ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 311
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Б. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ ФАЛЬСИФИКАЦИОНИЗМ. «ЭМПИРИЧЕСКИЙ БАЗИС»
В. ДВЕ ИЛЛЮСТРАЦИИ: ПРОУТ И БОР
Г. НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА РЕШАЮЩИЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ: КОНЕЦ СКОРОСПЕЛОЙ РАЦИОНАЛЬНОСТИ
ИМРЕ ЛАКАТОС:ФАЛЬСИФИКАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ.ПРИМЕЧАНИЯ
ИМРЕ ЛАКАТОС:ФАЛЬСИФИКАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ.БИБЛИОГРАФИЯ
прогрессивные сдвиги проблем, решают все, и столы начинают вертеться. Если вначале это выглядело как остроумный приём, с помощью которого новый и странный элемент с наименьшим трением подгонялся под существующую систему общепринятых представлений, то затем, захватчик, освоив чужую территорию, стал изгонять с неё прежних обитателей; теперь уже ясно, что старая система треснула по швам, и вопрос только в том, какие швы и в какой мере ещё можно сохранить». 200
Важным уроком анализа исследовательских программ является тот факт, что лишь немногие эксперименты имеют действительное значение для их развития. Проверки и «опровержения» обычно дают физику-теоретику столь тривиальные эвристические подсказки, что крупномасштабные проверки или слишком большая суета вокруг уже полученных данных часто бывают лишь потерей времени. Чтобы понять, что теория нуждается в замене, как правило, не нужны никакие опровержения; положительная эвристика сама ведёт вперёд, прокладывая себе дорогу. К тому же, прибегать к жёстким «опровергающим интерпретациям», когда речь идёт о совсем юной программе, — это опасная методологическая черствость. Первые варианты такой программы и применяться-то могут только к «идеальным», несуществующим объектам; нужны десятилетия теоретической работы, чтобы получить первые новые факты, и ещё больше времени, чтобы возникли такие варианты исследовательской программы, проверка которых могла бы дать действительно интересные результаты, когда опровержения уже не могут быть предсказаны самой же программой.
Диалектика исследовательских программ поэтому совсем не сводится к чередованию умозрительных догадок и эмпирических опровержений. Типы отношений между процессом развития программы и процессами эмпирических проверок могут быть самыми разнообразными; какой из них осуществляется — вопрос конкретно-исторический. Укажем три наиболее типичных случая.
После этого методологического отступления, вернёмся снова к программе Бора. Когда была впервые сформулирована её положительная эвристика, не все направления развития этой программы можно было предвидеть и планировать. Когда появились некоторые неожиданные трещины в остроумных моделях Зоммерфельда (не были получены некоторые предсказанные спектральные линии), Паули предложил глубокую вспомогательную гипотезу («принцип исключения»), с помощью которой не только были закрыты бреши теории, но придан новый вид периодической системе элементов и предсказаны ранее неизвестные факты.
В мои намерения не входит развёрнутое изложение того, как развивалась программа Бора. Но тщательный анализ её истории — поистине золотое дно для методологии: её изумительно быстрый прогресс — на противоречивых основаниях! — потрясает, её красота, оригинальность и эмпирический успех её вспомогательных гипотез, выдвигавшихся блестящими и даже гениальными учёными, беспрецедентны в истории физики.
Иногда очередной вариант программы требовал только незначительного усовершенствования (например, замены массы на уменьшающуюся массу). Иногда, однако, для получения очередного варианта требовалась новая утончённая математика (например, математический аппарат, применяемый при решении задач со многими телами) либо новые остроумные физические вспомогательные гипотезы.
Добавочная математика или физика черпались либо из наличного знания (например, из теории относительности), либо изобретались заново (например, принцип запрета Паули). В последнем случае имел место «креативный сдвиг» в положительной эвристике.
Но даже эта великая программа подошла к точке, в которой её эвристическая сила иссякла. Гипотезы ad hoc множились и не сменялись объяснениями, увеличивающими содержание. Например, боровская теория молекулярного (совместного) спектра предсказывала формулу для двухатомных молекул, но эта формула была опровергнута. Приверженцы теории заменили т (2) на т (т + 1), это помогло объяснить факты, но было явным приёмом ad hoc.
Затем пришла очередь проблемы необъяснимых дублетов в спектре щелочи. Ланде объяснил их в 1924 году, введя ad hoc «релятивистское правило расщепления», Гаудсмит и Уленбек — в 1925 году с помощью спина электрона. Объяснение Ланде было ad hoc, а объяснение Гаудсмита и Уленбека, кроме того, было ещё и несовместимо со специальной теорией относительности; «периферическая скорость» электрона во много раз превышала скорость света, а сам электрон заполнял весь объёма атома.
