Эмпирическое и теоретическое исследование

Последний вопрос, который мне хотелось бы рассмотреть, – это традиционное противопостав­ление эмпирического и теоретического исследования. Еще сравнительно недавно было почти общепринято, что эмпирическое познание связано с наблюде­нием и экспериментом, что оно предполагает непосредст­венный кон­такт с изучаемым объектом. Однако не сложно показать, и сейчас это уже прописная истина, что непос­редственность этого контакта есть нечто крайне относи­тельное и неоп­ределенное. Например, если вы измеряете длину стола обыкновенной сантиметровой линейкой, никто, вероятно, не усом­нится, что речь идет об эмпирическом исследовании. Хотя легко сообразить, что для такого измерения нам нужно не только понятие длины, но и множество рациональных чисел, т.е. некоторый теоретический конструктор. А если вы измеряете площадь вашего кабинета? Мы сталкиваемся в этом случае с так называемым косвенным измерением, которое предполагает вычисление. Тем не менее, и здесь все, вероятно, согласятся, что результат получен эмпирическим путем, хотя мы и опирались при этом не только на прямые измерения, но и на знание азов евклидовой геометрии. Приме­ры подобного рода можно продолжить. Считается, что Милликен эм­пирически измерил заряд электрона. Но непосредс­т­вен­но он имел дело с микроскопом и наблюдал перемещение заряженных капелек масла в поле конденсатора. Для того чтобы связать эти последние с зарядом элек­трона, нужно опираться на достаточно сложные теоретические предпо­ложения. А что собой представляют эти последние?

Если следовать давней традиции, то теоретическое исследование, в отличие от эмпирического, следу­ет, вероятно, понимать как исследование, основанное не на наблюде­нии или эксперименте, а на уже накопленном опыте, на предшеству­ющих, уже полученных знаниях. Точнее, мы должны иметь теоретический конструктор. Разумеется, и эксперимент ставится на базе уже имеющегося опыта, хотя бы потому, что любой экспери­ментатор работает в определенных уже сложившихся традициях. Это можно сказать и о наблюдении. Но здесь все же результат исследова­ния определяется не традициями самими по себе и не накопленными знаниями, а именно наблюдением или экспериментом. Непосредствен­ный контакт с объектом является здесь необходимым посредником между накопленным опытом и новым знанием. Можно ли сказать, что специфика теоретичес­кого исследования состоит в отсутствии такого посредника? Ни в коем случае. Выше мы уже показали, что работа в теоретическом конструкторе без наблюдения или эксперимента превращает любую науку в подобие математики. Как классификацию мы должны рассматривать в составе таксономической системы знания, так и теория – это не просто работа с некоторыми так называемыми идеальными объектами, а вся система знаний, связанная с объяснением результатов эксперимента или наблюдения.

Итак, любое исследование, которое нам хотелось бы считать эмпирическим, предполагает наличие теоретических предпосылок, а любая теория строится как интер­претация неко­торых эмпирических данных. Эмпирическое исследование не существует без теоретического и наоборот. Бросается в глаза, что они представляют собой как бы две стороны одной и той же медали. Мы используем барометр для изучения атмосферного давления, и это – некоторая эмпирическая процедура. Но в свое время представление об атмосферном давлении появилось как теоретическая конструкция, необходимая для объяснения поведения барометра. Это было теоретическим актом. Треки в камере Вильсона, когда они были случайно обнаружены, первоначально получили теоретическое объяснение, а уже потом стали средством изучения элементарных частиц.

То или иное наблюдение, если оно не связано с какими-либо теоретическими конструкциями, просто остается, как правило, за пределами науки. О нем можно сообщить широкой публике, но ни одна из научных дисциплин не будет иметь оснований считать его своим фактом. Хороший пример – открытие броуновского движения. Первоначально оно не привлекло к себе почти никакого внимания физиков и целых 50 лет оставалось без объяснения. Б.И. Давыдов в предисловии к книге «Брауновское движение» пишет: «Открытие брауновского движения в свое время привлекло к себе мало внимания. Это объясняется прежде всего тем, что имеющихся тогда в физике теоретических представлений было недостаточно для его объяснения»[36]. Итак, явление не потому оставалось без объяснения, что на него не обратили должного внимания, а наоборот: на него не обращали внимания, ибо не могли объяснить. Факт не существует без теории, как и теории без факта. К тому же без объяснения у нас нет никаких оснований относить данное явление именно к физике. Коллекторская программа физики не может его ассимилировать.

