После «Структуры научных революций»

Кун Томас

Я не хочу сказать, что такой способ подразделения механики верен, а Снид ошибается. Можно предполагать, что значение его аргументов не зависит от выбора между двумя представлениями. Мое интуитивное представление о том, что должно считаться теоретическим, выражается предположением, что функция или понятие являются теоретическими относительно данного применения, если для их введения требуется другая теория. То, что функция, подобная силе, может также считаться теоретической для всей теории, тогда объяснялось бы способом ее вхождения в большую часть применений теории. Тогда некоторая функция или понятие могут быть теоретическими в одних применениях теории и нетеоретическими –

в других. Такой результат не вызывает у меня беспокойства. Фактически к нему пришли уже давно, когда отказались от надежды найти нейтральный язык наблюдения.

К этому я добавил бы, что большую часть наиболее ценного в подходе Снида можно сохранить, не решая проблемы демаркации, поставленной современной формой его формализма. Однако другие важные использования этого формализма предполагают различия иного сорта, и критерии, необходимые для них, требуют дополнительных уточнений.

При обсуждении развития теории во времени Снид и Штегмюллер неоднократно ссылаются на различие между теорией-ядром (theory-core) и расширенной теорией-ядром (expanded-theory-core). В первую входит базисная математическая структура теории – второй закон Ньютона в случае классической механики – вместе с принуждениями, управляющими всеми применениями теории. Расширенное ядро вдобавок содержит некоторые специальные законы, нужные для специальных применений, например, закон упругости Гука, а также специальные принуждения, которые применяются только при использовании этих законов.

Два человека, принимающие различные ядра, фактически придерживаются двух разных теорий. Если же они оба верят в некоторое ядро и в его образцовые применения, они будут сторонниками одной и той же теории, даже если их убеждения относительно ее возможных расширений сильно расходятся. Те же самые критерии принятия одной и той же теории справедливы для отдельных индивидов в разные периоды времени [164] .

Короче говоря, ядро является структурой, которая, в отличие от расширенного ядра, не может быть устранена без одновременного устранения всей теории. Поскольку применения теории (возможно, кроме тех, которые появились вместе с ней) зависят от специально избранных расширений, то провал эмпирического утверждения дискредитирует только расширение, а не ядро, следовательно, не саму теорию.

Способ, посредством которого Снид и Штегмюллер применяют этот результат для экспликации моих воззрений, очевиден. Ясны также основания их утверждения о том, что некоторые изменения ядра теории соответствуют эпизодам, которые я назвал научными революциями. Как уже было сказано, я считаю, что утверждения подобного рода допустимы, однако в их современной формулировке чувствуется привкус порочного круга. Для его устранения требуется сказать гораздо больше о том, как установить, принадлежит ли конкретный элемент структуры, используемый для применения теории, ядру теории или его конкретному расширению.

Хотя я затрагиваю этот вопрос, опираясь только на свою интуицию, его важность можно обосновать рассмотрением примера, к которому обращаются Снид и Штегмюллер.

Допустим, сила тяготения изменяется обратно пропорционально кубу расстояния между телами или что сила упругости является квадратичной функцией перемещения. Тогда мир был бы иным, однако ньютоновская механика оставалась бы и механикой, и ньютоновской. Следовательно, закон упругости Гука и закон гравитации Ньютона принадлежат расширениям классической механики, а не ее ядру, определяющему самотождественность теории. С другой стороны, второй закон движения Ньютона следует отнести к ядру теории, поскольку он играет существенную роль в содержании конкретных понятий массы и силы, без которых механика не была бы механикой Ньютона. Таким образом, второй закон является существенным для всей традиции механики, восходящей к работе Ньютона.

А что

можно сказать о третьем законе Ньютона – о равенстве действия и противодействия? Снид, а вслед за ним и Штегмюллер относят его к расширенному ядру, видимо, потому, что физики конца XIX столетия считали его несовместимым с электродинамическими теориями, рассматривавшими взаимодействие между заряженными частицами и полями. Однако эта причина, если я правильно ее понял, как раз иллюстрирует то, что я назвал «привкусом порочного круга».

Необходимость устранения третьего закона была одним из множества конфликтов, обнаруженных в конце XIX века между механикой и электромагнитной теорией. Тем не менее некоторые физики продолжали считать третий закон, как и второй, существенным элементом классической механики.

Нельзя сказать, что они ошибались просто потому, что релятивистская и квантовая механика еще не заняла место классической механики. Если мы так скажем и будем настаивать, что ядро классической механики должно включать в себя только элементы, которые входили во все теории, называемые ньютоновской механикой на протяжении всего периода ее существования, то приравнивание изменения ядра к изменению теории становится тривиальностью. Аналитик, который, подобно некоторым физикам, чувствует, что специальная теория относительности была высшим достижением классической механики, а не ее преодолением, может обосновать свое мнение, включив в ядро элементы, общие для обеих теорий.

Я считаю: чтобы эффективно использовать формализм Снида для выделения и анализа случаев, когда теория изменяется вследствие замены, а не простого роста, нужно найти другие технические средства, позволяющие отличать элементы ядра от элементов расширений. Кажется, здесь нет принципиальных препятствий, тем более что обсуждение формализма Снида уже внесло важный вклад в достижение этой цели. Как мне представляется, необходима ясная и общая формулировка, в рамках формализма, некоторых широко распространенных интуитивных идей, две из которых были рассмотрены выше. Почему второй закон Ньютона является необходимым элементом механики, а закон гравитации таковым не является? На чем основывается наше убеждение в том, что релятивистская механика концептуально отличается от ньютоновской механики, а относительно механики лагранжиана и гамильтониана этого сказать нельзя [165] ?

В письме, содержащем ответ на более раннее указание этих трудностей, Штегмюллер высказал дополнительные идеи по поводу их преодоления. Быть может, полагает он, ядро нужно сделать настолько богатым, чтобы получить возможность оценивать теоретические функции. Второй закон Ньютона, продолжает он, необходим для этого, а третий закон и закон гравитации – нет.

Это именно то, что нужно, ибо идея Штегмюллера ведет к выполнению минимальных условий адекватности и полноты ядра. Кроме того, даже в таком предварительном виде она никоим образом не тривиальна, ибо ее систематическая разработка может заставить перенести третий закон Ньютона из расширения классической механики в ее ядро.

Не будучи специалистом в этих вопросах, я не вижу способа отличить инерционную массу от гравитационной (следовательно, отличить массу от веса или силы), не обращаясь к третьему закону.

Что же касается различий между классической и релятивистской механикой, замечания, содержащиеся в письме Штегмюллера, приводят меня к следующему предварительному выводу. Возможно, для этих двух теорий можно найти формально тождественные ядра, однако их тождество было бы кажущимся. Они должны были бы пользоваться разными теориями пространства – времени для спецификации своих нетеоретических функций. Идеи подобного рода должны выдвигаться, однако сама легкость их выдвижения уже внушает подозрение относительно их успешности.