Законы науки

гипотезы и область ее применения. Одной из наиболее распространенных форм

выражения количественных зависимостей между различными величинами являются

математические уравнения. Если мы попытаемся так или иначе изменить данное

уравнение, то из него можно получить целый ряд новых следствий, которые

могут оказаться или совпадающими с экспериментом, или противоречащими ему.

Математическая гипотеза приводит к выражениям, совпадающим или расходящимся

с опытом, и соответственно этому применяется дальше или отбрасывается.

Проблематический момент в методе математической гипотезы состоит в том, что

некоторую закономерность, выраженную в виде определенного математического

уравнения, переносят с известной области явлений на неизвестную.

Разумеется, что подобный перенос всегда сопровождается некоторой

модификацией первоначального уравнения. Математическая гипотеза, основанная

на экстраполяции абстрактных математических структур, на новые области

познания, служит одним из действенных методов логико-математического

исследования.

7. Роль законов в научном объяснении и предсказании

Объяснение явлений окружающей нас природы и социальной жизни составляет

одну из основных задач естествознания и общественных наук. Задолго до

возникновения науки люди пытались так или иначе объяснить окружающий их

мир, а также собственные психические особенности и переживания. Однако

такие объяснения, как правило, оказывались неудовлетворительными, ибо

зачастую основывались либо на одушевлении сил природы, либо на вере в

сверхъестественные силы, бога, судьбу и т. п. Поэтому они, в лучшем случае,

могли удовлетворить психологическую потребность человека в поисках какого-

либо ответа на мучившие его вопросы, но отнюдь не давали истинного

представления о мире.

Реальные объяснения, которые можно назвать подлинно научными, появились

вместе с возникновением самой науки. И это вполне понятно, так как научные

объяснения опираются на точно сформулированные законы, понятия и теории,

которые отсутствуют в обыденном познании. Поэтому адекватность и глубина

объяснения окружающих нас явлений и событий во многом зависит от степени

проникновения науки в объективные закономерности, управляющие этими

явлениями и событиями. В свою очередь сами законы могут быть по-настоящему

поняты только в рамках соответствующей научной теории, хотя они и служат

тем концептуальным ядром, вокруг которого строится теория.

Нельзя, конечно, отрицать возможности и полезности объяснения некоторых

простейших явлений на основе эмпирического обобщения наблюдаемых фактов.

Такие объяснения также относятся к числу реальных, но ими ограничиваются

лишь в обыденном, стихийно-эмпирическом познании, в рассуждениях,

основанных на так называемом здравом смысле. В науке же не только простые

обобщения, но и эмпирические законы стремятся объяснить с помощью более

глубоких теоретических законов. Хотя реальные объяснения могут быть весьма

различными по своей глубине или силе, тем не менее все они должны

удовлетворять двум важнейшим требованиям.

Во-первых, всякое реальное объяснение должно строиться с таким расчетом,

чтобы его доводы, аргументация и специфические характеристики имели

непосредственное отношение к тем предметам, явлениям и событиям, которые

они объясняют. Выполнение этого требования представляет необходимую

предпосылку для того, чтобы считать объяснение адекватным, но одного этого

условия недостаточно для правильности объяснения.

Во-вторых, любое объяснение должно допускать принципиальную проверяемость.

Это требование имеет чрезвычайно важное значение в естествознании и опытных

науках, так как дает возможность отделять подлинно научные объяснения от

всякого рода чисто спекулятивных и натурфилософских построений, также

претендующих на объяснение реальных явлений. Принципиальная проверяемость

объяснения вовсе не исключает использования в качестве аргументов таких

теоретических принципов, постулатов и законов, которые нельзя проверить

непосредственно эмпирически. Необходимо только, чтобы объяснение давало

возможность выведения некоторых следствий, которые допускают опытную

проверку.

8. Общая структура научного объяснения

По своей логической структуре объяснение представляет рассуждение или

умозаключение, посылки которого содержат информацию, необходимую для

обоснования результата или заключения такого рассуждения.

В современной литературе по теории объяснения все посылки умозаключения,

ставящего своей целью объяснение, чаще всего обозначают термином

«эксплананс» (от лат. explanans - объясняющий), а результат умозаключения —

термином «экспланандум» (от лат. explanandum - то, что надлежит объяснить).

