Гістарычныя ўводзіны ў філасофію навукі
Джон Лоўзі
Выдавец: Беларускі Фонд Сораса
Памер: 328с.
Мінск 1995
Кэмлбел аб „Ппотэзах“ і „Слоўніках“
У адным са сваіх твораў, датаваным 1919 годам, Н. Р. Кэмпбел зрабіў адрозненне паміж аксіяматычнай сістэмай і яе выкарыстаннем на практыцы ў якасці падставы дакладнага аналізу структруры фізічных тэорый. Паводле Кэмпбела, фізічная тэорыя змяшчае сцвярджэнні двух розных тыпаў. Адзін з набораў сцвярджэнняў ён назваў ‘гіпотэзай" тэорыі. Паводле зместу, які Кэмпбел укладаў у гэты тэрмін, “гіпотэза" з'яўляецца падборкай сцвярджэнняў, ісціннасць якіх нельга пацвердзіць эксперыментальным шляхам.8 He мае сэнсу пытаць аб эмпірычнай ісціннасці самой гіпотэзы, бо яе
тэрмінам не нададзена эмпірычнае значэнне. Да гіпотэзы тэорыі Кэмпбел залічаў як аксіёмы, так і выведзеныя з іх тэарэмы.
Другі набор сцвярджэнняў тэорыі Кэмпбел называў “слоўнікам’ для гіпотэзы. Сцвярджэнні слоўніка суадносяць тэрміны гіпотэзы са сцвярджэннямі, эмпірычную ісціннасць якіх можна вызначыць. Погляды Кэмпбела на структуру навуковай тэорыі можна перадаць наступным чынам:
У гзтай дыяграме a, р, у,... з’яўляюцца тэрмінамі аксіяматычнай сістэмы, а лініі, якія звязваюць тэрміны паміж сабой, прадстаўляюць аксіёмы. Сама па сабе аксіяматычная сістэма з'яўляецца наборам абстрактных адносін паміж нввытлумачанымі тэрмінамі. Праз мяжу, якая аддзяляе аксіяматычную сістэму ад царства пачуццёвага вопыту, перакінуты масты слоўнікавых артыкулаў, што звязваюць пэўныя тэрміны аксіяматычнай сістэмы з уласцівасцямі, вымяральнымі эксперыментальным шляхам.
Кэмпбел, падзяляючы пункт гледжання Дзюана, падкрэсліваў, што ў шмат якіх тзорыях маюцца тэрміны, да каторых няма слоўнікавых артыкулаў. Для таго, каб тэорыя, як цэлае, набыла эмпірычнае значэнне, няма неабходнасці суадносіць кожны гіпатэтычны член з правяральнымі доследным шляхам сцвярджэннямі. У прыведзенай вышэй дыяграме б і ш не згадваюцца ў слоўніку. Аднак цалкам аксіяматычная сістэма, членамі якой з’яўляюцца 5 і ш, звязана з доследам праз слоўнікавыя артыкулы, што суадносяць а з А, 0 з В, а уз С.
Добрай ілюстрацыяй гэтага палажэння з'яўляецца кінетычная тэорыя газаў. Аксіёмы тэорыі канстатуюць адносіны паміж масай і хуткасцю паасобных малекул.
Аднакда паасобных малекулярных хуткасцей няма адпаведнага слоўнікавага артыкула. Тым не менш, паасобныя малекулярныя хуткасці суадносяцца з сярэднеквадратычнай хуткасцю ўсіх малекул, а сярэднеквадратычная хуткасць суадносіцца праз слоўнік да тэмпературы і ціску газу.
Матэматычныя тэорыі і механічныя тэорыі
Кэмпбел падэяляў тэорыі фізікі на “матэматычныя" і “механічныя", грунтуючы гэты падзел на адрозненнях фармальнай структуры. Кожны значны член матэматычнай тэорыі суаднесены непасрэдна і адасоблена да эмпірычна вызначаных велічынь. Прыкладам тэорыі гэтага тыпу можа служыць фізічная геаметрыя. Тэрміны “кропка", "лінія", “вугал” звязаны непасрэдна са спосабамі вымярэння, 3 другога боку, у выпадку механічнай тэорыі некаторыя тэрміны гіпотэзы суаднесены да эмпірычна вызначаных велічынь толькі праз функцыі гэтых тэрмінаў.7 Менавіта гзтак сітуацыя выглядае ў выпадку паасобных малекулярных хуткасцей у кінетычнай тэорыі. Такім чынам, кінетычная тэорыя газаў служыць прыкладам фізічнай тэорыі механічнага тыпу.
