Введение в логику и научный метод

Коэн Моррис Р.

Ниже мы обсудим формальные условия, которые должна выполнять удовлетворительная гипотеза. На данном этапе читателю следует отметить, что для решения проблемы периодических разливов Нила Геродот рассмотрел три гипотезы (помимо своей собственной). Последнюю он принял только после того, как отбросил три первые. На самом деле все четыре объяснения являются ложными. Однако, несмотря на это, процедура, которой следовал Геродот, отвергая одни гипотезы и принимая другие, до сих пор представляет модель научного метода.

Важность гипотезы в направлении исследования может быть проявлена с еще большей ясностью, если мы еще раз проанализируем распространенный совет: «Пусть факты говорят

сами за себя». Чем являются факты и которые из них нам следует изучать? Геродот мог бы наблюдать за разливами Нила до бесконечности и все равно не обнаружить в самом факте разлива требующихся ему повторяющихся связей, например, связи между разливами и выпадением осадков в Центральной Африке. Решение стоящей перед ним проблемы могло быть обнаружено только в случае открытия неизменной связи между разливами Нила и некоторым другим фактом. Но каким другим фактом? Число других фактов бесконечно, и простое наблюдение за Нилом могло бы никогда не позволить обнаружить ни этого другого факта, ни типа его связи с разливом. Факты для изучения необходимо отбирать на основании некоторой гипотезы.

Для того чтобы гипотеза могла направлять исследование, необходимо, чтобы одни факты рассматривались в ней как значимые, а другие – нет. На практике Геродот не смог бы исследовать отношения между разливами Нила и всеми другими классами событий. Сама по себе подобная задача рассматривалась бы им как абсурдная, поскольку большинство из этих других фактов, таких, как количество молитв, возносимых египтянами ежедневно, или число чужеземцев, ежегодно посещающих долину Нила, Геродот считал нерелевантными.

Однако что имеется в виду, когда утверждается, что одни гипотезы выражают «релевантную» связь фактов, а другие нет? Геродот мог бы объяснить, что таяние снегов является релевантным фактом относительно поведения Нила потому, что, согласно имеющемуся ранее знанию, можно утверждать, что таяние снегов с большим или меньшим постоянством связано определенным образом с объемом воды в реках. Но число приезжих в долине Нила нерелевантно относительно поведения Нила, поскольку неизвестно отношение между изменениями числа приезжих в определенную местность и изменениями объема воды в реках. Гипотеза считается релевантной для данной проблемы, если она выражает определенные виды связей между набором фактов, среди которых присутствует и изучаемый факт; во всех остальных случаях гипотеза считается нерелевантной.

Нельзя сформулировать правила, по которым можно «натолкнуться» на релевантную гипотезу. В процессе последующих исследований может быть обнаружено, что любая гипотеза, считающаяся релевантной, на самом деле таковой не является. Или же нам может казаться, что определенные факты релевантны для некоторой проблемы, но в результате дальнейшего исследования обнаружится обратное. Не имея знания об исследуемой предметной области, мы не можем обоснованно судить о релевантности тех или иных факторов.

Из сказанного следует, что ценные предположения относительно способов решения проблемы могут исходить только от тех, кто знаком с типами связей, имеющими место в исследуемой предметной области. Таким образом, маловероятно, что объяснение периодических разливов Нила посредством ссылки на сильные дожди может быть предложено тем, кто заранее не знаком с существующим отношением между осадками и разливами рек. Поэтому гипотезы, предлагаемые исследователями в качестве объяснений, по крайней мере, отчасти являются производными от знания, которым исследователи обладали заранее.

§ 3. Дедуктивное развитие гипотез

Теперь проанализируем еще раз проведенную Геродотом процедуру уже в терминах установленных

нами различий.

Поиск объяснения поведения Нила был поиском общего правила, в котором утверждалась бы универсальная связь между фактами определенного вида и некоторыми фактами другого вида. Задача Геродота заключалась в том, чтобы показать, что общее правило, предложенное ему в виде гипотезы, было в действительности применимо для конкретной рассматриваемой проблемы. Каким образом он ее достигал?

Аргумент, использованный Геродотом для отвержения первой теории, может быть сформулирован следующим образом. Защитник этой теории предлагает свой аргумент:

Если дуют этесийские ветры, то Нил разливается (общее правило). Нил разливается в течение ста дней, начиная с летнего солнцестояния (наблюдаемый факт).

Этесийские ветры дуют, начиная с летнего солнцестояния (выведенное событие).

Разумеется, данное умозаключение является необоснованным. Однако его защитник может утверждать, что подобное рассуждение представляет предположительный вероятностный вывод, в котором заключение является вероятным при данных условиях. Геродот показывает, что это не так. Он указывает на то, что мы можем привести примеры событий, когда уровень воды в Ниле поднимается (наблюдаемое событие), а этесийские ветры не дуют. Подобный случай, разумеется, не объясняется приведенным правилом. Поэтому Геродот заключает, что гипотеза о ветрах не всегда объясняет разлив реки. Однако на этом он не останавливается, поскольку защитнику данной теории может показаться достаточным и такой предлагаемый ей непостоянный результат. Далее Геродот показывает, что логические следствия теории эстетийских ветров противоречат известным фактам. Для этого он указывает на некоторые следствия, которые имплицируются данной теорией. Он продолжает свой аргумент:

Если этетийские ветры обусловливают разлив, то и другие реки должны вести себя подобно Нилу (выработанное правило).

Эти другие реки не выходят из берегов (наблюдаемый факт).

Этетийские ветры на постоянной основе не обусловливают разливы.

Данное следствие представлено смешанным условным силлогизмом. Геродот, таким образом, показал, что теория эстетийских ветров не может рассматриваться как удовлетворительное объяснение проблемы. Отвержение первой теории Геродоту пришлось осуществлять дедуктивно. Важность данного шага становится более ясной, если проанализировать его отвержение третьей теории. Ее можно сформулировать так: если в центре Африки имеет место периодическое таяние снегов, то Нил будет периодически разливаться. Геродот отвергает это объяснение не потому, что он может непосредственно наблюдать отсутствие снега в Центральной Африке, а потому, что он может наблюдать предполагаемые следствия того, что Центральная Африка является жаркой страной. А поскольку он отвергает возможность выпадения снега в теплых странах, то он также и отвергает теорию таяния снегов как причины поведения Нила. Сформулируем в частичном виде его аргумент еще раз:

Если из определенной местности дуют жаркие ветры, то сама эта местность является жаркой (общее правило).

Горячие ветры дуют из центра Африки (наблюдаемый факт).

В центре Африки жарко (выведенный факт).

Если на определенной территории выпадает снег, то там не может быть жаркого климата (правило).

Центральная часть Африки является жарким местом (выведенный факт из предшествующего умозаключения).

Снег не выпадает в центральной части Африки (выведенный факт).