Научная картина мира и ее эволюция

Введение

Карл Поппер (1902-1994) был одним из самых влиятельных философов науки ХХ-го века. Он внес значительный вклад в дискуссии по общей научной методологии и выбору теории, демаркации науки из не-науки, природы вероятности и квантовой механики и методологии социальных наук. Его работа отличается широким влиянием как в философии науки, в самой науке, так и в более широком социальном контексте.
Ранняя философия Поппера пытается решить проблему демаркации и дать четкий критерий, который отличает научные теории от метафизических или мифологических претензий. Поппер считает, что научные теории характеризуются тем, что предполагают, что будущие наблюдения могут показаться ложными. Когда теории подделываются такими наблюдениями, ученые могут отреагировать, пересмотрев теорию или отвергая теорию в пользу соперника или поддерживая теорию как есть и изменяя вспомогательную гипотезу. В любом случае, однако, этот процесс должен быть нацелен на производство новых, фальсифицируемых прогнозов.


1. Концепция роста научного знания К.Поппера

Поппер признает, что ученые могут и придерживаться теорий перед лицом неудачных предсказаний, когда нет прогнозируемых превосходящих соперников. Он считает, что научная практика характеризуется постоянными усилиями по тестированию теорий против опыта и внесению изменений, основанных на результатах этих тестов. Напротив, теории, которые надолго иммунизированы от фальсификации путем введения непроверенных специальных гипотез, уже нельзя классифицировать как научные. Среди прочего, Поппер утверждает, что его предложение фальсификации позволяет решить проблему индукции, поскольку индуктивные рассуждения не играют никакой роли в его описании выбора теории. Наряду с его общими предложениями относительно фальсификации и научной методологии Поппер отличается своей работой над вероятностью и квантовой механикой и методологией социальных наук. Что касается социальных наук, Поппер выступал против попытки историков сформулировать универсальные законы, охватывающие всю историю человечества, и вместо этого выступал в поддержку методологического индивидуализма и ситуационной логики. Его диссертация «О проблеме метода в психологии мышления» касалась прежде всего психологии мысли и открытий. Поппер позже сообщил, что во время написания этой диссертации он пришел к признанию «приоритета изучения логики при изучении субъективных процессов мышления». В 1935 году Поппер опубликовал «Logik der Forschung» («Логика исследований»), свою первую крупную работу в философии науки. Поппер позже перевел книгу на английский язык и опубликовал ее под названием «Логика научного открытия» (1959). В книге Поппер предложил свой первый подробный отчет о научной методологии и о важности фальсификации.Многие аргументы в этой книге, а также на протяжении всей его ранней работы направлены против членов так называемого «Венского круга», таких как Мориц Шлик, Отто Нейрат, Рудольф Карнап, Ганс Райхенбах, Карл Хемпель и Герберт Фейгл, среди прочих. Поппер разделял озабоченность этих мыслителей общими вопросами научной методологии, и он сочувствовал их недоверию к традиционной философской методологии[2, 26].
