Неопозитивистские идеи исследования науки

Влияние Давида Гильберта на неопозитивистов особенно отчетливо видно в следующих утверждениях одного из ведущих представителей неопозитивизма Карла Густава Гемпеля (1905—1997).

Мнение известного ученого

Примером «полностью аксиоматизированной теории, имеющей фундаментальное значение для науки, можно считать геометрию Евклида. Ее развитие в качестве „чистой геометрии“, т. е. как неинтерпретированной аксиоматической системы, является совершенно независимой от ее интерпретации в физике и ее использования в навигации, топографических работах и т. д. Физическая геометрия, т. е. теория, в которой идет речь о пространственных аспектах физических феноменов, состоит из системы чистой геометрии в силу того, что существует специфическая интерпретация этой корневой системы в физических терминах». В качестве физической пары по отношению к евклидовой геометрии выступает физическая система, в которой величина объектов является 110 311,141170,11.11 011 по сравнению о их удаленностью друг от друга. Тогда точки могут быть интерпретированы и как булавочные головки или узелки на нитке, и как планеты, звезды и даже целые галактики, где прямыми, их соединяющими, являются лучи света. Такого рода интерпретации преобразуют постулаты и теоремы чистой геометрии в предложения физики. Сегодня нам известны не только евклидова форма геометрии, но и ее различные неевклидовы варианты. В свою очередь, неевклидовы геометрии также нашли свою физическую интерпретацию, но уже в общей теории относительности^[1].

Итак, главная идея неопозитивизма заключалась в том, чтобы распространить выработанные в математической логике средства анализа на исследования языка науки вообще и физической теории в частности. В качестве единицы методологического анализа была выбрана единичная теория, понимаемая как множество высказываний, включающих в себя язык наблюдения (эмпирический уровень), теоретические конструкты и словарь логических терминов (метатеоретический уровень). Последние не несут в себе знания о какой-либо реальности, поскольку ориентированы на описание самой теории.

Сравнительный анализ основных положений традиционной философии, а также неопозитивизма и постпозитивизма представлен в табл. 2.2.

Таким образом, основными исходными пунктами неопозитивистской концепции науки стали редукционизм, физикализм и демаркация науки от метафизики.

Редукционизм в первоначальном виде означал, что теоретический словарь определяется эксплицитно с помощью правил соответствия на базе языка наблюдения. Данный принцип получил название верификации, т. е. проверки всех теоретических утверждений на их соответствие опыту или эмпирическим высказываниям. По первоначальному замыслу все теоретические понятия и высказывания, не несущие в себе эмпирического содержания, должны были устраняться из науки. Однако, как показали попытки реализации указанного принципа, пунктуальное следование ему привело бы к устранению из науки многих очень важных, хотя и эмпирически непосредственно непроверяемых понятий и утверждений, а кроме того, сама такого рода проверка не всегда возможна. Поэтому принцип верификации был заменен принципом верифицируемости, т. е. потенциальной проверяемости теоретических высказываний, и их так называемой частичной и косвенной интерпретации. В последнем случае эмпирической проверке подвергается теория в целом, а не ее отдельные высказывания и понятия. Ослабление редукционизма заключалось также в утверждении о том, что правила соответствия, представляющие собой мост между теоретическим и эмпирическим знанием, лишь частично определяют теоретические термины.

Физикализм как программа создания унифицированной науки заключался в идее сведения всех различных языков науки (химического, биологического, психологического, социологического и др.) к языку физики (вторая ступень редукции), а через него, как наиболее легко верифицируемого, — к языку наблюдения (первая ступень редукции). Примером может служить сведение термодинамики к механике или биологии и химии к физике, что получило выражение в широко известном высказывании о языке физики как об универсальном языке науки. Попытки реализовать данную программу сведения «вторичных» наук к «первичной» привели к распростране;

Таблица 2.2. Сравнительный анализ основных положений традиционной философии, неопозитивизма и постпозитивизма

