Второй позитивизм (Мах, Дюгем, Пуанкаре)

Первый позитивизм возник и утвердился на фоне беспроблемного развития физики и других естественных наук. В физике середины XIX в. господствовала ньютоновская механика как образец науки, и эта ньютоновская программа способствовала ее бурному росту. У ученых второй трети XIX в. никаких серьезных собственных гносеологических проблем не возникало. Совершенно другая атмосфера характеризует естествознание последней трети XIX в.

С появлением электродинамики Максвелла в физике (на фоне кризиса оснований математики, вызванного, в частности, появлением неевклидовых геометрий) были поставлены под сомнение основания ньютоновской механики. В центр внимания попали вопросы, которые раньше не возникали: что такое сила, масса, время, пространство, причинность, законы природы… Это порождает «гносеологический кризис в физике» .

В рамках эмпиризма возникает новая волна вопросов в отношении процессов измерения и восприятия, с одной стороны, и реальной (а не умозрительно-гипотетической, как у Конта и Спенсера) истории науки — с другой.

Примыкающая к этому периоду революционная эпоха формирования специальной теории относительности (СТО) характеризовалась колоссальным интересом к философии науки в научных и околонаучных кругах. Так, первая книга А. Пуанкаре «Наука и гипотеза» вышла в 1902 г. в Париже тиражом 16 тыс. экземпляров и была распродана в течение нескольких дней. Люди, прочитав ее, передавали своим друзьям и знакомым. В результате в том же году с книгой ознакомилось около ста тысяч человек [18, с. 526].

В этой атмосфере и возникает то новое, что отличает второй позитивизм от первого. Второй позитивизм, как и первый, отрицательно относился, с одной стороны, к кантовскому решению гносеологических проблем^[1] и ко всей метафизике (от Декарта до Гегеля) в целом, а с другой — к механицизму. Однако как по составу проблем и методов их решений, так и по типу участников между первым и вторым позитивизмом были существенные различия, обусловленные более тесной связью второго позитивизма с наукой.

Виднейшими представителями второго позитивизма являются крупные ученые и участники революционной эпохи конца XIX — начала XX в.: физики Э. Мах, П. Дюгем и математик А. Пуанкаре.

Лидирующее место Эрнста Маха (1838−1916)^[2] было связано с его включенностью в обсуждение конкретных вопросов оснований механики Ньютона, сыгравших важную роль в подготовке почвы для рождения «новой» «неклассической» физики в виде теории относительности и квантовой механики. Благодаря А. Эйнштейну, являвшемуся в юности большим поклонником Маха, философия Маха, тесно связанная с его критикой оснований механики Ньютона, довольно хорошо знакома многим ученым, особенно физикам-теоретикам. Философия Маха была рассчитана в первую очередь на естествоиспытателей, и в эту предреволюционную эпоху он для них становится главным авторитетом в философии.

В основе собственно философских гносеологических построений Маха лежит его учение о «нейтральных элементах» , которое в значительной степени навеяно его исследованиями биопсихологических механизмов зрительного восприятия. «Мах считает элементы нейтральными, не относя их ни к физической, ни к психической сфере. Эти элементы призваны обеспечить непрерывный переход от физического к психическому в рамках единого знания, где физика и психология выступают как разные направления в исследовании одних и тех же элементов опыта» [5]. Одновременно появляются новые аргументы против механицизма со стороны психологии: «Нет ничего трудного всякое физическое переживание построить из ощущений, т. е. из элементов психических. Но совершенно невозможно понять, как из элементов, которыми оперирует современная физика, т. е. из масс и движений (в их определенности, пригодной для одной только этой специальной науки), построить какое-либо психическое переживание» [8, с. 45]. «Физическое» и «психическое» он разводит следующим образом: «Назовем покуда совокупность всего существующего непосредственно в пространстве для всех именем физического и непосредственно данное только одному… — именем психического. Совокупность всего, непосредственно данного только одному, назовем также его… Я… Разложим… психическое переживание на его составные части. Мы находим здесь прежде всего те части, которые в своей зависимости от нашего тела — открытых глаз… — называются „ощущениями“, а в своей зависимости от другого физического — присутствия солнца, осязаемых тел и т. д. — являются признаками, свойствами физического» [8, с. 39−40, 52].