Характер объяснения зависит, таким образом, во-первых, от того вида

логического рассуждения, который используется для объяснения, и, во-вторых,

от типа посылок, которые служат в качестве эксплананса. Эксплананс и

экспланандум составляют две необходимые части всякого объяснения, связанные

друг с другом логическим отношением выводимости, или следования. Если

экспланандум с логической необходимостью следует из эксплананса, то такое

объяснение называют дедуктивным, так как в этом случае оно осуществляется

по схеме дедуктивного рассуждения. Во многих случаях приходится, однако,

довольствоваться более слабым, индуктивным рассуждением, посылки которого

лишь с той или иной степенью вероятности подтверждают заключение или

экспланандум.

Нередко говорят, что объяснение в принципе может осуществляться без

привлечения каких бы то ни было законов. Действительно, нередко для

объяснения одного явления, события или факта мы ссылаемся на другой факт,

явление или событие, а не на явно сформулированные законы. Так, когда

объясняют возникновение ржавчины на металлических предметах, то в качестве

причины указывают сырой воздух, контакт с водой и другие подобные факты.

Такого рода объяснения встречаются преимущественно в повседневной жизни,

где объяснения опираются на простейшие эмпирические обобщения. Эти

обобщения кажутся нам настолько привычными и самоочевидными, что они не

фигурируют в самом процессе объяснения, хотя их легко и выявить. То же

самое иногда происходит и в науке, когда законы, объясняющие явления,

кажутся всем известными и очевидными, поэтому их явно и не формулируют.

Таким образом, все объяснения с помощью отдельных явлений, событий и фактов

по сути дела являются объяснениями с помощью законов, хотя в явном виде

сами законы при этом могут и не фигурировать. Вот почему такого рода

объяснения иногда называют замаскированными объяснениями с помощью законов.

При логическом анализе конкретных примеров научного объяснения все посылки,

на которых оно строится, должны быть выражены явным образом. В противном

случае нельзя будет осуществить логический вывод экспланандума из

эксплананса, а потому нельзя будет признать корректным само объяснение. Что

касается структуры эксплананса, то в нем можно выделить посылки двух видов.

Наиболее существенное значение имеют те посылки, в которых выражаются

законы, принципы и другие универсальные положения науки. С их помощью

удается обеспечить вывод не только других, менее общих законов и положений

науки, но и утверждений о тех или иных конкретных явлениях или событиях. В

последнем случае эксплананс должен содержать также такие посылки, которые

характеризуют те или иные специфические условия или свойства, ибо без этого

невозможен переход от общих утверждений к единичным.

Доминирующая роль законов в процессе научного объяснения наиболее сильно

подчеркивается при так называемом эссенциалистском подходе, т. е. тогда,

когда смысл объяснения сводится к раскрытию сущности реальных явлений и

событий. B общем виде эта точка зрения не вызывает возражения, так как

действительное объяснение достигается только тогда, когда раскрываются

внутренние, существенные связи объясняемых явлений, событий или даже

закономерностей. Вряд ли, однако, следует сводить объяснение к установлению

логической связи «между отображением объясняемого объекта в языке и законом

науки». Сущность явлений, особенно сложных, может быть раскрыта зачастую

лишь с помощью теории, представляющей не простую совокупность и даже не

систему, состоящую из одних законов, а включающую в себя элементы и другого

рода (исходные принципы, определения, гипотезы и различные утверждения

теории). Подобно тому, как теоретический закон превосходит эмпирический по

своей объясняющей силе, так и теория в целом дает более глубокое

обоснование, чем любой отдельный закон или совокупность таких законов.

Теория как наиболее развитая форма научного объяснения возникает, как

правило, после открытия ряда отдельных законов той или иной области

реального мира. Разумеется, верно, что законы составляют концептуальное

ядро любой теоретической системы опытного знания. Но из этого вовсе не

вытекает, что объяснение, опирающееся на теорию, всецело основывается на

законах, а само противопоставление объяснения с помощью теории

квалифицируется как иллюзорное.

По нашему мнению, в качестве общих посылок эксплананса любого научного

объяснения или даже объяснения на уровне здравого смысла можно использовать

обобщения самого различного характера. Наиболее совершенными считаются

обычно объяснения, посылки которых содержат законы и теории науки

универсального характера. Менее привлекательными выглядят объяснения,

основанные на статистических законах. Гораздо менее надежными считаются

объяснения, основанные на простых индуктивных обобщениях эмпирического

опыта, к которым принадлежат объяснения, встречающиеся в повседневной

жизни. Все перечисленные примеры представляют реальные объяснения, хотя и

раскрывают сущность объясняемых явлений с различной степенью глубины и

полноты.

