Часть 1.

Введение.

Глава 1.

Что такое наука?

В этой книге мы попытаемся объяснить научный метод познания. Она рассчитана на читателя со средним образованием, а не на профессиональных ученых. Мы надеемся, однако, что и ученым эта книга может оказаться полезной, давая возможность взглянуть на научный метод познания под более широким углом зрения, чем тот, который он имеет в своей практической работе в конкретной научной области. Мы написала эту книгу, потому что верим, что каждому живущему в век, когда наука играет такую важную роль, необходимо иметь представление о научном методе: как делаются научные открытия, как возникают теории, как осуществляется их проверка и почему они принимаются или отвергаются.

Наше определение науки.

Мы исходим из достаточно широкого определения науки как деятельности, характеризуемой тремя свойствами:

1. Она представляет собой поиск понимания, т.е. чувства, что найдено удовлетворительное объяснение какого-либо аспекта реальности.

2. Понимание достигается посредством формулировки общих законов или принципов – законов, приложимых к возможно более широкому классу явлений.

3. Законы или принципы могут быть проверены экспериментально.

Поиск понимания, выявление внутренних закономерностей в некотором сложном и неясном аспекте реальности – основная цель науки. Однако довольно трудно точно определить, что такое понимание. Оно, очевидно, субъективно: то, что удовлетворит одного, не удовлетворит другого; разные культуры обладают разными стандартами того, что можно считать удовлетворительным объяснением; то, что удовлетворяло людей 100 лет назад, может теперь оказаться непригодным. Несмотря на всю расплывчатость и неопределенность этого понятия, субъективное чувство удовлетворения от понимания аспекта действительности оказывается очень сильным и является одной из серьезных побудительных причин для занятий наукой.

Общий характер законов.

Понимание, которого мы ожидаем от науки, выражается в виде законов и принципов, позволяющих предсказывать, что произойдет и выяснить причину происшедшего. Под общностью мы понимаем свойство быть приложимым к возможно более широкому классу явлений. Как можно меньше законов должны покрывать как можно больше явлений.

Наука – это поиск единства в разнородном, сходства в том, что кажется совершенно несхожим. Чем более общими будет наши законы, тем большее единство мы вскрыли.

Экспериментальная проверка.

Отличительная черта науки заключается в необходимости подвергать наши объяснения экспериментальной проверке. Именно экспериментальная проверка, признание того, что мы может изменить свое мнение, если нас к этому принудят факты, является особенностью науки.

Чтобы факты могли заставить нас изменить мнение, прежде всего должны существовать сами факты: заинтересованные наблюдатели должны иметь возможность прийти к согласию в том, что является фактом, а что нет (эта проблема далеко не так проста как кажется; в следующей главе мы рассмотрим ее несколько подробнее). Далее, факты должны влиять на степень нашей уверенности в данной теории. Позже мы покажем, почему экспериментальные факты, которые согласуются с теорией, на самом деле не «доказывают» ее правильности и почему даже если они не согласуются, они не всегда «доказывают», что теория неверна. Проверка теорий часто оказывается тонким и деликатным делом, и в науке мы никогда не достигаем уверенности в их правильности или ложности. Однако эксперимент оправдан, если в зависимости от исхода он меняет степень нашей уверенности в правильности теории. Если наша уверенность в правильности теории не может быть изменена в результате эксперимента, такие концепции не являются частью науки.

Наука и гуманитарное знание.

Необходимость экспериментальной проверки на первый взгляд резко отделяет науку от других отраслей знания, таких, например, как литературная критика.

Новая интерпретация Гамлета может быть или не быть убедительной, но нельзя требовать от шекспироведов, чтобы они установили строгую экспериментальную процедуру, результат которой доказывал бы истинность или ложность этой интерпретации. Приходится обращаться не к эксперименту, а к общественному мнению экспертов в данной области знаний, использующих субъективные критерии оценки: удовлетворительно ли данное объяснение? Позволяет ли оно увязать большее количество ранее считавшихся не связанными фактов? Является ли оно плодотворным в том смысле, что открываются новые направления исследования, ранее не очевидные?

Мы не преуменьшаем различия между использованием таких критериев оценки теории и критериев точной экспериментальной проверки, однако мы хотим отметить три фактора, делающие эти различия менее резкими, чем может показаться.