Аналогіі
Кэмпбел сцвярджаў, што фармальная структура навуковай тэорыі складаецца з гіпотэзы і слоўніка. Аднак ён таксама сцвярджаў, штотэорыі нвдастатковаўсяготолькі паказаць неабходную фармальную структуру. На дадатак яна павінна быць звязанай з аналогіяй. Прымальная тэорыя ўносіць аналогію ў сістэму, якой кіруюць усталяваныя раней законы. Назіраецца схільнасць меркаВаць, што гэтыя ўсталяваныя раней законы больш вядомыя ці больш адпаведныя, чым законы, выведзеныя з тэорыі. Кэмпбел заявіў, што тэорыя “заўсёды тлумачыць законы, паказваючы, што калі мы ўявім сабв, што сістэма, да якой гэтыя законы ўжываюцца, якімсьці чынам складаецца з іншых сістэм, да якіх ужываюцца нейкія іншыя вядомыя законы, тады законы можна вывесці з тэорыі”.8
У кінетычнай тэорыі газаў, напрыклад, аналогія праводзіцца паміж малекуламі газу і роем часцінак. Мяркуецца, што часцінкі падпарадкоўваюцца законам Ньютана і пры іх сутыкненнях не адбываецца страты энергіі. Гэтая аналогія адыграла вялікую ролю ў гістарычным развіцці тэорый аб паводзінах газаў. Спярша пазітыўная аналогія паміж часцінкамі і малекуламі абмяжоўвалася ўласцівасцямі руху і пругкага ўздзеяння. Спасылак на іншыя ўлас-
цівасці, якімі могуць быць надзеленыя часцінкі, не рабілася. У далейшым Ван дэр Ваалс пашырыў межы дзеяння тэорыі на паводзіны газаў пад вялікім ціскам. ён дасягнуў гэтага, высунуўшы пэўныя меркаванні наконт аб'ёму часцінкі і сілаў, якія дзейнічаюць паміж часцінкамі. Гэтыя ўласцівасці першапачаткова былі часткай нейтральнай аналогіі між часцінкамі і малекуламі.
I Дзюан, і Кэмпбел усведамлялі, што ў гэтым выпадку аналогія іграе эўрыстычную ролю. Аднак для Дзюана сцвярджэнне тэорыі было не больш як сцвярджэннем станоўчай аналогіі, тады як для Кэмпбела сцвярджэнне тэорыі — гэта сцвярджэнне аналогіі станоўчай плюс нейтральнай. Па гэтай прычыне Дзюан назваў пераход ад першапачатковай кінетычнай тэорыі да варыянта Ван дэр Ваалса заменай адной тэорыі другой, тады як Кэмпбел вызначыў гэты пераход як пашырэннв кінетычнай тэорыі.
Кэмпбел падкрэсліваў, што звязаная з тэорыяй аналогія не з'яўляецца проста эўрыстычным сродкам спрашчэння пошуку дадатковых законаў. Наадварот, аналогія — гэта істотная частка тэорыі, таму што толькі пры дапамозе аналогіі тэорыя можа растлумачыць набор законаў. Кэмпбел праілюстраваў гэты пункт гледжання, сфармуляваўшы ad hoc наступную тэорыю:
Гіпотэза складаецца з наступных матэматычных сцвярджэнняў:
(1) u, v, w, ... — незалежныя зменныя велічыні.
(2) a — канстанта пры любых значэннях гэтых зменных велічынь.
(3) b — канстанты пры любых значэннях гэтых зменных велічынь.
(4) с = d, дзе с і d — залежныя зменныя велічыні.
Слоўнік складавцца з наступных оцвярджэнняў:
(1) Сцвярджэнне аб тым, што (сг + d!)a = R, дзе R — гэта дадатны і рацыянальны лік, імпліцытна вядзе да сцвярджэння, што (электрычнае) супраціўленне нейкага пэўнага кавалка чыстага металу роўна R.
cd
(2) Сцвярджэнне аб тым, што = Т, азначае, што
b
(абсалютная) тэмпература гзтага самага кавалка чыстага металу складае Т.9
3 гіпотэзы можна вывесці, што
(сг + d‘)a = 2ab (.
У адпаведнасці са слоўнікам гэта тэарэма эквівалентная эмпірычнаму закону аб прамапрапарцыянальнай залежнасці электрычнага супраціўлення кавалка чыстага металу ад яго абсалютнай тэмпературы.
