Философия науки

Карл Поппер рассматривает знание (в любой его форме) не только как готовую, ставшую систему, но также и как систему изменяющуюся, развивающуюся. Этот аспект анализа науки он представил в форме концепции роста научного знания. Поппер отчетливо осознает, что выдвижение на первый план изменения научного знания, его роста и прогресса может в некоторой степени противоречить распространенному идеалу науки как систематизированной дедуктивных системы. Этот идеал доминирует в европейской эпистемологии, начиная с Евклида. Однако при всей несомненной важности и притягательности указанного идеала к нему недопустимо сводить науку целостности, элиминировать такую существенную ее черту как эволюция, изменение, развитие. Но не всякая эволюция означает рост знания, а последний не может быть отождествлен с какой-либо одной (например, количественной) характеристикой эволюции.

Для Поппера рост знания не является кумулятивным процессом, он есть процесс устранения ошибок. Говоря о росте знания, он имеет в виду не накопление наблюдений, а повторяющееся ниспровержение научных теорий и их замену лучшими и более удовлетворительными теориями. Развитие науки – это решение проблем, конструирование, критическое обсуждение, оценка и критическая проверка конкурирующих гипотез и теорий.

Таким образом, рост научного знания состоит в выдвижении смелых гипотез и наилучших (из возможных) теорий осуществлении их опровержений, в результате чего и решаются научные проблемы. Поппер указывает на некоторые сложности, трудности и даже реальные опасности для этого процесса. Среди них такие факторы, как, например, отсутствие воображения, неоправданная вера в формализацию и точность, авторитаризм. К необходимым средствам роста науки философ относит такие моменты, как язык, формулирование проблем, появление новых проблемных ситуаций, конкурирующие теории, взаимная критика в процессе дискуссии. Для обоснования своих логико-методологических концепций Поппер использовал идеи неодарвинизма и принцип эмерджентного развития: рост научного знания рассматривается им как частный случаи общих мировых эволюционных процессов.

Для того чтобы сохранить эмпирический характер и не превратиться в метафизическую догму, наука необходимо должна развиваться. В ней постоянно должны происходить выдвижение новых теорий, их проверка и опровержение. Если же этот процесс приостанавливается и некоторые теории господствуют в течение длительного времени, то они превращаются в неопровержимые метафизические системы. "Я утверждаю, что непрерывный рост является существенным для рационального и эмпирического характера научного познания и, если наука перестает расти, она теряет этот характер. Именно способ роста делает науку рациональной и эмпирической, т. е. тот способ, с помощью которого ученые проводят различия между существующими теориями и выбирают лучшую из них или (если нет удовлетворительной теории) выдвигают основания для отвержения всех имеющихся теорий, формулируя те условия, которые должна выполнять удовлетворительная теория"[15].

Какие же требования должна выполнять научная теория, чтобы считаться удовлетворительной?

Перед учеными стоит проблема: найти новую теорию, способную объяснить определенные экспериментальные факты – факты, которые успешно объяснялись прежними теориями; факты, которых прежние теории не смогли бы объяснить; факты, с помощью которых эти прежние теории были фальсифицированы. Новая теория должна также устранить некоторые теоретические трудности: как освободиться от ad hoc гипотез, как объединить в одно целое ранее несвязанные гипотезы и т. п. Если ученому удается создать теорию, разрешающую все эти трудности, то тем самым он уже сделает значительный вклад в развитие познания. Однако, по мнению Поппера, недостаточно, чтобы новая теория объясняла известные факты и решала известные теоретические трудности. Для того чтобы ее можно было считать новым приближением к истине, она должна удовлетворять еще некоторым требованиям.

Первое: новая теория должна исходить из какой-либо простой, новой, плодотворной и цельной идеи относительно некоторых связей или отношений (например, идеи гравитационного притяжения) между до сих пор несвязанными вещами (такими, как планеты и яблоки), или фактами (такими, как инерционная и гравитационная масса), или новыми "теоретическими сущностями" (такими, как поля и частицы). – Это требование простоты.

Второе: новая теория должна быть независимо проверяема. Это означает, что наряду с объяснением известных фактов новая теория должна иметь новые и проверяемые следствия (предпочтительно следствия нового рода), вести к предсказанию новых явлений. Это требование необходимо, так как без него новая теория может быть теорией ad hoc, ибо всегда можно создать теорию, которая будет соответствовать любому данному множеству фактов, требующих объяснения.

