обобщений, научных, эмпирически установленных фактов и эмпирически полученных обобщений, которые по своей сути не могут быть реально оспариваемы. Такие факты и такие обобщения, если и создаются временами философией, религией, жизненным опытом или социальным здравым смыслом и традицией, не могут быть ими, как таковые, доказаны. Ни философия, ни религия, ни здравый смысл не могут их установить с той степенью достоверности, которую дает наука... Тесная связь философии и науки в обсуждении общих вопросов естествознания ("философия науки") является фактом, с которым как таковым приходится считаться и который связан с тем, что и натуралист в своей научной работе часто выходит, не оговаривая или даже не осознавая этого, за пределы точных, научно установленных фактов и эмпирических обобщений. Очевидно, в науке, так построенной, только часть ее утверждений может считаться общеобязательной и непреложной.
Но эта часть охватывает и проникает огромную область научного знания, так как к ней принадлежат научные факты - миллионы миллионов фактов. Количество их неуклонно растет, они приводятся в системы и классификации. Эти научные факты составляют главное содержание научного знания и научной работы.
Они, если правильно установлены, бесспорны и общеобязательны. Наряду с ними могут быть выделены системы определенных научных фактов, основной формой которых являются эмпирические обобщения
Это тот основной фонд науки, научных фактов, их классификаций и эмпирических обобщений, который по своей достоверности не может вызывать сомнений и резко отличает науку от философии и религии. Ни философия, ни религия таких фактов и обобщений не создают.
Наряду с ним, мы имеем в науке многочисленные логические построения, которые связывают научные факты между собой и составляют исторически преходящее, меняющееся содержание науки - научные теории, научные гипотезы, рабочие научные гипотезы, достоверность которых обычно небольшая, колеблется в значительной степени; но длительность существования их в науке может быть иногда очень большой, может держаться столетия. Они вечно меняются и по существу отличаются от религиозных и философских представлений только тем, что индивидуальный характер их, проявление личности столь характерное и яркое для философских, религиозных и художественных построений, отходит резко на второй план, может быть, в связи с тем, что они все же основываются, связаны и сводятся к объективным научным фактам, ограничены и определены в своем зарождении этим признаком" [1].
1 Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 1988. С. 99, 111 112.
Владимир Иванович Вернадский (1863 - 1945), один из основоположников биогеохимии, после окончания в 1885 г. Санкт-Петербургского университета изучал геологические коллекции в европейских музеях и университетах. С 1890 по 1911 г. преподавал в Московском университете, затем работал в Академии наук. В течение всей своей научной деятельности Вернадский глубоко интересовался проблемами философии и истории науки. В развитии науки он видел решающий фактор становления ноосферы - такой стадии цивилизации, на которой разумная деятельность человека приобретает планетарное значение. Философии и истории науки посвящены его работы "Философские мысли натуралиста" (М., 1988), "Избранные труды по истории науки" (М., 1981), "Труды по всеобщей истории науки" (М., 1988).
В приведенном фрагменте Вернадский подчеркивает ту мысль, что благодаря особому строению и связи с эмпирией научное знание существенно отличается от философии, религии и, можно добавить, других форм человеческого мышления. Оно опирается на факты, тщательно анализирует и обобщает их. Это придает научному знанию особую достоверность, которой нет в других формах знания. Вернадский не был, подобно членам Венского кружка, позитивистом. Он высоко ценил философскую, религиозную и гуманитарную мысль и признавал их большое влияние на науку.
Структура научного объяснения
Ученые не только устанавливают факты и обобщают их, но и пытаются ответить на вопросы: "Почему эти факты имели место?", "Чем было вызвано именно это событие?". При этом они пользуются методом науки, который называется объяснением. В широком смысле под объяснением обычно подразумевается, что нечто непонятное мы разъясняем через понятное или общеизвестное. В философии науки объяснение трактуется как важнейшая процедура научного познания, для которой разработаны более строгие схемы.
Наиболее известную модель объяснения разработали К. Поппер и К. Гемпель Она получила название объяснение через "охватывающие законы".
