Гипотетико-дедуктивная схема развития научного знания

Перейдем, собственно, к идее гипотетико-дедуктивной схемы развития научного знания. Если некоторое утверждение, т.е. гипотеза (на начальном этапе), 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.

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 часть названия схемы). Гипотезы более низкого уровня являются логическими следствиями из гипотез более высокого уровня и из 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-дедуктивного 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"1. 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 Байеса, при оценке степени подкрепления гипотезы решающее значение имеет разность между числом исходов проверок "в пользу гипотезы" и числом исходов "против нее" на каждом этапе 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). Распространенным заблуждением является определение степени подкрепления гипотезы просто на основании соотнесения всего суммарного, т.е. во всей серии, количества исходов "в пользу гипотезы" и всего суммарного количества проведенных испытаний2. Следует обратить внимание также и на то, что научный результат, переданный "практикам", вполне может проверяться и проверяется и в дальнейшем: мониторинг ставит авторов результата в условия продолжения процесса гипотетико-дедуктивной схемы, опять-таки с учетом "байесовского подхода".