Многие из ранних работ Поппера по философии науки фокусируются на том, что он называет проблемой демаркации, или проблеме различения научных (или эмпирических) теорий от ненаучных теорий. В частности, Поппер стремится уловить логические или методологические различия между научными дисциплинами, такими как физика и ненаучные дисциплины, такие как мифотворчество, философская метафизика, фрейдистский психоанализ и марксистская социальная критика. Предложения Поппера относительно демаркации могут быть с пользой восприняты как ответ на критерий проверяемости демаркации, предложенный логическими эмпириками, такими как Карнап и Шлик. Согласно этому критерию, утверждение является познавательно значимым тогда и только тогда, когда его можно, в принципе, проверить. Этот критерий призван, среди прочего, уловить идею о том, что требования эмпирической науки имеют смысл в том смысле, что утверждения традиционной философской метафизики не являются. Например, этот критерий подразумевает, что утверждения о местонахождении объектов среднего размера имеют смысл, так как в принципе их можно проверить, перейдя в соответствующее место. Напротив, утверждения о фундаментальной природе причинности не имеют смысла. В то время как Поппер разделяет убеждение, что существует качественное различие между наукой и философской метафизикой, он отвергает критерий проверяемости по нескольким причинам[1]. Во-первых, он подсчитывает экзистенциальные утверждения (например, «единороги существуют») как научные, хотя нет никакого способа окончательно показать, что они ложные. В конце концов, тот факт, что один человек не видел единорога в определенном месте, не устанавливает, что единороги не могли быть замечены в каком-либо другом месте.Во-вторых, он неуместно считает универсальные утверждения (например, «все лебеди белые») бессмысленными просто потому, что они никогда не могут быть окончательно проверены. Однако эти разновидности универсальных утверждений распространены в науке, и некоторые наблюдения (например, наблюдение за черным лебедем) могут ясно показать, что они ложны.Наконец, критерий верификации по своему собственному свету не имеет смысла, поскольку он не может быть проверен. Частично в ответ на такие беспокойства, более поздняя работа логических эмпириков отказывается от критерия достоверности достоверности и вместо этого подчеркивает важность эмпирического подтверждения научных теорий. Поппер, однако, утверждает, что проверка и подтверждение не сыграли никакой роли в формулировании удовлетворительного критерия демаркации. Вместо этого Поппер предлагает, чтобы научные теории характеризовались смелостью двумя способами. Во-первых, научные теории регулярно не соглашаются с общепринятыми взглядами на мир, основанными на здравом смысле или предыдущих теоретических обязательствах. Например, необразованному наблюдателю может показаться очевидным, что Земля неподвижна, а Солнце быстро движется вокруг нее. Однако Коперник полагал, что Земля фактически вращалась вокруг Солнца. Аналогичным образом, похоже, что дерево и человеческая доля общего предка, но это то, что утверждает теория эволюции Дарвина по естественному отбору. Однако, по словам Поппера, такая смелость не уникальна для научных теорий, поскольку большинство мифологических и метафизических теорий также дают смелые, противоречивые утверждения о природе реальности. Например, счета мирового творчества, предоставляемые различными религиями, считались бы смелыми в этом смысле, но это не означает, что они, таким образом, считаются научными теориями. Имея это в виду, он продолжает утверждать, что научные теории отличаются от ненаучных теорий вторым видом смелости: они делают проверяемые утверждения о том, что будущие наблюдения могут показаться ложными. Эта смелость, таким образом, означает готовность рисковать быть неправой[9, 46].
По мнению Поппера, ученые, исследующие теорию, делают повторные, честные попытки фальсифицировать теорию. Чтобы увидеть, как работает фальсификационизм, это поможет рассмотреть один из самых запоминающихся примеров Поппера: контраст между теорией общей теории относительности Эйнштейна и теориями психоанализа, защищаемыми Зигмундом Фрейдом и Альфредом Адлером. Мы можем грубо обобщить теории следующим образом: Общая теория относительности: теория специальной теории относительности Эйнштейна утверждает, что наблюдаемая скорость света в вакууме будет одинаковой для всех наблюдателей независимо от того, в каком направлении или с какой скоростью сами эти наблюдатели перемещение. Теория позволяет использовать эту теорию для случаев, когда роль ускорения или гравитации играет определенную роль, в частности, рассматривая гравитацию как своего рода искажение или изгиб в пространстве-времени, создаваемый массивными объектами. Теория психоанализа утверждает, что поведение человека обусловлено, по крайней мере, частично бессознательными желаниями и мотивами[5, 97]. По мнению Поппера, постоянное усилие ученых к разработке и проведению подобных экспериментов с потенциальным фальсификацией сыграло центральную роль в выборе теории и четко отличает научное теоретизирование от других видов деятельности. Поппер также обращает внимание на то, что поскольку теория относительности не является единой теорией поля, не было вопроса о том, что теория относительности является полной истиной, как неоднократно подчеркивал сам Эйнштейн. Поппер утверждает, что ненаучные теории, такие как фрейдистский психоанализ, не дают никаких предсказаний, которые могли бы позволить им быть фальсифицированными. Причина этого в том, что эти теории совместимы со всеми возможными наблюдениями[6, 83].
