Соответствие общим принципам

Новое положение должно находиться в согласии не только с хорошо зарекомендовавшими себя теориями, но и с определенными общими принципами, сложившимися в практике научных исследований. Эти принципы разнородны, обладают разной степенью общности и конкретности, соответствие им желательно, но не обязательно.

Наиболее известный из них – принцип простоты. Согласно этому принципу, при объяснении изучаемых явлений не должно быть много независимых допущений, а те, что используются, должны быть возможно более простыми. Принцип простоты проходит через всю историю естественных наук. Многие крупнейшие естествоиспытатели указывали, что в своих исследованиях они руководствовались именно этим принципом. В частности, И. Ньютон выдвигал особое требование "не излишествовать" в причинах при объяснении явлений.

Вместе с тем понятие простоты не однозначно. Можно говорить о простоте допущений, лежащих в основе теоретического обобщения, о независимости друг от друга таких допущений. Но простота может пониматься и как удобство манипулирования, легкость изучения и т.д. Не очевидно также, что стремление обойтись меньшим числом посылок, взятое само по себе, повышает надежность выводимого из них заключения.

"Казалось бы, разумно искать простейшее решение, - пишет американский логик и философ У. Куайн. – Но это предполагаемое свойство простоты намного легче почувствовать, чем описать... Действующие нормы простоты, как бы их ни было трудно сформулировать, играют все более важную роль. В компетенцию ученого входят обобщение и экстраполяция образцовых данных и, следовательно, постижение законов, покрывающих больше явлений, чем было учтено; и простота в его понимании как раз и есть то, что служит основанием для экстраполяции. Простота относится к сущности статистического вывода. Если данные ученого представлены в виде точек, а закон должен быть представлен в виде кривой, проходящей через эти точки, то он чертит самую плавную, самую простую кривую, какую только может. Он даже немного воздействует на точки, чтобы упростить задачу, оправдываясь неточностью измерений. Если он может получить более простую кривую, вообще опустив некоторые точки, он старается объяснить их особым образом... Чем бы ни была простота, она не просто увлечение".

Простота не столь необходима, как согласие с опытными данными и соответствие ранее принятым теориям. Но иногда обобщения формулируются таким образом, что точность и соответствие опыту в какой-то степени приносятся в жертву достижению приемлемого уровня простоты; стремление к простоте особенно проявляется при математических вычислениях. Например, в физике есть законы, выражающие те или иные пропорциональности, скажем, закон Гука в теории упругости, закон Ома в теории электричества. Во всех подобных случаях не возникает сомнений, что нелинейные отношения описывали бы факты с большей точностью, но до тех пор, пока это возможно, пытаются добиться успеха, используя линейные законы.

Требование простоты меняет свое значение в зависимости от контекста. Так, чисто математическая оценка простоты зависит от уровня развития математики. Одно время физики предпочитали законы, не требующие для своего выражения дифференциальных уравнений. В этот период в противоборстве корпускулярной и волновой теорий света использовался довод, что корпускулярная теория обладает большей математической простотой, в то время как волновая теория требует решения сложных дифференциальных уравнений.

При оценке выдвигаемых предположений часто используется принцип привычности (консерватизма). Этот принцип рекомендует избегать неоправданных новаций и стараться, насколько это возможно, объяснять новые явления с помощью известных законов. "Привычность, – пишет У. Куайн, – это то же, чем мы пользуемся, когда ухитряемся “объяснить” новые сущности с помощью старых законов, например, когда мы придумываем молекулярную теорию, чтобы вернуть явления тепла, капиллярного притяжения и поверхностного напряжения в лоно привычных старых законов механики. Привычность имеет значение и тогда, когда “неожиданные наблюдения”... побуждают нас пересматривать старую теорию; действие привычности заключается в этом случае в предпочтении минимального изменения".

Принципы простоты и привычности обладают разной ценностью: если простота и консерватизм дают противоположные рекомендации, предпочтение должно быть отдано простоте. По мысли У. Куайна, эти требования входят в "ядро" научного метода: научный метод в первом приближении может быть определен посредством обращения к чувственным данным, к понятию простоты и понятию привычности.