205
Нужна была безумная смелость для такого предположения (Крониг пришёл к этой идее раньше, но воздержался от её публикации, считая гипотезу невероятной и неприемлемой). 206
Но безрассудная смелость, проявлявшаяся в выдвижении диких и необузданных фантазий в качестве научных гипотез, не приносила ощутимых плодов. Программа запаздывала за открытиями «фактов». Неукротимые аномалии заполонили поле исследования.
Накапливая бесплодные противоречия и умножая число гипотез ad hoc, программа вступила в регрессивную фазу: она начала, по любимому выражению Поппера «терять свой эмпирический характер». 207 Кроме того, многие проблемы, подобные тем, какие возникали в теории возмущений, по-видимому, даже не могли ожидать своего решения в её рамках. Вскоре возникла соперничающая исследовательская программа — волновая механика. Эта новая программа не только объяснила квантовые условия Планка и Бора уже в своём первом варианте (де Бройль, 1924 год), она вела к будоражащим открытиям новых фактов (эксперименты Дэвиссона и Джермера). В последующих, более утончённых вариантах она предложила решения проблем, бывших недосягаемыми для исследовательской программы Бора, а также объяснила все те факты, ради которых в боровской программе (в её позднейших вариантах) выдвигались гипотезы ad hoc, и сделала это с помощью теорий, удовлетворяющих самым высоким методологическим критериям. Волновая механика вскоре обогнала, подчинила себе и затем вытеснила программу Бора.
Статья де Бройля вышла в то время, когда программа Бора уже регрессировала. Но это было простым совпадением. Задумаемся: что произошло бы, если бы де Бройль написал и опубликовал свою статью в 1914 году, а не в 1924 году?
Мы сделали бы ошибку, предположив, что учёный обязан оставаться сторонником некой исследовательской программы до тех пор, пока она не исчерпает весь запас своей эвристической силы, что он не может предложить иную соперничающую программу до того, как уже всем станет ясно, что прежняя программа достигла точки, с которой начинается регрессия; (Хотя, конечно, можно понять раздражение физика, когда, работая в самом разгаре прогрессивной фазы исследовательской программы, он наблюдает размножение неясных метафизических теорий, не дающих ничего для эмпирического прогресса 208). Учёный не должен соглашаться с тем, что исследовательская программа превращается в Weltanschauung (Мировоззрение [нем.] — Прим. перев.), некое воплощение научной строгости, претендующее на роль всезнающего арбитра, определяющего что можно и что нельзя считать научным объяснением, подобно тому, как, ссылаясь на математическую строгость, пытаются решать, что можно, а что нельзя считать математическим доказательством. К сожалению, именно на такой позиции стоит Т. Кун: то, что он называет нормальной наукой», на самом деле есть не что иное, как исследовательская программа, захватившая монополию. В действительности же исследовательские программы пользуются полной монополией очень редко, к тому же очень недолго, какие бы усилия не предпринимали картезианцы ли, ньютонианцы ли, сторонники ли Бора. История науки была и будет историей соперничества исследовательских программ, (или, если угодно, «парадигм»), но она не была и не должна быть чередованием периодов нормальной науки: чем быстрее начинается соперничество, тем лучше для прогресса. «Теоретический плюрализм» лучше, чем «теоретический монизм»: здесь я согласен с Поппером и Фейерабендом и не согласен с Куном. 209
От идеи соперничества научных исследовательских программ мы переходим к проблеме: как элиминируются исследовательские программы? Из всего хода предшествующих рассуждений следует, что регрессивный сдвиг проблем может рассматриваться как причина элиминации исследовательской программы не в большей степени, чем старомодные «опровержения» или куновские «кризисы». Возможны ли какие-либо
объективные (в отличие от социопсихологических) причины, по которым программа должна быть отвергнута, то есть элиминировано её твёрдое ядро и программа построения защитных поясов? Вкратце, наш ответ состоит в том, что такая объективная причина заключена в действии соперничающей программы, которой удаётся объяснить все предшествующие успехи её соперница. которую она к тому же превосходит дальнейшей демонстрацией эвристической силы. 210
Однако критерий «эвристической силы» сильно зависит от того, как мы понимаем «фактуальную новизну». До сих пор мы предполагали, что можно непосредственно установить, предсказывает новая теория новые факты или нет. Однако новизна (актуального) высказывания часто становится явной только спустя много времени.