Суть своего учения об элементах он формулирует так: «Все физическое, находимое мною, я могу разложить на элементы, в настоящее время дальнейшим образом не разложимые: цвета, тоны, давления, теплоту, запахи, пространства, времена и т. д.». В результате вещи (тела) даны нам как «сравнительно устойчивые комплексы связанных друг с другом, зависящих друг от друга чувственных ощущений»^[3] [8, с. 42,148]. То есть тела, по Маху, как бы состоят не из механических частиц-атомов (как у Лапласа), а из «нейтральных» (т.е. не физических и не психических) «элементов», воспринимаемых нами как ощущения. Соответственно связанный с особым живым телом комплекс воспоминаний, настроений, чувств обозначается словом «Я». «Распространение анализа наших переживаний вплоть до „элементов“… — говорит Мах, — представляет для нас главным образом ту выгодную сторону, что обе проблемы — проблема „непознаваемой“ вещи и проблема в такой же мере „не поддающегося исследованию“ Я… могут быть легко распознаны как проблемы мнимые» [8, с. 45−46].

В дополнение к учению об «элементах» Мах (как и Авенариус), фактически продолжая эволюционистскую линию Спенсера, утверждает, что «развитие науки имеет целью все лучше и лучше приспособить теорию к действительности… Согласно нашему пониманию, — говорит он, — законы природы порождаются нашей психологической потребностью найтись среди явлений природы… Представления постепенно так приспосабливаются к фактам, что дают достаточно точную, соответствующую биологическим потребностям, копию их… Систематизация представлений в ряды… всего более содействует развитию научного исследования природы… Научное мышление является последним звеном в непрерывной цепи биологического развития, начавшегося с первых элементарных проявлений жизни…» [8, с. 35, 175, 182, 429, 431].

Отсюда закономерно вытекает феноменологический (близкий контовскому) взгляд на науку. «Самое экономное и простое выражение фактов через понятия (а не выяснение истинной структуры бытия (онтологии). — А. Л.), вот в чем оно (естествознание) признает свою цель» , — утверждает Мах [9, с. 166]. Отсюда же следует взгляд на теории как на условные соглашения (конвенции), которые представляют собой лишь «упорядоченные, упрощенные и свободные от противоречий системы идей» [9, с. 28]. В свою очередь конвенционализм прокладывает дорогу активизму [21] и конструктивизму (современные формы которого обсуждаются в гл. 8), согласно которым теории содержат значительный элемент изобретения, т. е. активного творения со стороны ученых, а не являются просто открытием чего-то внешне заданного. Этому отвечает и соответствующий критерий выбора «правильной» теории. Критерий истинности заменяется у Маха критерием успешности'. «Познание и заблуждение вытекают из одних и тех же психических источников; только успех может разделить их» [8, с. 134]. Согласно Маху цель науки — не истина (в силу ограниченности ее средств для отражения «богатой жизни Вселенной» [9, с. 152]), а экономия мышления [9, с. 156, 159, 166; 7, с. 283] (то же утверждал и Авенариус). «Все положения и понятия физики представляют собой не что иное, как сокращенные указания на экономически упорядоченные, готовые для применения данные опыта…» [9, с. 164].

Этот антиреалистический пафос философии Маха четко зафиксирован сторонником реализма Максом Планком (1858−1947). Возражая последователям Э. Маха, он говорил: «Чем является, но существу, то, что мы называем физической картиной мира? Есть ли эта картина только целесообразное, но, в сущности, произвольное создание нашего ума, или же мы вынуждены, напротив, признать, что она выражает реальные, совершенно не зависящие от нас явления природы?» Планк считает, что внешний мир представляет собой нечто не зависящее от нас, абсолютное, чему мы противостоим. «Этот постоянный элемент (подразумеваются мировые постоянные и связанные с ними законы. — А. Л.) не зависит ни от какой человеческой и даже ни от какой вообще мыслящей индивидуальности и составляет то, что мы называем реальностью… Коперник, Кеплер, Ньютон, Гюйгенс, Фарадей… опорой всей их деятельности была незыблемая уверенность в реальности их картины мира… Этот ответ находится в известном противоречии с тем направлением философии природы, которым руководит Э. Мах и которое пользуется в настоящее время большими симпатиями среди естествоиспытателей. Согласно этому учению в природе не существует другой реальности, кроме наших собственных ощущений, и всякое изучение природы является, в конечном счете, только экономным приспособлением наших мыслей к нашим ощущениям… Разница между физическим и психическим — чисто практическая и условная; единственные существенные элементы мира — это наши ощущения…» [16, с. 3, 24−26, 46−49].