По мнению Поппера, отличительная черта научного исследования касается ответов исследователей на неудачные предсказания в тех случаях, когда они вообще не оставляют фальсифицированную теорию. В частности, Поппер утверждает, что научная теория может быть законно спасена от фальсификации путем введения вспомогательной гипотезы, которая позволяет генерировать новые, фальсифицируемые прогнозы. Поппер предлагает пример, взятый с начала 19 века, когда астрономы заметили, что орбита Урана значительно отклонилась от того, что, по-видимому, предсказало ньютоновская механика. В этом случае ученые не рассматривали законы Ньютона как фальсифицированные таким наблюдением. Вместо этого они рассмотрели вспомогательную гипотезу о существовании дополнительной и пока незаметной планеты, которая влияла на орбиту Урана. Затем они использовали эту вспомогательную гипотезу вместе с уравнениями механики Ньютона, чтобы предсказать, где должна находиться эта планета. Их предсказания оказались успешными, и Нептун был обнаружен в 1846 году. Поппер противопоставляет этот законный, научный метод пересмотра теории незаконным, ненаучным использованием специальных гипотез для спасения теорий от фальсификации. В любом конкретном случае, когда подозревается предвзятость или ошибка, Поппер отмечает, что исследователи могут ввести фальсифицируемую вспомогательную гипотезу, позволяющую нам проверить это. И во многих случаях это именно то, что они делают: учащиеся переделывают тест, пока не получат ожидаемые результаты, или другие исследовательские группы не попытаются воспроизвести полученный аномальный результат. Поппер утверждает, что этот метод не может решить проблему в целом, однако, поскольку любые вспомогательные гипотезы, которые вводят исследователи и проверяют, сами будут открыто спорить точно так же и так далее до бесконечности.
Если наука должна действовать вообще, тогда должен быть какой-то момент, когда процесс попытки фальсификации прекращается. Чтобы решить этот явно порочный регресс, Поппер вводит идею базового утверждения, которое является эмпирическим утверждением, которое может быть использовано для определения того, является ли данная теория фальсифицируемой и, следовательно, научной и, при необходимости, подтверждать фальсификационные гипотезы

. По словам Поппера, основными утверждениями являются «утверждения, утверждающие, что наблюдаемое событие происходит в определенной отдельной области пространства и времени». Более конкретно, базовые утверждения должны быть как сингулярными, так и экзистенциальными (формальное требование) и проверяться путем интерсубъективного наблюдения (требование материала). Чтобы избежать бесконечного регресса, упомянутого ранее, когда основные утверждения сами должны быть проверены, чтобы оправдать их статус потенциальных фальсификаторов, Поппер обращается к роли, которую играет конвенция, и о том, что он называет «относительностью основных высказываний». Он пишет следующим образом: каждый тест теории, связанный с ее сотрудничеством или фальсификацией, должен останавливаться на каком-то базовом утверждении или другом, который мы принимаем. Если мы не придем к какому-либо решению и не примем какое-то базовое заявление или другое, тогда тест нигде не приведет ... Эта процедура не имеет естественного конца. Таким образом, если тест ведет нас куда угодно, ничего не остается, но остановиться в какой-то момент и сказать, что мы до сих пор довольны.
Поппер приходит к выводу, что подсчет данного заявления как основного заявления требует согласия соответствующего научного сообщества - если сообщество решает его принять, оно будет считаться основным заявлением; если сообщество не принимает его как базовое, тогда необходимо приложить усилия, чтобы проверить утверждение, используя его вместе с другими заявлениями, чтобы вывести заявление, которое соответствующее сообщество примет как основное. Наконец, если научное сообщество не может прийти к единому мнению о том, что будет засчитываться как фальсификатора для спорного заявления, само заявление, несмотря на первоначальные видимости, не может быть на самом деле эмпирическим или научным в соответствующем смысле[7, 49].