Чтобы показать это, я начну с примера.
Формула Бальмера для линий водородного спектра может быть выведена как следствие из теории Бора. Было ли это новым фактом? Поспешный ответ мог бы состоять в том, что никакой новизны здесь нет, поскольку формула Бальмера была известна ранее. Но это только половина истины. Бальмер просто наблюдал B 1: водородные линии подчинены бальмеровской формуле. Бор предсказал В 3: бальмеровская формула описывает различия энергетических уровней на различных орбитах электрона в атоме водорода. Можно было бы сказать, что B 1 уже содержит в себе всё чисто «наблюдаемое» содержание В 3. Но это значило бы, что предполагается чисто «наблюдательный» уровень, не заражённый теорией и не восприимчивый к теоретическому изменению. На самом деле B 1 было принято только потому, что оптические, химические и другие теории, на которые опиралось наблюдение Бальмера, были хорошо подкреплены и признаны в качестве интерпретативных теорий; но и эти теории всегда могут быть поставлены под вопрос.
Могут сказать, что B 1 может быть «очищено» от теоретических предпосылок, и тогда то, что действительно наблюдал Бальмер, выражается более скромным утверждением В 0: спектральные линии полученные в некоторых разрядных трубках при определённых точно фиксированных условиях (или в ходе «контролируемого эксперимента»), подчиняются бальмеровской формуле.
Однако известные аргументы Поппера показывают, что подобным образом мы никогда не приходим к какому-либо последнему основанию «чистого наблюдения»; как легко показать, «наблюдательные» теории стоят и за спиной В 0.
Важным уроком анализа исследовательских программ является тот факт, что лишь немногие эксперименты имеют действительное значение для их развития. Проверки и «опровержения» обычно дают физику-теоретику столь тривиальные эвристические подсказки, что крупномасштабные проверки или слишком большая суета вокруг уже полученных данных часто бывают лишь потерей времени. Чтобы понять, что теория нуждается в замене, как правило, не нужны никакие опровержения; положительная эвристика сама ведёт вперёд, прокладывая себе дорогу. К тому же, прибегать к жёстким «опровергающим интерпретациям», когда речь идёт о совсем юной программе, — это опасная методологическая черствость. Первые варианты такой программы и применяться-то могут только к «идеальным», несуществующим объектам; нужны десятилетия теоретической работы, чтобы получить первые новые факты, и ещё больше времени, чтобы возникли такие варианты исследовательской программы, проверка которых могла бы дать действительно интересные результаты, когда опровержения уже не могут быть предсказаны самой же программой.
Диалектика исследовательских программ поэтому совсем не сводится к чередованию умозрительных догадок и эмпирических опровержений. Типы отношений между процессом развития программы и процессами эмпирических проверок могут быть самыми разнообразными; какой из них осуществляется — вопрос конкретно-исторический. Укажем три наиболее типичных случая.
-
Пусть каждый из следующих друг за другом вариантов H 1, H 2, Н 3 успешно предсказывают одни факты и не могут предсказать другие, иначе говоря, каждый из этих вариантов имеет как подкрепления, так и опровержения. Затем предлагается Н4, который предсказывает некоторые новые факты, но при этом выдерживает самые суровые проверки. Мы имеем прогрессивный сдвиг проблем и к тому же благообразное чередование догадок и опровержений в духе Поппера. 201 Можно умиляться этим классическим примером, когда теоретическая и экспериментальная работы шествуют рядышком, рука об руку. -
Во втором случае мы имеем дело с каким-нибудь одиноким Бором (может быть, даже без предшествующего ему Бальмера), который последовательно разрабатывает H 1, Н 2, Н 3, Н 4, но так самокритичен, что публикует только Н 4. Затем Н 4 подвергается проверке, и данные оказываются подкрепляющими для Н 4 — первой (и единственной) опубликованной гипотезы. Тогда теоретик, имеющий дело только с доской и бумагой, оказывается, повидимости, идущим далеко впереди экспериментатора — перед нами период относительной автономии теоретического прогресса. -
Теперь представим, что все эмпирические данные, о которых шла речь, уже известны в то время, когда выдвигаются H 1, H 2, Н 3 и Н 4. Тогда вся эта последовательность теоретических моделей не выступает как прогрессивный сдвиг проблем, и поэтому, хотя все данные подкрепляют его теории, учёный должен работать над новыми гипотезами, чтобы доказать научную значимость своей программы. 202 Так может получиться либо из-за того, что более ранняя исследовательская программа (вызов которой брошен той программой, которая реализуется в последовательности H 1, …, Н 4), уже произвела все эти факты, либо из-за того, что правительство отпустило слишком много денег на эксперименты по коллекционированию спектральных линий и все рабочие лошади науки пашут именно это поле. Правда, второй случай крайне маловероятен, ибо, как сказал бы Каллен, «число ложных фактов, заполоняющих мир, бесконечно превышает число ложных теорий» 203; в большинстве случаев, когда исследовательская программа вступает в конфликт с известными фактами, теоретики будут видеть причину этого в «экспериментальной технике», считать несовершенными «наблюдательные теории», которые лежат в её основе, исправлять данные, полученные экспериментаторами, получая таким образом новые факты. 204
После этого методологического отступления, вернёмся снова к программе Бора. Когда была впервые сформулирована её положительная эвристика, не все направления развития этой программы можно было предвидеть и планировать. Когда появились некоторые неожиданные трещины в остроумных моделях Зоммерфельда (не были получены некоторые предсказанные спектральные линии), Паули предложил глубокую вспомогательную гипотезу («принцип исключения»), с помощью которой не только были закрыты бреши теории, но придан новый вид периодической системе элементов и предсказаны ранее неизвестные факты.
