Основные идеи и принципы науки средневековья. Гипотеза в научном познании

Духовное и светское сословия в  течение средних веков различались  между собою и по жизни, и по взглядам, и по интересам, и даже по языку: духовные пользовались латинским  языком, миряне говорили языком народа. Конечно, церковь всегда одушевлена была стремлением провести в народную массу свои принципы и взгляды; но пока это стремление не было осуществлено — а осуществить его всецело  невозможно, — рознь между светским и духовным продолжала существовать. Все мирское казалось для духовного  если не враждебным, то низшим, чуждым. В содержание схоластической философии  почти не входили поэтому проблемы натурфилософского характера; для  неё достаточным казалось общее, метафизическое рассмотрение вопросов о мире; её внимание устремлено было на Божество и тайны спасения, а  также на нравственное существо человека; этика её, исходившая из противоположения жизни земной и небесной, мира горнего  и дольнего, также гармонировала  с общей отрешённостью от мирского и земного и тяготением к небесному.

Та же рознь светского и духовного  обнаруживается и на языке. Если наука, почти исключительно преподававшаяся  на латинском языке, была достоянием духовенства, то поэзия — именно в  том, что в ней было самого жизненного, — принадлежала мирянам. Как на поэтическом  искусстве средних веков не отражается влияние научного мышления, почему оно носит слишком фантастичный характер, так научное изложение  за это время лишено всякой чувственно-наглядной  образности: нет в нём ни вкуса, ни фантазии, ни художественности формы; преобладает искусственность и  сухость, наряду с порчей классической латыни.

Тема 13. Гипотеза в научном познании.

3. Гипотеза как форма и метод теоретического исследования.

Цель теоретического исследования заключается в установлении законов  и принципов, которые позволяют  систематизировать, объяснять и  предсказывать факты, установленные  в ходе эмпирического исследования. В истории методологии был  период, когда некоторые ученые и  философы считали, что основным методом  теоретического исследования является индуктивный метод, позволяющий  логически выводить общие законы и принципы из фактов и эмпирических обобщений. Но уже в конце XIX в. стало  ясно, что такого метода построить  нельзя. Однозначного дискурсивного  пути, ведущего от знаний о фактах к  знаниям о законах, не существует. Это по-своему констатировал А. Эйнштейн. Провозгласив, что высшим долгом физиков  является установление общих законов, он добавляет, что «к этим законам  ведет не логический путь, а только основанная на проникновении в суть опыта интуиция» (Эйнштейн А. «Физика  и реальность». М., 1964. С. 9). Но то, что  Эйнштейн называет «основанной на проникновении  в суть опыта интуицией», на самом  деле является сложным познавательным приемом, именуемым методом гипотезы, в рамках которого и проявляется  интуиция исследователя.

В методологии термин «гипотеза» используется в двух смыслах: как форма существования  знания, характеризующаяся проблематичностью, недостоверностью, и как метод  формирования и обоснования объяснительных предложений, ведущий к установлению законов, принципов, теорий. Гипотеза в  первом смысле слова включается в  метод гипотезы, но может употребляться  и вне связи с ней.

Лучше всего представление о  методе гипотезы дает ознакомление с  его структурой. Первой стадией метода гипотезы является ознакомление с эмпирическим материалом, подлежащим теоретическому объяснению. Первоначально этому  материалу стараются дать объяснение с помощью уже существующих в  науке законов и теорий. Если таковые  отсутствуют, ученый переходит ко второй стадии -- выдвижению догадки или  предположения о причинах и закономерностях  данных явлений. При этом он старается  пользоваться различными приемами исследования: индуктивным наведением, аналогией, моделированием и др. Вполне допустимо, что на этой стадии выдвигается несколько  объяснительных предположений, несовместимых  друг с другом.

Третья стадия есть стадия оценки серьезности предположения и  отбора из множества догадок наиболее вероятной. Гипотеза проверяется прежде всего на логическую непротиворечивость, особенно если она имеет сложную  форму и разворачивается в  систему предположений. Далее гипотеза проверяется на совместимость с  фундаментальными интертеоретическими  принципами данной науки. Например, если физик, объясняя факты, обнаружит, что  его объясняющее предположение  входит в противоречие с принципом  сохранения энергии или принципом  физической относительности, он будет  склонен отказаться от такого предположения  и искать новое решение проблемы. Однако в развитии науки бывают такие  периоды, когда ученый склонен игнорировать некоторые (но не все) фундаментальные  принципы своей науки. Это так  называемые революционные, или экстраординарные, периоды, когда необходима коренная ломка фундаментальных понятий  и принципов. Но на этот шаг ученый идет лишь в том случае, если перепробованы  все традиционные пути решения проблемы. Так, основатели электродинамики были вынуждены отказаться от принципа дальнодействия, который в ньютоновской физике имел фундаментальное значение. М.Планк, перепробовав множество путей традиционного  объяснения излучения абсолютно  черного тела, отказался от принципа непрерывности действия, который до этого момента считался в физике «неприкосновенным». Такого рода гипотезы Н. Бор и называл «сумасшедшими идеями». Но от шизофренического бреда эти идеи и догадки отличает то, что, порывая с одним или двумя принципами, они сохраняют согласие с другими фундаментальными принципами, что и обусловливает серьезность выдвигаемой научной гипотезы.

