Абдуктивное обобщение, методы химии

Выше параграф за параграфом рассматривались этапы трансдукции. Достигнута стадия эмпирических законов и, соответственно, эмпирических принципов. Что дальше? Закончился ли процесс познания, или же его необходимо продолжить? Ясно, что процесс познания не закончился. Вполне возможно, может выявиться, что полученные в эксперименте законы и принципы противоречат тем, что были приняты в качестве гипотез на стадии дедукции. Так или иначе, необходимо определиться по поводу соотносительности индуктивных и дедуктивных принципов и, соответственно, индуктивных и дедуктивных законов. Учитывая, что в смысловом отношении законы беднее принципов, обратимся в первую очередь к принципам. Впрочем, в последующей аргументации придется ссылаться на выдающихся исследователей, которые игнорировали принципы, а потому рассуждали о законах. Прежде всего, имеется в виду знаменитый спор между неопозитивистом Р. Карнапом и критическим рационалистом К. Поппером. Их ответы на актуальный вопрос "Откуда берутся дедуктивные принципы?" были принципиально противоположными.

Р. Карнап полагал, что обоснование дедуктивных законов должно быть очень ясным. В этом деле следует избегать всякого фантазирования. Единственный надежный источник дедуктивных законов следует видеть в эксперименте и в последующей индукции. При таком подходе приходится учитывать две ситуации. Индуктивные законы в точности совпадают с их дедуктивными собратьями. В таком случае можно продолжать использовать прежние дедуктивные законы. Вторая ситуация: индуктивные законы мало отличаются от дедуктивных законов. Разумно в этой связи, не отказываясь от прежних дедуктивных законов, провести их коррекцию. Иначе говоря, надо на место устаревших дедуктивных законов поставить индуктивные законы. Такого рода операция относится уже не к индукции, а к абдукции. Можно сказать, что происходит абдуктивное обобщение. Р. Карнап, насколько известно автору, не использовал выражение "абдуктивное обобщение". Но линия его аргументации вела именно к нему. Она, безусловно, при всех ее достоинствах, недостаточна. Дело в том, что абдуктивное обобщение не всегда может быть осуществлено столь просто, как предполагается в программе Р. Карнапа. Требуются особые размышления, о которых лидер неопозитивистов безмолвствовал.

К. Поппер вообще не признавал индукцию. Но откуда же в таком случае берутся дедуктивные принципы и законы? Резко критикуя программу Р. Карнапа, он, по сути, не был в состоянии дать на этот вопрос вразумительный ответ. Дедуктивные законы признаются озарениями, интуитивными актами, механизм которых никак не проясняется. Придется прийти на помощь классикам философии науки.

Спорная ситуация выглядит следующим образом. Усилиями многих ученых была выработана теория, которая признавалась образцовой. На нее возлагались большие надежды. Она предсказывала индуктивные законы, которые действительно фиксировались учеными. При всем своем оптимизме ученые вынуждены считаться с возможностью кризиса образцовой теории. И вот он случился. Кризисная ситуация состоит в том, что вместо старых законов получаются новые законы. Вроде бы следует в соответствии с рецептом Р. Карнапа заменить старые законы новыми. Беда, однако, заключается в том, что новые законы не выводятся из устаревших принципов. Следовательно, необходимо заменить новые принципы, но это не удается сделать.

Итак, исследователю предстоит пересмотреть принципы теории, которая до данного цикла познания считалась образцовой. Вполне возможно их следует перетасовать, т.е. ввести новое ранжирование. Иногда такая операция приводит к успеху. Возможно, достаточно слегка подкорректировать некоторые принципы. Если и этого недостаточно, то придется придумать новый принцип. Его поиск как раз и составляет существо открытия, изобретения новой теории. В этом деле есть, по крайней мере, несколько обнадеживающих обстоятельств. Во-первых, ясна стратегия поиска, обозначенная выше. Во-вторых, история науки показывает, что имеется некоторая преемственность между новыми и старыми принципами. В-третьих, в распоряжении исследователя всегда имеются многочисленные концепты, которые в той или иной степени считаются претендентами на высокое звание принципа. Таким образом, открываются широкие возможности для восстановления гармонии научного знания. Анализ стратегии абдукции осуществлен автором в общенаучном плане. В этой связи заслуживает внимания позиция Ч. С. Пирса.

Именно он привлек внимание широкого научного сообщества к абдукции как заключению, которое ведет от фактов к гипотезе.