Если выполнено второе требование, то новая теория будет представлять собой потенциальный шаг вперед в развитии познания, каков бы ни был исход новых проверок. Новая теория, удовлетворяющая второму требованию, будет лучше проверяема, чем предшествующая ей теория, так как она не только объясняет все факты предыдущей теории, но и предсказывает новые, которые ведут к новым проверкам. Кроме того, выполнение второго требования обеспечивает большую плодотворность новой теории. Она приводит нас к постановке новых экспериментов и, даже если их результаты сразу опровергнут новую теорию, наше знание будет тем не менее возрастать, так как результаты новых экспериментов, опровергнувшие предложенную теорию, поставят перед нами новые проблемы, решение которых потребует создания новых теорий. Таким образом, если новая теория удовлетворяет второму требованию, то она уже является определенным шагом вперед в росте и развитии нашего знания. Первые два требования ограничивают область поисков новой теории, отбрасывая тривиальные и неинтересные решения стоящей перед нами проблемы.

Третье: теория должна выдержать новые строгие проверки, которые закладываются в неё изначально (это требование фальсификации).

Опровержение теории часто рассматривается как неудача ученого или, по крайней мере, созданной им теории. Поппер подчеркивает, что это предрассудок. Каждое опровержение следует считать большим успехом не только ученого, который опроверг теорию, но и того ученого, который создал эту теорию и предложил тем самым опровергающий эксперимент. Даже если новая теория существовала недолго, она не может быть забыта; она оставила после себя новые экспериментальные факты, новые проблемы и благодаря этому послужила прогрессу науки. Все это говорит о том, что третье требование не является необходимым в обычном смысле слова: даже та теория, которая не удовлетворяет этому требованию, может внести важный вклад в науку. Поэтому это требование необходимо в другом смысле.

Дальнейший прогресс в науке становится невозможным, полагает Поппер, если не выполняется третье требование. Новые теории предсказывают новые эффекты, выдвигают новые проверяемые следствия (например, теория Ньютона предсказала отклонения движения планет от законов Кеплера, обусловленные взаимным притяжением планет). Новые предсказания такого рода должны достаточно часто подтверждаться, для того чтобы прогресс науки был непрерывным: "... чрезвычайно существенно, что великие теории стремятся к новым завоеваниям неизвестного, к новым успехам в предсказании того, о чем никогда не думали ранее. Нам нужны такие успехи, как успех Дирака, античастицы которого пережили отказ от некоторых других аспектов его теории, или успех теории мезона Юкавы. Нам нужен успех, эмпирическое подтверждение некоторых наших теорий хотя бы для того, чтобы оценить важность успешных и плодотворных опровержений (подобных опровержению четности). Мне представляется совершенно очевидным, что только благодаря этим временным успехам наших теорий мы можем достаточно разумно приписывать нашим опровержениям определенное теоретическое значение... Сплошная последовательность опровергнутых теорий вскоре привела бы нас в тупик: мы потеряли бы ключ к решению вопроса о том, какие элементы этих теорий – или нашей основы познания – отвечают за их провал"[16].

Наука остановилась бы в своем развитии и потеряла эмпирический характер, если бы научные теории не опровергались. По аналогичным причинам, считает Поппер, прогресс науки должен был бы остановиться, если бы новые предсказания не верифицировались. Допустим, нам удалось создать последовательность теорий, каждая из которых объясняет все факты в своей области, включая факты, опровергавшие предшествующие теории. Каждая из теорий этой последовательности независимо проверяема, однако сразу же опровергается при первой проверке ее новых предсказаний. Таким образом, теории такой последовательности выполняют первые два требования, но не выполняют третьего.

Конечно, даже самые лучшие теории со временем будут заменены еще более совершенными. Однако нельзя рассматривать сегодняшние теории лишь как подготовительную ступень к построению других, более совершенных теорий, ибо каждая теория представляет собой серьезную попытку открыть истину, предложить верное решение проблемы, описать подлинную структуру мира. Если же теория претендует на истинное описание мира, она должна давать новые истинные предсказания, т. е. должна выполнять третье требование.

Выполнение третьего требования, отмечает Поппер, не зависит от воли ученого, изобретательность которого не может гарантировать эмпирического успеха его теории. Вместе с тем, если бы ученые добивались успеха лишь в опровержении теорий, но не в их верификации, то они могли бы решить, что научные проблемы стали слишком сложны для них и что структура мира превосходит способности человеческого понимания. Даже и в этом случае можно было бы продолжать построение теорий, их критику и фальсификацию, однако для прогресса науки существенно получение некоторых подтверждений теоретических конструкций.

