Гипотетико-дедуктивная схема развития научного знания

Собственно к идее гипотетико-дедуктивной схемы развития научно­го знания. Если некоторое утверждение, т. е. (на начальном этапе) гипотеза, является непосредственно проверяемым, то вопрос о его истинности или ложности, естественно, и решается непосредствен­но путем проведения проверочного наблюдения или эксперимента, в схеме построения которых представлено наше проверяемое утверж­дение. Если же оно не является непосредственно проверяемым, то для того, чтобы решить такой вопрос, мы прибегаем к проверке его непосредственно проверяемых следствий, выводимых, дедуцируемых из нашего гипотетического утверждения. Это и есть основная идея гипотетико-дедуктивной схемы развития научного знания, согласно которой познание состоит в выдвижении определенных гипотез и по­следующей проверке следствий из них, т. е. положений, которые из них логически вытекают и являются непосредственно проверяемыми утверждениями. Следует напомнить о том, что вывод не обязатель­но может быть чисто логической процедурой, наподобие, скажем, какого-то силлогистического умозаключения: например, решение системы уравнений какого-либо типа, составленных на основе на­шей проверяемой гипотезы, тоже будет выводом.

Следует обратить внимание на то, что совсем необязательно след­ствие из проверяемой гипотезы, полученное «на первом же шаге» дедукции (логический вывод, решение системы уравнений и т. д.), окажется непосредственно проверяемым утверждением. Так что может понадобиться проделать некоторое количество преобразова­ний, прежде чем мы получим непосредственно проверяемые утверж­дения. Как правило, мы имеем дело именно с гипотезами, которые являются утверждениями, недоступными непосредственной провер­ке. Далее, как правило, нередко мы имеем дело не с отдельной гипо­тезой, а с некоторой совокупностью гипотез.

Итак, организация исследования предполагает различение гипо­тез различного уровня с точки зрения их «приближения» к уров­ню, где располагаются непосредственно проверяемые утверждения, и представление их в виде некоторой системы. Связи между уровня­ми логические, дедуктивные (отсюда и «вторая половина» названия схемы). Гипотезы более низкого уровня являются логическими след­ствиями из гипотез более высокого уровня и некоторых других по­ложений или утверждений, вопрос об истинности которых так или иначе уже выяснен (принятые в настоящее время теоретические по­ложения; факты, установленные в опыте; некоторые другие релевант­ные, т. е. касающиеся той же предметной области, что и проверяемая гипотеза, теоретические положения). Заметим также, что и в исполь­зуемых приборах тоже представлены — будучи материализованны­ми — теоретические положения. Так что гипотезы нижележащего уровня являются следствиями не только из проверяемой гипотезы или из гипотезы вышележащего уровня, а из целого комплекса поло­жений: теоретических положений и описаний фактов, использован­ных на всех предыдущих этапах дедукции. А те непосредственно проверяемые утверждения, которые мы получаем на заключитель­ном этапе дедукции, — следствия не только из проверяемой гипо­тезы, а из целого комплекса положений: теоретических положений и описаний фактов, использованных на всех предыдущих этапах де­дукции, плюс теоретические положения, материализованные в ис­пользуемых в опыте приборах.

В зависимости от того, соответствуют названные непосредствен­но проверяемые утверждения результатам опыта или нет, «обратное движение» от результатов опыта может идти двумя путями. Если со­ответствия нет, а повторные проверки имеют такой же результат, то наша гипотеза «отодвигается в сторону» на неопределенное время. Если же имеет место соответствие, то положение предшествующего этапа, по-видимому, следует считать подкрепленным, т. е. выдержав­шим опытную проверку. А это — основание считать, что и положение еще более раннего этапа дедукции тоже является подкрепленным. И так далее — до уровня самой проверяемой гипотезы. Она считает­ся подкрепленной.

