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

Не случайно поэтому гипотетико-дедуктивный метод получил наибольшее применение в тех отраслях естествознания, где имеются развитый концептуальный аппарат и математические методы исследования. В социальных науках таким требованиям больше всего отвечает рыночная экономика. В описательных науках, где преобладают изолированные обобщения и гипотезы, установление логической связи между ними наталкивается на немалые трудности, потому что, во-первых, в них трудно найти и выделить основные, наиболее сильные гипотезы, во-вторых, вследствие этого нелегко обнаружить производные гипотезы, в-третьих, само число гипотез бывает весьма велико. Поэтому в таких науках главные усилия должны быть направлены на поиски более общих и логически сильных гипотез, из которых можно было бы логически вывести менее общие, производные гипотезы, а из последних — высказывания о фактах. В дальнейшем такого рода общие гипотезы могли бы стать ядром будущей теории. Характеризуя состояние современной этнографии, Л. Н. Гумилев указывал, что в ней «количество фактов столь многочисленно, что речь идет не об их пополнении, а тех, которые имеют отношение к делу. Количество сведений росло, но в новое качество не переходило» [63] Гумилев Л. Н. Этногенез и биосфера Земли. — 2-е изд. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1989. .

По мере превращения описательной науки в теоретическую возрастает и роль дедукции в интеграции гипотез в целостную гипотетико-дедуктивную систему. В этом мы можем убедиться на примере формирования классической механики — первой опытной науки, с которой началось развитие классического естествознания.

Как свидетельствует история науки, первоначальное накопление эмпирической информации и ее систематизация занимают значительный период времени. Даже в математике первые сведения о свойствах чисел и геометрических фигур были установлены эмпирическим путем еще в донаучную эпоху.

В естествознании процесс накопления эмпирических фактов и их обобщения, а тем более теоретического их осмысления и установления логической связи между ними проходил значительно медленнее и по сути дела начался только в XVII в. Поскольку наибольшие результаты в XVII–XVIII вв. были достигнуты в изучении механического движения земных и небесных тел, то первые попытки использования гипотетико-дедуктивного метода были предприняты в механике. Уже Галилей прибегал к этому методу при анализе равноускоренного движения, частным случаем которого является свободное падение тел под действием силы тяготения [64] Галилей Г. Избранные произведения: В 2 т. Т. 1. — М., 1964. — С. 241–242. . В своей замечательной книге «Беседы и математические доказательства…» в форме живого диалога он излагает важнейшие идеи, относящиеся к механике. Для нас особый интерес представляет день третий «Бесед», где рассматривается метод, с помощью которого ученый пришел к своему открытию. Речь идет об установлении закона постоянства ускорения свободно падающих тел (вблизи земной поверхности). В современных математических терминах его можно записать в виде следующего дифференциального уравнения:

g=d 2S./dt 2,

где g — ускорение свободного падения; S — путь; t — время.

Интегрируя это уравнение, легко найти, что скорость падающего тела пропорциональна времени падения:

V= dS/dt = gt.

Вначале Галилей, как и его предшественники — Леонардо да Винчи, Бенедетти и др., полагал, что скорость падения пропорциональна пройденному пути. Впоследствии он отказался от этой гипотезы, так как она приводила к следствиям, которые не подтверждаются опытом. И наоборот, гипотеза, что скорость пропорциональна времени падения, приводит к следствию, что путь, пройденный падающим телом, пропорционален квадрату времени падения, подтверждается данными опыта. Чтобы представить себе ход рассуждений, которые могли привести Галилея к его открытию, можно предположить, что он анализировал последовательный ряд гипотез.

Гипотеза 1: g = d 2S/dt, из которой интегрированием получается гипотеза 2-го уровня о том, что скорость падающего тела пропорциональна времени падения.

Гипотеза 2: v = dS/dt, из которой последовательным интегрированием вытекает гипотеза 3-го уровня о том, что путь, пройденный падающим телом, пропорционален квадрату времени падения.

Гипотеза 3: S = gt 2/2 + S 0, из который можно получить неограниченное число частных случаев. Так, рассматривая путь (в м) за 1, 2, 3 с и т. д., можно получить следующие гипотезы:

гипотеза 4: S 1= g 2 = 4,9 ;

гипотеза 5: S 2= g 4/2 = 19,6 ;

гипотеза 6: S 3= g 9/2 = 44,1 .

Все перечисленные гипотезы имеют низший уровень абстрактности, и поэтому их можно непосредственно проверить на опыте. Именно подтверждение таких гипотез заставило Галилея поверить в гипотезу наивысшего уровня абстрактности. Таким образом, здесь перед нами налицо все характерные особенности сравнительно простой гипотетико-дедуктивной системы. Каждая из последовательно рассматриваемых гипотез (1, 2, 3) имеет более низкий уровень абстрактности, чем предыдущая. Поэтому каждая из последующих гипотез может быть выведена из предыдущей с помощью чисто логико-математических методов. Наконец, вся система гипотез строится с таким расчетом, чтобы обеспечить проверку гипотез самого низкого уровня непосредственно на опыте с помощью соответствующих эмпирических измерений переменных величин, фигурирующих в гипотезе.

В сочинениях Галилея можно встретить и другие простые примеры гипотетико-дедуктивных систем, состоящих из трех-четырех гипотез соответствующего уровня. Но такие системы характерны для этапа возникновения и становления науки, когда она еще только складывается как теоретическая система путем обобщения и систематизации первоначально накопленной эмпирической информации.

Значение гипотетико-дедуктивного метода возрастает при организации научного знания в сформировавшихся и особенно в развитых отраслях естествознания. Здесь речь идет не просто о группе дедуктивной связи гипотез, а о целой системе предположений, допущений, обобщений, эмпирических и теоретических законов и принципов. Поскольку все они в итоге опираются на твердо установленные, действительные факты, но в то же время выходят за их рамки, постольку их можно, а с логической точки зрения и необходимо, рассматривать как гипотезы. Правда, степень их подтверждения неодинакова: простые обобщения и даже эмпирические законы имеют меньшую степень правдоподобия, чем законы теоретические и тем более системы теоретических законов, составляющие ядро развитой научной теории.