Приведенные утверждения Поппера в поддержку третьего требования касаются в основном психологических аспектов деятельности ученого: если в течение длительного времени нам не удается получать подтверждения наших теорий, это заставляет нас усомниться в нашей способности познать мир. В обоснование третьего требования Поппер приводит также и методологические аргументы:

1) Первое основание в пользу третьего требования состоит в следующем. Мы знаем, что если бы имели независимо проверяемую теорию, которая была бы истинной, то она давала бы нам успешные предсказания (и только успешные). Успешные предсказания хотя и не являются достаточными условиями истинности теории, являются необходимыми условиями ее истинности. И если мы принимаем истину в качестве регулятивной идеи, третье требование может быть названо необходимым.

2) Второе основание состоит в том, что если наша цель заключается в стремлении к построению все более правдоподобных теорий, то мы должны стремиться не только уменьшить ложное содержание наших теорий, но и увеличить их истинное содержание. В определенных случаях этого можно добиться просто путем построения новой теории таким образом, чтобы опровержения предыдущих теорий получили в ней объяснение. Но этот путь возрастания истинного содержания, как показывает история науки, не является единственным. Имеются случаи, когда истинное содержание возрастает без опровержения старых теорий. Ни теория Галилея, ни теория Кеплера не были опровергнуты до появления теории Ньютона. Последний лишь объединил эти две теории, исходя из более общих предположений. Система Птолемея не была опровергнута, когда Коперник создавал свою теорию. В случаях, подобных приведенным, центральным значением приобретают решающие эксперименты. У нас нет оснований считать новую теорию лучше старой и верить в то, что она ближе к истине, до тех пор, пока мы не вывели из новой теории новых предсказаний, которые нельзя было получить из старой теории, и до тех пор, пока мы не обнаружим, что эти новые предсказания успешны. Только такой успех показывает, что новая теория имеет истинные следствия (истинное содержание) там, где старая теория имела ложные следствия (ложное содержание). Если бы новая теория была опровергнута при любом из этих решающих экспериментов, то у нас не было бы оснований для устранения старой теории даже если бы старая теория была не вполне удовлетворительна.

3) Третье основание в защиту третьего требования опирается на потребность сделать проверки новой теории независимыми. До тех пор, пока мы не добились успеха в проверке новой теории, мы не можем сказать, что новая теория независимо проверяема. Само третье требование можно разделить на две части: во-первых, новая теория должна быть успешной в некоторых новых предсказаниях; во-вторых, новая теория не должна опровергаться слишком скоро, т. е. прежде чем она добьется явного успеха. Оба эти требования кажутся довольно странными. На логическое отношение между теорией и любым подтверждающим ее свидетельством не влияет тот факт, предшествует ли во времени обнаружение определенного свидетельства построению теории или нет. Внутренняя ценность теории не может зависеть от того, быстро она была опровергнута или этого пришлось ждать длительное время. Однако это достаточно легко объясняется: успех новых предсказаний, которого мы требуем от теории, равнозначен решающим проверкам, которые теория должна выдержать для того, чтобы стать достаточно интересной и получить признание как шаг вперед в развитии познания по сравнению со своими предшественницами. Это дает теории право на дальнейшие экспериментальные проверки, которые, может быть, приведут к ее опровержению. Однако право на опровержение нужно заслужить.

Итогом его размышлений является схема развития научного знания, основой которой является идея фальсификации, так как К.Поппер убежден, что что у людей нет никакого критерия истины и мы способны обнаружить и выделить лишь ложь. Из этого убеждения естественно следует: 1) понимание научного знания как набора догадок о мире – догадок, истинность которых установить нельзя, но можно обнаружить их ложность; 2) критерий демаркации – лишь то знание научно, которое фальсифицируемо; 3) метод науки – пробы и ошибки. Научные теории рассматриваются как необоснованные догадки, которые мы стремимся проверить, с тем чтобы обнаружить их ошибочность. Фальсифицированная теория отбрасывается, а сменяющая ее новая теория не имеет с ней никакой связи, напротив, она должна максимально отличаться от предшествующей теории. Развитие в науке нет, признается только изменение: сегодня вы вышли из дома в пальто, но на улице жарко; завтра вы выходите в рубашке, но льет дождь; послезавтра вы вооружаетесь зонтиком, однако на небе ни облачка... Вы никак не можете приноровиться к капризам погоды. Даже если однажды вам это удастся, все равно, утверждает Поппер, вы этого не поймете и останетесь недовольны. Вот очерк его фальсификационистской методологии.

