Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Поппер и Кун о смене научных парадигм

В эпоху Просвещения возникло представление о том, что научная революция XVIXVII веков открыла человечеству путь к познанию истины об устройстве Вселенной. Многие ученые даже жаловались, что Ньютон открыл базовую структуру Вселенной и им осталось только разобраться с мелкими деталями. Но на рубеже XIXXX веков произошли две великих научных революции, и оказалось, что теория Ньютона не является окончательной. Как научные теории сменяют друг друга и каковы основные черты научной гипотезы, рассказывает профессор философии науки Джон Уорралл.Принцип фальсифицируемости в наукеТеорию Ньютона заменила специальная и общая теории относительности Эйнштейна, и легко видеть, что они коренным образом отличаются от ньютоновских представлений. Ньютон предполагал, что гравитация есть действие определенной силы, ничем не опосредованной: нет никаких гравитационных волн или чего-то подобного. В рамках его теории все просто: движение одной планеты незамедлительно, моментально влияет на движение другой планеты. Пространство абсолютно, время абсолютно: нет понятия о том, что для одного наблюдателя два события могут быть одновременными, а для другого наблюдателя те же самые события происходят в разное время. Но Эйнштейн все перевернул вверх тормашками: у него нет никакой силы, действующей на расстоянии, и, как известно, согласно теории относительности, одни и те же события в одной системе отсчета могут происходить одновременно, а в другой в разное время.Так что же происходит? Как наука может быть величайшим оплотом истины и рациональности, если научные теории могут так радикально измениться? Первый философ науки, который много разбирал вопрос научных революций, был Карл Поппер, мой предшественник, работавший в Лондонской школе экономики, где я сейчас преподаю, он основал кафедру философии. Поппер считал, что наука основана на принципе фальсифицируемости. Мы никогда не сможем доказать наши теории, даже простейшие теории вроде того, что все вороны черные, поскольку не можем проверить абсолютно всех ворон. Как известно, в Европе считали, что все лебеди белые, но, когда капитан Кук добрался до Австралии, оказалось, что это не так.Поппер сказал, что наука основана не на индукции, не на выдвижении теорий на основе эмпирических данных наука основана на принципе фальсифицируемости. Научная революция XX века, в частности теория Эйнштейна, подтвердила это представление: в каждый момент времени вы можете утверждать только то, что данная теория хотя и может быть опровергнута, но опровергнута еще не была. Согласно Попперу, это отличает науку, например, от представлений Маркса об истории или от теории психоанализа Фрейда, в рамках которых, по мнению Поппера (это очевидно спорный вопрос), можно объяснить любое наблюдение. Вы можете объяснить как поведение человека, который прыгнул в озеро, чтобы спасти тонущего ребенка, так и его поведение, если он не прыгнул в озеро, в рамках фрейдизма можно объяснить что угодно.И когда оказалось, что эксперимент Майкельсона Морли подтвердил теорию Эйнштейна, то есть результаты эксперимента совпали с предсказаниями Эйнштейна и разошлись с теорией Ньютона, на этом все и разрешилось. Теория Ньютона была опровергнута, вместо нее приняли теорию Эйнштейна, которая так же фальсифицируема, как теория Ньютона, но, в отличие от нее, избегает опровержения. Теория Ньютона на протяжении многих десятилетий не встречала опровержений, и поэтому, согласно Попперу, ученые продолжали на нее опираться.Итак, согласно теории Поппера, основания для смены теорий очень просты: теорию принимают на протяжении длительного времени, поскольку несмотря на то, что она может вступить в противоречие с фактами, пока что этого не произошло: она согласуется с наблюдениями. Затем возникает другая теория, которая предсказывает несколько иные результаты определенных экспериментов, нежели теория Ньютона, и это ведет к опровержению теории Ньютона и подтверждению теории Эйнштейна. Разумеется, в объемном трактате Поппера Логика научного исследования, написанном в 1934 году, все это изложено намного подробнее, но по крайней мере такова идея, которую обычно связывают с работой Поппера, это его центральная идея.В 1962 году Томас Кун написал известную книгу Структура научных революций, очень влиятельную работу, которая пусть и не напрямую, но опровергает взгляды самого Поппера. Кун указал на то, что ученые мыслят не так, как можно было бы себе представить по работам Поппера: ищут опровержения (то есть некоторое наблюдение, которое противоречит теории), а когда их находят, то отказываются от теории. На самом деле, как это ни парадоксально, Поппер сам привел свидетельство в пользу того, что его теория о принципе фальсифицируемости неверна. Кун описывал, что ученые относились к отклоняющимся от теории данным скорее как к аномалии, нежели как к опровержению. Например, в XIX веке, когда Гершель неожиданно увидел в телескопе новую планету, Уран, и ее орбиту рассчитали согласно ньютоновской теории, оказалось, что реальная орбита сильно отличается от предсказанной. Казалось бы, это должно быть решительным опровержением теории: вы вычислили следствия теории относительно наблюдаемого явления, то есть движения Урана, но это наблюдение противоречит вашим расчетам.Так что теория должна была быть опровергнута, но этого не произошло. Напротив, ученые сказали, что теория Ньютона должна быть верна, поскольку она так часто получала подтверждение в прошлом. Должно быть, решили они, мы делаем неверные предположения об исходных условиях. Возможно, есть еще одна планета, которую мы не увидели, расположенная еще дальше. В конце концов, Гершель открыл планету, о которой раньше ничего не знали; возможно, есть еще одна планета, и, если добавить ее гравитационное взаимодействие с Ураном к гравитационному влиянию Солнца и известных нам планет, мы получим наблюдаемую орбиту в точности в соответствии с принципами ньютоновской физики.