13. Эмпирическая проверка научной теории.

Источник: Никифоров

Наука создает теории для разрешения стоящих перед ней проблем. Теория объясняет известные и предсказывает новые факты. Проверка предсказаний теории часто приносит ей подтверждение и это укрепляет веру ученых в истинность теории. Но порой теория встречается с опровержением: ее предсказание оказывается ложным. Это заставляет ученых более критично взглянуть на принятую теорию — что-то исправить в ней или дополнить. Иногда опровержение даже приводит к отказу от теории и к поискам новой, более совершенной теории. Так постепенно наука движется ко все более глубокому и полному познанию окружающего нас мира.

В самом простом и общем виде процедуру проверки научной теории можно описать следующим образом: из теории, к которой добавлено множество редукционных правил, мы выводим некоторое предложение, говорящее о реальных вещах и событиях. Это предложение называется «эмпирическим следствием теории». Затем с помощью эксперимента, измерения или простого наблюдения мы проверяем это предложение: так ли обстоит дело в действительности, как оно говорит? В результате мы признаем это предложение истинным или ложным. Сама по себе гипотетико-дедуктивная теория обычно говорит об идеализированных объектах, поэтому ее непосредственные логические следствия нельзя соотнести с реальностью. Добавляя к теории редукционные правила, мы получаем с их помощью эмпирические следствия, которые и сопоставляются с действительностью в ходе эмпирических процедур или практической деятельности.

Далее сложное описание того, что выше, простите:

Пусть из теории Т и редукционных правил Z мы получили эмпирическое следствие А. Представим это в символической форме: Т& Z А, где Т — теория, Z — множество редукционных правил, « —?» — изображает отношение логического следования, «&» — конъюнкция («и»), А — эмпирическое следствие теории. Допустим теперь, что наше эмпирическое следствие оказалось истинным.

Истинность следствия не гарантирует истинности посылки, поэтому мы не можем сказать, что теория Т истинна, когда истинно ее следствие А. Поэтому в случае благоприятного исхода эксперимента или при достижении практического успеха мы не утверждаем, что наша теория истинна, а скромно говорим: теория подтверждена. Истинность следствия свидетельствует о том, что теория может быть истинна, но не о том, что она действительно истинна.

Пример: вам известно, что если в баке нет бензина, то ваш автомобиль не поедет. Действительно, автомобиль не едет. Можно ли с уверенностью утверждать, что в баке нет бензина? — Нет, нельзя, автомобиль может оставаться неподвижным по тысяче других причин.

Подтверждением теории называют установление истинности одного из ее эмпирических следствий. Число эмпирических следствий любой теории бесконечно велико, поэтому любую теорию нельзя считать безусловно истинной. Последующее совершенствование экспериментальной техники, расширение области исследований или сферы ее практического применения могут однажды привести к опровержению теории. Тут хорош пример про теорию о том, что все лебеди белые (потом в Австралии нашли черного). Или: геоцентрическая модель мира тоже находила подтверждения до изобретения телескопа.

Если эмпирическое следствие теории А оказывается ложным, то следует признать истинным противоположное высказывание не-А. Это позволяет нам сделать вывод о том, что наша теория ложна. Опровержением теории называется установление ложности одного из ее эмпирических следствий.

Таким образом, между подтверждением и опровержением теории имеется важное различие: подтверждение никогда не бывает окончательным, т.е. сколько бы подтверждений ни получила теория, никогда нельзя с уверенностью сказать, что она истинна; для опровержения же достаточно, чтобы хотя бы одно следствие теории оказалось ложным, ибо ложность следствия позволяет нам категорически утверждать, что посылка ложна.

Немного об эмпирических методах:

Наблюдение лежит в основе всех других эмпирических методов познания, будучи наиболее элементарным из них. И измерение, и эксперимент включают в себя наблюдение, но последнее может быть осуществлено и без них. В науке наблюдение используется для получения первичной эмпирической информации относительно изучаемой области, но главным образом — для проверки и обоснования истинности эмпирических суждений.

Научным наблюдением называется восприятие предметов и явлений действительности, осуществляемое с целью их познания.

В акте наблюдения «можно выделить: 1) объект наблюдения; 2) субъект; 3) средства; 4) условия наблюдения; 5) систему знания, исходя из которой, задают цель наблюдения и интерпретируют его результаты. Все эти компоненты акта наблюдения следует учитывать при сообщении результатов наблюдения для того, чтобы его мог повторить любой другой наблюдатель. Важнейшим требованием к научному наблюдению является требование интерсубъективности: наблюдение должно быть осуществлено так, чтобы его мог повторить любой другой наблюдатель с одинаковым результатом.

Измерением называют процесс представления свойств реальных объектов в виде числовой величины. В самом общем виде величиной можно назвать все то, что может быть больше или меньше, что может быть присуще объекту в большей или меньшей степени; числовая величина — это такая величина, которая может быть выражена числом. Таким образом, можно сказать, что измерение есть приписывание чисел свойствам изучаемых объектов. Что значит измерить высоту дерева? — Это значит приписать данному свойству дерева некоторое число, скажем, 22,5 метра.

Измерение — новая ступень в развитии эмпирического познания. Переход от наблюдения к измерению требует новых приборов и инструментов, а также новых понятий и предположений. Результаты наблюдения обычно выражаются с помощью качественных и сравнительных понятий. Качественные понятия — такие, как «теплый», «зеленый», «большой», — обозначают некоторые классы предметов и, приписывая предмету свойство, выражаемое качественным понятием, мы тем самым включаем этот предмет в определенный класс.

Эксперимент есть непосредственное материальное воздействие на реальный объект или окружающие его условия, производимое с целью познания этого объекта.

В эксперименте можно выделить следующие элементы: 1) цель эксперимента; 2) объект экспериментирования; 3) условия, в которых находится или помещается объект; 4) средства эксперимента; 5) материальное воздействие на объект. Каждый из этих элементов может быть положен в основу классификации экспериментов. Например, эксперименты можно разделять на физические, химические, биологические и т.д. в зависимости от различия объектов экспериментирования. Одна из наиболее простых классификаций основывается на различиях в целях эксперимента.

Целью эксперимента может быть установление каких-либо закономерностей или обнаружение фактов. Эксперименты, производимые с такой целью, называются «поисковыми». Результатом поискового эксперимента является новая информация об изучаемой области. Однако чаще всего эксперимент проводится с целью проверки некоторой гипотезы или теории. Такой эксперимент называется «проверочным».

Следует подчеркнуть, что наблюдение, измерение и эксперимент, хотя и тесно связаны с теоретическими соображениями, являются разновидностью практической деятельности. Осуществляя рассмотренные эмпирические процедуры, мы выходим за рамки чисто логических рассуждений и обращаемся к материальному действию с реальными вещами. В конечном итоге только через посредство такого действия получают подтверждение или опровержение наши представления о действительности. В эмпирических познавательных процедурах наука вступает в непосредственный контакт с отображаемой ею действительностью — именно в этом заключается громадное значение наблюдения, измерения и эксперимента для научного познания.