нию логико-математического образа науки сначала на физику, а затем и на другие естественные (биологию) и даже социальные (экономику) науки. Трудно сказать, насколько позитивным оказался этот опыт (вероятно, отчасти подобным идеям мы обязаны, например, появлению бихевиоризма в психологии или социальной физики), однако негативный результат привел к практически полному отказу научного сообщества от первоначально выдвинутой программы. Так, по словам Э. Нагеля, цель редукции — доказать, что законы или общие основополагающие высказывания вторичной науки являются просто логическими следствиями из предположений первичной науки, однако тем самым постулируется неизменность значения в процессе редукции. Критики неопозитивизма, в частности П. Фейерабенд, отмечали, что инвариантность значения понятий в различных теориях принимается позитивистами без доказательства. Кроме того, оказалось не совсем ясно, насколько достоверными могут рассматриваться сам эмпирический язык науки, его атомарные факты и так называемые протокольные высказывания, фиксирующие простейшие наблюдаемые и экспериментальные ситуации; что гарантирует их столь некритически принятую абсолютную достоверность, позволяющую считать их основанием науки. Наконец, в какой степени этот язык вообще может рассматриваться независимо от теоретического языка, не связанного с определенными теоретическими предпочтениями.

То же самое можно сказать и о выдвинутой в весьма жесткой форме проблеме демаркации науки от метафизики, или разграничения философии и науки. Согласно исходному требованию все философские теории и высказывания должны быть удалены из науки как бессмысленные, ибо они вообще не могут быть верифицированы: нельзя судить об их истинности или ложности. В науку могут быть допущены лишь логические термины и высказывания, являющиеся метатеоретическими. К. Поппер ослабил это требование, считая философские утверждения, хотя и не верифицируемыми и не принадлежащими эмпирической науке, но все же осмысленными. Многие философы науки, такие как А. Койре, И. Лакатос, П. Фейерабенд и др., полагали даже, что философская рефлексия над наукой оказывает существенное влияние на ее развитие и необходим совместный анализ развития науки и философских воззрений. Во всяком случае, можно сказать, что, исходя из таких во многом ложных предпосылок, а часто и вопреки им, в работах неопозитивистов (Р. Карнапа, Г. Фейгля, Ф. Франка, X. Райхенбаха, К. Гемпеля, Э. Нагеля и др.) сформировалась определенная и достаточно цельная философско-методологическая концепция науки, или, лучше сказать, научной теории, получившая название стандартной концепции науки. Все эти ученые, как правило, пришли в философию из различных областей науки, но работали главным образом в философской сфере, или, вернее, на стыке философии и конкретных наук.

Пример

Рудольф Карнап (1891—1970) в своих воспоминаниях характеризует эту ситуацию следующим образом. Сам он первоначально изучал философию и математику, слушал лекции Готлиба Фреге, находящиеся на границе символической логики и оснований математики, а затем физику и философию. Во время Первой мировой войны он работал в военном институте над проблемой создания беспроволочного телеграфа и телефона. После войны Карнап написал свою докторскую работу «Пространство. Вклад в учение о науке»^[2], в которой показал, что математики, физики и философы используют одно и то же понятие пространства в трех различных смыслах: формального, созерцательного и физического пространства. Формальное пространство представляет собой абстрактную систему, поэтому паши знания о нем — логического свойства. Созерцательное пространство аналогично кантовскому «чистому созерцанию», основанному, однако, не на трехмерной евклидовой структуре, которая, по мнению Карнапа, является чересчур эмпирической, а на известных топологических свойствах. Знание о физическом пространстве является полностью эмпирическим. Целью работы было исследование роли неевклидовой геометрии в теории Эйнштейна. Когда Карнап показал набросок этой работы профессору физики, тот, отметив интересный замысел, отправил автора на кафедру философии, где, в свою очередь, ему сказали, что тема больше подходит к физике.