8.1 Дедуктивная модель научного объяснения.

Объяснения, с которыми приходится встречаться, в науке, можно

классифицировать по различным основаниям деления: характеру логической

связи эксплананса с экспланандумом, составу и природе посылок, входящих в

эксплананс, в частности по виду законов, которые фигурируют в посылках, и

многим других признакам. Наиболее важной нам представляется классификация

по способу логической связи эксплананса с экспланандумом, т.е. по тому

способу, который используется для логического вывода объясняемого тезиса из

объясняющих его посылок. Как мы уже отмечали, двумя основными формами

логических умозаключений, применяемыми для объяснения, являются дедуктивные

и индуктивные выводы. Соответственно этому мы и выделяем дедуктивную и

индуктивную модели или схемы объяснения.

Дедуктивная модель научного объяснения является наиболее распространенной.

Особенно широко ею пользуются в тех науках, законы которых могут быть

выражены в точной математической форме (астрономия, механика, физика,

физическая химия, молекулярная биология, математическая экономика и др.).

Поскольку посылки дедуктивного вывода обеспечивают логически необходимый

характер заключения, т.е. в нашем случае экспланандума, то естественно, что

эта модель объяснения предпочитается индуктивной, где связь между посылками

и заключением имеет не достоверный, а только вероятный характер. Важно при

этом обратить внимание на то, что дедукция здесь понимается не в старом

смысле традиционной логики, как умозаключение от общего к частному, а как

любой вывод, заключение которого следует из имеющихся посылок с логической

необходимостью, точно по принятым правилам дедукции.

Чтобы лучше понять дедуктивную модель объяснения, рассмотрим в качестве

иллюстрации конкретный пример из действительной истории науки. Речь идет об

объяснении «неправильностей», или иррегулярностей, в движении планеты Уран.

Эти иррегулярности нельзя было объяснить притяжением других, в то время

известных планет Солнечной системы. Поэтому Леверье (и независимо от него

Адаме) предположил, что они вызываются гравитационным воздействием новой,

до сих пор неизвестной планеты. Последующие наблюдения блестяще подтвердили

его гипотезу и тем самым предложенный им способ объяснения. Если логически

реконструировать ход рассуждений Леверье, то их можно представить в виде

следующей схемы. Во-первых, он исходил из ньютоновских универсальных

законов движения и закона всемирного тяготения, которые в своей

совокупности составляют большую посылку эксплананса. Во-вторых, в качестве

меньшей посылки он использовал специфические характеристики планет

Солнечной системы (их взаимные расстояния, массы, размеры и т.п.). Все эти

посылки, вместе взятые, не смогли объяснить иррегулярности в движении

Урана, Поэтому в качестве дополнительной меньшей посылки Леверье включил

информацию о характере и величине наблюдаемых иррегулярностей в движении

Урана. Опираясь на все перечисленные посылки, он смог вычислить период

обращения, массу, орбиту и другие характеристики неизвестной, новой

планеты, гравитационным воздействием которой и объяснил неправильности в

движении Урана. Примечательно, что в этом примере объяснение органически

связано с предсказанием.

Итак, мы видим, что в дедуктивной модели объяснение выступает как

результат логического вывода объясняемого явления из объясняющих его

посылок, причем главная роль в этих посылках принадлежит законам науки,

универсальным утверждениям, в которых формулируются объективно необходимые,

инвариантные отношения между предметами и явлениями реального мира. Большей

частью при дедуктивном объяснении используются законы динамического типа

или номические структуры вообще (т.е. общие высказывания, имеющие форму

закона). Вот почему этот тип объяснения нередко характеризуют как

дедуктивно-номологический. Такие объяснения обычно предпочитаются всем

другим, так как их результат, или экспланандум, имеет достоверный, а не

вероятный или проблематический характер.

