Научное обоснование

Важное место в арсенале методов научного познания занимают способы обоснования знания. Среди них особо выделяются способы, непосредственно связанные с опытом, а также научные и регулятивные принципы, использующиеся в качестве критериев приемлемости новых научных утверждений. Достаточно полно и глубоко данный материал изложен в работах А.А.Ивина. (Ивин А.А. Современная философия науки. – М.: Высшая школа, 2005. – 592с.)

Классификация способов обоснования

Выделяют следующие типы научного обоснования:

- во-первых, универсальная аргументация, которая включает:

- эмпирическую аргументацию, а именно - эмпирическое подтверждение: прямое эмпирическое подтверждение, косвенное эмпирическое подтверждение; другие способы индуктивного обоснования; примеры; иллюстрации;

- теоретическую аргументацию, а именно – логическую аргументацию, системную аргументацию, принципиальную проверяемость, принципиальную опровержимость, условия совместимости, соответствие общим принципам, методологическую аргументацию;

- во-вторых, контекстуальная аргументация, которая включает аргументы к традиции, к авторитету, к интуиции, к вере, к здравому смыслу, к вкусу.

Рассмотрим указанные способы обоснования подробнее.

Эмпирическое обоснование: прямое подтверждение

Основа наук – соответствие теоретических положений эмпирическим данным. Прямое подтверждение – это непосредственное наблюдение явлений, о которых говорится в том или ином утверждении. При косвенном подтверждении речь идет о логической последовательности утверждений, а не о прямом подтверждении самого утверждения.

Тезис о теоретической нагруженности фактов и явлений окружающего мира показывает, что неинтерпретированных наблюдений, то есть наблюдений, не пропитанных теорией, вообще не существует. Более того, только теория решает, что можно наблюдать – утверждал В.Гейзенберг, подводя итог своим размышлениям относительно многочисленных попыток описания траектории электрона в камере Ч.Вильсона. В свое время для измерения заряда электрона Дж.Томсон (1856 – 1940) провел сложнейшие эксперименты с камерой Чарльза Вильсона (1869 – 1935), открыв, что в воздухе, перенасыщенном водяным паром, каждый ион становится центром конденсации пара. При конденсации возникают капельки воды, по которым можно проследить траектории движения заряженных частиц. В.Гейзенберг пришел к выводу о том, что сами по себе эксперименты, наблюдения должны удовлетворять законам квантовой механики.

Следует иметь в виду, что прямое подтверждение возможно лишь в случае утверждений о единичных объектах или ограниченных их совокупностях. Теоретические же положения касаются, как правило, неограниченных множеств вещей и явлений. Факты, используемые при таком подтверждении, далеко не всегда надежны и во многом зависят от общих теоретических соображений. Поэтому нет ничего странного в том, что сфера приложения прямого наблюдения является довольно узкой.

Косвенное подтверждение

Итак, факты значат много, но далеко не все. В зависимости от того имеется ли в умозаключении связь логического следования между его посылками и заключением, различают два вида умозаключений: дедуктивные и индуктивные.

В дедуктивном, или необходимом, умозаключении связь посылок и заключения опирается на закон логики, в силу чего заключение с логической необходимостью вытекает (логические следует) из посылок. Такое умозаключение всегда ведет от истинных посылок к истинному заключению: все металлы электропроводны, алюминий – металл, следовательно, он проводит ток.

В индуктивном, или правдоподобном, умозаключении посылки и заключение не связаны между собой законом логики и заключение не следует логически из посылок. Достоверность посылок не гарантирует достоверности выводимого из них индуктивного заключения. Оно вытекает из посылок не с необходимостью, а лишь с некоторой вероятностью: алюминий проводит ток, железо проводит ток, медь, железо, алюминий – металлы, вероятно, все металлы проводят ток.

Ядром индуктивных способов рассуждения является косвенное эмпирическое подтверждение, неполная индукция, рассуждение по так называемым «перевернутым законам логики», целевое (телеологическое) обоснование, использование фактов, иллюстраций и образцов в качестве средств обоснования, истолкования и понимания как доводов в поддержку их общих посылок.

Способы индуктивного рассуждения разнообразны, их объединяет то, что принятые посылки говорят только об известной вероятности, или правдоподобности, связываемого с ними заключения, но не о его истинности. Дедукция дает истинное заключение из истинных посылок. Индукция ведет от истинных посылок только к вероятному, или проблематичному, заключению, которое нуждается в проверке. Индуктивные рассуждения играют особую роль в обосновании научных утверждений, поскольку они стремятся объяснить и понять исследуемый фрагмент действительности. Чем большее число следствий нашло подтверждение, тем выше вероятность проверяемого утверждения. Отсюда следует вывод – выводить из выдвигаемых и требующих надежного фундамента положений как можно больше логических следствий с целью их проверки. Однако лишь теоретическое обоснование позволяет нам перейти от многих фактов к науке.