Актуальное определение

Ч. С. Пирс дал определение абдукции: "В результате наблюдения неожиданно был обнаружен некий факт, С; но если бы А было истинно, С был бы в порядке вещей; отсюда есть основание предполагать, что А истинно"^[1].

Пирс предпочитал рассуждать о зарождении гипотезы, не всегда уточняя, что речь идет о дедуктивном законе или принципе. К тому же он часто называл абдукцию ретродукцией, противопоставляя ее дедукции. Но абдукция является вполне самостоятельным концептуальным актом, не менее автономным, чем дедукция или индукция. Каждая из дукций своеобразна. Поэтому нецелесообразно одну из них, например, дедукцию, считать доминантной операцией. Замечательно, что Пирс понимал аддукцию как управление понятиями^[2]. Оно осуществляется не бесцельно, а ради обнаружения дедуктивных принципов и законов. Осуществляя аддукцию, ученый опирается на уже известные факты. К тому же он принимает новые принципы и законы не бездумно, а с обязательством их эмпирической проверки.

Пирс отлично осознавал, что выдвигаемые принципы имеют предположительный характер. Но тогда возникает вопрос о критериях их принятия. Пирс полагал, что ими являются критерии экономичности и простоты^[3]. Современные ученые понимают эти критерии в контексте динамики знания. Важно добиться лучшего объяснения, чем то, которое предшествовало акту абдукции. Такая ориентация задает процессу аддукции вполне определенную направленность, существенно ограничивая возможность заблуждений.

После всего сказанного резонно привести показательный пример абдукции из химии. Речь пойдет об открытии таблицы Д. И. Менделеева (табл. 12.1).

Таблица 12.1. История открытия таблицы Менделеева

Годы	Ученые	Акты аддукции
1829	И. В. Дёберейнер	Показал, что многие химические элементы могут быть сгруппированы в триады на основе их свойств
1843	Л. Гмелин	Определил десять триад
1857	Ж. Б. Дюма	Сопоставил свойства различных групп металлов
1858	А. Кекуле	Развил понятие валентности атомов химических элементов
1862	А-Э.Б. де Шанкуртуа	Показал, что химические элементы могут быть расположены на цилиндрической поверхности в соответствии с возрастанием их атомного веса по спирали
1864	Ю. Л. Мейер	Опубликовал таблицу с 44 элементами, показав, что атомы с аналогичными свойствами часто обладают одинаковой валентностью
1864	У. Одлинг	Упорядочил 57 элементов
1864	Дж. Ньюлендс	Показал, что свойства атомов химических элементов, расположенных по степени возрастания их атомных весов, повторяются через восемь единиц (закон октавы)
1867	Г. Хинрихс	Графически представил химические элементы на плоскости в форме спирали
1869	Д. И. Менделеев	Представил химические элементы в виде строк и столбцов таблицы

Замечательная особенность воззрений Д. И. Менделеева состояла в том, что он предсказывал свойства атомов еще не открытых химических элементов. Он в большей степени, чем любой из его предшественников, придал своему открытию характер принципа химической теории, открывавшего доступ к управлению химическими понятиями посредством дедукции, аддукции и индукции.

Формирование таблицы Менделеева является впечатляющим примером осуществления абдукции в химии. Открытия Дёберейнера и Менделеева разделяют 40 лет (!). Сообщество химиков целеустремленно стремилось добиться успеха в понимании химических законов. Несомненно, что наибольший успех выпал на долю Д. И. Менделеева. Но сходные с его открытиями идеи развивали и другие авторы, в частности уже упоминавшийся Ю. Л. Мейер. Нет сомнений, что даже в отсутствие Менделеева его открытия были бы продублированы другими выдающимися химиками. Целенаправленный абдуктивный поиск непременно приводит к научным открытиям, они неизбежны.

История открытия таблицы Менделеева показывает, как сплетение многочисленных обстоятельств формирует научный прогресс. Они придают этому процессу устойчивый характер. Показательно и даже несколько забавно, что среди указанных обстоятельств присутствуют и нехимические факторы. И. В. Дёберейнер отчасти использовал геологические, а Дж. Ньюлендс – музыкальные аргументы (!). Над ними посмеивались, но, как выяснилось, в конечном счете они были во многом правы.