Што з гэтай тэорыяй не ў парадку? Дзюан сказаў бы, што яна не дае эканоміі прадстаўніцтва і, хутчэй за ўсё, не мае эўрыстычнай каштоўнасці. А вось Кэмпбел настойваў на тым, што гэтая ‘гіпотэза плюс слоўнік" зусім нв з'яўляецца “тэорыяй". Гіпотэза і слоўнік складзены толькі для таго, каб перадаць патрэбны эмпірычны закон. Аднак з усёй пэўнасцю зразумела, што канкрэтны закон ці нават набор законаў можна вывесці з бясконца вялікай колькасці набораў пасылак. Паспяховая дэдукцыя закону з "гіпотэзы плюо слоўнік’ з’яўляецца неабходнай, але не дастатковай умовай тлумачэння закону. Паводле Кэмпбела, тэорыя тлумачыць выводзімыя з яе законы толькі тады, калі праводзіцца аналогія з іншымі вядомымі законамі.
Кэмпбел лічыў, што гэта мае рацыю ў дачыненні да матэматычных, а таксама механічных тэорый. Аднак у той час як аналогія механічнай тэорыі фармалізуецца экспліцытна і з’яўляецца відавочнай, у выпадку матэматычнай тэорыі сітуацыя выглядае інакш. Кэмпбел тлумачыў гэта, адзначаючы, што ў матэматычнай тэорыі законы, з якімі праводзіцца аналогія, — гэта тыя самыя законы, якія выведзены з тэорыі. Аналогія мае матэматычную форму. Тэорыя, з якой выведзены эмпірычныя законы, мае тую самую матэматычную форму, што і самі законы.
У якасці прыкладу матэматычнай тэорыі Кэмпбел прывёў тэорыю цвплаправоднасці Фур'е. Гэтая тэорыя складаецца з матэматычнага ўраўнення і слоўніка. Ураўненне такое:
і д*9\ 30
^дхг+~д^+ dF' “ рСдГ
Слоўнік агаворвае, што 0— гзта абсалютная тэмпература, Л — цеплаправоднасць, р — шчыльнасць, с — удзельная цеплыня, t — час, a х, у і z — прасторавыя каардынаты кропкі ў бясконца доўгай пласціне матэрыялу. 3 гэтай тэорыі можна вывесці вялікую колькасць эмпірычных законаў аб праводнасці цеплыні пласцінамі абмежаваных памераў, выкананымі з розных матэрыялаў. Эмпірычныя законы канстатуюць адносіны паміж тымі самымі зменнымі велічынямі і канстантамі, якія ўжываліся ў тэорыі; законы і тэорыя маюць тую самую матэматычную форму. Паводле Кэмпбела, менавіта на
глебе гэтай аналогіі паміж тэорыяй Фур'е і эмпірычнымі законамі цеплаправоднасці можна сцвярджаць, што тэорыя тлумачыць законы.
Кэмпбел прытрымліваўся думкі, што мэтай навукі з’яўляецца адкрыццё і тлумачэнне законаў і што законы можна тлумачыць толькі шляхам іх аб’яднання ў тэорыі. Праведзены ім дасціпны аналіз структуры навуковых тэорый нанёс яшчэ адзін удар па індуктывісцкіх поглядах на навукова-даследчую працэдуру.
У прыватнасці, механічныя тэорыі ствараюцца толькі пасля паспяховага выкарыстання аналогіі. Нельга загадзя выкласці правілы для аддзялення адпаведных аналогій ад неадпаведных. Уяўленне тэарэтыка абмяжоўваецца адзіна патрабаваннямі ўнутранай паслядоўнасці і дэдукцыйнага высноўвання эмпірычных законаў. Пасля таго як механічная тэорыя сфармулявана, сведчаннем яе паспяховасці становіцца плённасць пры вызначэнні далейшых карэляцый.
Матэматычныя тэорыі таксама паўстаюць толькі пасля паспяховага выкарыстання аналогій. Пры гэтым працэсе вялікае значэнне маюць меркаванні матэматычнай прастаты. Аднак Кэмпбел падкрэсліваў, што фармулёўка матэматычнай тэорыі не з'яўляецца простай экстрапаляцыяй эмпірычных законаў. Тэарэтык павінен зрабіць аыбар паміж альтэрнатыўнымі матэматычнымі адносінамі, якія як вядуць імпліцытна да законаў, так і праяўляюць пэўнае падабенства да законаў па матэматычнай форме. У саміх эмпірычных законах няма нічога такога, што б вымушала яго зрабіць выбар на карысць адной канкрэтнай альтэрнатывы.10
Карл Гемпель успрыняў як выклік заяву Кэмпбела аб тым, што толькі на глебе аналогіі навуковая тэорыя можа тлумачыць выводзімыя з яе законы. Гемпель заўважыў, што тэорыя ad hoc Гемпеля аб электрычным супраціўленні металаў не даказвае істотнасці спасылкі на аналогію пры навуковым тлумачэнні.
КНІГІ ОНЛАЙН
