Проблеми современой наукової методології
Прудніков В. М., Неділько В. І., Хунджуа А. Г.
«Експеримент не може підтвердити теорію, він може лише спростувати її».
А. Ейнштейн
У всі часи завдання науки була незмінна - вивчення світобудови з метою виявлення існуючих закономірностей, що саме по собі вже передбачає існування таких закономірностей і пізнаваність світу. Історія науки переконливо говорить про правильність такого підходу, а відкриті їй закони свідчать про красу і гармонію природи і людини. Як же вийшло, що наука відмовилася від властивих їй протягом століть уявлень про розумне Творця, як джерелі гармонії та краси, на користь випадкового процесу самозародження і еволюційного розвитку матерії від неживої до живої, і далі аж до людини?
Протягом століть не раз виникали «неспростовні докази» примітивності, алегоричності або просто неправильності біблійних текстів. Проте з часом виявлялося, що причина несумісності віри в Бога і Святого Письма з науковими знаннями - в однобічності, неповноту, а іноді і просто в неправильності останніх. Прикладами пішли наукових теорій можуть служити, наприклад: небулярная гіпотеза войовничого атеїста Лапласа про походження Сонячної системи і Землі або ідеї про нескінченність Всесвіту в просторі і часі, засновані на механістичному детермінізм.
Результати, яких досліджень можуть прийти в суперечність з біблійними уявленнями? Самі по собі закони фізики, хімії та біології не можуть говорити на користь однієї з доктрин, богословської чи атеїстичної. Суперечності виникають на рівні побудови загальних теорій, а вірніше сказати гіпотез. У свою чергу побудова теорій і гіпотез пов'язане з трактуванням експериментальних даних, залучення тих чи інших законів, створення певних моделей - все це носить відбиток суб'єктивізму і нерідко виходить за рамки наукового методу пізнання.
Проаналізуємо з цієї точки зору методологію науки, по можливості в процесі її історичного розвитку.
Історія методології
Історія методології сходить до Античному світу. Сократ, який жив у V ст. до Р. Хр. розумів важливість методології в пізнанні і розробив свій метод питань і відповідей - метод Сократа (недарма Сократ вважається великим учителем, а серед його учнів зріс Платон). Сократ вірив в єдиний Божественний Дух, безсмертя душі, суд і відплата у загробному житті. Його віра суперечила державної, і влада, звинувативши його в розбещенні молоді своїми ідеями, засудили до отруєння болиголовом.
Платон також вірив в безсмертя душі і визнавав можливість пізнання через одкровення.
Історія будь-якої гілки науки не обходиться без Аристотеля. Не є винятком і методологія, внесок Аристотеля в яку складається, перш за все, в розробці логіки. Завдання цієї науки Аль-Фарабі (арабський філософ Х століття, коментатор Арістотеля) трактував як «мистецтво», що веде розум до правильного мислення, щоразу, коли існує можливість помилки, і яке вказує на всі обережності проти омани щоразу, коли робиться якийсь або висновок за допомогою розуму.
Щоб створити міцну основу для практичного мислення, Арістотель зробив спробу проаналізувати мовні форми та дослідити формальну структуру процесу виведення і висновків незалежно від їх змісту. Дослідження Аристотеля зводилися до того, щоб знайти такі форми міркувань, які при правильному їх використанні не порушували б істинності вихідних положень. Істинність розумілася не як певний абсолют. Ідея була інша. Як будувати міркування, щоб вони лише підтримували вихідне положення (у його істинності треба було переконати опонентів), а не спростовували його.
Логіка Арістотеля спиралася на такі положення:
1. Вихідні посилки міркування є істинними. При цьому ще раз наголошуємо: істинність ставив доводить свою правоту, тобто мова йшла про те, що посилки щирі для нього, на його думку, а не абсолютні.
2. Правильно застосовуються принципи від посилок до тверджень повинні зберігати істинність отриманих тверджень, тобто істинні посилки породжують справжні слідства.