Карнап отмечает огромное влияние, которое на него и других представителей Венского кружка оказала книга Б. Рассела и А. Н. Уайтхеда «Принципы математики», теория относительности А. Эйнштейна, а также «Логико-философский трактат» Л. Витгенштейна. Венский кружок был основан Морицем Шликом (1882—1936), также пришедшим в философию из физики и в 1922 г. занявшим кафедру философии индуктивных наук, которую до него занимали известные ученые Эрнст Мах и Людвиг Больцман. В 1926 г. Шлик пригласил на эту кафедру и Карнапа. К Венскому кружку принадлежали, например, математик и логик Ган, социолог и экономист Нейрат, физик Франк, философ Крафт, ученые более молодого поколения Вайсманн и Фейгль, математики Менгер, Гёдель и Бергманн. Одним из его основателей был также немецкий физик и философ Ханс Рейхенбах (Берлинская группа)^[3]. По мнению Карнапа, плодотворной совместной работе способствовали, наряду с философским, специальное научное образование всех членов кружка и знание современной символической логики. Все члены кружка были едины в отрицании традиционной метафизики и стремились использовать в дискуссиях не высказывания из укоренившегося философского языка, а точный язык логики, математики и эмпирической науки. Как отмечает Карнап в своей автобиографии «Мой путь в философию»^[4], на его скептическое отношение к метафизике повлияли антиметафизические настроения таких ученых, как Г. Кирхгоф, Г. Герц и Э. Мах, а также философов Р. Авенариуса, Б. Рассела и Л. Витгенштейна. Это привело его к оценке традиционных метафизических тезисов не только как ненужных, но и как не имеющих какого-либо когнитивного содержания. Однако, полагает Карнап, тогдашнее обозначение подобных тезисов как «бессмысленных» вызвало сопротивление даже тех философов, которые придерживались аналогичных позиций, поэтому, точнее говоря, было бы лучше назвать их не имеющими теоретического значения.

Наиболее рельефно структура научной теории в качестве единицы методологического анализа была представлена К. Гемпелем в его модели теории как сложной сети. Ее термины — это узлы, а нити, связывающие их, — определения и гипотезы, входящие в теорию. Вся эта сеть держится над плоскостью наблюдения и закрепляется с помощью правил интерпретации — нитей, не являющихся частью самой сети. Функционирование теории происходит за счет движения от плоскости наблюдения через интерпретационные нити к теоретическим терминам, далее с помощью определений и гипотез — к другим пунктам теоретической сети, а от них опять через интерпретационные нити спускается к плоскости наблюдения.

Эрнст Нагель (1901—1985) в своем фундаментальном труде «Структура науки» 1 также выделяет три компонента всякой научной теории:

• 1) абстрактное исчисление, т. е. явным образом определенный на основе базисных понятий логический скелет теоретической системы;
• 2) множество правил, связывающих это абстрактное исчисление с эмпирическим содержанием, т. е. конкретным материалом наблюдений и экспериментов (например, теоретическое понятие перескока электрона с одной орбиты на другую связывается с экспериментальным понятием спектральной линии);
• 3) интерпретацию этого абстрактного исчисления (правила соответствия), т. е. явное определение какого-либо теоретического понятия в терминах наблюдения.

Р. Карнап, однако, отмечает, что если для простых теоретических понятий, таких как длина, можно дать определение с помощью эмпирической процедуры, то понятие электрона «настолько далеко от непосредственных, простых наблюдений, что лучше всего сохранить его в виде теоретического термина, допускающего модификации благодаря новым наблюдениям»^[5].

Пример

Рудольф Карнап строит аналогичную послойную модель научной теории. Первоначально используется двухслойная модель, состоящая из языка наблюдения и теоретического языка. Наука начинается непосредственно с наблюдаемых фактов. Предметный язык наблюдения отражает непосредственные ситуации наблюдения. Высказывания наблюдения (протокольные предложения) являются абсолютно подтверждаемыми, имеют полностью определенное эмпирическое содержание и могут быть результатом индуктивных обобщений. Первоначально неопозитивисты основывали их на субъективных чувственных данных и ощущениях какого-либо отдельного имеющего восприятия существа, позднее ими формулируется принцип интерсубъективности высказываний наблюдения. Регулярности не наблюдаются непосредственно, а обнаруживаются лишь тогда, когда наблюдения сравниваются друг с другом. Эти регулярности выражаются с помощью утверждений, называемых законами, которые используются для описания и объяснения уже известных и предсказания еще неизвестных фактов. Научный факт — это единичное, а закон — универсальное утверждение, включающее в себя:

• а) эмпирические обобщения, которые содержат непосредственно наблюдаемые или измеримые сравнительно простым, непосредственным путем термины;
• б) теоретические (абстрактные или гипотетические) законы, которые имеют дело с теоретическими понятиями о ненаблюдаемых непосредственно объектах (таких, например, как электрические частицы или электромагнитное поле).

