3. Дюгем: критика индуктивного идеала научной процедуры Ньютона

Основываясь на таких соображениях, Дюгем подверг критике идеал научной процедуры Ньютона. Ньютон рекомендовал ограничить естественную философию предложениями, полученными путём индуктивных обобщений высказываний о явлениях. Несмотря на то, что сам Ньютон не следовал этому индуктивистскому идеалу, изложенному в труде «Математические начала натуральной философии», сам идеал оказался стойким в истории науки. Дюгем заметил, что два вещи делают чисто индуктивный путь неприемлимым для учёного-физика. Во-первых, ни один экспериментальный закон не может служить теоретику до того, пока он не подвергнется интерпретации, превращающей его в символический закон; и эта интерпретация подразумевает приверженность целому набору теорий. Во-вторых, ни один экспериментальный закон не является точным, а лишь приблизительным, и поэтому восприимчив к бесконечному числу различных символических переводов; и среди всех этих переводов физик должен выбрать тот, который обеспечит ему плодотворную гипотезу.

4. Норман Кэмпбелл: «гипотезы» и «словари» в научной теории

Английский физик и философ Норман Кэмпбелл (1880-1949) в 1919 году провёл различие между системой аксиом и её применением, чтобы проверить основы структур физических теорий. По словам Кэмпбелла, физическая теория включает в себя утверждения двух разных типов.

Он назвал один набор утверждений «гипотезой» теории. В понимании Кэмпбелла «гипотеза» - это совокупность утверждений, истинность которых не может быть установлена эмпирически. Нет смысла спрашивать об эмпирической истине самой гипотезы, потому что эмпирическое значение не было присвоено её терминам. Кэмпбелл отнёс к «гипотезам» как аксиомы, так и выводимые из них теоремы.

Второй набор утверждений в теории Кэмпбелл обозначил как «словарь» для гипотезы. Высказывания в словаре соотносят термины гипотезы с утверждениями для определения эмпирической истины. Взгляд Кэмпбелла на структуру научной теории может быть представлен следующим образом:

где α, β, γ - термины системы аксиом, обозначенные в словаре; δ и ω - термины системы аксиом, не обозначенные в словаре; A, B, C - эмпирически определённые величины; сплошные линии, соединяющие термины, - аксиомы; пунктирные линии, связывающие α и A, β и B, γ и C, – словарные записи.

Сама по себе система аксиом представляет собой набор абстрактных отношений между неинтерпретируемыми терминами. Граница между системой аксиом и областью чувственного опыта перекрывается записями словаря, которые связывают определенные термины системы аксиом с экспериментально измеряемыми свойствами.

Соглашаясь с Дюгемом, Кэмпбелл подчёркивал, что во многих теориях существуют термины, для которых нет записей в словарях. Нет необходимости связывать каждый гипотетический термин с экспериментально проверяемыми утверждениями, чтобы достичь эмпирического значения для теории в целом. На приведенной выше схеме δ и ω не упоминаются в словаре. Однако вся система аксиом, в которой δ и ω являются терминами, связана с экспериментальными данными через словарные записи, связывающие α и A, β и B, γ и C.

Это можно проиллюстрировать на кинетической теории газов. Аксиомы теории устанавливают соотношения между массами и скоростями отдельных молекул. Но для отдельных молекулярных скоростей словарных записей нет. Тем не менее, отдельные молекулярные скорости связаны с корнем скорости всех молекул, а среднеквадратичная скорость коррелируется через словарь с температурой и давлением газа.