Теории и выводы: Гемпель и Поппер

Научный метод — это не только наблюдение и эксперимент. Ученые формулируют теории, которые призваны объяснить результаты экспериментов и сделать возможным точное предсказание будущих наблюдений.

Но как совершается переход от наблюдений к теории? И какова роль теорий в науке?

Карл Гемпель предложил объяснение работы ученых, которое приобрело чрезвычайную известность и было едва ли не общепринятым вплоть до последнего времени. Гемпель считал, что наука основывается на гипотетико-дедуктивном методе. Это означает, что во всех исследовательских областях ученые начинают с того, что производят наблюдения и фиксируют их результаты; затем формулируют гипотетический закон, объясняющий эти наблюдения; наконец, этот закон используется как посылка в дедуктивном выводе. Рассмотрим простой пример.

Шаг 1: возьмем батарею и несколько проводов и попытаемся пропустить электрический ток через разные предметы, сделанные из серебра, железа, меди, латуни и других металлов. Запишем результат наблюдения: все эти предметы проводят электричество.

Шаг 2: сформулируем гипотетический закон — Все металлы проводят электричество.

Шаг 3: используем этот закон как посылку в дедукции, например:

Все металлы проводят электричество. Ртуть — металл. Следовательно, ртутные пломбы в зубах должны проводить электричество.

Гемпелевская модель объясняющего закона отнюдь не служит исчерпывающим объяснением научного мышления. Во-первых, она упускает из виду или сводит к минимуму роль, которую играют в науке ненаблюдаемые (теоретические) сущности, такие как гравитация и магнетизм. Во-вторых, она непригодна для объяснения конкретных событий (например, покупки кем-то билета до Парижа). Ведь поскольку люди ездят в Париж по несчетному количеству разных причин, невозможно сформулировать закон, который объяснил бы этот феномен. И все же поездки в Париж не необъяснимы.

Карл Поппер (1902-1994) — возможно, самый знаменитый философ науки нашего столетия. Его объяснение научного рассуждения правильно называют теорией фальсификации.

Поппер утверждает, что ученые формулируют в высшей степени фальсифицируемые теории, а потом испытывают их. В каком-то смысле можно сказать, .что ученые тратят большую часть своего времени на попытки показать, что их собственные теории ложны. Когда доказана ложность всех теорий ученого, кроме одной, он может заключить, по крайней мере на время, что оставшаяся теория правильна. Но нет теорий абсолютно надежных. Каждая теория в конечном счете есть только гипотеза, а потому постоянно открыта для возможного опровержения.

Против объяснения Поппера выдвигаются некоторые возражения. Прежде всего, невозможно испытать все теории до единой, поскольку человеческая изобретательность способна произвести неопределенно большое их число. Далее, Поппер не может объяснить, почему некоторые теории отвергаются как очевидно ложные и даже недостойные испытания. Фактически мы полагаемся на здравый смысл, который указывает, какие теории настолько абсурдны, что не стоит обременять себя их испытанием. Например, какой-то молодой человек формулирует теорию, согласно которой он всегда может добыть билет до Брайтона, станцевав перед билетной кассой. Ясно, что эта теория в высшей степени фальсифицируема, но только человек, лишенный здравого смысла, возьмется за ее проверку.

Третья проблема состоит в том, что теория фальсификации исключает из науки слишком много того, что сами ученые хотят в ней сохранить.

Рассмотрим две важные теории: учение о том, что всякое событие имеет причину, и теорию эволюции.

Учение о том, что всякое событие имеет причину, чрезвычайно глубоко укоренено во всей западной научной традиции. Оно настолько важно, что ученые как бы не позволяют его фальсифицировать. Неудача в поиске причины в каком-то конкретном случае никогда не воспринимается как фальсификация этой теории, которая, таким образом, рассматривается как нефальсифицируемая. Даже относительно квантовой физики, где причинные описания, видимо, неприменимы, ученые лишь отмечают, что здесь идеи причины и следствия лишены объясняющей силы.

Дарвиновская теория эволюции тоже занимает привилегированное положение, хотя и несколько по другой причине. Теория эволюции не просто рассматривается как нефальсифицируемая, скорее вообще трудно представить себе, как она могла бы быть фальсифицирована. Согласно Попперу, именно поэтому эта теория не может считаться научной. Однако она объясняет столь широкую область данных, что биологи не хотят отказываться от нее. И даже если бы кто-то придумал способ проверить теорию эволюции и проверка показала ее ложность, разве можно было бы сразу же отвергнуть ее?

Попперовское объяснение предполагает, что стоит только ученому сделать одно-два наблюдения, противоречащие принятой в настоящее время теории, как от этой теории надо отказаться ввиду ее ложности. Но на самом деле часто бывает так, что теория получает приоритет над наблюдением. Кто отверг бы гелиоцентрическую теорию солнечной системы на основании нескольких эмпирических наблюдений?