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

В принципе любые теоретические утверждения и системы в опытных и фактуальных науках, начиная от эмпирических утверждений и заканчивая теориями, представляют собой гипотезы. Поскольку они рассматриваются не обособленно, а в логической взаимосвязи друг с другом, то степень их правдоподобия бывает настолько высока, что приближается к практической достоверности. Именно поэтому, например, законы классической механики казались на протяжении двух столетий незыблемыми, абсолютными законами природы. Такой характер придала им гипотетико-дедуктивная система, созданная для механики И. Ньютоном. В знаменитых «Математических началах натуральной философии» он начинает изложение своей системы с определения исходных понятий механики и трех основных законов движения. Важнейшим из них служит 2-й закон, устанавливающий, что «изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует» [65] Ньютон И. Математические начала натуральной философии. — М.: Наука, 1999. — С. 40. .

Математически он выражается формулой:

F = d(mv)/dt,

где F — сила; m — масса; v — скорость.

Считая массу постоянной, можно получить формулу, связывающую силу с ускорением:

F = m dv/dt = m • а,

где а — ускорение.

Из этого и двух других основных законов механики можно вывести ранее открытый Галилеем закон свободного падения, а добавив к ним закон всемирного тяготения, — еще и закон Кеплера о движении планет.

Роль Ньютона в разработке гипотетико-дедуктивного метода и построении на его основе классической механики трудно переоценить. До возникновения теории относительности принципы, выдвинутые Ньютоном, считались непререкаемыми истинами. Обычно вклад Ньютона в развитие гипотетико-дедуктивного метода сравнивают с достижениями Евклида, который применил аксиоматический метод для построения элементарной геометрии. Тем более сам Ньютон говорил, что в построении своей механики он следовал античным традициям ясности и точности изложения.

Современные исследователи творчества Ньютона рассматривают его метод как метод принципов, который он выразил следующим образом: «Вывести два или три общих принципа движения из явлений и после этого изложить, каким образом свойства и действия всех телесных вещей вытекают из этих явных принципов, было бы очень важным шагом в философии, хотя бы причины этих принципов и не были еще открыты» [66] Вавилов С. И. Собр. соч. — М., 1956. — Т. 3. — С. 209. .

Нахождение и правильная формулировка таких принципов составляют труднейший и важнейший этап создания научной теории, в котором наряду с теоретическим анализом и синтезом весьма существенную роль играют воображение и интуиция, не говоря уже о таланте и опыте ученого. Разумеется, такой поиск принципов предполагает широкое использование гипотез самого различного характера: от индуктивных обобщений отдельных случаев и до универсальных гипотез типа принципов Ньютона. Иногда в литературе по истории и методологии науки можно встретить утверждения, что Ньютон был противником использования гипотез в науке, в доказательство чего приводят его известное заявление: «Hypotheses non fingo» («Гипотез не измышляю»), В действительности же он выступал против измышления чисто умозрительных, натурфилософских и произвольных гипотез, которые были в большом ходу в его время. Он также боролся против приписывания предметам и явлениям так называемых скрытых качеств, с помощью которых натурфилософы пытались объяснить реальные явления природы. Ньютон считал, что такие объяснения ничего нового не дают, а лишь затемняют процесс познания явлений. Поэтому он рассматривает исходные принципы науки не как утверждения о «скрытых качествах», а как «общие законы природы, согласно которым образованы все вещи».

На первоначальном этапе исследования, как указывал Ньютон, не следует принимать возражений против заключений, кроме полученных из опыта и других достоверных истин: «Ибо гипотезы не должны рассматриваться в экспериментальной философии. И хотя аргументация на основании опытов не является доказательством общих заключений, однако это лучший путь аргументации, допускаемый природой вещей, и может считаться тем более сильным, чем общее индукция…

Путем такого анализа мы можем переходить от соединений к их ингредиентам, от движений — к силам, их производящим, от частных причин к общим, пока аргумент не закончится наиболее общей причиной» [67] Ньютон И. Оптика или трактат об отражениях, преломлениях и изгибаниях света. — М., 1927. — С. 306. .

Метод принципов Ньютона оказал громадное воздействие на все дальнейшее развитие теоретической физики и фактически был доминирующим в XVIII–XIX вв. Значение этого метода возрастает по мере того, как увеличивается расстояние между основными принципами науки и теми ее следствиями, которые допускают опытную проверку. Эйнштейн отмечал, что раньше многие ученые склонялись к мысли о возможности получения основных понятий и принципов физики из опытов логическим путем с помощью процесса абстрагирования: «Ясное понимание неправильности такого представления, — пишет он, — дала лишь общая теория относительности; она показала, что, опираясь на фундамент, значительно отличающийся от ньютоновского, можно объяснить соответствующий круг экспериментальных данных более удовлетворительным образом, чем, опираясь на фундамент, взятый Ньютоном» [68] Эйнштейн А. Физика и реальность. — М., 1965. — С. 63. .

По мнению Эйнштейна, именно факт существования различных теоретических принципов свидетельствует об умозрительном характере самих принципов. «Результаты опыта — чувственные восприятия — заданы нам, теория же, которая интерпретирует и объясняет их, создается человеком. Эта теория, — продолжает Эйнштейн, — является результатом исключительно трудоемкого процесса приспособления: гипотетического, никогда окончательно не законченного, постоянно подверженного спорам и сомнениям» [69] Там же. С. 67. .

Ценность любой теоретической системы опытного знания состоит прежде всего в том, как много логических следствий, доступных опытной проверке, она позволяет получить. Отсюда становится ясно, что в опытных науках, которые раньше считались исключительной сферой приложения индуктивного метода, дедукция служит средством не только объединения и систематизации результатов эмпирического исследования, но также поиска и обоснования наиболее общих и глубоких теоретических законов.

По отношению к такой развитой и теоретически зрелой науке, как физика, эта роль была подчеркнута в известной речи А. Эйнштейна «О методе теоретической физики»: «Законченная система теоретической физики состоит из понятий, основных принципов, относящихся к этим понятиям, и следствий, выведенных из них путем логической дедукции. Именно эти следствия должны соответствовать нашим опытам; их логический вывод занимает в теоретическом труде почти все страницы» [70] Там же. С. 62.