На четвертой стадии происходит разворачивание выдвинутого предположения  и дедуктивное выведение из него эмпирически проверяемых следствий. На этой стадии возможна частичная  переработка гипотезы, введение в  нее с помощью мысленных экспериментов  уточняющих деталей.

На пятой стадии проводится экспериментальная  проверка выведенных из теории следствий. Гипотеза или получает эмпирическое подтверждение, или опровергается  в результате экспериментальной  проверки. Однако эмпирическое подтверждение  следствий из гипотезы не гарантирует  ее истинности, а опровержение одного из следствий не свидетельствует  однозначно о ее ложности в целом. Все' попытки построить эффективную  логику подтверждения и опровержения теоретических объяснительных гипотез  пока не увенчались успехом. Статус объясняющего закона, принципа или теории получает лучшая по результатам проверки из предложенных гипотез. От такой гипотезы, как правило, требуется максимальная объяснительная и предсказательная сила. Особую ценность имеют гипотезы, из которых выводятся так называемые «рискованные предсказания» (термин К. Поппера), которые предсказывают  факты невероятные в свете  имеющихся теорий или эмпирической интуиции. К числу таких рискованных  предсказаний прежде всего относятся  предсказание Менделеевым на основании  гипотезы периодического закона существования  неизвестных химических элементов  и их свойств или предсказание общей теорией относительности  отклонения луча света, проходящего  вблизи Солнца, от прямолинейного пути. И то, и другое предсказания получили экспериментальное подтверждение, что способствовало превращению  периодического закона и обшей теории относительности из гипотез в  теории.

Знакомство с общей структурой метода гипотезы позволяет определить ее как сложный комплексный метод  познания, включающий в себя все  многообразие его и форм и направленный на установление законов, принципов  и теорий.

Иногда метод гипотезы называют еще гипотетико-дедуктивным методом, имея в виду тот факт, что выдвижение гипотезы всегда сопровождается дедуктивным  выведением из него эмпирически проверяемых  следствий. Но дедуктивные умозаключения -- не единственный логический прием, используемый в рамках метода гипотезы. При установлении степени эмпирической подтверждаемости гипотезы используются элементы индуктивной  логики. Индукция используется и на стадии выдвижения догадки. Существенное место при выдвижении гипотезы имеет  умозаключение по аналогии. Как уже  отмечалось, на стадии развития теоретической  гипотезы может использоваться и  мысленный эксперимент. Что касается интуиции, о которой говорит Эйнштейн, то она вкраплена во все стадии метода гипотезы, начиная от анализа  фактов, подлежащих объяснению, до принятия научным сообществом хорошо обоснованной гипотезы в качестве закона или теории. Именно интуитивное озарение может  позволить ученому выделить из совокупности фактов главные, ведущие к выдвижению гениальной догадки. Интуитивное озарение может проявляться и в выборе аналогии, наводящей на эвристически ценную догадку, и т.д. Дискурсивное мышление в рамках метода гипотезы постоянно перемежается с интуитивными шагами мысли. Но способность к интуитивному озарению дается гениальному ученому  не «от бога», хотя гениальность имеет  и врожденные элементы. Как считал Эйнштейн, интуитивное озарение в  значительной степени есть продукт  «проникновения в суть опыта», что  зависит преимущественно от высокого профессионализма и тяжелой постоянной работы ума над решением поставленной проблемы.

Объяснительная гипотеза как предположение  о законе -- не единственный вид гипотез  в науке. Существуют также «экзистенциальные» гипотезы -- предположения о существовании  неизвестных науке элементарных частиц, единиц наследственности, химических элементов, новых биологических  видов и т.п. Способы выдвижения и обоснования таких гипотез  отличаются от объяснительных гипотез. Наряду с основными теоретическими гипотезами могут существовать и  вспомогательные , позволяющие приводить  основную гипотезу в лучшее соответствие с опытом. Как правило, такие вспомогательные  гипотезы позже элиминируются. Существуют и так называемые рабочие гипотезы, которые позволяют лучше организовать сбор эмпирического материала, но не претендуют на его объяснение.