Основні принципи, які виражають загальні вимоги, яким повинні задовольняти міркування і логічні операції з думками, щоб досягти істини раціональними методами, становили:
1. Принцип тотожності - в процесі міркування, вживаючи деякий термін, ми повинні вжити його в одному і тому ж сенсі, розуміти під ним щось певне. Хоча предмети, що у дійсності, безперервно змінюються, в поняттях про ці предмети виділяється щось незмінне. У процес міркування не можна змінювати поняття без спеціального застереження. Іншими словами, якщо міняєш сенс терміну, то обговоріть це, інакше будеш зрозумілий неправильно (наприклад, термін маса - позначає різний у фізиці, хімії, техніці, побуті і т. д.), тому потрібно точно знати, яке поняття виражено тим чи іншим словом або поєднанням.
2. Принцип несуперечливий вимагає, щоб мислення було послідовним; щоб, стверджуючи щось про щось, ми не заперечували того ж про те ж у тому ж сенсі, тобто, забороняє одночасно приймати деяке твердження та його заперечення. Суперечності в мовних контекстах іноді бувають неявними. Так, відомий вислів Сократа "Я знаю, що я нічого не знаю" приховує у собі протиріччя.
3. Принцип виключеного третього вимагає не відкидати висловлювання і його заперечення. Вислів "А" і заперечення "А" не можна відкидати одночасно, тому що одне з них обов'язково істинно, оскільки довільна ситуація або має, або не має місця в дійсності. Згідно з цим принципом потрібно уточнювати наші поняття так, щоб можна було давати відповіді на альтернативні запитання. "Сонце зійшло або не зійшло?" Треба домовлятися вважати, наприклад, що Сонце зійшло, якщо воно все піднялося над горизонтом (або трохи здалося з-за обрію), але що-небудь одне! Уточнивши поняття, ми можемо сказати про двох судженнях, одна з яких є запереченням іншого, що одне з них обов'язково істинне.
4. Принцип достатньої підстави вимагає, щоб будь-яке твердження було в якійсь мірі обгрунтовано, тобто істинність тверджень не можна приймати на віру. Судження, з яких виводиться твердження при його обгрунтуванні (якщо вважати правила логіки даними) називаються підставами, тому даний принцип називається принципом достатньої підстави, що означає: підстав має бути достатньо для виведення з вихідних посилок висловленого твердження.
Ця, так звана формальна логіка, проіснувала в практично незмінному вигляді з часів Аристотеля до нашого часу. На початку ХХ століття була розвинена символічна, або математична логіка про корисність, яку говорив ще Лейбніц: "Єдиний засіб поліпшити наші умовиводи - зробити їх, як у математиків наочними, так щоб помилки знаходити очима, і, якщо серед людей виникає суперечка, необхідно сказати "Порахуємо!" і тоді без особливих формальностей можна буде побачити хто правий ". Його ідея була реалізована на початку ХХ століття.
Отже, істинність висновків визначалася відповідністю виведення певних правил і істинністю вихідних посилок. А істинність вихідних посилок визначалася думкою автора міркувань. На цьому увагу не загострювали, і поступово розум і логічне мислення стали вважати генератором істин.
Уявлення, що мислення людини раціонально, що всі міркування людини мають словесні посилки невірно. Раціональний компонент у мисленні займає обмежене місце, а словесний - тільки відведену йому частину. Існують емоційні міркування, які породжуються на основі прихованих аналогій і асоціацій, і не описуються раціональними логічними схемами.
Поети та письменники логіку сприймали своєрідно, або не сприймали зовсім. У своїх творах вони критикували вузькість логічних схем:
"Як на мене корисно було б для вас
Курс логіки пройти: в її межах
Почнуть зараз дресирувати ваш розум,
Тримаючи його в їжакових рукавицях,
Щоб тихо він без зайвих дум
І без порожнього нетерпенья
Вповзав по сходах мислення,
Щоб криво і навскіс по всіх шляхах,
Він не кидався там і сям.
Потім вселять вам, заради тієї ж мети,
Що в нашому житті всюди, навіть в тому,
Що перш відразу робити ви вміли, -
Як, наприклад, питво, їжа, -
Потрібна команда "раз, два, три" завжди.
Так фабрикують думки ... "
З іншого боку, наука повинна грунтуватися на мові, як на єдиному засобі передачі повідомлень, тому там, де проблема однозначності має основне значення, необхідні логічні схеми.
