• 5

Теория и недоопределенность

Рассмотрим проблему, на которую, как правило, ссылаются как на клю-

чевую, говоря об адекватности теорий в области фундаментальных ис-

следований, – проблему недоопределенности (underdetermination) теории

имеющимися эмпирическими данными. Философия науки рассматривает

как минимум два варианта этой проблемы: более претенциозную версию

У. В. О. Куайна о недоопреленности теории всеми возможными эмпири-

ческими свидетельствами и более умеренную о недоопределенности тео-

рии имеющимися (в наличии сейчас) эмпирическими данными [Laudan,

Leplin, 1991]. Последний вариант рассмотрим подробнее. На любом этапе

развития научного знания ученые стремятся обеспечить подкрепление

научных теорий, на которые они опираются, доступными эмпирическими

данными. Согласно принципу недоопределенности используемые теоре-

тические _схемы не являются единственными, способными удовлетворять

доступным эмпирическим данным. Любой набор эмпирических данных

удовлетворяет нескольким теоретическим описаниям, каждое их которых

логически и рационально обосновано.

Философия науки предлагает различные постановки и решения дан-

ной проблемы, однако для нас существенно то, что различные теоретиче-

ские схемы способны делать различные предсказания. Традиционный

аргумент, обосновывающий решающее преимущество эмпирического

обоснования знания перед теоретическим, состоит в следующем. Прини-

мая принцип недоопределенности, теория, которая предсказывает фено-

мен, должна быть подтверждена эмпирической проверкой (наблюдением)

этого феномена. Из двух теорий, опирающихся на один набор эмпириче-

ских данных, выбирается та теория, которая обладает эмпирически под-

твержденными предсказаниями. Согласно традиционной точке зрения

теория не может быть подтверждена проверкой теоретической связности

ее структуры и имеющихся эмпирических данных.

Современная трактовка проблемы недоопределенности теории имею-

щимися эмпирическими данными предложена Х. Патнемом и

Л. Лауданом (проблема пессимистической метаиндукции) с позиции ан-

тиреалистской интерпретации проблемы недоопределенности научных

теорий эмпирическими данными [Putnam, 1978; Laudan, 1981]. При ана-

лизе их трактовки постановки проблемы недоопределенности, а также

возможных вариантов ее решения нам представляется возможным под-

черкнуть методологические преимущества критического научного реа-

лизма (И. Ниинилуото), способного успешно противостоять антиреалист-

ской позиции, особенно в области анализа фундаментальных научных

теорий.

Приведем рассуждения Л. Лаудана. Ученые занимаются разработкой

теоретических структур (сводя их до определенного минимума), стремясь

проинтерпретировать имеющиеся в их распоряжении эмпирические дан-

ные таким образом, чтобы, во-первых, эмпирические данные помещались

в соответствующий контекст, служа подтверждением (или фальсифика-

цией) имеющихся теорий, во-вторых, служили проверке предсказаний,

основанных на современном теоретическом видении стоящих проблем.

Проблема пессимистической метаиндукции состоит в том, что ученый не

может однозначно достоверно утверждать, что именно та теоретическая

структура, которой он пользуется в настоящей момент, является каким-

либо образом выделенной по отношению к другим возможным теорети-

ческим структурам, которые в принципе можно построить так, чтобы они

полностью удовлетворяли имеющимся эмпирическим данным. По этой

причине ученый не может ожидать, что теория, даже хорошо работающая

в настоящий момент, будет совместима с новыми данными, которые бу-

дут обнаружены в будущих экспериментах и должен быть готов заменить

ее на альтернативную после получения новых эмпирических данных.