Они решили начать работать от теории и сказали: так, какой должна быть эта новая, невидимая нам планета? Ее нельзя увидеть, поскольку для нас планета это светящаяся точка, очень медленно движущаяся по небу между звездами, положение которых друг относительно друга не меняется. Планеты движутся, но очень медленно, так что увидеть их непросто, и вполне возможно, что есть планета, о существовании которой мы не подозреваем. И ученые начали работать от опровергающих теорию данных или, как назвал это Кун, аномалии, чтобы вывести гипотезы об этой новой планете. Где она должна быть? Какой должна быть ее масса, чтобы объяснить аномальное поведение Урана в рамках теории Ньютона? Это привело к предсказанию существования Нептуна, которое впоследствии подтвердилось.Кун описал множество случаев, когда ученые рассматривали события и наблюдения, которые расходились с принятой теорией, не как опровержения этой теории, а как указания на неверную дополнительную гипотезу, какое-то исходное условие, что-то, что мы предполагаем для проверки теории: именно оно неверно, а не сама теория.Принцип верификацииПочему ученые меняют теории или вся наука в целом переходит, например, от классической, ньютоновской физики к теории Эйнштейна? Все не может быть так прямолинейно, как предполагал Поппер, что теория Ньютона просто была опровергнута, а теория Эйнштейна подтверждена. Дело должно быть в другом. Опять же, все это предмет для научной дискуссии, но основная идея Куна в его книге, по-видимому, состоит в том, что нет никаких причин, почему ученые переходят от одной парадигмы, как он говорит, к другой. Это как переход в другую веру: нет никакой причины, никакого универсального набора принципов, как именно наблюдения должны разойтись с теорией, чтобы после этого теорию нужно было менять. Нам просто нужно дождаться, пока пожилые ученые, которые придерживаются старых взглядов (такие всегда есть, и были люди, которые придерживались классической физики, даже когда большая часть их коллег перешла к теории Эйнштейна), умрут. Правил никаких нет.Решил эту проблему Имре Лакатос. Он признал, что теория Куна намного точнее описывает работу ученых, в частности что ученые обычно относятся к расходящимся с теорией данным не как к опровержению теории, а как к аномалиям. Однако он сказал, что теория Куна слишком социально-конструктивистская и что в науке в самом деле есть общие правила. Важно обращать внимание не на принцип фальсифицируемости, а на принцип верификации: вы всегда можете придерживаться теории, даже когда она расходится с наблюдениями, если вы скорректируете вспомогательные допущения, как это сделали Адамс и Леверье, которые независимо друг от друга постулировали существование Нептуна. Это всегда можно сделать, но это будет оставаться в рамках научного подхода, только если в процессе вы сформулируете новую гипотезу, которая впоследствии подтвердится.Именно это и произошло: ученые не просто увязали наблюдения орбиты Урана с классической физикой, а они также предсказали существование новой планеты Нептуна. Это проверяемая гипотеза, и оказалось, что она верна. Проблема была бы, если бы мы, например, попытались объяснить результаты эксперимента Майкельсона Морли, который был важным подтверждением специальной теории относительности, внезапно постулировав что-нибудь вроде того, что тела сжимаются в направлении движения.Приведу более простой пример из биологии, который хорошо иллюстрирует, что я подразумеваю под такими ненаучными постулатами. Проблема такая: если вы как креационист в противоречие дарвинизму верите в то, что Вселенная была создана в 4004 году до нашей эры, и видите окаменелости, которые явно намного старше, и вы видите результаты радиоуглеродного анализа, которые указывают на то, что Вселенной явно много миллионов лет, а не всего 6000, вы это можете легко объяснить. Вы просто говорите, что Бог создал Вселенную, в которой многое выглядит очень старым, например, он создал окаменелости. Это типичная, абсолютно антинаучная реакция на опровержение ваших взглядов, вы просто увязываете данные с этими взглядами. Такую гипотезу невозможно проверить.Лакатос утверждал (и я думаю, что он прав, Кун не обратил на это внимание), что есть разница между тем, чтобы интерпретировать аномалию ненаучным образом просто натягивать ее на свои взгляды, потому что вы верны им, и интерпретировать ее так, чтобы получить новую гипотезу. Таким образом, Лакатос считает, что революция Эйнштейна произошла не потому, что предшествующая гипотеза была опровергнута, как сказал бы Поппер, а гипотеза Эйнштейна подтвердилась. Теория Эйнштейна просто оказалась успешной, например, в рамках эксперимента МайкельсонаМорли или когда предсказала, что расстояние между двумя звездами ночью будет отличаться от расстояния между ними днем. Днем звезд, конечно, не видно, но их видно во время затмения, и Эйнштейн точно предсказал расстояние между этими звездами.Таким образом, в научном прогрессе самое важное проверка гипотез. Лакатос предлагает версию, которая исправляет ошибки Поппера, но не доходит до крайностей, как у Куна. Все сводится к вопросу о том, как ученые решили поступить с данными, но общих правил для смены теорий нет.
Источник: postnauka.ru
К списку статей
Опубликовано: 02.07.2021 14:09:37
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

Общее

Категории

Последние комментарии

© 2006-2021, umnikizdes.ru