В мои намерения не входит развёрнутое изложение того, как развивалась программа Бора. Но тщательный анализ её истории — поистине золотое дно для методологии: её изумительно быстрый прогресс — на противоречивых основаниях! — потрясает, её красота, оригинальность и эмпирический успех её вспомогательных гипотез, выдвигавшихся блестящими и даже гениальными учёными, беспрецедентны в истории физики.
Иногда очередной вариант программы требовал только незначительного усовершенствования (например, замены массы на уменьшающуюся массу). Иногда, однако, для получения очередного варианта требовалась новая утончённая математика (например, математический аппарат, применяемый при решении задач со многими телами) либо новые остроумные физические вспомогательные гипотезы.
Добавочная математика или физика черпались либо из наличного знания (например, из теории относительности), либо изобретались заново (например, принцип запрета Паули). В последнем случае имел место «креативный сдвиг» в положительной эвристике.
Но даже эта великая программа подошла к точке, в которой её эвристическая сила иссякла. Гипотезы ad hoc множились и не сменялись объяснениями, увеличивающими содержание. Например, боровская теория молекулярного (совместного) спектра предсказывала формулу для двухатомных молекул, но эта формула была опровергнута. Приверженцы теории заменили т (2) на т (т + 1), это помогло объяснить факты, но было явным приёмом ad hoc.
Затем пришла очередь проблемы необъяснимых дублетов в спектре щелочи. Ланде объяснил их в 1924 году, введя ad hoc «релятивистское правило расщепления», Гаудсмит и Уленбек — в 1925 году с помощью спина электрона. Объяснение Ланде было ad hoc, а объяснение Гаудсмита и Уленбека, кроме того, было ещё и несовместимо со специальной теорией относительности; «периферическая скорость» электрона во много раз превышала скорость света, а сам электрон заполнял весь объёма атома.
205
Нужна была безумная смелость для такого предположения (Крониг пришёл к этой идее раньше, но воздержался от её публикации, считая гипотезу невероятной и неприемлемой). 206
Но безрассудная смелость, проявлявшаяся в выдвижении диких и необузданных фантазий в качестве научных гипотез, не приносила ощутимых плодов. Программа запаздывала за открытиями «фактов». Неукротимые аномалии заполонили поле исследования.
Накапливая бесплодные противоречия и умножая число гипотез ad hoc, программа вступила в регрессивную фазу: она начала, по любимому выражению Поппера «терять свой эмпирический характер». 207 Кроме того, многие проблемы, подобные тем, какие возникали в теории возмущений, по-видимому, даже не могли ожидать своего решения в её рамках. Вскоре возникла соперничающая исследовательская программа — волновая механика. Эта новая программа не только объяснила квантовые условия Планка и Бора уже в своём первом варианте (де Бройль, 1924 год), она вела к будоражащим открытиям новых фактов (эксперименты Дэвиссона и Джермера). В последующих, более утончённых вариантах она предложила решения проблем, бывших недосягаемыми для исследовательской программы Бора, а также объяснила все те факты, ради которых в боровской программе (в её позднейших вариантах) выдвигались гипотезы ad hoc, и сделала это с помощью теорий, удовлетворяющих самым высоким методологическим критериям. Волновая механика вскоре обогнала, подчинила себе и затем вытеснила программу Бора.