Теоретический словарь содержит исходные (логические и дескриптивные) константы и переменные, правила построения предложений (формул), аксиомы (принимаемые без доказательства), теоремы и правила вывода теорем из аксиом. Таким образом, физическая теория может быть аналитически разложена:

• а) на абстрактное исчисление, постулаты которого являются не высказываниями, а основополагающими понятиями, неявно определяющими данную теоретическую систему;
• б) правила соответствия, соединяющие теоретические понятия с опытом наблюдения или экспериментальными понятиями и создающие возможность применять теорию в качестве инструмента объяснения и предсказания, а также исследовать ее истинность или ложность.

В этом и состоит отличие дедуктивных систем физики от теорий в математике, где не требуется обращения к действительному миру. Целью эмпирической науки являются классификация и предсказание результатов наблюдения, а особенность современной науки заключается в наличии в ней математики (математизированной теории) и экспериментального метода. В науке могут быть выделены количественные и качественные законы. Количественный язык вводит символы для функций, имеющих числовое значение, а к закону в численной форме можно применить математику (дедуктивный вывод) и таким способом делать предсказания. Причем количественный метод позволяет выражать законы в виде математических функций, благодаря чему предсказания могут быть сделаны наиболее эффективным и точным способом.

Все эмпирическое познание в конечном счете основывается на наблюдениях, которые могут быть пассивными и активными.

Последние представляют собой эксперимент: вместо того чтобы ждать, когда природа обеспечит нам необходимую ситуацию наблюдения, мы пытаемся ее создать сами. Общие черты экспериментального метода следующие:

• 1) он основывается на количественных понятиях, которые могут быть точно измерены;
• 2) в нем выделяются существенные факторы, а несущественные не принимаются во внимание (их влияние на эксперимент считается незначительным);
• 3) одни существенные факторы принимаются за постоянные, другие — изменяются.

Подобно тому как отдельные единичные факты должны занять свое место в упорядоченной схеме, когда они обобщаются в эмпирическом законе, так и единичные и обособленные эмпирические законы приспособляются к упорядоченной схеме теоретического закона. Однако теории выдвигаются не в качестве обобщения фактов, а как гипотеза, которая затем проверяется, т. е. из нее выводятся некоторые эмпирические законы, в свою очередь проверяемые с помощью наблюдаемых фактов. Подтверждение таких выводных законов обеспечивает косвенное подтверждение теоретическому закону. Изящество и простота теоретической системы имеют большое значение, но главное состоит в предсказательной силе теории, т. е. возможности предсказывать новые эмпирические законы. Никакая гипотеза при этом не может претендовать на научность, если не существует возможность ее проверки. Правила соответствия в принципе и позволяют подтвердить теорию.

На более поздних этапах эта двухслойная модель заменяется многослойной, дополняется новыми промежуточными слоями. По Карнапу, например, это диспозиционные (операциональные) термины, которые могут быть получены из языка наблюдения за один или несколько шагов, в отличие от теоретических конструктов, сохраняющих значительную неполноту интерпретации, получаемую в значительной степени косвенным путем.

• [1] См.: Hempel С. Grundzüge der Begriffsbildung in der empirischen Wissenschaft. Düsseldorf: Bertelsmann Universitätsverlag, 1974. S. 37—39.
• [2] Cm.: Carnap R. Der Raum. Ein Beitrag zur Wissenschaftslehre. Berlin: Verlag von Reuther & Reichard, 1922.
• [3] Подробнее см.: Крафт В. Венский кружок. Возникновение неопозитивизма. М.: Идея-Пресс, 2003.
• [4] См.: Carnap R. Mein Weg in die Philosophie. Stuttgart: Philipp Reclam, 1993.
• [5] Карнап P. Философские основания физики. M.: Прогресс, 1971. С. 319.