CC BY
8
Земли. Аристотель знал, что лунные затмения происходят из-за того, что Земля оказывается между Солнцем и Луной. А поскольку тень от земного диска округлая, он заключал, что форма Земли является шарообразной.
Сам Бэкон придумывал примеры теорий, конкуренция между которыми может быть разрешена при помощи решающих экспериментов (например, теория приливов). Среди современных исследователей к идее решающих экспериментов по Бэкону отношение также часто неоднозначное. К. Поппер рассматривал такие эксперименты в качестве критерия достоверности научного познания, тогда как И. Лакатос отрицал возможность таких экспериментов. По этой причине, как полагает автор, «исследования экспериментального начала в науке, существенным элементом которого являются знаменитые бэконовские эксперименты креста, должны быть продолжены» (с. 151).
М.А. Сущин
2020.04.007. ДИТРИХ М., ХОНЕНБЕРГЕР Ф. СНОВА О ПРОБЛЕМЕ ДЮГЕМА: ЛОГИЧЕСКИЕ VERSUS ЭПИСТЕМИЧЕ-СКИЕ ФОРМУЛИРОВКИ И РЕШЕНИЯ.
DIETRICH M., HONENBERGER P. Duhem's problem revisited: Logical versus epistemic formulations and solutions // Synthese. - 2020. -Vol. 197, N 1. - P. 337-354. - Mode of access: https://doi.org/ 10.1007/s11229-018-1845-1.
Ключевые слова: проблема Дюгема; здравый смысл; теорема Байеса; статистика; философия науки.
Авторы, философы науки из США, рассматривают классическую проблему философии науки, известную как «проблема Дюгема». Проблема может быть описана следующим образом. Если имеется конъюнкция гипотезы (теории) Н и некоторых вспомогательных допущений А, на основе которых предсказывается определенный экспериментальный результат Е, а в результате эксперимента фиксируется противоположный результат не-Е, то как определить, необходимо ли по результатам эксперимента отвергнуть теорию или одно из дополнительных допущений?
По мнению авторов, утверждение Дюгема о том, что логическая структура эксперимента не позволяет установить, какой эле-
мент теоретической системы гипотезы и вспомогательных допущений нужно элиминировать, остается верным независимо от того, как много в системе дополнительных допущений. Без добавленной информации об эпистемической значимости основной гипотезы и вспомогательных допущений, утверждают они, невозможно установить, какой именно элемент теоретической системы находится в противоречии с экспериментом. Авторы называют этот аспект проблемы логической формулировкой проблемы Дюгема.
Проблема Дюгема предстает в совершенно ином свете, если принимать во внимание дополнительную информацию об эписте-мической значимости гипотезы и вспомогательных допущений. С учетом данной информации гипотеза и вспомогательные допущения приобретают различный эпистемический вес. Соответственно, у исследователей появляются основания бросить подозрения на ту или иную гипотезу. Такого рода эпистемический аспект проблемы следует отличать от логической формулировки проблемы Дюгема.
Проблема Дюгема обсуждалась многими философами с момента ее постановки. Предлагавшиеся решения этой проблемы относятся не к ее логической форме, а к эпистемическому аспекту. По мнению авторов, ключевым критерием оценки решений эпи-стемической формы проблемы Дюгема является способность этих решений охватить ряд релевантных типов эпистемической информации.
Авторы по очереди описывают имеющиеся в литературе подходы к решению проблемы, начиная с предложенного самим Дюгемом решения в русле идеи здравого смысла. В своей книге «Физическая теория»1 Дюгем утверждал, что на основе одной логики невозможно выбрать ответ на противоречащий эксперимент. То, что позволяет отдать предпочтение определенному решению, Дюгем именует здравым смыслом.
Главная проблема с предложенной Дюгемом идеей здравого смысла, полагают авторы, заключается в том, что в ней не содержится критериев для эпистемически обоснованного выбора в условиях противоречивых экспериментальных результатов. В текстах Дюгема отсутствует ясное и однозначное определение
1 Дюгем П. Физическая теория: ее цель и строение. - М.: КомКнига, 2019.