Як писав В. Гейзенберг: "У природознавстві ми намагаємося одиничне вивести із загального: одиничне явище має бути зрозуміло як наслідок простих загальних законів. Ці загальні закони, коли вони формулюються у мові, можуть містити лише деякі деякі поняття, бо, в іншому випадку, закони були б не простими і загальними. З цих понять повинно бути виведено далі нескінченне різноманіття можливих явищ, і при цьому не тільки якісно і наближено, але й величезною точністю до кожної деталі. Ясно, що поняття буденної мови, певні настільки нечітко і неточно, ніколи не дозволили б зробити такий висновок. Якщо із заданих посилок слід ланцюг висновків, то загальне число можливих членів в ланцюзі залежить від точності посилок. Тому в природознавстві основні поняття загальних законів повинні бути визначені з граничною точністю, а це можливо тільки за допомогою математичної абстракції ".
Повернемося, однак, від Аристотеля. Раціоналізм Аристотеля привів його до заперечення платонівської концепції про можливості пізнання через одкровення. У цьому він поділяв погляди Емпедокла про пізнання за допомогою п'яти почуттів - зору, слуху, нюху, дотику і смаку. Така позиція обмежувала рамки пізнання об'єктами фізичного світу. Аристотель накопичив і упорядкував величезні на ті часи знання з різних наук, його пояснення дуже логічні і раціоналістично.
Науковий метод Аристотеля включав в себе логічні побудови і звернення до авторитетів (наприклад, планети знаходяться в досконалої надлунного області і тому повинні рухатися по досконалим траєкторіях - окружностях). На основі цього методу в своїх творах «Про душу», «Фізика», «Метафізика» Арістотель дав повне пояснення дійсності без жодної згадки про Бога.
Однак саме панування раціоналістичного методу Аристотеля в системі пізнання затримало розвиток наукового мислення на величезний період часу, протяжністю майже в 2000 років. Вчення «перипатетиків», побудоване на ідеях Аристотеля, було визнано навіть офіційною доктриною Римсько-католицької церкви. Затвердження нових методів природничо-наукового пізнання пов'язане з іменами Ф. Бекона, Р. Декарта, Г. Галілея, І. Ньютона.
Галілей, відмовився від суто раціоналістичного вивчення природи і став максимально використовувати спостереження і експеримент, чому сприяло винахід ним телескопа, а потім і годин. Разом з англійським мислителем Френсісом Беконом Галілей вважається основоположником індуктивного методу - головний метод наукового дослідження. Науковий метод індукції включає:
1. Збір та накопичення емпіричних даних.
2. Індуктивне узагальнення накопичених даних з формулюванням гіпотез і моделей.
3. Перевірку гіпотез експериментом на основі дедуктивного методу - логічно правильного виведення з аксіоматично припущення, правильність якого недовідна в рамках гіпотетико-дедуктивного методу.
4. Відмова від невідповідних моделей і гіпотез та оформлення відповідних в теорії.
Таким чином, побудова наукової теорії припускає, що на основі первинних спостережень висувається гіпотеза, потім ставиться перший експеримент для перевірки цієї гіпотези (яка може коригуватися по ходу експериментів), потім досліди ставляться один за іншим, поки всі вони не будуть задовільно пояснюватися в рамках єдиної теорії.
Цей метод настільки зрозуміла, що виникає думка, що вчені завжди його дотримуються. Однак це не так - у багатьох випадках, коли проводити експерименти важко або навіть принципово неможливо, сумнівні гіпотези зводяться в ранг теорії. Прикладом тому служать такі принципово непроверяемой і не спостерігаються «теорії» як дарвінізм, «теорія» великого вибуху, «теорії» еволюції Землі і походження Сонячної системи.
Іншим методом пізнання керувався у своїх роботах Декарт. У книзі «Міркування про метод» на противагу схоластиці, панівною тоді в філософії, Декарт сформулював принципи наукового пізнання світу. Основу наукового методу він бачить в логічних побудовах, які на додаток до завжди недосконалим експериментів можуть встановити істинні зв'язку між явищами. Основні положення свого раціоналістичного методу пізнання Декарт виклав у вигляді чотирьох правил. Декарт заперечував першорядне значення досвіду і в пізнанні слідував дедуктивного методу: від аксіом науки (вроджені ідеї) до логічних наслідків (теоремам, або законам). Все в світі відбувається за законами і сам Всесвіт у Декарта розглядається як механізм, керований математичними законами, а Богові відводиться роль Творця матерії і руху.