Таким образом, на наш взгляд, любые попытки реалистов утверждать

реальное существование теоретических научных объектов можно считать

недостаточно обоснованными, а их аргументы относительно истинности

или приближенной истинности описания теориями реальностинедоста-

точно надежными. Принять тот факт, что современные теории должны

быть заменены новыми перед лицом новых эмпирических данных, значит

признать недоопределенность сложившихся теорий имеющимися эмпи-

рическими данными. На наш взгляд, любое упоминание индукции в кон-

тексте проблемы недоопределенности не есть полагание проблемы ин-

дукции в смысле известной «проблемы Юма» [Howson, 2001]. По мнению

Р. Дэвида:

Индуктивный вывод относительно фундаментальных теорий на осно-

вании анализа новых эмпирических данных не может быть приравнен

традиционному логическому выводу уже потому, что имеющиеся аль-

тернативные теоретические схемы являются полностью логически со-

вместимыми с имеющимися эмпирическими данными. Будущие со-

стояния полностью недоопределены наблюдениями, сделанными в

прошлом. Подразумевается, что теорию можно рассматривать заслу-

живающей доверия и научно хорошо обоснованной, несмотря на то,

что не все ее предсказания получили эмпирические подтверждения

[Dawid, 2004. Р. 4].

Проблема пессимистической метаиндукцииэто серьезная проблема,

решение которой может потребовать от нас как минимум, во-первых, из-

менения отношения теории и подтверждающего эксперимента (выдвиже-

ния на передний план теоретических методов обоснования), а во-вторых,

изменения _представления об индуктивном характере объектов научных

теорий. До недавнего времени проблема пессимистической метаиндукции

считалась практически неразрешимой, особенно в области анализа тео-

рий, эмпирическая проверка предсказаний которых затруднена, однако

успехи развития теории струн помогли продвинуться в ее решении. Для

нас попытка решения проблемы пессимистической метаиндукции осо-

бенно показательна, так как в основе ее решения лежат предпосылки на-

учного реализма. Само решение основано на некоторой характеристике

(теоретической уникальности), которую пока демонстрирует развитие

теории струн (см. дополнение Б):

Беспрецедентным является факт, что теория струн единственным об-

разом определяет характеристики явлений низкоэнергетического

уровня. Все известные физические теории (кроме теории струн) имеют

свободные параметры, которые связывают их с определенными коли-

чественными характеристиками, фигурирующими в результатах на-

блюдений. Специальная теория относительности не определяет вели-

чину скорости света, механика Ньютона и общая теория относитель-

ностивеличину гравитационной постоянной, электродинамика Мак-

свелла и квантовая электродинамикавеличины элементарного заряда

и константы тонкой структуры соответственно. Стандартная модель

физики элементарных частиц включает более двадцати свободных па-

раметров. Теория струнединственная теория, не содержащая сво-

бодных параметров. Все количественные характеристики описываются

результатами сложной динамики конструкций теории струн [Dawid,

2004. Р. 8].

На наш взгляд, приведенное замечание может означать то, что теория

струн имеет лишь одну модель, которая единственным образом определя-

ет множество физических значений низкоэнергетического уровня (таких,

которые мы можем фиксировать эмпирически). Р. Дэвид полагает, что

вышеозначенная особенность теории струн, которую он называет теоре-

тической уникальностью, является достаточным основанием для того,

чтобы опровергнуть традиционное представление о проблеме недоопре-

деленности:

Принцип недоопределенности имеет значение только для конкретного

представления о развитии научного знания. Ученый строит теоретиче-

скую структуру, которая отражает фиксируемые наблюдениями зако-

номерности, лишь с некоторой точностью и использует свободные па-

раметры для того, чтобы подогнать теорию под данные эксперимен-

товОднако всегда может существовать другая теоретическая струк-

тура, соответствующий выбор свободных параметров которой свяжет

ее с теми же имеющимися эмпирическими данными. Структурно уни-

кальная теория единственным образом задает набор эмпирических

данных, которые ее определяютона отвергает все свои неуникаль-

ные альтернативыНа некотором наборе эмпирических данных тре-

бование уникальности является достаточным, чтобы определить тео-

ретическую схему однозначно [Там же. Р. 9].

