Дюгем: что такое физическая теория?

Физик Пьер Дюгем также известен и своей книгой «Теория физики, ее предмет и строение» (1906). По мнению Дюгема: «Физическая теория не есть объяснение. Это система математических положений, выведенных из ограниченного числа принципов с целью представить совокупность экспериментальных законов наиболее простым, полным и точным образом».

Получается, что «истинная теория не объясняет физические явления согласно реальности, а только удовлетворительным образом представляет набор эмпирических законов. Ложная теория есть не попытка объяснения с противоположных реальности позиций, а всего лишь набор положений, не согласующихся с экспериментальными законами. Единственный критерий истины в рамках физической теории – согласие с опытом».

Физическая теория, кроме того, есть набор математических положений конвенционального и экономического характера, которые тем сильнее, чем больше число выводимых из них законов. Основная цель науки – в экономии интеллектуальных усилий. В историческом развитии физики Дюгем видит непрерывную борьбу между «природой, не устающей производить», и «разумом, без устали дознающимся до сути природы». Экспериментатор неустанно обнаруживает неизвестные доселе факты и формулирует новые законы, теоретик непрерывно разрабатывает все более точные и экономичные системы, чтобы человеческий ум смог сохранить все эти богатства. «Сконструированная человеческим умом физическая теория никогда не предлагает объяснений реальности, скрывающейся за чувственно воспринимаемой поверхностью явлений. Но совершенство, логический порядок, в пространстве которых физик размещает экспериментальные законы, есть не что иное, как отражение онтологического порядка».

Холистский контроль и отрицание «критического эксперимента»

Значение доводов конвенционализма трудно переоценить. Во главу угла был поставлен вопрос о динамичности науки, которая помимо метода имеет и свою историю. Физика идет вперед постольку, поскольку опыт вскрывает все новые соотношения между законами и фактами, поскольку физики возвращаются и пересматривают законы, обретая возможность представить факты наиболее точным образом. Физические законы основаны на экспериментальных данных. Именно относительно природы эксперимента ощутим вклад Дюгема в науку. Речь идет об идее холистского контроля. В наши дни ее разработал У. Куайн, поэтому она названа тезисом Дюгема – Куайна.

«Физик предполагает доказать неточность некоторого положения, чтобы вывести из него прогноз некоторого явления, подготовить эксперимент, доказывающий появление и отсутствие данного феномена, чтобы истолковать результаты такого эксперимента и констатировать, что прогнозируемый феномен не получен, физик не может ограничиться обсуждением одного только положения. Он использует весь набор теорий без исключения. То, на чем дискуссия прекращается (прогноз недостающего феномена), вытекает не из тезиса опровержения, взятого изолированно, а только из полного набора теорий».

Необходимы вспомогательные гипотезы, в частности, для получения наблюдаемых следствий, инструментальные гипотезы и т.п. Когда опыт не подтверждает прогнозы ученого, это значит, что по меньшей мере одна из гипотез неприемлема. Однако какая именно из гипотез – об этом опыт умалчивает. «Только экспериментальный контроль решает эту проблему, имея дело с целостной теоретической системой и полным набором экспериментальных законов, оценивая, насколько удовлетворительно законы представляют систему».

Отсюда, полагает Дюгем, с очевидностью вытекает невозможность применения в науке так называемого «критического эксперимента». Его применяли Фуко для проверки гипотезы о корпускулярной природе света (выдвинутой еще Ньютоном, Лапласом, Бийо), Гюйгенс, Юнг и Френель для обоснования волновой теории. Суть ключевого эксперимента в том, что из двух несовместимых гипотез он делает однозначный выбор в пользу истинности одной либо другой гипотезы. В связи с одной гипотезой он дает один определенный результат, в связи с другой – решительно иной.

Так вот, «критический эксперимент», устанавливающий, что если одна гипотеза ложна, то другая необходимым образом истинна, в физике неприменим, говорит Дюгем. Так ли строга гипотетическая дилемма в физике? У какого хватит дерзости заявлять, что никакой другой, помимо двух известных гипотез, нельзя и представить? Физик не может быть уверен в том, что испробованы все возможные предположения. «Истинность физической теории не устанавливается по принципу: орел или решка».