Проблеми сучасної методології як науки
Індуктивний метод Бекона - Галілея і дедуктивний метод Декарта займають центральне місце в сучасній методології, яка тезово може бути сформульована таким чином:
1. Наука виходить з можливості раціонального осягнення світу.
2. Наука шукає об'єктивні знання про світ.
3. Основою науки і критерієм її істинності є експеримент.
Вважається, що процес пізнання має включати:
- Поєднання дедуктивного та індуктивного методів пізнання.
- Застосування логічного і масштабного редукціонізму (у формулюванні Декарта: пізнання складного явища зводиться до поділу на частини і вивчення їх окремо).
- Можливість поділу об'єкта і суб'єкта спостереження у процесі експерименту (дотримується в класичному експерименті).
Ці принципи не викликають сумнівів, але вони часто призводять до спроб абсолютизувати можливості науки та її роль науки в сучасному суспільстві. У результаті в суспільстві популярні засновані по суті тільки на вірі твердження, що звучать приблизно так:
- Можливості раціонального осягнення світу - безмежні, тобто наука здатна пояснити все, в тому числі може відповісти не тільки на питання як, але і на питання чому;
- Об'єктивна наукова істина - єдино повноцінна;
- Реально існує лише те, що можна виявити методами експериментальної науки (органами почуттів і приладами).
Не кожен може відразу виявити суттєву відмінність між цими твердженнями (жорстко нав'язувані засобами масової інформації) та принципами наукової методології. Помиляються, в тому числі і багато членів наукового співтовариства, що вже казати про представників інших професій. Прямим наслідком неправильного бачення можливостей науки є й абсолютизація ролі логіки і математики у наукових дослідженнях.
Більшість людей не знає або не бачать різниці, в тому, що дійсно встановлено наукою, а що лише пропонується в якості гіпотези, або являє собою спрощену модель явища. І головна причина цього в нерозумінні різниці між науковим законом, теорією і гіпотезою. Наведемо відповідні визначення.
Закон - стійке, повторюване співвідношення між явищами в природі і суспільстві.
Теорія - внутрішньо несуперечлива система основоположних ідей і законів, що дає цілісне уявлення про істотні зв'язки в розглянутому безлічі об'єктів. Науковими теоріями, що витримали перевірку часом, є класична механіка, електродинаміка, молекулярно-кінетична теорія і термодинаміка, квантова механіка, класична і квантова статистика, електронна теорія металів, спеціальна теорія відносності, теорія хімічного зв'язку, теорія валентності та електрохімічної дисоціації, генетика, і т . д. У багатьох теоріях можна виділити основні закони, що складають ядро теорії. Наприклад, у класичній механіці це - три закони Ньютона, закон всесвітнього тяжіння, закони збереження; в електродинаміці - закон Кулона і закон електромагнітної індукції Фарадея, в генетиці - закони Менделя. Проте не всі «теорії» такими є - в першу чергу, це відноситься до багатьох космологічним побудов (теорія великого вибуху, інфляційна теорія), теорії біологічної еволюції, теоріям походження Землі і Сонячної системи. Всі вони є лише гіпотезами, правдоподібними або не дуже.
Гіпотеза - можливе судження про закономірного зв'язку явищ. Її роль у науковому пізнанні велика: гіпотеза з'являється на етапі узагальнення накопичених даних, з можливістю згодом набути статусу теорії. Але для цього вона повинна витримати експериментальну перевірку.
Роль експерименту у перевірці гіпотез і теорій роз'яснює знаменитий вислів А. Ейнштейна: «Експеримент не може підтвердити теорію, він може лише спростувати її». Саме тому, якщо існують експериментальні факти (хоча б один), які не вписуються в наукову концепцію, її не можна зводити в ранг теорії.
Важливим моментом є сама можливість перевірки гіпотези. Буває, що це неможливо принципово. Саме так йде справа з перевіркою (в рамках наукового методу) теорії великого вибуху і теорії біологічної еволюції. Ці та інші теорії унікальних процесів походження, які неповторні і не відтворювані, завжди будуть обмежені рамками гіпотез, тим більше що існує маса суперечать їм експериментальних фактів. Тут легко побачити і межі раціонального осягнення світу: далеке минуле, як і наше майбутнє, обмежено пізнавано і малюється досить туманно.