Это противопоставление проявило себя и в дискуссии о цели науки, поднятой в контексте «гносеологического кризиса в физике» Г. Кирхгофом в 1874 г. А именно, заключается ли цель науки в объяснении (т.е. выяснении истинной структуры объектов и явлений) или лишь в описании. Мах, естественно, склонялся ко второй точке зрения: «Научное «сообщение всегда содержит в себе описание, т. е. воспроизведение опыта в мыслях, долженствующее заменять собою самый опыт и таким образом избавлять от необходимости повторять его. Средством же для сбережения труда самого обучения и изучения служит обобщающее описание. Ничего другого не представляют собой и законы природы…» [9, с. 157]. «Закон тяготения Ньютона есть одно лишь описание… описание бесчисленного множества фактов в их элементах» [9, с. 145]. «Склонность к объяснению вполне понятна, — говорит Мах об отношениях между учителем и учеником. — [Но] для научного исследователя та же наука есть нечто совсем другое, нечто развивающееся, подвергающееся постоянным изменениям, эфемерное; его цель — главным образом констатирование фактов и связи между ними» [9, с. 145, 318].

Близкие взгляды развивал другой представитель второго позитивизма французский физик-теоретик и историк науки Пьер Дюгем (1861−1916). Концепция Дюгема более сложна и ближе к реальной истории науки. Многие его положения были созвучны постпозитивизму второй половины XX в.

Он, как и Мах, рассматривает теорию как средство «экономии мышления» [3, с. 27]. Дюгем поддерживает и конвенционалистский взгляд на теорию: «В качестве принципов теория имеет постулаты, т. е. положения, которые она может формулировать как ей угодно, при условии, чтобы не было противоречий…» [3, с. 246]. Совпадает у них и ответ на вопрос о цели пауки — описывать, а не объяснять: «Всякая физическая теория… есть абстрактная система, имеющая целью резюмировать и логически классифицировать группу экспериментальных законов, не претендуя на объяснение их» [3, с. 9].

Недопустимость теории-объяснения как " обнажения реальности от ее явлений" Дюгем обосновывает тем, что объяснение-реальность зависит от метафизической позиции. Поэтому объяснения перипатетиков (последователей Аристотеля), атомистов, картезианцев (последователей Декарта), ньютонианцев будут разными, что «противоречит научному стремлению к всеобщему признанию научных истин» . Необходимую всеобщность может обеспечить лишь взгляд на теорию как на описание.

Соотношение этих двух взглядов на теорию в физике ему видится следующим образом: «Теория… состоит из двух частей, прекрасно различимых: одна из них есть часть чисто описательная, задача которой — классифицировать экспериментальные законы; другая есть часть объяснительная, ставящая себе задачу постигнуть реальную действительность, существующую позади явлений. Но объяснительная часть вовсе не является основой части описательной… Описательная часть развивается за собственный счет — специальными и самостоятельными методами теоретической физики. Это совершенно самостоятельный развившийся организм, который объяснительная часть обвивает подобно паразиту… Все, что есть хорошего в теории, — утверждает Дюгем, — заключается в описательной части… Все же, что есть в теории худого, что оказывается в противоречии с фактами, содержится главным образом в части объяснительной» [3, с. 40].

Однако согласно взглядам Дюгема «теория есть не только экономное представление экспериментальных законов, а она еще и классификация их» [3, с. 29]. При этом классификация (фактов и экспериментальных законов), по сути, занимает в построении Дюгема место причинности, фигурирующей у реалистов.

