2. Пьер Дюгем: связуемость законов и «представляющая» функция науки

Пьер Морис Мари Дюгем (Дюэм) (1861-1916) - французский физик, механик, математик, философ и историк науки. Методологические взгляды Дюгема, касающиеся философии естествознания, изложены в его труде «Физическая теория: её цель и строение» (1906) [1]. Основным объектом философского анализа П. Дюгема явилась физическая теория. Он стремился сформулировать философию науки в соответствии с историей науки и считал, что успешные теории обобщаются или объединяются, чем провоцируют появление их экспериментальных подтверждений.

В построенной П. Дюгемом логической системе физическая теория не является объяснением экспериментально найденных закономерностей через гипотезы, опирающиеся на недоступные для исследователя факты. Такого рода толкования принадлежат области метафизики, и наука в процессе своего развития будет всё более и более удаляться от данного метода. Он говорил о теориях как «представляющих» (репрезентующих) группу законов и противопоставлял «репрезентующую» функцию функции «объяснительной», которую, как предполагается, имеет большинство теорий. Теории часто используют для объяснения явлений и описания «реальности, лежащей в основе явлений». Дюгем подверг критике эту точку зрения, настаивая на том, что только репрезентующая (представляющая) функция имеет научную ценность.

Позиция Дюгема в отношении научных теорий как «представляющих», а не «объясняющих» экспериментальные законы, основывалась на его взглядах на структуру научных теорий. Согласно Дюгему, научная теория состоит из системы аксиом и «правил соответствия»¹, которые соотносят некоторые термины системы аксиом с экспериментально определенными величинами. Там могут быть, кроме того, изображения или модели, связанные с интерпретируемой системой аксиом. Но эти модели не являются частью логической структуры теории. Система аксиом и правила соответствия достаточны для вывода тех экспериментальных законов, которые «представлены» теорией. Следовательно, модель, связанная с теорией, не играет роли в задаче предсказания результатов экспериментов.

Например, в случае с кинетической теорией газов аксиомы соотносятся с такими терминами, как «молекула», «скорость» и «масса». Система аксиом связана с опытом через понятие среднеквадратичной скорости всех молекул². Правила соответствия коррелируют корень средней скорости с давлением и температурой газа. Дюгем настаивал на том, что кинетическая теория ценна, потому что она связывает ранее несвязанные экспериментальные законы о макроскопическом поведении газов. Например, законы, приписываемые Бойлю, Чарльзу и Грэму, являются дедуктивными последствиями постулатов теории. Это «представительская» функция теории. Он отрицал, что модель, изображающая упругие столкновения между точечными массами, имеет какую-либо объяснительную функцию. Дюгем критиковал позиции, где «понимание» процесса состоит в визуализации механизма, лежащего в основании. Согласно Дюгему, модель, связанная с теорией, может иметь эвристическое значение с целью поиска дополнительных экспериментальных законов, но сама модель не является посылкой в объяснениях, которые даются теорией.

Дюгем подчёркивал, что теория «представляет» не просто группу законов, лишь указывающих на связь между собой. Отношения более сложны, и это позволяет раскрыться воображению теоретика. Разумеется, приемлемая теория должна подразумевать экспериментально проверяемые законы, но фундаментальные предположения теории могут включать утверждения о величинах, которые никак не коррелируют с процессами измерения. В таких случаях аксиомы теории формулируются в гипотезах, а не путём индуктивного вывода.

Дюгем отмечал, что научная процедура пропитана теоретическими соображениями, и, что ученый неизменно интерпретирует экспериментальные данные с помощью некоторой теории. Интерес для учёного представляет не просто знание того, что указатель какого-то инструмента находится на отметке «3,5». Такое наблюдение имеет ценность только в сочетании с толкованием его смысла. Интерпретировать можно по-разному: что ток в цепи имеет определенное значение, что температура вещества имеет определенное значение и т.п. Более того, как указал Дюгем, учёный признает, что используемые им приборы имеют экспериментальную погрешность. Например, если манометр показывает «3,5», и, если его погрешность составляет ± 0,1 атмосферы, то любое давление между 3,4 и 3,6 атмосферы согласуется с показанием. Дюгем выразил это через предположение: бесконечно много «теоретических фактов» согласуется с набором экспериментально заданных условий.