Однако с развитием кинетической теории теплоты сразу несколько авторов предлагают соответствующую концепцию броуновского движения. Оно было теоретически сконструировано. Вот как это выглядит в работе Дельсо: «В случае большой поверхности (частицы) молекулярные удары, являющиеся причиной давления, не производят никакого действия на взвешенное тело, так как в общем они совершенно равномерно толкают тело со всех сторон. Если же поверхность тела так мала, что неправильности толчков не могут уравновеситься, то мы будем иметь дело с давлениями, меняющимися от точки к точке. Тогда закон больших чисел уже не приводит к выравниванию давлений и их равнодействующая уже не будет равна нулю»[37].

И сразу же броуновское движение стало фактом физики, фактом физической атомистики. Но вот что пишет Ж. Перрен: «Вместо того, чтобы принимать как данную эту гипотезу (имеется в виду атомно-молекулярная гипотеза. – М.Р.) и приложить ее к объяснению Броуновского движения, мне кажется предпочтительнее показать, что она может быть логически выведена из этого явления»[38]. Обратите внимание, что предлагает Перрен? Он предлагает изменить наше целеполагание. Если раньше мы объясняли броуновское движение, строя его атомно-моле­ку­лярную теорию, то теперь, согласно предложению Перрена, мы должны обосновывать и развивать эту теорию, опираясь на факт броуновского движения. Первоначально объектом изучения было броуновское движение, теперь из объекта оно превращается в средство, а объектом становится атомно-молекулярное строение вещества. Раньше мы строили теоретическое объяснение некоторого наблюдаемого факта, теперь речь идет об эмпирическом обосновании теории. Не напоминает ли это нам объектно-инструментальное рефлексивное преобразование?

Итак, эмпирическое и теоретическое знание не просто тесно связаны, они представляют собой единое целое. Одно и то же исследование является, с моей точки зрения, и эмпирическим и теоретическим. Все зависит от рефлексивной установки. Рассмотрим сравнительно простой пример. Уже очень давно было замечено, что удаляющийся корабль как бы опускается за горизонт. Интерпретацию и объяснение этого наблюдения дают представления о шарообразности Земли. Возникает естественный вопрос, что мы здесь имеем: эмпирическое доказательство того, что Земля – это шар, или тео­рию, которая объясняет наблюдаемые факты? В литературе можно встретить утверждения и первого, и второго типа. Аналогичный вопрос можно поставить и относительно эксперимента Милликена. Как уже было сказано, он определяет заряд электрона, наблюдая особенности поведения заряженных капелек масла в поле конденсатора. Идет ли речь о теоретическом объяснении этой наблюдаемой картины или об эмпирическом измерении заряда электрона, как это обычно пред­ставляют?

Все определяется нашими рефлексивными установка­ми, а точнее, тем, как мы ставим вопрос, задавая тем самым рефе­ренцию получаемого знания. Если, например, мы строим знание о наблюдаемых фактах, желая их объяснить, и именно наблюдаемые феномены выступают как объект исследования, то в целом все выглядит как построение теории этих феноменов. Если же, наоборот, данные наблюдения или эксперимента мы рассматриваем только как средство обоснования детализации или проверки тех представлений, которые перед этим претендовали на роль теории, то все исследование приобре­тает эмпирический характер.