Любая наука опирается на те или иные модели, основу которых составляют четко сформулированные гипотезы, получение из них некоторых следствий, которые могут быть сопоставлены с данными наблюдений. И в этом отношении важную роль выполняет гипотетико-дедуктивный метод как универсальный метод науки и вместе с тем метод косвенного эмпирического подтверждения.

Подавляющее большинство научных теорий не допускают не только аксиоматизацию, но даже построения по «методу принципов» (это относится, прежде всего, к гуманитарным наукам). И в этом случае прибегают к методу объяснения как косвенного подтверждения.

Объяснение – это выведение единичного утверждения из некоторого общего положения. По своей структуре объяснение совпадает с косвенным подтверждением (подтверждением следствий общего положения, которое подлежит процедуре обоснования). Однако при косвенном подтверждении мысль идет от единичного заключения к общей посылке умозаключения: заключение индуктивно поддерживает эту посылку. При объяснении же мысль идет от общего утверждения, входящего в состав посылок, к заключению: общая посылка дедуктивно обосновывает заключение. Таким образом, если выведенное при объяснении следствие подтверждается, тем самым косвенно подтверждается и используемое в объяснении общее положение.

А.А.Ивин приводит такой пример. Возьмем следующее объяснение: во всякой стране с частной собственностью есть тенденция к соблюдению прав человека; в Греция – страна с частной собственностью; следовательно, в Греции есть тенденция к соблюдения прав человека. То, что в Греции имеется такая тенденция, в какой-то мере поддерживает общее положение, что во всякой стране с частной собственностью имеет место указанная тенденция.

Хотя объяснение совпадает по общей структуре с косвенным подтверждением, эти две операции преследуют прямо противоположные цели. Объяснение включает факт в теоретическую конструкцию, делает его теоретически осмысленным и тем самым «утверждает» его как нечто не только эмпирически, но и теоретически несомненное.

Успешные объяснения и предсказания – необходимое условие истинности проверяемой теории. Но они не являются достаточным условием ее истинности. Подобно косвенному подтверждению теории подтвердившиеся объяснения и предсказания повышают правдоподобие теории и способствуют ее утверждению, но не делают ее истинной.

В этой связи, полагает А.А.Ивин, можно вспомнить старую теорию флогистона (огненной материи), которая внесла существенную упорядоченность в большой ряд физических и химических явлений. Эта теории объяснила, почему некоторые тела горят, а другие нет (первые якобы богаты флогистоном, а вторые бедны им) и почему металлы имеют намного больше общих свойств, нежели их руды (металлы полностью состоят из различных элементарных земель, соединенных с флогистоном, а поскольку флогистон содержится во всех металлах, он создает общность их свойств). Кроме того, теория флогистона объяснила ряд реакций получения кислоты при окислении веществ, подобных углероду и сере. Она также объяснила уменьшение объема, когда окисление происходило в ограниченном объеме воздуха – флогистон высвобождался при нагревании, которое «портит» упругость воздуха, абсорбирующего флогистон, точно так же, как огонь «портит» упругость пружины. Теория флогистона оказалась ошибочной, но сыграла свою позитивную роль, когда не было иных объяснений.

Если объяснение опирается на общее описательное положение, то понимание основано на общей оценке. Понимание обосновывает ценности, лежащие в основе теории, а не ее законы или иные общие описания. Ценности не способны иметь эмпирическое подтверждение. В силу этого понимание, предполагающее ценности, не имеет отношения к эмпирическому обоснованию научной теории.

Эмпирическое обоснование в формальных науках, математике и логике, включает два разнородных этапа:

- на первом, критерием истинности утверждения является не соответствие его реальности, а соответствие логической или математической интуиции и принятым принципам;

- на втором этапе происходит включение конкретной математической или логической теории в состав концепции, допускающей прямое или косвенное эмпирическое подтверждение. Только в результате такой проверки теория способна получить опосредованное эмпирическое подтверждение.

Истина в математике понимается первоначально как когеренция, т.е. как согласие нового положения с ранее принятыми утверждениями. Но лишь немногие математические результаты оказываются востребованными научными теориями, допускающими сопоставление с опытом. Эмпирическое подтверждение таких теорий означает, что используемые в них математические построения оказываются истинными не только в смысле когеренции, но и в смысле корреспонденции – согласия не только с математикой в целом, но и с существующей вне ее реальностью.

