Анатолий Ахутин - История принципов физического эксперимента от античности до XVII века

Это наводит на мысль, что в одном и том же процессе наблюдения теоретик ищет нечто иное, нежели практик. Для него мало заметить повторяемость в чертах предметов или событий и вывести из этого закон (не говоря уже о том, что теоретик прежде всего увидит в этой операции логическую проблему). «Бывалый человек» знает, что при наличии таких-то примет наверняка произойдет такое-то событие; «мудрец» может даже вычислить при помощи заранее составленных таблиц время захода и восхода небесных светил, время затмений и т. д.,— но не это интересует теоретика. Ему важно прежде всего знать, как, почему, по какой причине это происходит. Он заполняет логическую пропасть индуктивного умозаключения, обнаруживая за несколькими единичными событиями один механизм, порождающий эти события и, следовательно объясняющий их, или один-единственный предмет, который события как бы намечает пунктиром. Не столько практически значимая уверенность в повторении событий, лишенных внутренней связи, важна ему здесь, сколько теоретически значимая необходимость события, вытекающая из особенностей предметной конструкции или механизма, скрывающихся за этими единичными событиями. Поиск истинной, предметной связи — вот что делает наблюдение теоретическим. «Небесным узором,— говорил Платон,— надо пользоваться как пособием для изучения подлинного бытия...» 16 . Именно этим поиском «разумного» механизма, скрывающегося за пестрым движением небесных тел (система циклических движений), и объясняется столь серьезное отставание греческой практической астрономии. «...Очевидной целью теоретической астрономии (у греков.— А. А.), — пишет О. Нейгебауер,— стало построение чисто геометрической теории движения планет в целом, а характерные явления в значительной мере потеряли свой специфический интерес, особенно после того, как греческие астрономы развили опыт наблюдений в достаточной степени, чтобы понять, что явления, наблюдаемые возле горизонта (главным образом и занимавшие вавилонян.— А. А.), представляют собой наихудший возможный выбор для получения необходимых эмпирических данных»

Именно теоретическая цель должна указать экспериментатору, какие предметы отобрать, как их расположить, в какие условия поставить, каким образом деформировать, чтобы опыт имел; теоретически значимый результат. Поиск экспериментатора строго целенаправлен. Он может ставить свой вопрос к природе потому, что предпосылает ему возможный, теоретически сформулированный ответ. Всякий предметный опыт становится теоретически продуктивным (экспериментальным) при том непременном условии, что ему предпосылается идеальный (мысленный) образ искомого — форма, схема, тип закона,— и именно к этому идеальному образу (объекту) будут непосредственно относиться утверждения развиваемой теории.

V

При внимательном рассмотрении проблема видится еще более сложной. Даже в самый начальный период исследования, когда еще только предстоит выделить, распознать предмет, экспериментатор или наблюдатель никогда не имеет дело только с предметом, а всегда также и с некоторым старым знанием о предмете, имеющимся уже опытом. В противном случае предмет и не мог бы стать предметом возможного опыта вообще. Представление, которое сложилось о предмете в обыденной жизни, результат предшествующей научной работы, принявший вид естественного определения предмета, короче говоря, то или иное понятие предмета, всегда уже предшествующего научному познанию,— вот что подлежит исследованию экспериментатора уже в самом начале.

Процесс предметного экспериментирования только потому может привести к изменению понятия, что он в то же самое время всегда уже есть и процесс экспериментирования над поняти ем, процесс мысленного экспериментирования.

Даже там, где это критикуемое, опровергаемое, изменяемое в эксперименте понятие, по-видимому, отсутствует, необходимо «изобрести», извлечь его из предшествующего знания в качестве предмета экспериментально-теоретической критики. Так, например, предпосылкой античного теоретизирования была деятельность ранних философов, перерабатывавших категории мифа в категории натурфилософии и превращавших тем самым мир мифа в мир возможного научного опыта (наблюдения) и теоретического отношения (опровержения, доказательства, критики).

В «Диалогах» и «Беседах» Галилея видно, сколько труда тратит Сальвиати, чтобы найти теоретические предпосылки в том, что для Симпличио имеет статус фактической очевидности, чтобы реконструировать, далее, основы перипатетической физики в качестве варианта теоретической механики, чтобы привести, таким образом, аристотелевскую физику в форму, сопоставимую с новой механикой и могущую быть предметом теоретической критики.

Мы говорили, что практический опыт и эмпирическое наблюдение становятся формами научного эксперимента, когда им предпосылается идеальный (с теоретической точки зрения) образ искомого, иными словами, когда формируется идеализованный объект, определяющий, в каких условиях (реально, быть может, недостижимых) эмпирические результаты опыта будут иметь теоретическое значение 18 . Как же конструируется этот идеальный «прообраз», предваряющий исследование самого «образа»? Чем определяется «теоретическая точка зрения»?

Ученый занимается различными вещами и явлениями природы прежде всего потому и затем, что хочет в них найти всеобщее. В опыте он занимается, вообще говоря, единичным и случайным фактом так, чтобы увидеть его действительную форму (свободную от случайностей) и необходимое место в рамках целого. Мы ставим опыты с деревянными весами, свинцовыми шариками, заряженными листочками, химически определенными газами, но хотим увидеть в них действие законов равновесия, ускорения, электростатического взаимодействия, термодинамики газов вообще, — действие, которое принципиально невозможно увидеть «в чистом виде». Это единое, целое, всеобщее, которое как таковое не может быть непосредственным предметом никакого реального опыта, тем не менее и является важнейшей целью исследовательского эксперимента.

Идеализованный объект, составляющий мысленную сторону реального предмета опыта, вместе с тем является предметной, наглядной стороной теоретического понятия. Мысленный эксперимент с идеализованный объектом в идеальных условиях, в которых мысленно продолжается эксперимент с чувственно-данным предметом, есть поэтому также и предметное исследование теоретического понятия. Действуя мысленно с идеально твердыми телами, идеально гладкими поверхностями, идеально точечными зарядами, идеальными газами, в идеальной пустоте, экспериментатор опять-таки ищет единые, всеобщие определения этого мира идеализованных объектов: основные принципы, элементарные формы, фундаментальные законы. Поскольку эти принципы (например, принцип инерции в классической механике) получены в результате мысленного эксперимента, т. е. воспроизведены в виде идеализованного события (движение идеально круглого и твердого шарика по бесконечной идеальной гладкой плоскости), они сами не только получают как бы предметную наглядность, но и выступают в качестве принципа, теоретически объясняющего реальные события. До сих пор мы имеем дело с экспериментом и его мысленным продолжением, в котором теоретическое мышление осуществляется как форма мысленно-экспериментальной деятельности. Однако, после того как выделены основные положения, возникает особый круг проблем, связанных с развертыванием теоретической системы, основанной на этих принципах. Это проблемы самообоснованности, непротиворечивости, аналитической формулировки, языка, логической структуры и т. п. В решении этих проблем теория испытывает себя на общность и соответствие своему теоретическому идеалу. Критерии теоретической системности — математические и формально-логические — оказываются здесь определяющими. Это — сфера, в которой принципы логического доказательства преобладают над принципами экспериментального «показательства». Факт, противоречащий такой системе, будет долгое время игнорироваться в надежде на то, что противоречие окажется мнимым. Более того, внутренняя основательность теории делает ее формой здравого смысла в науке и как бы естественной манерой видеть вещи.