В качестве примера применения описанного гипотетико-дедук- тивного подхода можно взять связываемую с именем Галилея про­верку учения о движении, сформулированного Аристотелем. Со­гласно этому учению, чем тело тяжелее, тем скорость его падения больше. По преданию, Галилей логически вывел из этого «закона» два утверждения, касающиеся того, как должна вести себя система, полученная скреплением двух тел, — тяжелого и легкого. Согласно первому, сложная система, будучи более тяжелой, чем вес исходного тяжелого тела, должна иметь скорость, большую, чем скорость этого тела. С другой стороны, согласно второму утверждению, легкое тело должно замедлять движение тяжелого, и, следовательно, полученная система тел должна иметь скорость, меньшую, чем скорость одного тяжелого тела. Устранить противоречие можно с помощью пред­положения о том, что все тела падают с одинаковой скоростью. Для его проверки — а оно, очевидно, является непосредственно прове­ряемым — был проведен опыт. Со знаменитой (может быть, в пер­вую очередь, из-за ее наклона) Пизанской башни (высота 60 м) одновременно сбрасывались пушечное ядро (80 кг) и мушкетная пуля (200 г). Оказалось, что оба тела достигли поверхности Земли одновременно.

Охарактеризуем некоторые принципиальные черты гипотетико- дедуктивного метода. Для объяснения какой-то совокупности опыт­ных данных выдвигается гипотеза, представляющая утверждение (или совокупность предположений). Подчеркнем, что гипотеза осно­вывается на данных опыта, а не просто произвольно «выдумывает­ся». Однако это не означает, что она является логическим следствием из опытных данных: в ней присутствует и нечто такое, чего в исход­ных данных нет; хотя, конечно же, она им и не противоречит. Точнее говоря, гипотеза является такой, что описания опытных данных вы­водятся из нее, т. е. объясняются посредством нее.

Гипотеза подвергается проверке в соответствии с той процеду­рой, которая была описана выше. При этом мы не можем ограни­читься только проверкой правильности, т. е. соответствия опыту описаний тех фактов, которые были использованы при построении гипотезы: ведь так мы только проверим отсутствие ошибок в самом построении гипотезы! Проверка состоит в выведении описаний таких фактов, которые в построении гипотезы не использовались, и в сопоставлении этих фактов с результатами опыта или же посред­ством сопоставления их с научными утверждениями, которые уже проверены. Если оказалось так, что гипотеза является непосредст­венно проверяемым утверждением, то производится соответствую­щее наблюдение или эксперимент. Гипотетико-дедуктивный под­ход как таковой в этом случае, очевидно, не нужен. Он используется в том случае, когда гипотеза не является непосредственно прове­ряемой (конечно же, требуется, чтобы она была проверяемой). Мы, как уже говорилось ранее, осуществляем вывод непосредственно проверяемых следствий из данной гипотезы и подвергаем их про­верке.

Нередко бывает так, что гипотеза является сложным утвержде­нием — конъюнкцией нескольких простых утверждений. Так что не­обходимо уточнение, какой именно конъюнкт или конъюнкты, т. е. компонент или компоненты указанной системы, являются ложными. Так что опровержение следствия, вообще говоря, не является непре­менно основанием для отказа от гипотезы — оно является побужде­нием к ее дальнейшему исследованию и разработке. Собственно, и вы­движение гипотезы происходило в таких же условиях: существующее теоретическое знание не позволяло объяснить новые установленные факты. Несколько полемически заостряя оценку такого рода обстоя­тельств, М. Планк писал: «Для настоящего теоретика ничто не мо­жет быть интереснее, чем такой факт, который находится в прямом противоречии с общепризнанной теорией: ведь здесь, собственно, и начинается его работа»^[26]. Если непосредственно проверяемое след­ствие, извлеченное из гипотезы, выдержало проверку, то такая гипо­теза сохраняется для ее использования в исследовательской работе, что и становится ее дальнейшей проверкой.

В заключение обратим внимание на принципиальное значение правильной интерпретации результатов серии проверок. Еще в сере­дине XVIII в. английский ученый Томас Байес предложил удобную формулу, носящую теперь его имя. В соответствии с формулой Бай- еса, при оценке степени подкрепления гипотезы решающее значение имеет разность между числом исходов проверок «в пользу гипо­тезы» и числом исходов «против нее» на каждом этапе из серии испытаний. Та степень подкрепления, которую мы имеем в начале каждой данной проверки из всей серии проверок (она называется «априорной»), может возрасти или же уменьшиться после ее про­ведения (эту величину называют «апостериорной», и она служит «априорной» для следующей проверки). Распространенное заблуж­дение — определение степени подкрепления гипотезы просто на основании соотнесения всего суммарного, т. е. во всей серии, коли­чества исходов «в пользу гипотезы» и всего суммарного количества «против нее»^[27].