Георгий Рузавин - Методология научного познания [Учебное пособие для вузов]

4. Объяснительная и предсказательная сила гипотез. Под объяснительной силой гипотезы или любого другого суждения в логике понимают количество дедуктивных следствий, которое можно из нее вывести. Если из двух гипотез выводится неодинаковое число следствий, тогда большей объяснительной силой будет обладать та из них, из которой выводится большее количество следствий, подтверждаемых фактами, и наоборот. Когда Ньютон выдвинул свою гипотезу об универсальной гравитации, то она оказалась в состоянии объяснить не только те факты, которые были объяснены законами Галилея и Кеплера, но и дополнительное количество новых фактов. Только после этого она стала законом всемирного тяготения. В свою очередь, факты, которые оставались необъясненными в ньютоновской теории (равенство инертной и гравитационной масс, движение перигелия Меркурия), сумела объяснить общая теория относительности Эйнштейна.

Хотя логическая структура предсказания гипотезы по форме совпадает со структурой объяснения, методологически они принципиально отличаются друг от друга: во-первых, объяснение имеет дело с фактами существующими, а предсказание — с событиями и явлениями, которые могут возможно произойти или нет; во-вторых, оценка предсказаний всегда дается в вероятностных терминах, следовательно, и сравнение гипотез по предсказательной силе при прочих равных условиях осуществляется вероятностными методами.

В связи с этим заслуживает внимания сравнение двух конкурирующих гипотез по предсказательной силе, которое является логической основой решающего эксперимента. Пусть имеются две гипотезы Н 1 и H 2 , причем из первой выводится предсказание Е 1, а из второй — несовместное с первым предсказание E 2. Тогда если в результате эксперимента будет подтверждена гипотеза Н 1, то тем самым будет опровергнута гипотеза.

На идею решающего эксперимента опирался еще X. Колумб, а после него Н. Коперник при доказательстве шарообразности Земли. Наблюдая отдаление корабля от пристани, Колумб указывал, что сначала невидимыми оказываются его корпус и палуба и только потом исчезают из поля зрения его верхние части и мачты с парусами. Ничего подобного не было бы, если бы Земля имела плоскую, а не сферическую форму.

5. Критерий простоты гипотез. В истории науки не раз бывали случаи, когда две конкурирующие гипотезы одинаково удовлетворяли всем перечисленным выше требованиям. Тем не менее только одна из них оказывалась приемлемой именно в силу своей простоты. Самым известным историческим примером может служить судьба гипотез об «устройстве мира» Птолемея и Коперника. В гипотезе Птолемея в центре мира находится Земля, от которой происходит ее название «геоцентрическая система мира» (от греч. Geo — Земля). Вокруг нее вращается Солнце и другие планеты. Чтобы согласовать предсказания своей гипотезы с данными наблюдений, Птолемею пришлось построить сложную геометрическую конструкцию, в которой планеты перемещались по малым окружностям, названным эпициклами, а они, в свою очередь, двигались по орбитам. По мере расхождения предсказаний с наблюдениями гипотетическая конструкция становилась все более сложной и запутанной.

Гелиоцентрическая гипотеза Коперника сразу покончила с этими трудностями, поставив в «центр мира» Солнце, от которого происходит ее название (от греч. Helios — Солнце). Несмотря на кажущееся противоречие этой гипотезы с наблюдаемым движением Солнца, а не Земли, и упорное сопротивление церкви ее признанию, она в конце концов победила не в последнюю очередь благодаря своей простоте, ясности и убедительности.

В связи с этим возникает важный методологический вопрос: о какой простоте идет речь в научном познании? Ведь гипотеза Птолемея с точки зрения здравого смысла кажется проще и очевиднее, поскольку она согласуется с нашими непосредственными наблюдениями. Значит, простота гипотезы в субъективном смысле, связанная с наглядным ее представлением и легкостью понимания, не может служить критерием простоты в науке. Поэтому в ней простота рассматривается скорее с интерсубъективной точки зрения и содержит три различных смысла: во-первых, одна гипотеза будет проще другой, если она содержит меньшее число исходных посылок для вывода следствий; во-вторых, простота связана с общностью гипотезы и определяется глубиной ее содержания и существенным характером исследуемых свойств; в-третьих, в наиболее развитых науках, где используется математический аппарат, простота и общность гипотезы сопровождаются усложнением ее математического аппарата. «Чем проще и фундаментальнее становятся наши допущения, — отмечают А. Эйнштейн и Л. Инфельд, — тем сложнее математическое орудие нашего рассуждения» [39] Эйнштейн А, Инфельд Л. Эволюция физики. — М., 1948. — С. 198. . Свой тезис они обосновывают сравнением общей теории относительности с теорией тяготения Ньютона, математический аппарат которой проще теории относительности, но исходные допущения имеют менее фундаментальный характер.

Эвристические принципы поиска гипотез.Процесс генерирования новых научных идей и гипотез представляет собой самую трудную и творческую стадию научного поиска, в котором решающую роль играют интуиция, воображение и талант ученого. Именно поэтому такой процесс не поддается алгоритмизации и точному логическому анализу. Когда же новая гипотеза будет найдена и точно сформулирована, ее дальнейшая разработка ведется с помощью рациональных, логических и эмпирических методов исследования. Однако это не исключает использования логических и методологических средств и приемов для целенаправленного и организованного поиска истины.

В период формирования и становления опытного естествознания в XVII–XVIII вв. большие надежды возлагались на индукцию как единственный способ рассуждения, направленный на получение общих заключений из частных фактов наблюдений и экспериментов. Основатель индуктивной логики Бэкон считал аристотелевскую силлогистику совершенно непригодной для опытных наук. «Логика, которой теперь пользуются, — писал он в XVII в., — скорее служит укреплению и сохранению заблуждений, имеющих основание в общепринятых понятиях, чем отысканию истины» [40] Бэкон Ф. Соч. Т. 2. — М., 1972. — С. 13. .

Однако, как мы видели, его попытка построить «Новый Органон» мышления, в котором научные истины получались бы по канонам созданной им индуктивной логики чуть ли не механически, оказалась утопией. Милль, предпринявший в XIX в. систематизацию канонов Бэкона, пришел к выводу, что с их помощью можно установить лишь простейшие причинные зависимости между эмпирически наблюдаемыми явлениями и их свойствами. В настоящее время среди сторонников гипотетико-дедуктивного взгляда на науку существует тенденция рассматривать индукцию именно как метод подтверждения гипотез, происхождение которых либо относится к компетенции психологии, либо остается неизвестным. С этой точки зрения, как мы отмечали, задача методологии науки ограничивается лишь проверкой гипотез, т. е. выведением логических следствий из них и сравнением их с данными наблюдений и экспериментов.