В результате позиция Дюгема формулируется так: «Физическая теория… чем более она совершенствуется, тем более мы предчувствуем, что она стремится стать классификацией естественной^[4]». Правда, последнее оказывается возможным лишь благодаря интуиции и чувству. При этом «если физик бессилен чем-нибудь подтвердить это свое убеждение, то он, с другой стороны, не менее бессилен поколебать его… Он не может заставить себя думать, что система, способная столь просто и легко упорядочить огромное множество законов, с первого взгляда столь мало родственных, есть система чисто искусственная» [3, с. 33−34]. Но к этой «вере в действительный порядок и в то, что теории его являются образом этого порядка» ученого толкает интуиция, основанная на «резонах сердца, которых разум не знает» [3, с. 33−34].

Дюгем считал, что физическая теория — это конвенционально принимаемая математическая система, которая обеспечивает только вычисления и предсказания^[5].

В результате у Дюгема возникает следующая последовательность трех уровней знания: " экспериментальные факты" > " экспериментальные законы" > «теории» . (4.3.1).

Первые два уровня — продукт деятельности экспериментатора, который «безостановочно, изо дня в день, открывает факты… и формулирует новые законы», содержащие в концентрированном виде конкретные факты.

Третий уровень — дело теоретика, который «безостановочно придумывает формы представления их». Этой формой является физическая теория, которая «есть абстрактная система, имеющая целью резюмировать и логически классифицировать группу экспериментальных законов, не претендуя на объяснение их» [3, с. 29, 237]. В результате получается «удвоенная экономия», вытекающая «из замены конкретных фактов законом» и «сгущения экспериментальных законов в теории». Другими словами, «наблюдатели установили значительное число экспериментальных законов. Теоретик собрался объединить их в очень небольшое число гипотез… По последствий, которые могут быть выведены из этих гипотез, безграничное множество» [3, с. 9, 26, 28, 34−35, 37].

При этом Дюгем «различает в физической теории четыре основные операции•. 1) определение и измерение физических величин, 2) выбор гипотез, 3) математическое развитие теории, 4) сравнение теории с опытом» [3, с. 26].

Последние три операции указывают на использование гипотетикодедуктивного метода, который был широко распространен в механике XVII—XVIII вв. «С логической точки зрения гипотетико-дедуктивная система представляет собой иерархию гипотез… На вершине располагаются гипотезы, имеющие наиболее общий характер… Из них как посылок выводятся гипотезы более низкого уровня. На самом низшем уровне системы находятся гипотезы, которые можно сопоставлять с эмпирическими данными… Если они подтверждаются этими данными, то это служит косвенным подтверждением и гипотез более высокого уровня, из которых [они] логически выведены» [13, с. 140]^[6].

Наряду с приведенными положениями, которые отвечают второму позитивизму, Дюгем, будучи историком науки, вводит ряд положений, которые роднят его с постпозитивизмом второй половины XX в. (гл. 6).

Прежде всего это фиксирующий сложный характер взаимосвязи между множеством теорий и множеством экспериментов тезис Дюгема: «…физический эксперимент никогда не может привести к опровержению одной какой-нибудь изолированной гипотезы, а всегда только целой группы теорий… Среди всех научных положений, на основании которых (некоторое) явление было предсказано и затем констатировано, что оно не наступает, имеется, по меньшей мере, одно неправильное. Но какое именно, этому произведенный опыт нас не научает» [3, с. 220].