Индукция, подтверждение и фальсификация также играют ключевую роль в предложенном Поппером решении по известной проблеме Дэвида Юма индукции. По интерпретации Поппера проблема Юма связана с невозможностью обоснования веры в общие законы, основанные на доказательствах, которые касаются только конкретных случаев. Поппер соглашается с Юмом, что индуктивные рассуждения в этом смысле не могут быть оправданы, и поэтому он отвергает идею о том, что эмпирические данные о конкретных людях, такие как успешные предсказания, каким-либо образом имеют отношение к подтверждению правды общих научных законов или теорий. Это ставит точку зрения Поппера в явном противоречии с логическими эмпириками, такими как Карнап и Хемпель, которые разработали обширные математические системы индуктивной логики, предназначенные для объяснения степени подтверждения научных теорий эмпирическими доказательствами. Поппер утверждает, что на самом деле существуют две тесно связанные проблемы индукции: логическая проблема индукции и психологическая проблема индукции[8, 36]. Первая проблема касается возможности обоснования веры в истину или ложность общих законов, основанных на эмпирических данных, которые касаются только конкретных людей. Однако Поппер утверждает, что, хотя успешное предсказание не имеет никакого отношения к подтверждению закона, неудачное предсказание может сразу фальсифицировать его. В отличие от логической проблемы индукции, психологическая проблема индукции касается возможности объяснить, почему разумные люди тем не менее ожидают, что ненаблюдаемые случаи будут подчиняться тем же общим законам, что и ранее наблюдаемые случаи. Юм пытается решить психологическую проблему, обращаясь к привычке или обычаю, но Поппер отвергает это решение как неадекватное, поскольку он предполагает, что существует «столкновение между логикой и психологией знания» и, следовательно, убеждения людей в общих законах в корне иррациональны. Поппер предлагает решить эти двойственные проблемы индукции, предлагая отчет о предпочтении теории, который не зависит от индуктивного вывода и, таким образом, полностью избегает проблем Юма. В то время как технические детали этого рассказа развиваются на протяжении его сочинений, он последовательно подчеркивает два основных момента. Во-первых, он считает, что теория с большим информативным содержанием должна быть предпочтительнее, чем с меньшим содержанием. Здесь информативный контент является мерой того, насколько теория исключает; грубо говоря, теория с более информативным содержанием делает большее количество эмпирических утверждений и, следовательно, имеет более высокую степень фальсифицируемости. Во-вторых, Поппер считает, что теория подтверждается проведением суровых тестов или «предсказаниями, которые были невероятно невероятны в свете наших предыдущих знаний (до теории, которая была проверена и подтверждена)». Важно различать утверждение Поппера о том, что теория подтверждается тем, что выдержал серьезный тест из утверждения о том, что логическое эмпирическое представление о том, что теория индуктивно подтверждается успешным прогнозированием событий, которые, если бы теория была ложной, были бы крайне маловероятными. Согласно последнему мнению, успешное предсказание такого рода, с учетом определенных предостережений, дает доказательства того, что рассматриваемая теория действительно истинна[7, 58].
Вопрос выбора теории тесно связан с подтверждением: ученые должны принять ту или иную теорию, наиболее вероятную из-за имеющихся доказательств. Напротив, по мнению Поппера, подтверждение не дает никаких доказательств, что теория, о которой идет речь, верна, или даже, что теория предпочтительнее так далеко непроверенного, но все еще не поддающегося сомнению соперника. Вместо этого подтвержденная теория показала просто, что это своего рода теория, которая может быть сфальсифицирована и, следовательно, может быть законно классифицирована как научная.
Хотя вклад Поппера в научную методологию продолжал оказывать влияние, он также столкнулся с рядом серьезных возражений. Эти возражения, вместе с появлением альтернативных истолкований научных рассуждений, заставили многих философов науки отказаться от фальсификационной методологии Поппера. Хотя полный перечень этих критических замечаний и альтернатив выходит за рамки этой статьи, заинтересованным читателям предлагается проконсультироваться с Кеном, Лакатосом, Патнэмом, Джеффри, Фкйерабенд и др. Одна критика фальсификационизма связана с теорией и наблюдением. Томас Кун, среди прочего, утверждает, что наблюдение само по себе сильно нагружено теорией, в том смысле, что то, что наблюдается, часто сильно зависит от ранее проведенных теоретических убеждений. Из-за этого те, кто придерживается разных теорий, могут сообщать радикально разные наблюдения, даже если они оба наблюдают одни и те же явления. Например, Кун утверждает, что те, кто работает в рамках парадигмы, предоставляемой классической, ньютоновской механикой, могут действительно иметь разные наблюдения, чем те, которые работают в рамках очень различной парадигмы релятивистской механики[10].
