PhilosophyDay

В поисках новых законов

Другая философия / Элементы методологии научного исследования / В поисках новых законов

Законы, которые наука уже имеет в своем распоряжении, используются для объяснения и предсказания. Стремясь объяснить и предсказать как можно больше, наука находится в постоянном поиске новых законов.

Начиная с Нового времени Ф.Бэкон и Р.Декарт, а затем и другие стремились построить логику научных открытий, которую они противопоставляли аристотелевской логике, считая ее логикой доказательства. По мнению Ф.Бэкона законы открываются из наблюдения некоторых событий или экспериментов, отыскании регулярности и последующим описанием этой регулярности с помощью индуктивных обобщений. Р.Декарт в качестве главного средства научного открытия выдвигает интеллектуальную интуицию – догадку, внутреннее озарение, просветление мысли, как бы внезапно открывающую суть изучаемого вопроса. Но все попытки Р.Декарта построить логику интуитивного познания не пошли дальше формулировки четырех весьма простых, чрезвычайно абстрактных, а потому мало эффективных правил.

Современная методология и философия науки в объяснении способов открытия законов является своеобразным синтезом идей этих двух великих мыслителей. Все законы она делит на эмпирические и теоретические. В формулировке эмпирических законов содержатся либо непосредственно наблюдаемые термины, либо термины, измеряемые с помощью простой техники. Сюда относятся не только простые качественные законы (такие, как «все вороны черные»), но также количественные законы, возникающие из простых измерений. Законы, связывающие давление, объем и температуру газа, масса которого постоянна, принадлежат к этому типу. Закон, связывающий разность электрических потенциалов, сопротивление и силу тока, является другим знакомым примером. Ученый делает повторные измерения, находит некоторые регулярности и выражает их в законах.

Теоретические законы отличаются от эмпирических тем, что относятся к ненаблюдаемым величинам. Так законы о поведении отдельных молекул являются теоретическими. Они не могут основываться на простых непосредственных наблюдениях и измерениях. Для обоснования теоретических законов и их выведения строится теория. Ее самое важное значение заключается в возможности предсказать новые эмпирические законы. Если бы А.Эйнштейн сделал не больше, чем выдвинул свою теорию относительности как изящную новую теорию в физике, которая охватила бы некоторые известные законы (возможно, и упростила бы их до некоторой степени), тогда его теория не имела такого революционного действия. Но теория относительности привела к новым эмпирическим законам, которые впервые объяснили такие явления, как движение перигелия Меркурия и отклонение светового луча вблизи Солнца. Эти предсказания показали, что теория относительности представляет собой нечто большее, чем только новый способ выражения законов.

Итак, может показаться, что эмпирические законы открываются посредством наблюдения и эксперимента, а о теоретических законах сначала догадываются, после из догадки, сформулированной в виде гипотезы (предположения), выводятся следствия и уже потом эти следствия проверяются посредством наблюдения и эксперимента. Если они подтверждают догадку, то она входит в науку в виде теоретического закона. Если – нет, то строится новая догадка. Однако открытие любого эмпирического закона не представляет собой нанизываний наблюдений или экспериментов в направлении, выбранном наугад. В эмпирических исследованиях всегда присутствует определенная или интуитивная планомерность действий. На каком-то этапе исследования наблюдения и эксперименты ничего нового не дают, и приходится, опираясь на их результаты, формулировать эмпирический закон в виде догадки. Из этой догадки делаются следствия, а последующие наблюдения и эксперименты преследуют цель подтверждения или опровержения этой догадки.

Наконец, следует запомнить, что было бы большим упрощением представлять дело так, будто при открытии законов все время строятся догадки, а наблюдению и эксперименту отводится подчиненная роль. Часто эксперименты ставятся независимо от теоретических исканий. Экспериментаторы любят экспериментировать до того, как кто-нибудь что-нибудь придумает, и очень часто работают в таких областях, в которых теоретики заведомо не делали никаких догадок. Эксперименты часто приводят к неожиданным результатам, что побуждает теоретиков выдвигать новые догадки. В качестве одного из примеров неожиданного экспериментального результата можно указать на открытие m-мезона и нейтрино, о существовании которых никто не предполагал, пока они не были открыты, и даже теперь никто не знает, как можно было бы догадаться о существовании этих частиц.

Итак, открытие любого закона не может быть достигнуто посредством чисто логической процедуры. Вот почему многие современные индуктивные логики совершенно исключают вопрос об открытии новых научных истин из области исследования логики и большей частью относят его к психологии научного творчества.