После «Структуры научных революций»
Шрифт:
Начнем с количественного описания «силы». Студенты полностью овладевают данным количественным понятием, обучаясь измерять силу безменом или другим упругим прибором. Такие инструменты появились некогда в научной теории или практике еще до Ньютона, когда они унаследовали концептуальную роль, которую ранее играли чашечные весы. С этого времени они стали главными, по причинам скорее концептуальным, нежели прагматическим.
Использование безмена для демонстрации правильного измерения силы нуждается, как бы то ни было, в обращении к двум утверждениям, обычно считающимся законами природы. Одно из них – третий закон Ньютона, который утверждает, что сила, посредством веса воздействующая на безмен, равна и противоположно направлена силе воздействия безмена на вес. Другое – закон Гука, утверждающий,
Как и в случае первого закона Ньютона, эти термины впервые встречаются в изучении языка, когда они накладываются на примеры ситуаций, по отношению к которым используются. Эти соотнесения играют двойную роль, одновременно устанавливая, как должно употребляться слово «сила» и как ведет себя мир, наполненный силами.
Обратимся теперь к количественному описанию терминов «масса» и «вес». Оно особенно ясно иллюстрирует ключевой аспект процесса овладения словарем, который до того не был изучен. В этом отношении мое обсуждение терминологии Ньютона, вероятно, предполагает, что при наличии необходимого предварительного словаря студенты изучают термины, которые принадлежат определенному множеству примеров их употребления.
Может показаться, что эти единичные примеры создают необходимые условия для овладения этими терминами. На практике, однако, случаи такого рода очень редки. Как правило, существуют альтернативные наборы примеров, которые ведут к овладению одними и теми же терминами. И хотя обычно не имеет значения, с каким набором примеров был знаком индивид, существуют особые обстоятельства, в которых различия между этими наборами становятся очень важными.
В случае с «массой» и «весом» один из этих альтернативных наборов является стандартным. Он может возместить недостающие элементы как словаря, так и теории, и, возможно, таким образом, с него начинается процесс освоения словаря всеми студентами. Но логически могут существовать и другие примеры, и для большей части студентов они также играют роль.
Будем придерживаться стандартного пути, который сначала количественно описывает массу в виде того, что сегодня называют «инерциальной массой». Студентам представляют второй закон Ньютона – сила равна массе, умноженной на ускорение, – в качестве описания того, как в действительности ведут себя движущиеся тела, но в описании присутствует важнейшее употребление пока еще не вполне определенного термина «масса». Таким образом, этот термин и второй закон Ньютона выучиваются вместе, и закон может затем использоваться для установления недостающего измерения: масса тела пропорциональна его ускорению под воздействием известной силы. Для усвоения этого понятия аппарат центростремительной силы предоставляет определенно эффективный способ измерения.
Когда масса и второй закон введены таким образом в ньютоновский словарь, можно ввести закон гравитации как эмпирическую закономерность. Теория Ньютона применима к наблюдению неба, где проявления притяжения сравнимы с существующими между Землей и телами, находящимися на ней. Взаимное притяжение между телами, таким образом, оказывается пропорциональным их массам, и эта эмпирическая закономерность может использоваться для объяснения недостающих аспектов ньютоновского термина «вес».
«Вес», как теперь представляется, обозначает относительное свойство, которое зависит от присутствия двух или более тел. Таким образом, он может, в отличие от массы, изменяться в зависимости от местоположения, к примеру, на поверхности Земли и Луны. Это различие могут отразить только пружинные весы, но не чашечные, используемые до этого (которые показывают один и тот же результат во всех положениях). То, что измеряется чашечными весами, – это масса, количество, зависящее только от тела и от выбора единицы измерения.
Ввиду того что обозначенный процесс устанавливает как второй закон, так и употребление термина «масса», он открывает прямые пути ко многим приложениям теории Ньютона [55] . Вот почему он играет ключевую роль при представлении словаря теории. Но он, как было отмечено ранее, не является необходимым для этой цели и редко функционирует в одиночестве.
Теперь
Это второй способ введения ньютоновских терминов «масса» и «вес». При их наличии второй закон Ньютона, пока еще отсутствующий компонент ньютоновской теории, может быть введен в качестве эмпирического положения просто как результат наблюдения. С этой целью вновь используется аппарат центростремительной силы, но не для того, чтобы измерять массу, как в первом случае, а скорее для установления отношения между приложенной силой и ускорением массы, прежде измеряемой посредством гравитации.
Эти два способа, таким образом, отличаются своими допущениями относительно природы, при помощи которых происходит овладение ньютоновскими терминами и тем, что оставляется для эмпирического открытия. В первом случае второй закон вводится как допущение, а закон гравитации эмпирически. Во втором они изменяют свой эпистемологический статус. В каждом случае один из законов, но только один, является как бы изначально встроенным в словарь.
Я не хотел бы называть эти законы аналитическими, поскольку контакт с природой был необходим для их первоначальной формулировки. Но все же им присуща некоторая необходимость, предполагаемая ярлыком «аналитический». Возможно, «синтетическое априори» будет здесь точнее.
Разумеется, существуют и другие пути овладения количественными понятиями «массы» и «веса». К примеру, можно ввести закон Гука одновременно с «силой», пружинным весам будет отведено измерение веса, а масса может измеряться в терминах периода вибрации веса на конце весов. На практике данные приложения теории Ньютона, как правило, вовлечены в процесс освоения ньютоновского языка, сведений о языке и сведений о мире в неразрывной взаимосвязи.
В этих обстоятельствах какой-то из примеров, приводимый в ходе освоения языка, может при случае быть скорректирован или заменен в свете новых наблюдений. Другие примеры будут обеспечивать стабильность словаря, сохраняя набор квазинеобходимых эквивалентов для терминов, первоначально введенных при изучении языка.
Тем не менее в действительности только определенное число примеров может быть отчасти изменено таким образом. Если слишком многие примеры нуждаются в корректировке, то в опасности находятся не только единичные законы или обобщения, но и сам язык, посредством которого они утверждаются. Однако угроза для словаря является и угрозой теории или законам, необходимым для ее усвоения и применения.
Могла бы ньютоновская механика пережить пересмотр второго или третьего закона, или закона Гука, или закона гравитации? Могла бы она пережить корректировку двух из них, или трех, или всех четырех? Это не те вопросы, которые сами по себе имеют отрицательный или утвердительный ответ. Скорее подобно витгенштейновскому «Можно ли играть в шахматы без королевы?» они представляют собой вопросы, на которые их создатель – Бог или когнитивная эволюция – не считал необходимым дать ответ [56] .
Что должен сказать человек, столкнувшийся с созданием, вскармливающим молоком своих детенышей и откладывающим яйца? Млекопитающее оно или нет? Бывают обстоятельства, когда, как говорит Остин, «мы не знаем, что говорить. Слова подводят нас» [57] . Такие обстоятельства, если они длятся довольно долго, порождают новый локальный словарь, позволяющий дать ответ, но на немного иной вопрос: «Да, животное является млекопитающим» (но быть млекопитающим означает здесь не то, что означало раньше). Новый словарь открывает новые возможности, которые не допускались употреблением старого словаря.