того, что он подразумевал под термином «здравый смысл». В разных своих работах к характеристикам здравого смысла он причисляет «объективность», «честность», «прямоту», «незаинтересованность» или соображения простоты, удобства и т.п. Как отмечают авторы, ни одна из этих характеристик не предоставляет возможности для однозначного и эпистемически обоснованного решения трудностей, связанных с экспериментальной проверкой гипотез и вспомогательных допущений. Например, соображения объективности могут и не заставить исследователя сделать выбор. А критерии элегантности и простоты, помимо уточнения, требуют дальнейшего эпистемического обоснования, чтобы их можно было использовать для решения проблемы Дюгема.
В недавних работах рядом авторов были предприняты попытки оживить идею здравого смысла как решение проблемы Дю-гема. В конечном счете эти попытки сталкиваются с той же трудностью, что и оригинальная концепция Дюгема, а именно неспособностью дать рекомендации для экспериментальной проверки системы гипотез и вспомогательных допущений. Так, М. Иванова и С. Патернотте искали социальный подход к решению проблемы Дюгема. По их мнению, здравый смысл сглаживает социальный процесс принятия решений в науке, поскольку он помогает привести индивидуальные точки зрения к единому знаменателю. А это, в свою очередь, помогает решить проблему Дюгема и способствует прогрессу в науке. Однако консенсус может в равной степени как приводить ученых к эпистемическим ориентирам, подобным истине, так и уводить их от этих ориентиров.
Таким образом, фундаментальная проблема идеи здравого смысла во всех ее обличиях заключается в том, что она не позволяет ученым направлять их действия. Кроме того, исследователи расходятся относительно того, что в точности понимать под здравым смыслом: можно ли считать его разновидностью прямого интуитивного доступа к истине, набором интеллектуальных и моральных добродетелей или же случайным механизмом достижения научного консенсуса? По замечанию авторов, решения эпистеми-ческой формулировки проблемы свободны от этих недостатков.
Другая возможная стратегия решения проблемы Дюгема может быть уподоблена процессу диагностирования в медицине. Данная стратегия была предложена в работах философа науки
Л. Дарден. Суть подхода Л. Дарден состоит в разложении проверяемой теоретической системы на компоненты и акцент на нормальном функционировании проверяемых теорий. Именно акцент на нормальном функционировании теоретической системы позволит обнаружить компоненты, которые необходимо изменить. Л. Дарден предлагает пять последовательных шагов для выявления ошибочного элемента системы: 1) воспроизведение аномальных данных; 2) локализация потенциально проблематичных компонентов; 3) выдвижение альтернативных гипотез для объяснения аномалии; 4) оценка альтернативных гипотез; 5) оценка природы гипотезы с учетом данных в ее пользу.
Л. Дарден предлагает различать три вида стратегий по локализации возможного источника экспериментальной аномалии. Первая стратегия заключается в прямом нахождении компонентов, которые объясняют аномальный эффект. В соответствии со второй стратегией, необходимо отследить все компоненты, участвующие в объяснении аномального эффекта. Третья стратегия предписывает идентификацию неявных допущений в объяснении аномального эффекта.
Сильными сторонами подхода Л. Дарден являются утонченный анализ модулярности теории и исследуемой области (и отношений между ними), а также разнообразие стратегий, направленных на нахождение компонента теоретической системы, связанного с аномальным экспериментальным результатом. Однако у этого подхода есть ряд ограничений. Так, в случае тесно взаимосвязанных теоретических систем этот подход может не работать. Помимо этого, из анализа Л. Дарден следует, что после получения противоречивого результата в первую очередь нужно обращать внимание на теорию. Тогда как в действительности всегда необходимо прежде рассмотреть возможность ошибки в эксперименте.