Действительно, в настоящий момент теория струн демонстрирует за-

мечательные характеристики, которые могут позволить нам сделать вы-

вод о ее структурной уникальности. Но что это может означать для целей

нашего исследования? Означает ли этот пример, что развитие всей фун-

даментальной науки в скором времени приблизится к идеалу структурно

уникальной теории и проблема недоопределенности теории имеющимися

эмпирическими данными изменит свое значение? Не будем спешить с

выводами, по крайней мере, указанная возможность преодоления про-

блемы недоопределенности может повлечь за собой возможность изме-

нения представлений об индуктивном характере задания интерпретаций

теоретических терминов:

Расширение представлений о теоретической уникальности может по-

влиять на расширение представлений об индукции. Индукция полага-

ет, что модели, предложенные на основании наблюдений, сделанных в

прошлом, определенным (конкретным. – Н. Г.) путем могут быть ис-

пользованы для выдвижения предсказаний (соответственно для зада-

ния адекватных интерпретаций теоретических терминов. – Н. Г.). В то

время, как классическая индукция предсказывает появление явлений,

которые являются новыми «возможностями реализации» известных

явлений, индукция, основанная на представлении о теоретической

уникальности, предсказывает только новые явления [Dawid, 2003.

Р. 29].

Традиционно рассмотрение вопросов об индуктивном характере объ-

ектов научных теорий является предметом споров между инструмента-

лизмом и научным реализмом. Как отмечалось выше, позиция научного

реализма представляется нам более соответствующей требованиям наше-

го исследования в силу выдвижения необходимых метафизических тре-

бований относительно научных теорий и научного исследования в целом.

Однако это не единственное преимущество научного реализма. Именно

когнитивный успех научной теории (принятой интерпретации теоретиче-

ского термина и пр.), а не эмпирический или прагматический считается

достаточным основанием предпочтения выбора того или иного теорети-

ческого термина (стоящего за ним и обозначаемого им объекта, свойства

и т. д.) в рамках научного реализма. Например, с позиции научного реа-

лизма

теоретические решения, которые включают однозначные предсказа-

ния, по типу предсказаний t-кварка в стандартной модели или числа

измерений пространства-времени в теории струн, могут считаться ис-

тинными или увеличивающими правдоподобие в рамках этой теорети-

ческой структуры. Факт, что калибровочная теория не работает без

введения t-кварка, является истинным, даже в том случае, если он так

и не будет сам по себе обнаружен экспериментально. Введение t-

кварка (исключительно из соображений целостности и связности тео-

рии) увеличивает правдоподобие калибровочной теории, несмотря на

то, что ее истинность может быть никогда не показана [Там же. Р. 32].

В рамках научного реализма показателем когнитивного успеха научной

теории может выступать понятие правдоподобия [Niiniluoto, 2002].

Итак, возможность преодоления проблемы недоопределенности может

повлечь за собой возможность изменения представлений об индуктивном

характере задания интерпретаций теоретических терминов. Попытаемся

обратить последнее утверждение, предполагая, что схема, в целом дик-

тующая индуктивный характер задания интерпретаций теоретических

терминов, нам известна. Тогда ничто не мешает нам заранее внести не-

значительные изменения в индуктивный характер задания интерпретаций

теоретических терминов (например, введя в рассмотрение теоретическое

семантическое неэпистемическое требование увеличения правдоподобия

модели) таким образом, чтобы, по крайней мере, на основании некоторых

исключительно теоретических соображений противостоять «необратимо-

сти» проблемы недоопределенности. Например, полагая увеличение

правдоподобия теории оценкой ее прогрессивности, мы заранее обезопа-

сим себя от возможных проблем.

Таким образом, мы пришли к выводу, что преодоление недоопреде-

ленности, так же как и недостатков эмпирицизма (любого толка), воз-

можно в силу специфического аксиологического требования реализма. В

рамках научного реализма в качестве цели научного исследования выби-

рается истина, легитимность выбора подчеркивается прогрессом науки в

плане достижения цели: новые теории, по крайней мере, более правдопо-

добны, чем старые. Данное обстоятельство является основанием для вы-

движения «окончательного аргумента» в пользу реализма.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я