Кроме этого утверждения, которое в середине XX в. было переоткрыто в несколько другой формулировке У. Куайном и получило название " тезис Дюгема — Куайна", Дюгем четко фиксирует то, что во второй половине XX в. стало называться теоретической нагруженностъю эмпирических утверждений (см. гл. 6). Он обращает внимание на то, что сама «возможность употребления инструментов» в эксперименте предполагает наличие теорий, использованных при разработке различных приборов (например, амперметра), а столь распространенным измеримым величинам, как «сила» и «масса», «только одна динамика (т.е. классическая механика. — А. Л.) придает определенный смысл» [3, с. 232]. Но этим суть дела не ограничивается. «Между явлениями, действительно установленными во время эксперимента, и результатом этого эксперимента, формулируемым физиком, — говорит Дюгем, — необходимо включить еще звено — весьма сложную интеллектуальную работу, которая из отчета о конкретных фактах ставит абстрактное и символическое суждение». «Физический эксперимент есть точное наблюдение группы явлений, связанное с истолкованием этих явлений. Это истолкование заменяет конкретные данные… абстрактными и символическими описаниями, соответствующими этим данным на основании допущенных наблюдателем теорий». «Результат физического эксперимента есть абстрактное и символическое суждение» [3, с. 175, 182]. Тем более это касается экспериментального закона, ибо «физический закон есть символическое отношение» (типа формулы. — А. Л.), а «символические выражения, объединенные в закон, уже нс такие абстракции, которые прямо вытекают из конкретной реальности. Нет, — говорит Дюгем, — эти абстракции представляют собой плод длительной, сложной, сознательной работы»^[7] [3, с. 201, 199].

Взгляды Маха и Дюгема на цели науки близки и другому великому ученому конца XIX в. (математику и отчасти физику, работавшему над созданием теории относительности) — Анри Пуанкаре (1854−1912), являющемуся основателем конвенционализма — «направления в философском истолковании науки, согласно которому в основе математических и естественнонаучных теорий лежат произвольные соглашения…» [20, с. 271].

Для Пуанкаре исходной проблемой было осознание следствий для научной картины мира, вытекающих из появления неевклидовых геометрий. Поэтому его конвенционализм четче всего формулируется на материале геометрии: «Аксиомы геометрии… суть не более чем замаскированные определения… Никакая геометрия не может быть более истинной, чем другая; та или иная геометрия может быть только более удобной» [18, с. 41].

Распространение этого взгляда на механику ведет к утверждению, что " только по определению сила равна произведению массы на ускорение" [18, с. 72, 69]. Но в отличие от геометрии, механика и физика в целом связана с опытом. Эта связь у Пуанкаре выглядит следующим образом: «Принципы механики представляются нам в двух различных аспектах. С одной стороны, это — истины, обоснованные опытом, подтверждающиеся весьма приближенно… С другой стороны, это — постулаты, которые прилагаются ко всей Вселенной и считаются строго достоверными… Это оттого, что они… сводятся к простому соглашению… Однако это соглашение не абсолютно произвольно… мы принимаем его, потому что известные опыты доказали нам его удобство» [18, с. 89].

На таком взгляде основан его вариант " домашней философии«^[8] для естествоиспытателей. Он утверждал, что наука «может постичь не суть вещи в себе, как думают наивные догматики, а лишь отношения между вещами» .

Последнее он связывал с необходимым выполнением для науки «условий объективности»: объективно то, что «должно быть обще многим умам и, значит, должно иметь способность передаваться от одного к другому», поэтому «все, что объективно, лишено всякого „качества“ (он считает, что восприятие качеств субъективно. — А. Л.), является только чистым отношением» [18, с. 275−276]. Поэтому наука открывает не «истинную природу вещей», а «истинные отношения вещей» [18, с. 2771. «Наука есть система отношений» и «некоторая классификация». Он считал, что «опыт предоставляет нам свободный выбор» (теоретического описания. — А. Л.), и поэтому " принципы (механики. — А. Л.)… — это соглашения и скрытые определения" [18, с. 8, 90, 277]. При этом, разделяя эмпиристский взгляд, он считает, что принципы извлекаются из экспериментальных законов и поэтому «преподавание механики должно оставаться экспериментальным» [18, с. 90]. Сочетание между теорией и экспериментом Пуанкаре представлял себе следующим образом. «Я, — говорит А. Пуанкаре в докладе на Международном конгрессе физиков в Париже в 1900 г., — позволю себе сравнить науку с библиотекой, которая должна беспрерывно расширяться; но библиотекарь располагает для своих приобретений лишь ограниченными кредитами; он должен стараться не тратить их понапрасну. Такая обязанность делать приобретения лежит на экспериментальной физике, которая одна лишь в состоянии обогащать библиотеку. Что касается математической физики, то ее задача состоит в составлении каталога… Каталог, указывая библиотекарю на пробелы в его собраниях, позволяет ему дать его кредитам рациональное употребление… Итак, вот в чем значение математической физики. Она должна руководить обобщением, руководить так, чтобы от этого увеличивалась производительность науки» [18, с. 91−94].