Учет Поппера основных предложений предполагает, что он четко признает существование такого рода явления и его потенциал, чтобы вызвать проблемы для попыток фальсификации теорий. Тем не менее его решение этой проблемы кардинально зависит от способности общего научного сообщества достичь консенсуса относительно того, какие утверждения считаются основными, и поэтому их можно использовать для формулирования тестов конкурирующих теорий. Однако это средство выглядит менее привлекательным, поскольку сторонники различных теорий постоянно оказываются неспособными достичь соглашения о том, какие предложения считаются основными. Например, для примера Поппера в эксперименте Эддингтона важно, чтобы как сторонники классической механики, так и релятивистской механики могли распознавать отчеты Эддингтона о своих наблюдениях в качестве основных предложений в соответствующем смысле, то есть некоторые возможные результаты могли бы фальсифицировать законы Ньютона классической механики, в то время как другие возможные результаты будут фальсифицировать теорию относительности. Если, напротив, приверженцы конкурирующих теорий последовательно не соглашались с тем, можно ли считать некоторые сообщения как основные предложения, это помешало бы таким наблюдениям, как Эддингтон, отслужить какую-либо важную роль в выборе теории. Вместо этого результаты любого такого потенциально фальсифицирующего эксперимента будут интерпретироваться одной частью сообщества как фальсификация определенной теории, в то время как другой раздел сообщества потребует, чтобы эти отчеты сами подвергались дальнейшему тестированию.
Таким образом, разногласия по поводу статуса основных предложений эффективно предотвратили бы фальсификацию теорий.Этот предполагаемый отказ четко различать основные утверждения, которые сформировали эмпирическую базу из других, более теоретических заявлений, также имел бы последствия для предложенного Поппера критерия демаркации, в котором утверждается, что научные теории должны учитывать вычет основных предложений, чья истина или ложность могут должны быть установлены соответствующими наблюдателями. Если, вопреки учету Поппера, нет четкой категории основных предложений в рамках фактической научной практики, тогда его предлагаемый метод отличить науку от не-науки не удастся[7, 75]. Вторая, связанная с этим критика фальсифицируемости утверждает, что фальсификация не дает точной картины научной практики. В частности, многие историки и философы науки утверждают, что ученые редко отказываются от своих теорий перед лицом неудачных прогнозов даже в тех случаях, когда они не могут идентифицировать проверяемые вспомогательные гипотезы. Напротив, было высказано предположение, что ученые регулярно принимают и используют теории, которые, как они знают, уже сфальсифицированы. Вместо этого ученые, как правило, придерживаются таких теорий, пока и пока не появится лучшая альтернативная теория. Например, Лакатос описывает гипотетический случай, когда доэйнштейновские ученые открывают новую планету, поведение которой, по-видимому, нарушает классическую механику. Лакатос утверждает, что в таком случае ученые наверняка попытаются объяснить эти наблюдаемые расхождения в том, как защищает Поппер, например, путем гипотезы о существовании доселе незаметной планеты или пылевого облака. Тем не менее, в отличие от того, что он считает Поппером, Лакатос утверждает, что отказ от таких вспомогательных гипотез не заставил бы их отказаться от классической механики, поскольку у них не было альтернативной теории. Во-первых, стоит напомнить, что Поппер защищает фальсификацию как нормативное методологическое предложение о том, как наука должна работать в определенных случаях, а не как эмпирическое описание, предназначенное для точного учета всех аспектов исторической научной практики. Во-вторых, Поппер не посвящает себя неправдоподобному тезису о том, что теории, дающие ложные предсказания об определенном явлении, должны быть немедленно оставлены, даже если не очевидно, какие вспомогательные гипотезы должны измениться