Еще одна возможность решения эпистемического аспекта проблемы Дюгема предполагается байесовскими концепциями, представленными в работах Дж. Дорлинга и М. Стревенса. Эти концепции отличает попытка решить проблему Дюгема с помощью правила Байеса и теоремы Байеса. Главные преимущества байесовских концепций заключаются в том, что они основываются, во-первых, на широко известных математических процедурах и математической теории вероятности и статистике в более общем
смысле, а также, во-вторых, на полноте этого подхода. Полнота байесовских концепций обеспечивается тем обстоятельством, что они делают возможным в рамках формального исчисления включение и сравнение любых видов свидетельств, которые способны увеличить или уменьшить вероятность истинности какого-либо высказывания. Такого рода свидетельства могут включать в себя единичные наблюдения или цепи наблюдений, сырые или обработанные данные, догадки и мн. др.
Одна из главных проблем байесовских подходов к решению проблемы Дюгема заключается в том, что количественные значения терминам уравнений должны быть присвоены не случайным образом. Например, какова вероятность того, что приливы будут изменяться таким же образом, каким они изменяются, если бы ньютоновская теория гравитации была ложной? По-видимому, в этом случае нет возможности присвоить количественные значения терминам уравнений не случайным образом. Поскольку использование теоремы Байеса для определения того, опровергается ли экспериментом основная гипотеза или вспомогательные допущения, основывается на присвоении количественных значений соответствующим терминам уравнений, высказывается опасение, что байесовские подходы неизбежно будут случайными.
Наконец, авторы рассматривают еще три концепции решения эпистемической формы проблемы Дюгема, представленные, соответственно, в работах таких авторов, как Д. Мэйо, Э. Собер и М. Вебер. Предлагаемое Д. Мэйо решение лежит в русле более общей философской программы, которую она называет статистикой ошибок. Ее цель - решение некоторых классических проблем философии науки на основе стандартных статистических оценок совершения разных типов ошибок.
Вслед за другими авторами Д. Мэйо различает модели данных, экспериментальные модели и модели гипотез, которые могут быть рассмотрены отдельно, что, по ее мнению, делает возможным решение проблемы Дюгема. Согласно подходу Д. Мэйо, решение состоит из двух шагов: 1) определения надежности и повторяемости экспериментальных результатов; 2) удостоверения в наличии или отсутствии вспомогательных факторов в эксперименте, а также в том, контролируется ли эксперимент должным образом. Как и
Дюгем и Дарден, Д. Мэйо прибегает к метафоре диагностирования.
Д. Мэйо предлагает ряд стратегий для разных случаев: 1) добавление нового вспомогательного допущения в теоретическую систему, чтобы из нее следовал ожидаемый экспериментальный результат; 2) сохранение вспомогательного допущения вне зависимости от изменений в теоретической системе; 3) отказ от вспомогательного допущения вне зависимости от изменений в теоретической системе. Согласно Д. Мэйо, принятие новых вспомогательных допущений или отказ от старых могут быть произведены только после серьезной проверки. Это означает, что только с очень низкой вероятностью может наблюдаться определенный экспериментальный результат, если проверяемая гипотеза является ложной.
Иная концепция была предложена Э. Собером. По его мнению, решение проблемы Дюгема возможно через анализ вероятностей различных экспериментальных сценариев. Так, для каждого экспериментального сценария (например, клетка окрашена или не окрашена) собираются данные (допустим, в первый микроскоп из каждых 100 окрашенных клеток 94 клетки будут казаться окрашенными, из каждых 100 неокрашенных клеток 98 - будут казаться неокрашенными, во второй микроскоп из каждых 100 окрашенных клеток 86 - будут казаться окрашенными и из каждых 100 неокрашенных клеток 99 - будут казаться неокрашенными), на основе которых формируются вероятности. Именно эти вероятности позволяют исследователю принять или отбросить ту или иную гипотезу (например, отбросить гипотезу, согласно которой клетка окрашена, поскольку с учетом указанных выше данных клетка может казаться неокрашенной, но в действительности быть окрашенной с вероятностью 6-14%).
Ограничением концепции анализа вероятностей Э. Собера является то, что она может быть применена только для рассмотрения исчерпывающего списка альтернатив, например для выбора между основной гипотезой Н и не-Н и т.п. Из этого следует, что эту концепцию нельзя прямо использовать для выбора между двумя конкурирующими гипотезами - допустим, между Н1 и Н2 и т.д., иначе можно проигнорировать факторы, которые в реальности
оказываются более важными для порождения наблюдаемых экспериментальных ситуаций.