Статья де Бройля вышла в то время, когда программа Бора уже регрессировала. Но это было простым совпадением. Задумаемся: что произошло бы, если бы де Бройль написал и опубликовал свою статью в 1914 году, а не в 1924 году?
Г. НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА РЕШАЮЩИЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ: КОНЕЦ СКОРОСПЕЛОЙ РАЦИОНАЛЬНОСТИ
Мы сделали бы ошибку, предположив, что учёный обязан оставаться сторонником некой исследовательской программы до тех пор, пока она не исчерпает весь запас своей эвристической силы, что он не может предложить иную соперничающую программу до того, как уже всем станет ясно, что прежняя программа достигла точки, с которой начинается регрессия; (Хотя, конечно, можно понять раздражение физика, когда, работая в самом разгаре прогрессивной фазы исследовательской программы, он наблюдает размножение неясных метафизических теорий, не дающих ничего для эмпирического прогресса 208). Учёный не должен соглашаться с тем, что исследовательская программа превращается в Weltanschauung (Мировоззрение [нем.] — Прим. перев.), некое воплощение научной строгости, претендующее на роль всезнающего арбитра, определяющего что можно и что нельзя считать научным объяснением, подобно тому, как, ссылаясь на математическую строгость, пытаются решать, что можно, а что нельзя считать математическим доказательством. К сожалению, именно на такой позиции стоит Т. Кун: то, что он называет нормальной наукой», на самом деле есть не что иное, как исследовательская программа, захватившая монополию. В действительности же исследовательские программы пользуются полной монополией очень редко, к тому же очень недолго, какие бы усилия не предпринимали картезианцы ли, ньютонианцы ли, сторонники ли Бора. История науки была и будет историей соперничества исследовательских программ, (или, если угодно, «парадигм»), но она не была и не должна быть чередованием периодов нормальной науки: чем быстрее начинается соперничество, тем лучше для прогресса. «Теоретический плюрализм» лучше, чем «теоретический монизм»: здесь я согласен с Поппером и Фейерабендом и не согласен с Куном. 209
От идеи соперничества научных исследовательских программ мы переходим к проблеме: как элиминируются исследовательские программы? Из всего хода предшествующих рассуждений следует, что регрессивный сдвиг проблем может рассматриваться как причина элиминации исследовательской программы не в большей степени, чем старомодные «опровержения» или куновские «кризисы». Возможны ли какие-либо
объективные (в отличие от социопсихологических) причины, по которым программа должна быть отвергнута, то есть элиминировано её твёрдое ядро и программа построения защитных поясов? Вкратце, наш ответ состоит в том, что такая объективная причина заключена в действии соперничающей программы, которой удаётся объяснить все предшествующие успехи её соперница. которую она к тому же превосходит дальнейшей демонстрацией эвристической силы. 210
Однако критерий «эвристической силы» сильно зависит от того, как мы понимаем «фактуальную новизну». До сих пор мы предполагали, что можно непосредственно установить, предсказывает новая теория новые факты или нет. Однако новизна (актуального) высказывания часто становится явной только спустя много времени.
Чтобы показать это, я начну с примера.
Формула Бальмера для линий водородного спектра может быть выведена как следствие из теории Бора. Было ли это новым фактом? Поспешный ответ мог бы состоять в том, что никакой новизны здесь нет, поскольку формула Бальмера была известна ранее. Но это только половина истины. Бальмер просто наблюдал B 1: водородные линии подчинены бальмеровской формуле. Бор предсказал В 3: бальмеровская формула описывает различия энергетических уровней на различных орбитах электрона в атоме водорода. Можно было бы сказать, что B 1 уже содержит в себе всё чисто «наблюдаемое» содержание В 3. Но это значило бы, что предполагается чисто «наблюдательный» уровень, не заражённый теорией и не восприимчивый к теоретическому изменению. На самом деле B 1 было принято только потому, что оптические, химические и другие теории, на которые опиралось наблюдение Бальмера, были хорошо подкреплены и признаны в качестве интерпретативных теорий; но и эти теории всегда могут быть поставлены под вопрос.
Могут сказать, что B 1 может быть «очищено» от теоретических предпосылок, и тогда то, что действительно наблюдал Бальмер, выражается более скромным утверждением В 0: спектральные линии полученные в некоторых разрядных трубках при определённых точно фиксированных условиях (или в ходе «контролируемого эксперимента»), подчиняются бальмеровской формуле.
Однако известные аргументы Поппера показывают, что подобным образом мы никогда не приходим к какому-либо последнему основанию «чистого наблюдения»; как легко показать, «наблюдательные» теории стоят и за спиной В 0.