Схематически дедуктивно-номологическая модель объяснения может быть

представлена так:

Большая посылка:

эксплананс[pic]

L1, L2,...Lk-1,Lk

Меньшая посылка:

C1,C2,...Ck-1,Ck

экспланандум Е

Символами L1, L2,...Lk-1,Lk здесь обозначены универсальные законы

динамического типа, или номические структуры вообще. C1,C2,...Ck-1,Cp

представляют конкретные характеристики или условия, которые описывают

некоторые специфические особенности рассматриваемых явлений. В

математическом естествознании, в частности в математической физике, эти

характеристики принято называть начальными условиями. Без них, вообще

говоря, невозможен логический вывод утверждений, характеризующих отдельные,

конкретные события, явления и предметы. Такого рода объяснения часто

называют фактуальными, поскольку в этом случае цель объяснения сводится к

объяснению некоторого факта. С логической точки зрения фактуальное

объяснение сводится к дедукции экспланандума из соответствующего

эксплананса, хотя объяснение в конечном итоге относится к некоторым

реальным событиям, явлениям или предметам. В экспланандуме фактуального

объяснения как раз и отображаются определенные свойства, аспекты или

отношения индивидуальных предметов, событий и явлений. Правда, в некоторых

случаях приходится встречаться и с известным обобщением или группировкой

фактов, но все такие операции обычно не выходят за рамки эмпирического

исследования.

Как мы уже отмечали, дедукция фактов или эмпирических высказываний

единичного характера осуществляется с помощью законов простейшего типа,

которые мы назвали эмпирическими. В повседневных рассуждениях вместо них

обычно фигурируют элементарные индуктивные обобщения из нашего обыденного

опыта. В случае гипотетических объяснений в роли законов выступают те или

иные гипотезы.

Другой важной разновидностью дедуктивных объяснений являются объяснения,

экспланандумом которых служат законы науки. В данном случае мы имеем дело с

логическим выводом одних законов из других. Законы, которые встречаются в

посылках эксплананса, должны обладать большей логической силой, чем закон,

представленный в экспланандуме. Под термином «логическая сила» при этом

понимается не что иное, как допустимость дедукции. Иными словами, если из

одного утверждения или закона логически вытекает (дедуцируется) другое

утверждение или закон, то первые из них считаются логически сильнее, чем

вторые. Нередко также говорят, что чем логически сильнее закон, тем большей

объясняющей силой он обладает.

Наиболее интересными случаями объяснения законов являются те, в которых

менее глубокие и ограниченные законы объясняются с помощью более общих и

глубоких законов, раскрывающих внутренний механизм протекания явлений.

Типичным в этом смысле является соотношение между эмпирическими и

теоретическими законами. В то время как первые выражают связи между

эмпирически наблюдаемыми свойствами, величинами и отношениями реальных

процессов и явлений, вторые характеризуют их более глубокие связи и

структуру. Вследствие этого теоретические законы можно использовать для

объяснения эмпирических законов: такое объяснение осуществляется с помощью

логической дедукции эмпирических законов из теоретических. В данном случае

в качестве экспланандума выступают эмпирические законы, а

эксплананса—теоретические. Подобная дедукция оказывается возможной лишь

тогда, когда теоретическим терминам дается соответствующая интерпретация и

они связываются с эмпирическими с помощью некоторых правил соответствия.

Эти правила наряду с теоретическими законами служат необходимой

предпосылкой для вывода эмпирических законов, а следовательно, и для их

объяснения.

Непосредственный вывод одних законов из других возможен лишь в том случае,

когда и объясняющие и объясняемые законы относятся к одному типу или уровню

познания. Так, например, располагая общим уравнением или законом газового

состояния

PV=RT,

мы можем вывести из него эмпирически установленные Законы Бойля - Мариотта

(P(V = const.) и Шарля - Гей-Люссака [vt = v0(1 + at0)]. В первом случае

для этого достаточно принять температуру постоянной, а во втором - считать

постоянным давление. По-видимому, в ряде случаев можно также говорить о

дедукции менее общих теоретических законов из более общих.

Наконец, наиболее развитой формой дедуктивного объяснения является

объяснение с помощью теории. В этом случае в качестве объясняющей посылки

выступает не отдельный теоретический закон или некоторая их совокупность, а

по крайней мере дедуктивное ядро теории: все ее исходные посылки и

принципы, из которых в дальнейшем логически выводятся все другие положения

теории, в том числе и те, которые имеют своей целью объяснение некоторых

фактов и законов. Само собой разумеется, что при этом учитываются также

определенные правила соответствия, которые связывают теорию с эмпирией.

8.2 Индуктивная модель объяснения

В последние десятилетия в логике и методологии все более широкое

применение получает другая модель или схема научного объяснения, которая,

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6