Еще один подход к решению эпистемической формы проблемы Дюгема был разработан М. Вебером. Его подход состоит «в ранжировании возможных объяснений экспериментального результата в терминах их объяснительного потенциала (ехр1апа1юп-пе88) и принятие объяснения с наибольшим потенциалом». «Несмотря на то что та или иная вспомогательная гипотеза всегда может оказаться ложной, превосходящий объяснительный потенциал предпочитаемой гипотезы в сравнении с ее конкурентами в действительности оказывает поддержку вспомогательным гипотезам, которые являются частью данного объяснения» (с. 352).
Например, к 1958 г. были выдвинуты три гипотезы о механизме синтеза ДНК: гипотеза полуконсервативного механизма Уотсона и Крика, гипотеза консервативного механизма Стента и гипотеза дисперсного механизма Дельбрюка. Проведенный Ме-зельсоном и Сталем эксперимент убедительно свидетельствовал против гипотезы консервативного механизма. Однако в связи с этим экспериментом встает проблема, поднятая Дюгемом: действительно ли результаты эксперимента Мезельсона и Сталя опровергают консервативную гипотезу или же экспериментаторами была допущена ошибка? С точки зрения М. Вебера, результат проведенного Мезельсоном и Сталем эксперимента показал гораздо большую объяснительную силу полуконсервативной гипотезы в сравнении с дисперсной и консервативной гипотезами. Именно этой гипотезе и было отдано предпочтение.
Подход М. Вебера обладает тем преимуществом, что он очень хорошо ухватывает форму рассуждений, которая присутствует во многих экспериментальных контекстах. Большая объяснительная сила какой-либо гипотезы в сравнении с ее конкурентами может стать резонным основанием для выбора этой гипотезы. Однако у этой концепции есть и свои минусы. Подход М. Вебера в строгой форме, подобно методу элиминативной индукции Дж.-С. Милля, нуждается в исчерпывающем списке всех возможных объяснений с последующим опытным исключением их до тех пор, пока не останется одно единственное. Между тем во многих контекстах такого рода исчерпывающий список не может быть получен.
Как отмечают авторы в заключение, обзор литературы, посвященный решению проблемы Дюгема, подтверждает его мысль, что одной логики недостаточно для решения поднятой им проблемы. Философский анализ, считают авторы, должен быть направлен на эпистемическую форму проблемы. Ценность рассмотрения эпистемической формы проблемы Дюгема выходит за рамки философии. Каждый день ученые находят способы решения проблемы Дюгема как в эпистемическом, так и в прагматическом отношениях. Эпистемическая форма основывается на действительной научной практике в ключе, не характерном для логической формулировки.
По мнению авторов, наиболее перспективными среди рассмотренных ими концепций представляются концепции Л. Дарден и Д. Мэйо. Они называют три причины: 1) элементы научных экспериментов являются чрезвычайно разнообразными и вариативными; 2) разные компоненты теоретической системы обладают различным эпистемическим значением, которое можно оценить независимо от текущего эксперимента; 3) «неудачи оказываются информативными, постольку поскольку отрицательный результат представляет собой не просто отрицание ожидаемого результата, а часто информативное отклонение». Исследование того, как сочетание этих трех факторов помогает решить трудности, отмеченные Дюгемом, является наиболее перспективным для разработки метафоры диагностирования и анализа конкретных примеров из научной практики.
М.А. Сущин
2020.04.008. КИСТЛЕР М. ВВЕДЕНИЕ: НОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В МЕТАФИЗИКЕ НАУКИ.
KISTLER M. Introduction: New trends in the metaphysics of science // Synthese. - 2020. - Vol. 197, N 5. - P. 1841-1846. - Mode of access: https://doi.org/10.1007/s11229-018-1799-3
Ключевые слова: метафизика науки; философия науки; логический эмпиризм; Куайн; научная метафизика.
Вводная статья к специальному номеру журнала Synthese автора из Франции посвящена классическим исследованиям и новым тенденциям в области метафизики науки.