Карл Поппер (1902 - 1994) - самый известный философ науки XX в., родился в Вене. В Венском университете изучал сначала физику и математику, а потом философию. До 1937 г. работал в Вене, участвовал в дискуссиях Венского кружка, выступая критиком его программных положений. В 1934 г. вышла основная работа Поппера по философии науки - "Логика научного исследования". В годы войны, в эмиграции Поппер написал знаменитую книгу "Открытое общество и его враги" (по-русски издана в 1992 г.), направленную против тоталитаризма и защищавшую либеральные ценности. С 1946 г. профессор Лондонской школы экономики и политических наук, вместе со своими учениками и последователями разрабатывал влиятельное направление в философии науки - критический рационализм. Критицизм Поппер считал основным методом науки и наиболее рациональной стратегией поведения ученого. Среди других его известных работ - "Объективное знание" (1972), "Реализм и цель науки" (1983).
Карл Гемпель (1905 - 1997) изучал математику, физику и философию в различных университетах Германии, с 30-х годов стал одним из лидеров неопозитивизма. В 1937 г. эмигрировал в США, где немало способствовал развитию философии науки. Наибольшую известность Гемпелю принесли его работы по логике и методологии объяснения. На русском языке опубликована его книга "Логика объяснения" (1998), в которую включены его важнейшие статьи по методологии науки.
Согласно Попперу и Гемпелю, во всех науках при объяснении используется общая методология. Для того, чтобы объяснить факты и события, нужно использовать законы и логическую дедукцию.
Основой, базисом объяснения выступает один или несколько общих законов, а также описание конкретных условий, в которых протекает объясняемое явление. Из этого базиса нужно с помощью дедукции (логического или математического вывода) получить суждение, которое объясняет данное явление. Иными словами: чтобы объяснить какое-либо явление, его нужно подвести под один или несколько общих законов, применив их в определенных конкретных условиях.
Вот один из примеров, который позволяет пояснить логику этого метода. Положим, вы оставили на ночь автомобиль во дворе и утром увидели, что у него лопнул радиатор. Как объяснить, почему это произошло? В основу объяснения входят два общих закона: вода при отрицательной температуре превращается в лед; объем льда больше объема воды. Конкретные условия здесь таковы: ночью температура упала ниже ноля; вы оставили автомобиль на улице, не слив воду из радиатора. Из всего этого можно сделать вывод: ночью вода в радиаторе замерзла, и лед разорвал трубки радиатора.
Поппер и Гемпель доказывали, что такая модель подходит не только для объяснения, но и для предсказания фактов (а ученые часто предсказывают еще не наблюдавшиеся события, чтобы затем обнаружить их в наблюдении или эксперименте). Так, в нашем примере мы могли бы не ждать до утра, а, вспомнив известные со школы законы физики, предвидеть поломку радиатора и вовремя слить из него воду.
Считается, что объяснение через "охватывающие законы" является основным в науках о природе. Однако ученые используют и другие методы, а в некоторых науках, прежде всего в истории и близких к ней гуманитарных дисциплинах, применимость этой схемы объяснения вообще вызывает вопрос, поскольку в этих науках не существует общих законов.
Критерии демаркации науки и не-науки
В приведенном выше отрывке из работы В.И. Вернадского следует обратить внимание на то, что ученый подчеркивает существенные отличия научного знания от построений философии, религиозной мысли, от повседневного знания. В философии науки проблема разграничения науки и не-науки называется проблемой демаркации (от англ. demarcation - разграничение) и является одной из центральных.
Почему она важна? Наука пользуется в обществе заслуженным авторитетом, и люди доверяют знанию, которое признается "научным". Они считают его достоверным и обоснованным. Но вполне вероятно, что далеко не все, что называется научным или претендует на этот статус, на самом деле отвечает критериям научности. Это могут быть, например, скороспелые, "некачественные" гипотезы, которые их авторы выдают за вполне доброкачественный товар. Это могут быть "теории" людей, которые настолько увлечены своими идеями, что не внемлют никаким критическим аргументам. Это и внешне наукообразные конструкции, с помощью которых их авторы объясняют строение "мира в целом" или "всю историю человечества". Существуют и идеологические доктрины, которые создаются не для объяснения объективного положения дел, а для объединения людей вокруг определенных социально-политических целей и идеалов. Наконец, это многочисленные учения парапсихологов, астрологов, "нетрадиционных целителей", исследователей неопознанных летающих объектов, духов египетских пирамид, Бермудского треугольника и т.п. - то, что обычные ученые называют паранаукой или псевдонаукой.