Розглянемо наступну тезу: «об'єктивна наукова істина - єдино повноцінна». Чи всі вчені дотримуються такої думки? У чому неповноцінність істин, отриманих крім наукового пізнання на підставі інстинкту, інтуїції або через одкровення, в тому числі і Божественне? Красномовно відповідає на останнє запитання один із творців квантової механіки англійський учений П. Дірак: «Більш важливою є стрункість якого-небудь рівняння, а не відповідність його експерименту ... Мабуть, для досягнення успіху, найбільш важливим є краса рівняння, а також володіння правильної інтуїцією »,« Фізичний закон повинен бути математично витонченим ». Як не дивно, сказано це людиною, що дотримується атеїстичного світогляду.
Зрозуміло, що ставлення до Божественного одкровення - це, перш за все, питання віри. Вчені атеїсти не хочуть вірити в Божественне одкровення, і схильні до перебільшення можливостей науки. Ось слова англійського математика і філософа Б. Рассела «Наше знання має бути отримано виключно науковими методами, і те, що наука не може відкрити, людство не може знати». Проте можливості раціоналістичного пізнання обмежені - недарма ж жодна з філософських систем не була визнана всім людством - мабуть спираючись лише на людський розум, такі побудови неможливі і ймовірно слід вдаватися і до інших джерел інформації - Божественному одкровенню.
З точки зору вчених-християн: наука - форма поклоніння Богові шляхом побожного вивчення Його творіння, а Божественне одкровення, розповідає про те, що непізнавано науковим методом, що ми б ніколи не дізналися іншим способом. Через Божественне одкровення нам дані і знання про природу і моральні принципи, незмінні протягом вже 2000 років - чи можна сподіватися отримати їх за допомогою наукового методу?
І, нарешті, найскладніше питання про справедливості твердження, що «реально існує лише те, що можна виявити методами експериментальної науки (органами почуттів і приладами)». Історія показує, що людство завжди поділялося на дві частини: готові повірити в недоказове надприродне, і вимагають первинних доказів, тобто вірять у неможливість надприродного. Причому готових увірувати завжди знаходилося, принаймні, не менше, тобто віра в недоказове надприродне внутрішньо притаманна людині. Таким чином, початковий вибір позиції альтернативний (але дуже чутливий до пануючого в оточенні індивідуума думку). Проте, раз повіривши, змінити погляд на світ стає для повірив вкрай проблематичним.
Оскільки надприродне недоказово, не відтворено і не допускає дослідження науковими методами, то табір невіруючих, а вірніше віруючих в неможливість надприродного, займає або позицію сумніви (відсутності думки), або більш жорстку позицію заперечення. При цьому мається на увазі, що і уявлення про Бога - Творця, Промислителю і Судіе є помилками.
Заперечення надприродного вимагає пояснення всіх процесів і явищ в рамках раціонального наукового мислення: звідси поява наукових гіпотез - міфів, таких як Великий Вибух. Ці гіпотези нічого принципово важливого не пояснюють, і пояснити не можуть, так як рішення таких питань як походження Всесвіту, живої природи і людини не підвладні науковому методу дослідження. Вони приносять лише інтелектуальне задоволення тим ученим, які противляться вірі в надприродне і вірять в необмежені можливості людського розуму. Саме гордість розуму і сліпа віра в безмежні можливості людського розуму примушує відкидати Біблійні одкровення, в яких можна знайти відповіді на будь-які питання: від походження Всесвіту, Землі і Людини до прийдешнього кінця Світу. І ці відповіді не спростовані до сьогоднішнього дня і незаперечні; написані вони, правда, на звичайній людській мові, а не мовою формальної логіки і математики.
Заперечення самої можливості існування Бога-Творця і небажання розбиратися в цьому питанні підриває методологію науки. Ф. Бекон загальновизнаний батько сучасного наукового методу вважав, що Бог відкриває себе в двох великих книгах - Книзі Природи і Книзі Священного Писання - Слова Божого. «Жодна людина не може зайти дуже глибоко у вивченні книги Слова Божого або книги творінь Божих, богослов'я чи філософії, але нехай люди більше прагнуть до нескінченної вдосконалення або успіхам в тому і в іншому». Ця концепція «двох книг» послужила фундаментом небувалого злету науки, що почався в XVI столітті. Люди створили науку, тому, що припускали наявність законів природи, і припущення це грунтувалося на твердій вірі в Творця цих законів.