Таковы концепции (позиции) основных представителей второго позитивизма, добавившего к феноменалистической установке Конта разработку темы конвенционализма и условности теоретических построений. Отсюда прямой путь к различению «реалистического» и «конструктивистского» взгляда на науку (гл. 8) в виде противопоставления отношения к теории как к объяснению и как к описанию. Все эти темы нашли свое дальнейшее развитие в рамках неопозитивизма и постпозитивизма XX в. Но прежде чем перейти к позитивизму XX в., скажем несколько слов об американском прагматизме, ставшем благоприятной почвой для развития логического позитивизма во второй трети XX в.

• [1] Центральное для Канта разделение на познаваемый «мир явлений» и непознаваемый мир «вещей самих по себе» Мах относил к заумной метафизике. При этом Мах, как и большинство позитивистов, не принимая Канта, принимает критику Юма. «Изложенные здесь взгляды не чужды современному естествоиспытателю и к точке зрения Юма ближе, чем к точке зрения Канта» , — говорит он [9, с. 302].
• [2] Для философов Мах является второй по значимости фигурой этого философского направления, первой является швейцарский философ Р. Авенариус (1843−1896) — автор «Философии как мышления о мире согласно принципу наименьшей меры сил» (1874) и «Критики чистого опыта» (1888−1890). В отечественной философии его значимость усиливалась тем, что именно против него и его сторонников в России была направлена резкая критика В. И. Ленина в его знаменитой в СССР книге «Материализм и эмпириокритицизм» (1909). Целью критики была защита материализма, в первую очередь исторического материализма. При этом попутно был задет и Мах, а через него и современная физика, у которой из-за этого возник серьезный конфликт с марксистско-ленинской идеологией в 1930—1950 гг. Суть заданного Авенариусом эмпириокритицизма состоит «в «очищении опыта» от всего того, что опытом не является, т. е. от «метафизических прибавлений». В результате раскрывается «единство опыта», который в основе своей есть «жизнь» [4 (А)]. Согласно эмпириокритицизму сердцевину которого составляют «нейтральные элементы», задача «позитивной» философии сводится к тому, чтобы заниматься «очищением опыта» и тем самым посредством выявления и нейтрализации истоков «метафизики» избавить от нее научное мышление. Этот пафос и некоторые понятия и ходы близки тому, что делает Мах. Но есть и различия. Авенариус шел от философии, Мах — от науки, причем достаточно независимо. Для философии науки и ученых главным был Мах, именно его идеи повлияли на следовавших за ним логических позитивистов. Поэтому мы больше внимания уделяем ему.
• [3] По сути. Мах здесь, во многом продолжая линию Беркли, в качестве «первой реальности» выбирает ощущения, а не внешние тела.
• [4] Понятие классификации, по-видимому, взято из биологии, где пользовались «искусственной» классификацией Линнея, но хотели найти «естественную» классификацию, отражающую сущностные, а не произвольные, как у Линнея (описание цветка растения), характеристики организма.
• [5] Причем Дюгем констатирует у физиков «непобедимое стремление к логической цельности физической теории», а также «к единству науки», которые нельзя логически обосновать, ибо «ни принцип противоречия, ни закон экономии мысли не дают нам возможности неопровержимо доказать, что физическая теория должна быть логически упорядочена» [3, с. 123].
• [6] С точки зрения логики это не строгое утверждение: из истинности следствий не следует истинность теории.
• [7] По сути, здесь Дюгем выходит на проблемы, обсуждающиеся в гл. 9, о том, что целым является пара «явление — теория» и при построении теории, кроме экспериментальных данных, требуется еще нечто (в гл. 9 это базовые понятия, формирующиеся в основаниях раздела физики).
• [8] Мах говорил: «В действительности всякий философ имеет свое домашнее естествознание, и всякий естествоиспытатель — свою домашнюю философию. Но эти домашние науки бывают в большинстве случаев несколько устаревшими, отсталыми» [8, с. 38] (поскольку физика и философия стали очень сложными).