Следует отметить, что в методологии науки неоправданно большие авансы выдаются дедукции, которая, мол, более закономерна, чем другие три разновидности дукций. Видимо, отчасти сказывается то предпочтение, которое отдают дедукции логики. История же науки свидетельствует о том, что судьба дедукции столь же извилиста, как и, например, абдукции. Знаменитая математическая теорема Ферма была сформулирована ее инициатором в далеком 1637 г., а доказана Э. Дж. Уэллсом лишь в 1995 г. Поиски ее доказательства, вылившиеся, в конечном счете, в 130-страничную книгу, продолжались 358 лет (!). Этот поразительный пример явно показывает ошибочность представления о дедукции как безупречном движении по то ли логическому, то ли математическому желобу.

Дедукция, аддукция, индукция и абдукция – это не столько короткие цепи рассуждений, сколько многозвенные стратегии аргументации. Как правило, они не имеют одного единственного конечного пункта. Так, таблица Менделеева существует в сотнях модификаций. Научный прогресс является результатом усилий не одиночек, а широких сообществ ученых: ученые подхватывают идеи друг друга, которые не произвольны, а проходят многозвенные тестирования.

История изобретения таблицы Менделеева показывает неординарность пути открытия дедуктивных принципов и законов. Научное открытие выступает не как внезапное озарение, а финальным аккордом сложного поиска, настойчивого стремления привести в гармонию факты, законы и принципы. Этот поиск не ведется впустую. Научное открытие всегда выступает как преодоление затруднений (проблем) устаревшей теории. Таким образом, исследователь знает, чего он желает, какова его цель.

К сожалению, в литературе часто рассуждают о каких-то таинственных скачках, которые происходят в процессе научного познания. Чаще всего их называют озарениями. Но, как показано выше, при всей прерывистости и неожиданности, которые сопровождают научное творчество, в нем нет ничего загадочного и мистического.

Мы достигли той стадии исследования, когда все чаще возникает необходимость в характеристике не отдельных этапов трансдукции, а трансдукции в целом. При таком рассмотрении на первый план выходит проблема метода исследования. Под методом (от греч. methodos – способ исследования, обучения, изложения) обычно понимают концептуально оформленную стратегию исследования. Разумеется, в рамках данной книги следует определиться относительно метода химии. После всего сказанного ранее это сделать достаточно просто^[4].

Во-первых, следует выделить основополагающие методы, т.е. такие методы, которые в концептуальном отношении предшествуют всем другим методам:

• внутри теории – метод концептуальной трансдукции;

• между теориями – метод проблемного и интерпретационного ряда теорий;

• между отраслями наук – метод концептуальной символизации.

Метод концептуальной трансдукции включает методы дедукции, аддукции, индукции и абдукции. Каждый из них обладает смыслом лишь в составе трансдукции.

Что касается аксиоматического метода, то он, по сути совпадая с дедукцией, не обладает в составе химии самостоятельным значением. Этим значением не обладает и конструктивный метод. Концептуальная трансдукция в целом как раз и является воплощением идеалов конструктивизма.

Часто постулируется самостоятельность исторического метода. Впрочем, нетрудно видеть, что по своему историческому содержанию он совпадает с методом построения проблемного ряда теорий. Недостаточно рассматривать всего лишь хронологию событий. Она должна воспроизводиться концептуально и проблемно.

Нередко в качестве особого научного метода рассматривается моделирование, понимаемое как использование в химии достижений различных наук. Такого рода моделирование совпадает с концептуальной символизацией. Что касается моделирования в составе отдельной теории, то оно является органическим этапом дедукции, подготовкой аддукции.

Иногда говорят о системном методе, согласно которому все этапы научного исследования должны рассматриваться в качестве частей некоторого органического целого, называемого системой. При ближайшем рассмотрении выясняется, что три основополагающих метода в их единстве как раз и образуют системный метод. Он сводится к этому единству, являясь его лаконичным словесным, но не концептуальным выражением.

Упомянем также методы абстрагирования, идеализирования и аппроксимирования. Все они обладают не основополагающим, а вспомогательным значением. Понятийное ОГЛАВЛЕНИЕ химии получает свое изначальное выражение уже в концептуальной трансдукции. При необходимости она осуществляется посредством образования абстракций, идеализаций и аппроксимаций, т.е. упрощений.

Итак, рассмотрено концептуальное устройство химии как науки. Она предстала в качестве рафинированной отрасли науки. Во всех своих частях она удовлетворяет требованиям, предъявляемым к отраслям наук.

Выводы

1. Статус абдукции не менее основателен, чем дедукции, аддукции и индукции.

2. Научные открытия осуществляются в соответствии с определенной стратегией.

3. Основополагающими методами химии являются: а) концептуальная трансдукция, б) построение проблемного и интерпретационного рядов теорий, в) концептуальная символизация.