Думаю, что в простейших случаях эмпирическое и теоретическое могут быть полностью симметричны в том смысле слова, что любая теоретическая конструкция строится для объяснения наблюдаемых фактов, а эти факты в свою очередь обосновывают теоретическую конструкцию. Симметрия, разумеется, как и всякая симметрия, нарушается. Например, превращая механику в дисциплину подобную математике, механик фактически отказывается от задачи построения механических моделей реальных объектов и от эмпирической проверки этих моделей. Его интересует только сам механический конструктор как, например, шахматиста – шахматные позиции. Можно сказать, что при таком преобразовании нарушается симметрия эмпирического и теоретического, ибо рефлексия жестко закрепляет только один вариант видения. Можно закрепить и другой вариант, порождая иллюзию чисто эмпирических исследований и эмпирических знаний. Нам важно подчеркнуть, что все это можно рассматривать как проявление рефлексивных программ, входящих в состав любого знания и теории в том числе.

В заключение попробуем показать, что простейшие рефлексивные преобразования эмпирического в теоретическое и наоборот постоянно имеют место и на бытовом уровне. У Льва Толстого в повести «Казаки» есть следующий эпизод. Оленин едет на Кавказ и с нетерпением ждет вида снеговых гор, про которые ему уже много говорили. «Один раз, перед вечером, ногаец-ямщик плетью указал из-за туч на горы. Оленин с жадностью стал вглядываться, но было пасмурно и облака до половины застилали горы. Оленину виднелось что-то серое, белое, курчавое, и, как он ни старался, он не мог найти ничего хорошего в виде гор, про которые он столько читал и слышал. Он подумал, что горы и облака имеют совершенно одинаковый вид и что особенная красота снеговых гор, о которых ему толковали, есть такая же выдумка, как музыка Баха и любовь к женщине, в которые он не верил, – и он перестал дожидаться гор. Но на другой день, рано утром, он проснулся от свежести в своей перекладной и равнодушно взглянул направо. Утро было совершенно ясное. Вдруг он увидал, в шагах двадцати от себя, как ему показалось в первую минуту, чисто-белые громады с их нежными очертаниями и причудливую, отчетливую воздушную линию их вершин и далекого неба. И когда он понял всю даль между ним и горами и небом, всю громадность гор, и когда почувствовалась ему вся бесконечность этой красоты, он испугался, что это призрак, сон. Он встряхнулся, чтобы проснуться. Горы были все те же.

– Что это? Что это такое? – спросил он у ямщика.

– А горы, – отвечал равнодушно ногаец».

Обратите внимание, перед вечером ногаец видит и распознает горы, хотя их до половины застилают облака. Перед нами явная интерпретация и объяснение непосредственно воспринимаемого. Наблюдаемое совсем не похоже на горы, и ход мысли ногайца можно представить следующим образом: да, то, что я вижу не похоже на горы, но это потому, что я вижу их из-за туч, не будь туч, и горы имели бы нормальный вид. Это напоминает рассуждения Галилея, когда он утверждает, что все тела падают с одинаковым ускорением, а отклонения от этой картины обусловлены сопротивлением среды.

Положение Оленина совсем иное: он много слышал про красоту гор, и чисто теоретически представляет, что это такое, но, воспринимая что-то серое, белое и курчавое, приходит к выводу, что горы похожи на облака, и что особая их красота – это выдумка. Ногаец теоретически объясняет то, что видит, Оленин же на базе непосредственного наблюдения изменяет свое теоретическое представление о горах. Если первый реализует элементарную акцию теоретического исследования, то второй – эмпирического. Но вот наступает ясное утро, и Оленин видит удивительную картину горных хребтов, которые, как ему кажется, возвышаются совсем рядом с ним. Именно видимое нуждается здесь в интерпретации, в объяснении. Это и проявляется тут же в форме вопроса: «Что это такое?» – восклицает Оленин. «А горы», – помогает ему ямщик, завершая тем самым элементарную теоретическую акцию.