Когда Поппер говорит о смене научных теорий, о росте их истинного содержания, о возрастании степени правдоподобия, то может сложиться впечатление, что он видит прогресс в последовательности сменяющих друг друга теорий Т1 -> Т2 -> Т3 -> ... с увеличивающимся истинным содержанием и, таким образом, накоплением истинного знания о мире. Однако это впечатление обманчиво, так как до признания кумулятивности Поппер так и не доходит. Переход от Т1 к Т2 не выражает никакого накопления: "... наиболее весомый вклад в рост научного знания, который может сделать теория, состоит их новых проблем, порождаемых ею..." [17]. Наука, согласно Попперу, начинает не с наблюдений и даже не с теорий, а с проблем. Для решения проблем мы строим теории, крушение которых порождает новые проблемы и т. д. Поэтому схема развития науки имеет следующий вид:

Здесь Р1 – первоначальная проблема; Т1, Т2, ..., Т – теории, выдвинутые для ее решения; ЕЕ – проверка, фальсификация и устранение выдвинутых теорий; P2 – новая, более глубокая и сложная проблема, оставленная нам устраненными теориями. Из схемы видно, что прогресс науки состоит не в накоплении знания, а только в возрастании глубины и сложности решаемых нами проблем.

На первый взгляд кажется, что модель развития Поппера верно описывает одну из сторон реального процесса развития науки: действительно, если мы сравним проблемы, решаемые наукой наших дней, с теми проблемами, которые решали Аристотель, Архимед, Галилей, Ньютон, Дарвин и все другие ученые прошлых эпох, то возникает искушение сказать, что сегодня научные проблемы стали несравненно более сложными, глубокими и интересными. Увы, небольшое размышление показывает, что это впечатление – хотя и лестное для нашего самолюбия – ошибочно или, по крайней мере, нуждается в уточнении.

Попробуем согласиться с тем, что в процессе развития знания растет только глубина и сложность решаемых нами проблем. Тогда встает вопрос: на каком основании мы это утверждаем? Чем определяется глубина и сложность научной проблемы? Сразу же очевидно, что нет иного ответа на этот вопрос, кроме того, который дает нам и сам Поппер: глубина и сложность проблемы определяется глубиной и сложностью теории, решающей эту проблему. Мы не можем оценить сравнительную сложность проблем, решаемых учеными, разделенными, скажем, двумя столетиями развития науки, иначе, как сравнив сложность теорий, разработанных учеными этих эпох. И если теории ученых более поздней эпохи покажутся нам более сложными и глубокими, это даст нам основание утверждать, что они решают более сложные и глубокие проблемы. Таким образом, в процессе развития знания прежде всего растет глубина и сложность теорий и только это дает нам некоторое основание говорить о возрастании сложности наших проблем. Однако и это еще не вполне верно.

Возрастание глубины и сложности теорий в процессе развития знания достаточно очевидно. Но так ли уж очевидно, что вместе с этим растет глубина и сложность решаемых учеными проблем? Оценивая теорию относительности Эйнштейна и сложность проблем, которые она решила, мы соотносим ее с уровнем науки начала XX века, а вовсе не с наукой древних греков, проблемы Эйнштейна мы сравниваем с теми проблемами, которые решали Лоренц, Пуанкаре и их современники, а не Аристотель или Галилей. Всякое научное достижение тем более ценно, чем больше оно превосходит уровень науки своего времени. Оценка научных результатов всегда относительна. Глубина и сложность проблемы, решенной учеными, определяется тем расстоянием, на которое продвигает фронт науки ее решение, и тем влиянием, которое оказывает это решение на соседние научные области. Именно поэтому мы считаем великими учеными таких людей, как Ньютон и Дарвин, хотя по абсолютному количеству знаний этих ученых превзойдут, по-видимому, современные аспиранты. Оценивая глубину и сложность проблем по тому влиянию, которое оказывает их решение на науку своей эпохи, мы можем сказать, что вопреки мнению Поппера, глубина и сложность научных проблем по-видимому не возрастает с течением времени. Растет сложность, растет глубина наших теорий. Но это происходит потому, что каждая новая теория надстраивается над предыдущими, которые передают ей свои достижения. Изменяются и наши проблемы. Однако их глубина и сложность не зависят от уровня достигнутого знания. Во все времена были глубокие проблемы – как сегодня, так и вчера – и во все времена были мелкие и простенькие проблемы.

Если же допустить – как это делает Поппер в своей схеме, – что глубина и сложность научных проблем возрастают по мере развития знания, то мы должны признать, что каждый современный ученый работает над более сложными проблемами и, следовательно, является более значительным ученым, чем все ученые прошлых эпох. Кроме того, однажды наши проблемы могут стать настолько сложными, что мы окажемся не в состоянии решить их и развитие науки остановится.

Таким образом, хотя модель развития науки, предложенная Поппером, интересна, эта модель, по-видимому, неверна: она приводит к абсурдным следствиям и совершенно не соответствует реальному положению дел в науке. Модель развития Поппера – порождение и концентрированное выражение его фальсификационизма.