Научных теорий

Говоря о критериях демаркации, мы отмечали, что эмпирическая проверяемость является одним из важнейших критериев научности. Как же осуществляется эмпирическая проверка теории и с каким результатом?

В самом простом и общем виде процедуру проверки можно описать следующим образом. Из теории, к которой добавлено множество редукционных правил, мы выводим некоторое предложение, говорящее о реальных вещах и событиях. Это предложение называется эмпирическим следствием теории. Затем с помощью эксперимента, измерения или простого наблюдения мы проверяем это предложение: так ли обстоит дело в действительности, как оно говорит? В результате мы признаем это предложение истинным или ложным. Сама по себе гипотетико-дедуктивная теория обычно говорит об идеализированных объектах, поэтому ее непосредственные дедуктивные следствия нельзя соотнести с реальностью. Добавляя к теории редукционные правила, мы получаем с их помощью эмпирические следствия, которые сопоставляются с действительностью в ходе эмпирических процедур или практической деятельности. Так, проверка нашего баллистического расчета, о котором шла речь выше, будет состоять в том, что мы произведем выстрел из орудия и посмотрим, куда упал снаряд.

Пусть из теории Т и редукционных правил Z мы получили эмпирическое следствие А. Представим это в символической форме: Т Z А, где Т – теория, ««обозначает соединение (конъюнкцию, «и»), Z - множество редукционных правил, ««– изображает отношение логического следования, А – эмпирическое следствие теории. Допустим теперь, что наше эмпирическое следствие оказалось истинным. Можем ли мы отсюда заключить, что Теория Т также истинна? Если изобразить наше рассуждение в наглядной символической форме:

Т Z А

А

Т Z

То мы тотчас же увидим, что это рассуждение протекает по одному из модусов условно-категорического силлогизма традиционной логики, который не дает достоверного вывода. Истинность следствия не гарантирует истинности посылки, поэтому мы не можем сказать, что теория Т истинна, когда истинно ее эмпирическое следствие А. Поэтому в случае благоприятного исхода эксперимента или при достижении практического успеха мы не утверждаем, что наша теория истинна, а скромно говорим: теория подтверждена. Истинность следствия свидетельствует о том, что теория может быть истинна, но не о том, что она безусловно истинна.

Подтверждение теории или закона есть установление истинности одного из их следствий.

Хорошо, пусть так, но если теория получает одно подтверждение за другим, если все ее эмпирические следствия, которые нам удалось проверить, истинны, если количество подтверждающих свидетельств становится необозримым, то, может быть, у нас есть достаточные основания считать нашу теорию безусловно истинной? Увы, нет. Число эмпирических следствий любой теории бесконечно велико, мы никогда не сможем проверить их все. А любое конечное число подтверждений не обеспечивает истинности. Поэтому все научные теории по сути своей являются не более чем предположениями о реальности, для которых всегда сохраняется риск оказаться в конечном итоге ложными. Пусть сейчас наша теория находит одни только подтверждения. Последующее совершенствование экспериментальной техники, расширение области исследований или сферы ее практического применения могут однажды привести к опровержению теории. В течение многих столетий утверждение «Все лебеди белы» подтверждалось громадным количеством примеров и считалось несомненной истиной. Однако, открыв Австралию, европейцы встретили там черных лебедей, которые своим существованием опровергли данное утверждение. Геоцентрическая система мира в течение тысячелетий находила только подтверждение. Изобретение телескопа и более точные наблюдения опровергли ее. Классическая механика в течение двухсот лет не вызывала никаких сомнений. Проникновение науки в мир атома и скоростей, близких к скорости света, обнаружили ее несовершенство.

Если эмпирическое следствие теории А оказывается ложным, то следует признать истинным противоположное высказывание не-А. Это позволяет нам сделать вывод о том, что наша теория ложна. Символически:

Т Z А

не - А

не - (Т Z).

Это и есть логическая структура опровержения.

Опровержение теории или закона есть установление ложности их эмпирического следствия.

В данном случае мы рассуждаем по схеме modus tollens условно-категорического силлогизма, дающего достоверный вывод, поэтому с уверенностью можем утверждать, что теория Т ложна. Таким образом, между подтверждением и опровержением теории имеется важное различие: подтверждение никогда не бывает окончательным, т.е. сколько бы подтверждений ни получила теория, никогда нельзя с уверенностью сказать, что она истинна; для опровержения же достаточно, чтобы хотя бы одно следствие теории оказалось ложным, ибо ложность следствия позволяет нам категорически утверждать, что посылка ложна.

Это обстоятельство привело некоторых ученых и философов к мысли о том, что наука вообще не способна дать нам истину – даже если ученый получит истину, он никогда не сможет с полной уверенностью доказать, что это – истина. Наука способна лишь разоблачать и отбрасывать ложь: если теория встретила опровергающий пример, то ее безусловно можно считать ложной. Мы отбрасываем выявленную ложь и выдвигаем новые предположения. – Так осуществляется развитие научного знания.

Приведенное рассуждение, однако, упрощает реальную картину. Если мы посмотрим еще раз на логическую структуру опровержения, то увидим, что эмпирическое следствие А получается не из одной теории Т, а из теории, соединенной с множеством редукционных правил Z. Поэтому мы не можем с уверенностью утверждать, что ложна именно теория, может быть, мы просто использовали неподходящие редукционные правила при выводе эмпирического следствия. В реальной же научной деятельности дело обстоит еще сложнее. Скажем, проводя эксперимент, мы должны постараться исключить все посторонние факторы, способные повлиять на его результат. Однако это далеко не всегда удается. Например, при проверке нашего баллистического расчета может оказаться, что снаряды упорно падают не туда, куда должны были бы упасть. Считать ли наш расчет ошибочным? А может быть, мы не учли того обстоятельства, что во время испытаний вдруг поднялся сильный боковой ветер? Учитывая все это, можно сказать, что опровержение теории также не является абсолютным. Тем не менее, если эмпирическая проверка показала, что следствие теории ложно, то можно с уверенностью утверждать, что где-то мы ошиблись в своих посылках или чего-то не учли. Опровержение заставляет нас задуматься над основаниями наших рассуждений – в этом его ценность.

Наука создает теории для разрешения стоящих перед ней проблем. Теория объясняет известные и предсказывает новые факты. Проверка предсказаний теории часто приносит ей подтверждение и это укрепляет веру ученых в истинность теории. Но порой теория встречается с опровержением: ее предсказание оказывается ложным. Это заставляет ученых более критично взглянуть на принятую теорию – что-то исправить в ней или дополнить. Иногда опровержение даже приводит к отказу от теории и к поискам новой, более совершенной теории.