* * *

Известный физик Г. Бонди писал, что в каждом способном физике сидит талантливый инженер. Я попытался показать, что это относится не только к физике, но и к науке в целом. Я опирался при этом на факты теоретического мышления, ибо для работы экспериментатора сказанное Бонди достаточно очевидно. Что касается теоретического конструирования, то это явление, хотя оно и не является новым для эпистемологии и философии науки, явно недостаточно исследовано. А оно повсеместно присутствует в познании, при этом далеко не только в рамках теории. Уже простой счет каких-либо предметов предполагает, что мы способны строить, конструировать числа. Любая система координат, как отмечал Г. Вейль, представляет собой конструктор. Это, однако, само по себе не порождает теории. Классификации, как уже было показано, – это тоже наши изобретения. Определить специфику каждого из этих случаев – особая задача, которую у нас здесь не было возможности обсуждать.

[1] Смирнов В.А. Логические методы анализа научного знания. М., 1987. С. 23-24.

[2] Юман М. Молния. М., 1972. С. 235-237.

[3] Галилео Галилей. Избранные труды. Т. 2. М., 1964. С. 33.

[4] Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М.,1963. С. 247.

[5] Кирпичев В.Л. Беседы о механике. М -Л., 1951. С.11-12.

[6] Дарвин Ч. Путешествие натуралиста вокруг света. Соч. Т. 1. М.-Л., 1935. С.395.

[7] Ландау Л.Д., Ахиезер А.И., Лифшиц Е.М. Курс общей физики. М., 1965. С. 189.

[8] Рамсей У., Оствальд В. Популярно-научные очерки. Петроград, 1920. С. 3.

[9] Дирак П.А.М. Воспоминания о необычайной эпохе. М., 1990. С. 11.

[10] Философский энциклопедический словарь. М., 1989. С. 759.

[11]Ферми Э.Термодинамика. Харьков, 1969. С. 19-20.

[12] Маркеев А.П. Теоретическая механика. М., 1990. С. 70.

[13] Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. М., 1958. С. 9.

[14] Лагранж. Аналитическая механика. Т.1. М-Л., 1938. С. 14.

[15] Цит. по: Канаев И.И. Очерки из истории сравнительной анатомии до Дарвина. М-Л., 1963.

С. 35.

[16] Мы пользуемся неопубликованным переводом И.Н. Веселовского.

[17] Кикоин И.К., Кикоин А.К. Молекулярная физика. М., 1963. С.129-130.

[18] Цит. по: Лебедев В. Электричество, магнетизм и электротехника в их историческом развитии. М-Л., 1937. С. 49.

[19] Кирхгоф Г. Механика. М., 1962. С. 13.

[20] Американская география. М., 1957. С.29.

[21] См.: Розова С.С. Классификационная проблема в современной науке. Новосибирск. 1986. С. 71-73.

[22] Вернадский В.И. Избр. соч. Т. 2. М., 1955; Т. 3. М., 1959.

[23] Там же. Т.2. С.9.

[24] Там же. С. 11.

[25] Рауп Д., Стенли С. Основы палеонтологии. М., 1974. С. 134.

[26] Ромер А., Парсонс Т. Анатомия позвоночных. Т.1. М., 1992. С.27.

[27] Американская география. М., 1957. С. 30.

[28] Вернадский В.И. Избр. соч. Т. 2. М.,1955. С.9.

[29] Тимофеев-Ресовский Н.В., Воронцов Н.Н., Яблоков А.В. Краткий очерк теории эволюции. М., 1969. С. 9.

[30] Рауп Д., Стенли С. Основы палеонтологии. М., 1974. С. 125.

[31] Клаузиус Р. Кинетическая теория газов // Основатели кинетической теории материи. М.-Л., 1937.

[32] Полинг Л. Общая химия. М., 1974. С. 22-23.

[33] Воробьев Н.Н. Матричные игры //Матричные игры. М., 1961. С. 7.

[34] Ляпунов А.А. Предисловие к книге // Льюис Р.Д. и Райфа Х. Игры и решения. М., 1961. С. 5.

[35] Бор Н. Избр. науч. труды. М., 1970. С. 452.

[36] Давыдов Б.И. Предисловие редактора // Брауновское движение. Л., 1936. С. 6.

[37] Там же. С. 7.

[38] Perrin J. Броуновское движение и действительность молекул. С.-Пб., 1912. С.8.