Важнейшей разновидностью метода гипотезы является метод математической гипотезы, который характерен для наук с  высокой степенью математизации. Описанный  выше метод гипотезы является методом  содержательной гипотезы. В его рамках сначала формулируются содержательные предположения о законах, а потом  они получают соответствующее математическое выражение. В методе математической гипотезы мышление идет другим путем. Сначала для объяснения количественных зависимостей подбирается из смежных  областей науки подходящее уравнение, что часто предполагает и его  видоизменение, а затем этому  уравнению пытаются дать содержательное истолкование. Характеризуя метод математической гипотезы, С. И. Вавилов писал: Положим, что из опыта известно, что изученное  явление зависит от ряда переменных и постоянных величин, связанных  между собой приближенно некоторым  уравнением. Довольно произвольно видоизменяя, обобщая это уравнение, можно  получить другие соотношения между  переменными. В этом и состоит  математическая гипотеза или экстраполяция. Она приводит к выражениям, совпадающим  или расходящимся с опытом, и соответственно этому применяется дальше или  отбрасывается.

Специалист по методологии науки  И. В. Кузнецов попытался выделить различные  способы видоизменения исходных уравнений в процессе выдвижения математической гипотезы: 1) изменяется тип, общий вид уравнения; 2) в уравнение  подставляются величины другой природы; 3) изменяется и тип уравнения, и  вид величины; 4) изменяются предельные граничные условия. Все это дает основание и для типологии  метода математической гипотезы.

Сфера применения метода математической гипотезы весьма ограничена. Он применим прежде всего в тех дисциплинах, где накоплен богатый арсенал  математических средств в теоретическом  исследовании. К таким дисциплинам  прежде всего относится современная  физика. Метод математической гипотезы был использован при открытии основных законов квантовой механики. Так, Э. Щредингер для описания движения элементарных частиц за основу взял волновое уравнение классической физики, но дал иную интерпретацию его членов. В итоге был создан волновой вариант  квантовой механики. В. Гейзенберг и  М.Борн пошли в решении этой задачи другим путем. Они взяли за исходный пункт в выдвижении математической гипотезы канонические уравнения Гамильтона из классической механики, сохранив их математическую форму или тип  уравнения, но ввели в эти уравнения  новый тип величин -- матрицы. В  результате возник матричный вариант  квантово-механической теории.

Метод гипотезы демонстрирует творческий характер научного исследования в процессе открытия новых законов, принципов  и создания теорий.

Правила метода гипотезы не предопределяют однозначно результатов исследования и не гарантируют истинности полученного  знания. Именно творческая интуиция, творческий выбор из многообразия возможных  путей решения проблемы приводит ученого к новой теории. Теория не вычисляется логически и не открывается, она создается творческим гением ученого и на ней всегда лежит печать личности ученого, как  она лежит на любом продукте духовно-практической деятельности человека.

4. Гипотезы физике

Рассматривая проблемы фундаментальных  физических теорий, нам пришлось изучить  и проанализировать более 300 книг и  статей по философии естествознания. Это была достаточно трудная работа. Причины в том, что некоторые  философские исследования «растекаются мыслью по древу». Концы мыслей теряются в тонких ветвях за плотной листвой  цитат и рассуждений. В других работах авторы совершают титаническую работу по историческому анализу, приводя  и сопоставляя многочисленные точки  зрения, и это только ради того, чтобы  обосновать общеизвестное положение. Цитирование не есть доказательство. Оно является иллюстрацией. В этой статье мы хотели избежать упомянутых недостатков, руководствуясь философским  положением: «истина всегда конкретна».

1. Конкретность научной истины

Давно уже существует философский  тезис: «Научная истина всегда конкретна». Этот тезис имеет два аспекта.

Первый аспект. Конкретность научной  истины означает, что любая гипотеза или научная теория, любое определение  научных терминов (частно-научных  категорий) всегда имеют пределы  своей применимости. Когда мы используем их вне этих пределов, мы рискуем  получить ошибочный результат или  ложную интерпретацию явлений. Развитие фундаментальных теорий преследует цель постоянно расширять эти  границы, совершенствуя фундаментальные  теории.

Второй аспект. Он непосредственно  связан с первым аспектом. Развитие научного знания в форме теорий всегда предполагает уточнение и увеличение объема наших знаний. Новая теоретическая  или экспериментальная информация, во-первых, отвергает какие-либо ошибочные  представления существующих теорий. Благодаря этому сужаются границы  применимости уже существующих теорий. Во вторых, новая информация позволяет  дополнить позитивную часть прежних  представлений новыми гипотезами и  теориями. Они, в свою очередь, дают возможность расширить пределы  достоверного знания. Постоянное развитие фундаментальной науки уточняет или отвергает существующие представления. В этом смысле научная истина есть процесс познания, который никогда  не прекращается. Но он фиксирован для  каждого периода развития науки.