2.2 Критерии истинности в науке

Принято считать, что научную истину можно установить логически. Рассмотрим три примера логических рассуждений. Вот первое, оно родилось в древности: критянин Эпименид сказал: «Все критяне лжецы!». Но Эпименид сам критянин, следовательно он тоже лгун. Но если Эпименид лгун, тогда его заявление, что все критяне лгуны, - ложно, так как Эпименид – критянин, следовательно, он не лгун, и поэтому его утверждение «Все критяне лжецы» - истинно. Таким образом, мы, ни разу не нарушив строгость логики, пришли к двум взаимоисключающим положениям – парадоксу: Эпименид одновременно лжет и не лжет.

А теперь другой пример из студенческого фольклора:

Чем больше учишься, тем больше знаешь,

Чем больше знаешь, тем больше забываешь,

А чем больше забываешь, тем меньше знаешь,

А чем меньше знаешь, тем меньше забываешь,

Но чем меньше забываешь, тем больше знаешь.

Следовательно, чем меньше учишься, тем больше знаешь,

И вообще, для чего учиться, когда и так все знаешь.

Здесь, не нарушая законов формальной логики, пришли уже к одному, но неверному положению. К такому неверному выводу привели две ложные логические посылки, заключенные во второй и шестой строфах примера.

Оказывается, добыть истину только логическим путем сложно, а иногда вообще невозможно. Первый парадокс решают до сих пор.

А вот второй пример – это не парадокс, а софизм. Софизм – это такое логическое построение аргументов в споре и доказательствах, в котором рассуждение намеренно направлено по заведомо ложному пути. То есть в софизме ошибочное рассуждение принимается за истинное.

Рассмотрим третий логический пример – рассуждение Аристотеля о причинах движения тел. Стрела, сходящая с тетивы лука, сначала движется под действием тетивы, вытесняя при этом воздух со своего положенного места. Когда же стрела освобождается от тетивы, воздух, возвращаясь на свое место, вытесняет с этого места уже стрелу и так далее – стрела движется.

Рассуждения Аристотеля сводятся к следующей схеме:

Движение возникает от взаимодействия тел

Воздух вытесняет стрелу со своего места

Вывод: движение без среды невозможно, а значит, «природа не терпит пустоты».

Такая логическая схема, в которой из двух связанных категорических суждений рождается третье, называемого выводом, является силлогизмом.

Задание

Определите, к какому типу логических утверждений относится: «Вор не желает приобрести ничего дурного. Приобретение хорошего – есть дело хорошее. Следовательно, вор желает хорошего».

Теперь понятно, что научная истина может прятаться за логикой рассуждений. Утверждение, построенное на основе софизма, не только не является истиной, но способно и погубить ее. Аналогично истину можно утерять и в силлогизмах.

Аристотелева боязнь пустоты продержалась в науке до конца XIX века и отрицала существование атомов Демокрита – атомы имеют границы, а между границы появились бы пустоты. Отсюда ложное понятие эфира – субстанции без цвета и запаха, способной проникать во все тела и служить средой распространения, например, электромагнитных волн.

Итак, роль софизмов в познании – отрицательна, разве что оттачивают логический формализм. Какова же роль парадоксов?

Без возникновения парадокса невозможно движение науки вперед. Все новое в науке – парадоксально с точки зрения устоявшихся понятий и воззрений. С позиций понятного и принятого обществом все новое кажется нелепым, противоестественным. Разве не такой казалась идея о вращении Земли вокруг собственной оси и вокруг Солнца?

Новое кажется парадоксальным, и чем сложнее разрешаемый парадокс, тем фундаментальнее потом оказывается теория, разрешившая его.

Вот примеры парадоксальных утверждений из которых выросли новые теории:

«Тяжелые предметы падают не быстрее легких» - эксперимент Галилея привел Ньютона созданию классической механики.

«Тепло есть движение» - создание молекулярной физики, термодинамики.

«Малярия вызывается комарами» - разрешен механизм возникновения эпидемий.

Даже в математике есть парадоксы. Говорят даже: «величайший парадокс состоит в том, что в математике есть парадоксы». Один из них - о несоразмерности величин. Длина диагонали квадрата не может быть выражена никаким рациональным числом, она кратна 2 от стороны квадрата. Аналогично и отношение длины окружности к ее диаметру выражается числом . Известно, что 2 и число  - иррациональные (бессмысленные) числа (бесконечная десятичная дробь). Вот так парадокс о несоразмерности величин привел рождению нового класса чисел – иррациональных.

Когда ученые перестали избегать парадоксов и даже появилась такая теорема: «Если нормальная теория непротиворечива, то она не полна» (К.Гедель).

Исходя из этой теоремы, на смену ньютоновской механике как полной, замкнутой теории, не содержащей парадоксов, должна была прийти новая более открытая теория, какой и явилась теория относительности. Эта теория еще изобилует парадоксами, поэтому следует ожидать, что она просуществует еще долгое время.

Никакая теория, гипотеза не может существовать вечно. Еще в XIX веке, веке великих открытий в науках, казалось, что все создается на века. Мир выступал как кем то отлаженный механизм, в котором все процессы, явления подчиняются несложным уравнениям. Все казалось открытым, все парадоксы – разрешенными.

Пример: Макс Планк в 1879 году планировал свое научное будущее.

Пример: физик В.Томсон в 1900 году говорил о приближении физики к своему завершению: «Красота и ясность динамической теории тускнеет из-за двух туч» - не удавалось теоретически описать спектры излучения тел и непонятное упорство проявлял свет – его скорость почему-то не хотела складываться со скоростью источника.

Вот эти две «небольшие тучки» и взорвали всю физику, выстроенную от Галилея до Максвелла, взорвали 300-летнюю науку. Выяснилось, что здание классической физики построено без должного фундамента. Этот фундамент, сложенный на абсолютности пространства и времени, на строжайшей причинности любых событий, рушился. Абсолютность пространства и времени разрушалась принципами теории относительности, а строжайшая причинность – квантовым принципом излучения тел. Но только на этих новых принципах можно было объяснить поведение света и спектры излучения тел.

ХХ век стал хорошей школой в понимании недолговечности научных истин. Научная истина – идеал познания, горизонт, к которому можно только стремиться, но невозможно достичь. Так, например, стало с механикой Ньютона – она является частным случаем теории относительности, реализуемых для медленно (V<<300000 км/cек) движущихся тел.

ХХ век выявил парадокс в самом процессе познания. Если в ХIХ веке из единой некогда науки стали формироваться самостоятельные дисциплины, то в конце ХХ века эти науки оказались вынуждены взаимодействовать. Биология, например, решая проблемы жизненных процессов на клеточном уровне, не может обойтись без физики и химии.

Постепенно взаимное проникновение наук становиться необходимым для изучения мира как единого целого.