Математика представляет собой динамическое единство, в котором отдельные разделы и теории существуют только в многообразных и постоянно обновляющихся связях с другими разделами математики. Установление соответствия научной теории опыту означает соответствие опыту и математическому аппарату, хотя их связь с опытом является опосредованной. Об этом убедительно свидетельствуют логические парадоксы, наиболее резкой формой которого является антиномия, рассуждение, доказывающее эквивалентность двух утверждений, одно из которых является отрицанием другого. Именно в форме расхождения логической теории с практикой мышления обнаруживаются эти связи. И пусть косвенно, но парадоксы как раз и указывают на расхождение математической или логической теории с реальностью.

Теоретическое обоснование: логическое доказательство

Еще недавно все науки принято было делить на дедуктивные и индуктивные. Они выступали в роли систем надежно установленных истин. Античные математики и философы настаивали на исключительном использовании дедукции. В Средние века философов и теологов интересовали самые общие истины, касающиеся бога: дедукция также прекрасно подходила в доказательствах существования бога и рассуждениях о том, что человек – подобие бога. Декарт предлагал картину мира, в которой единственными реальностями, помимо бога, являются, с одной стороны, чисто математическая субстанция, не имеющая никаких характеристик, кроме пространственных, и, с другой – чисто мыслительные субстанции, бытие которых заключается в мышлении. Таким образом, мы имеем, с одной стороны, предмет геометрии, с другой стороны – предмет души, способной к геометрическому рассуждению.

Итак, в логике понятию дедукции соответствует понятие доказательства, которое определяется как процедура обоснования истинности некоторого утверждения путем приведения тех истинных утверждений, из которых оно логически следует. Доказать некоторый тезис – значит логически вывести его из других, являющихся истинными. Однако понятия истины и логического следования на деле не являются с очевидностью истинными. Многие утверждения, которыми мы успешно пользуемся, не являются ни истинными, ни ложными, они лежат не категории истины. Таковы оценочные суждения, номинальные определения, конвенции, предостережения. Удачный приказ, совет, соглашение мы характеризуем как эффективный, но отнюдь не истинный. При оперировании с утверждениями, не связанными с истиной, нам необходимо оставаться и логичными, и доказательными. Долгое время таковыми считались математические доказательства, однако и здесь возникли разногласия по поводу того, как далеко может протираться сфера логики. Как быть? И здесь нам следует перейти к следующей теме – к системному обоснованию.

Системное обоснование

Системное обоснование, считает А.А.Ивин, это обоснование утверждения путем включения его в качестве составного элемента в кажущуюся хорошо обоснованной систему утверждений или теорию. Утверждение, ставшее элементом теории, опирается уже не только на отдельные факты, но и во многом также на широкий круг явлений, объясняемых теорией, на предсказание ею новых, ранее неизвестных эффектов, на связи ее с другими теориями. Важно и другое обстоятельство – надежность оснований системного знания определяется уже не столько самими основаниями, сколько надстроечной целостной теоретической системой. Теория придает входящим в нее положениям определенную силу, и совершенствование теории, укрепление ее эмпирической базы и прояснение ее общих предпосылок является существенным вкладом в обоснование входящих в нее утверждений.

Условие совместимости

То или иное утверждение в науке должно соответствовать действующим законам, принципам, теориям. Вместе с тем, если требование совместимости понимать абсолютно, возможность интенсивного развития науки исключена.

Новое теоретическое положение должно находиться в согласии не только с действующими теориями, но и с определенными общими принципами, называемыми регулятивными, которые сложились в практике научных исследований: это принципы простоты, привычности, универсальности, красоты.

Согласно принципу простоты, при объяснении изучаемых явлений не должно быть много независимых допущений, а те, что используются, должны быть возможно более простыми: таково было требование И.Ньютона, когда он призывал не излишествовать в причинах при объяснении явлений. Казалось бы, разумно искать самое простое решение, однако это предполагает, что учтено все, что относится к изучаемому кругу явлений. Простота предполагает высокий уровень компетентности.

Согласно принципу привычности, или консерватизма, рекомендуется объяснять новые явления с помощью известных законов насколько это возможно.

Принцип универсальности предполагает проверку выдвинутого положения на применимость его к более широкому классу явлений. Когда в конце 19 века физики столкнулись с проблемой излучения так называемого абсолютно черного тела, т.е. тела, поглощающего все падающие на него излучения и ничего не отражающего, немецкий физик М.План предположил, что энергия излучается отдельными дискретными порциями – квантами. Данное предположение позволило избежать не имеющих физического смысла бесконечных величин излучаемой энергии. За короткое время квантовая гипотеза показала свою применимость к таким явлениям, как, например, фотоэффект.

Согласно принципу красоты, хорошая теория должна отличаться особым эстетическим впечатлением, элегантностью, ясностью. И особую роль в этом играют такие представления о научном объекте, как гармония, динамичность.