Можно ли все это отграничить от науки? Большинство ученых считает это важным, но не слишком сложным вопросом. Обычно они говорят: это не соответствует фактам и законам современной науки, не вписывается в научную картину мира. И, как правило, оказываются правы. Но сторонники перечисленных учений могут привести встречные аргументы, например, могут напомнить, что открывший законы движения планет Кеплер был одновременно астрологом, что великий Ньютон всерьез занимался алхимией, что известный русский химик, академик A.M. Бутлеров горячо поддерживал парапсихологию, что Французская академия села в лужу, когда в XVIII в. объявила неосуществимыми проекты движения паровых машин по рельсам и ненаучными свидетельства о падении метеоритов на землю. В конце концов, говорят эти люди: "Докажите, что наши теории ошибочны, что они не согласуются с фактами, что собранные нами свидетельства неверны!"
Если бы ученые взялись это доказывать, им не хватило бы ни сил, ни терпения, ни времени. И вот здесь на помощь могут придти философы науки, которые предлагают существенно иную стратегию решения проблемы демаркации. Они могут сказать: "О ваших теориях и свидетельствах нельзя говорить, что они верны или ошибочны. Хотя на первый взгляд они и напоминают научные теории, на самом деле они устроены иначе. Они не являются ни ложными, ни истинными, они - бессмысленны, или, говоря несколько мягче, лишены познавательного значения. Научная теория может быть ошибочной, но она при этом остается научной. Ваши же "теории" лежат в иной плоскости, они могут играть роль современной мифологии или фольклора, могут положительно влиять на психическое состояние людей, внушать им некую надежду, но к научному знанию они не имеют никакого отношения".
Первым критерием, по которому можно судить об осмысленности того или иного понятия или суждения, является известное еще Юму и Канту требование соотнесения этого понятия с опытом. Если в чувственном опыте, в эмпирии невозможно указать какие-либо объекты, которые это понятие означает, то оно лишено значения, оно является пустым звуком. В XX веке у позитивистов Венского кружка это требование получило название принципа верифицируемости: понятие или суждение имеет значение только тогда, когда оно эмпирически проверяемо.
Когда парапсихолог, астролог или "целитель" с умным видом вещает о "биополях", "силах Космоса", "энергетиках", "аурах" и прочих таинственных явлениях, то можно спросить его: а есть ли, собственно говоря, нечто эмпирически фиксируемое, так или иначе наблюдаемое, что стоит за этими словами? И выясняется, что ничего подобного нет, а стало быть, все эти слова лишены значения, они бессмысленны. Они ведут себя в этом псевдонаучном языке подобно вполне осмысленным словам, на самом деле являясь словами-пустышками, лишенным значения набором звуков. В качестве таковых они не должны входить в язык рационально мыслящих и признающих значимость науки людей. Здесь можно провести такую аналогию. Представьте себе, что некто раздобыл себе военную форму, научился ее молодцевато носить, отдавать честь и поворачиваться кругом. Он ведет себя везде как военный человек, бесплатно ездит в трамвае, знакомясь с девушками, представляется курсантом. Но опытный старшина выгонит этого мошенника из строя, несмотря на то, что его поведение внешне похоже на поведение военного. Точно так же для соблюдения чистоты рядов научного знания нужно "выгнать" из них все понятия, не удовлетворяющие упомянутому критерию научности.
В современной литературе по философии науки можно встретить утверждения, что критерий верифицируемости груб и неточен, что он слишком сужает сферу науки. Это верно, но с той оговоркой, что в очень многих ситуациях данный критерий позволяет в первом приближении отделить научные суждения от спекулятивных конструкций, псевдонаучных учений и шарлатанских апелляций к таинственным силам природы.