Принцип универсальности предполагает проверку выдвинутого положения на приложимость его к классу явлений, более широкому, чем тот, на основе которого оно было первоначально сформулировано. Если утверждение, верное для одной области, оказывается достаточно универсальным и ведет к новым заключениям не только в исходной, но и в смежных областях, его объективная значимость заметно возрастает. Тенденция к расширению сферы своей применимости в большей или меньшей мере присуща всем плодотворным научным обобщениям.

Хорошим примером здесь может служить гипотеза квантов, выдвинутая немецким физиком М. Планком. В конце XIX в. физики столкнулись с проблемой излучения так называемого абсолютно черного тела, т.е. тела, поглощающего все падающее на него излучение и ничего не отражающего. М. Планк предположил, что энергия излучается не непрерывно, а отдельными дискретными порциями - квантами, что позволило избежать не имеющих физического смысла бесконечных величин излучаемой энергии. На первый взгляд, гипотеза казалась объясняющей одно сравнительно частное явление – излучение абсолютно черного тела. Но если бы это было действительно так, гипотеза квантов вряд ли удержалась бы в науке. На самом деле введение квантов оказалось необычайно плодотворным и быстро распространилось на ряд других областей: А. Эйнштейн разработал на основе идеи о квантах теорию фотоэффекта, Н. Бор – теорию атома водорода. В короткое время квантовая гипотеза объяснила из одного основания чрезвычайно широкое поле весьма различных явлений.

Расширение поля действия нового утверждения, его способность объяснять и предсказывать совершенно новые факты является несомненным и важным доводом в его поддержку. Подтверждение какого-то научного положения фактами и экспериментальными законами, существование которых до его выдвижения невозможно было даже предполагать, прямо говорит о том, что это положение отражает глубокое внутреннее родство изучаемых явлений.

Английский физик П. Дирак говорил, что красивая, внутренне согласованная теория не может быть неверной. В этой лаконичной формулировке соединяются два других общих принципа, или требования, играющих важную роль в оценке новой теории: принцип красоты и принцип логичности (о втором речь будет идти далее).

Согласно принципу красоты, хорошая теория должна отличаться особым эстетическим впечатлением, элегантностью, ясностью, стройностью и даже романтичностью. Особую роль требование красоты играет в математике, меньшую – в естествознании и совсем малую – в гуманитарных науках.

Т. Куи пишет: "Значение эстетических оценок может иногда оказываться решающим. Хотя эти оценки привлекают к новой теории только немногих ученых, бывает так, что это именно те ученые, от которых зависит ее окончательный триумф. Если бы они не приняли ее быстро в силу чисто индивидуальных причин, то могло бы случиться, что новый кандидат в парадигмы никогда не развился бы достаточно для того, чтобы привлечь благосклонность научного сообщества в целом... Ни астрономическая теория Коперника, ни теория материи де Бройля не имели других сколько-нибудь значительных факторов привлекательности, когда впервые появились. Даже сегодня общая теория относительности Эйнштейна действует притягательно главным образом благодаря своим эстетическим данным. Привлекательность подобного рода способны чувствовать лишь немногие из тех, кто не имеет отношения к математике".

Споры вокруг новых теорий во многом касаются не столько их способности к решению уже стоящих проблем, сколько перспектив, открываемых такими теориями в дальнейших исследованиях, в том числе и в разрешении будущих проблем. В силу этого выбор новой теории существенно опирается на веру в нее, на внутреннее убеждение в том, что у нее есть будущее.

Принципы простоты, привычности, универсальности, красоты и другие носят контекстуальный характер: их конкретизация зависит как от области знания, так и от стадии развития этого знания. Скажем, простота в физике не сводится к математической простоте и отличается от простоты в биологии или истории; простота сформировавшейся, хорошо обоснованной теории отлична от простоты теории, только ищущей свои основания.

Помимо указанных имеются и другие общие принципы, используемые при оценке новых идей и теорий. Среди них есть не только неясные, но и просто ошибочные утверждения.