Естественнонаучная картина мира. Часть 1. Естествознание – комплекс наук о природе

Одинцова Наталия

Этот и многие другие примеры показывает, что в науке возможны ошибки, но сама природа научного знания такова, что рано или поздно они обнаруживаются. В этом разница между учеными и псевдоучеными, уверенными в своей непогрешимости. В истории не было случая, чтобы астрологи или телепаты опровергли сами себя по какому-либо событию.

Еще одним необходимым условием научности знания выступает критерий непротиворечивости. Он означает, что в ходе научного исследования недопустимо одновременное утверждение взаимоисключающих посылок. В рассуждениях и выводах ученых обязательно должны соблюдаться основные законы логики. Так, не может быть признано научным положение, из которого

одновременно выводится положение «А» и его отрицание «не А». Нарушение этого требования приводит к разрушению теории, так как в ней оказывается возможным любое утверждение. Критерий непротиворечивости означает, что теоретические рассуждения должны быть последовательными и лишенными противоречий.

Заметим, что на эмпирическом уровне познания критерий непротиворечивости не является обязательным. Это объясняется тем, что эмпирическое познание подразумевает исследование различных объектов или различных свойств одного объекта, которое дает результаты, которые, казалось бы, противоречат друг другу. Однако эти противоречия всегда преодолеваются на уровне теории.

Например, счетчик Гейгера фиксирует корпускулярные свойства фотонов, а радиотелескоп – их волновые свойства. На первый взгляд, эти эмпирические исследования дают противоречащие друг другу знания о природе микромира. Однако на теоретическом уровне это противоречие решается путем введения принципа корпускулярно-волнового дуализма, соотношений неопределенности В. Гейзенберга, принципа дополнительности Н. Бора и других положений квантовой механики.

Еще одно важнейшее требование, предъявляемое к научным знаниям – критерий проверяемости теорий и гипотез. Он означает необходимость проверки того или иного высказывания на истинность с помощью подтверждения фактами (верификации).

Этот критерий нельзя понимать слишком буквально и требовать, чтобы каждое утверждение в рамках той или иной теории допускало непосредственную экспериментальную проверку. Верификация может быть как прямой, так и косвенной. Теория представляет собой иерархическую систему, в которой утверждения нижнего уровня (следствия) логически вытекают из основных положений. Поэтому наиболее общие принципы и законы проверяются косвенно путем вывода из них утверждений, которые можно сравнить с данными наблюдений или экспериментов.

В ходе вывода можно получить следствия, которые известны на момент построения теории, то есть объяснить известные факты, или же предсказать нечто новое. Объяснить одни и те же факты можно на основе многих гипотез, поэтому особое значение имеет предсказательная сила гипотезы или теории.

Так, на основе электродинамики Максвелла можно объяснить огромный круг электрических, магнитных, электромагнитных и световых явлений, но главный довод в пользу истинности этой теории – предсказание электромагнитных волн, которое нашло блестящее экспериментальное подтверждение в опытах Г. Герца (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Опыт Г. Герца

Предсказания пытаются делать не только ученые. Но есть существенная разница в предсказаниях ученых и псевдоученых, например, астрономов и астрологов. Астрономические законы И. Кеплера позволяют однозначно предсказать положение планет Солнечной системы в любой момент времени с поразительной точностью (рис. 1.14). Можно направить телескопы в точку с указанными координатами и убедиться в справедливости предсказаний. Со времен открытия этих законов на протяжении более 400 лет такие наблюдения неоднократно проводились и проводятся

учеными и любителями астрономии, и не было ни одного случая расхождения с предсказанным положением планет.

Рис. 1.14. Законы Кеплера

Астрологи пытаются подражать ученым, активно пользуются информационно-компьютерными технологиями и наукообразной терминологией. Но они не могут сделать главного – дать точные и однозначные предсказания. Не случайно, сами астрологи никогда не занимаются проверкой своих предсказаний. А проверка «со стороны» всегда обнаруживает, что даже при всей расплывчатости астрологических гороскопов, никаких совпадений между их предсказаниями и реальностью нет. Причем характеристики людей, данные разными астрологами, сильнейшим образом расходятся между собой и оказываются не точнее, чем характеристики, составленные людьми, не знакомыми с астрологией.

Иногда возражают, что и сам И. Кеплер занимался астрологией. Однако надо учесть, что это было в далеком XVII веке, а также обстоятельства жизни ученого, которые вынуждали его зарабатывать себе на жизнь этим ремеслом. Но отношение к астрологии он высказал совершенно определенное: «Конечно, эта астрология – глупая дочка; но, боже мой, куда бы делась ее мать, высокомудрая астрономия, если бы у нее не было глупенькой дочки. Свет ведь еще гораздо глупее и так глуп, что для пользы своей старой разумной матери глупая дочь должна болтать и лгать».

Критерии, которыми руководствуются ученые в своей работе. Кроме обязательных критериев выделяют еще несколько второстепенных, которые, однако, тоже важны и служат ориентирами для ученых в ходе научных исследований. К ним относят критерии простоты, красоты и фальсификации.

Критерий простоты предупреждает ученых о том, что не надо прибегать к сложным объяснениям там, где есть простые. Кратко его можно сформулировать так: «Не преумножайте сущности сверх необходимости». Этот методологический принцип называют так же «бритва Оккама».

Уильям Оккама – английский философ и богослов XIV века, один из самых известных философов своего времени. В одной из своих книг он сформулировал этот принцип, предложив «сбривать» лишнюю сложность в аргументации, отсюда и название – бритва Оккама.

Например, можно объяснить движение планет Солнечной системы следующим образом: «У каждой планеты есть свой ангел, который толкает ее по орбите». Но сразу же возникает много вопросов: сколько ангелов, почему они толкают планеты именно с этой скоростью, в этом направлении, как они согласуют свои действия между собой и т.п. Намного проще (меньше сущностей) объяснить движение планет на основе закона Всемирного тяготения. Одна единственная формула (математическое выражение закона) позволяет ответить на все вопросы, касающиеся механики планетной системы путем вывода из нее следствий.

Пусть требуется объяснить происхождение необычного светящегося объекта в ночном небе. Можно, конечно, предположить, что это НЛО – космический корабль с пришельцами. Но такое объяснение требует многих дополнительных допущений: инопланетяне существуют, они способны создавать космические аппараты и управлять ими, за время своей жизни они могут добраться до Земли (или умеют размножаться во время космического путешествия), они способны противостоять космической радиации, при таком уровне технического развития они отчего-то не могут сделать свой корабль невидимым и т.п. Ученый всегда выберет более простую гипотезу: это была планета Венера (наиболее частое объяснение НЛО), запуск космического аппарата, погодный зонд и т.п. (рис.1.15).