Во-первых, исследования в гуманитарных областях также неукоснительно основаны на фактах, как и исследования в «точных» науках. Например, ни одна интерпретация пьесы Шекспира не будет многого стоить, если ее автор не понимает точного значения слов шекспировского текста. Для этого требуются серьезные исследования: чтобы исследовать, что означает слово в одном акте «Гамлета», приходится тщательно исследовать не только как оно используется в остальных пьесах Шекспира, но и во всей литературе периода правления королевы Елизаветы. Понимание этого слова может также зависеть от знания некоторого политического кризиса при дворе королевы Елизаветы, имевшего место во время написания пьесы.

Во-вторых, принятие той или иной из конкурирующих теорий даже в физике и химии не всегда происходило на основе одних лишь экспериментов, по крайней мере, не в том идеализированном смысле, в котором понимается экспериментальная проверка. Несомненно, если две теории согласуются во многих областях, но в некоторых не согласуются, и эксперименты показывают, что там, где они не согласуются, одна из них всегда показывает правильный ответ, а другая – всегда неверный, тогда легко принять решение в пользу первой из теорий. На практике, однако, ни одна из теорий не объясняет все возможные экспериментальные факты, и всегда имеется достаточно большая свобода в определении того, какие эксперименты важны для проверки теорий. Жаркие научные баталии развертывались вокруг конкурирующих теорий, каждая из которых в некоторой области приложения оказывалась лучше своих соперниц. Аналогичным образом в гуманитарном знании разрешение спорного вопроса ищется в консенсусе (договоренности) специалистов, использующих критерии объяснительной силы, непротиворечивости и эффективности.

В-третьих, как наука, так и гуманитарное знание требуют постоянной критической оценки результатов. Критерии экспериментальной проверки в науке представляют собой осознание постоянного требования подходить критически к своим воззрениям, постоянно задаваться вопросом, как мы познаем? Почему мы в этом уверены? Не можем ли мы ошибаться? Если мы ошибаемся, то как можно это установить? И в тех дисциплинах, которые не относятся к научному знанию, хотя критерием истинности является не экспериментальная проверка, а более неясные и трудно формулируемые требования, необходимо ставить эти же вопросы. Как в науке, так и в гуманитарном знании мы должны постоянно критически оценивать результаты и искать более верное и глубокое объяснение.

Глава 2.

Факты.

Что это такое?

При объяснении научного метода мы постараемся по мере возможности основываться на здравом смысле и повседневном опыте. Причина этого не в том, что здравый смысл есть нечто священное, в конечном счете «здравый смысл» людей, живущих в современном обществе, ориентирующемся на научное знание, сформирован интеллектуальным и культурным климатом этого общества и существенно отличается от здравого смысла европейцев XV в. или племен Южного Судана XX в. Обращение к здравому смыслу позволяет нам лучше передать читателю наши идеи, объяснить нечто новое и незнакомое с помощью хорошо известного.

Тем не менее существует совокупность понятий, применяемых в науке, которая будет постоянно использоваться нами при анализе отдельных научных открытий. Они настолько расходятся со здравым смыслом и обыденным опытом, что нам кажется необходимым с самого начала их рассмотреть. Эти понятия связаны с фактами: что это такое? Как нам распознать их, когда мы с ними сталкиваемся? Какую роль они играют в науке?

Факты окружают нас – это вещи вокруг нас, которые мы можем видеть, ощущать, слышать, обонять. Мы верим в их реальность и часто даже идем дальше, полагая, что все остальное нереально. Но обыденный взгляд на факты как на неизбежные базисные данные о существующем не учитывает того, что и в самом простом акте воспрятия есть большой компонент научения и опыта.

Обучение видению

Довольно естественно верить тому, что видишь, - трудно представить себе что-то иное. Однако мы обычно не отдаем себе отчета в том, что умению видеть учатся, что оно приходит автоматически. Мы смотрим глазами, а видим сознанием. Мы осознаем это лишь тогда, когда видим то, чего на самом деле нет, или не видим того, что реально существует. И то и другое достаточно частое явление. Мы знаем, что существует “обман зрения”, но мы не всегда осознаем его важность. Как можно ввести глаза в заблуждение? Если это возможно, то когда мы должны им верить, а когда нет?

Особенн ярко роль обучения как компоненты восприятия обнаруживается у слепых от рождения и в зрелом возрасте подвергнувшихся операции, вернувший им зрение. В последнии годы освоены операции катаракты (помутнение хрусталика, резко ухудшающее зрение). Иногда дети рождаются с катарактой и остаются слепыми, если им не сделать операцию. В те годы, когда операция была впервые осуествленна, было много взрослых слепых от рождения из-за катаракты, и операция позволила им восстановить им зрение.