Научный метод Уильяма Уэвелла

В. И. Спивак

НАУЧНЫЙ МЕТОД УИЛЬЯМА УЭВЕЛЛА

Уильям Уэвелл (1794-1866), английский мыслитель Х1Х века, хорошо известен своими фундаментальными трудами по истории и философии науки. В статье У. Уэвелл рассматривается как создатель новой методологии научного познания.

Ключевые слова: индукция, совпадение индукций, верификация, Фундаментальная Антитеза Философии, Фундаментальная Идея, экспликация понятий, кол-лигация фактов.

V. Spivak

THE SCIENTIFIC METHOD OF WILLIAM WHEWELL

William Whewell is most known today for his fundamental works on History and Philosophy of Science. In this paper William Whewell is regarded as a creator of a new methodology for scientific knowledge.

Keywords: induction, the consilience of induction, verification, fundamental antithesis of knowledge, the Fundamental Idea, the Explication of Conceptions, the Colligation of Facts.

Модели научного метода исследования и научного прогресса всегда были и остаются главными вопросами изучения как отдельных наук, так и методологии — важнейшей части философии.

В настоящей работе будет дан анализ методологической концепции Уильяма Уэвелла (1794-1866) — английского ученого-энциклопедиста, философа, историка и методолога науки середины Х1Х века, оказавшего значительное влияние на развитие научного знания, мыслителя, чье имя относится к тем именам, которые «составляют эпоху в истории науки» [1, с. 55].

У. Уэвелла, как настоящего ученого, интересовало все — начиная от способов

создания теорий, гипотез, методов получения научного знания, до роли науки в жизни людей и популяризации ее в различных кругах общества.

Уэвелл был тем ученым, с именем которого связан поворот в развитии науки, целая эпоха, он является не только создателем новой теории, новых идей огромного значения, но и творцом нового, более сильного и эффективного метода исследования. Рассмотрим этот метод английского ученого подробнее.

Основным предметом научного исследования Уэвелла является наука, научное знание как таковое, целью — создание Всеобщего Метода научного познания.

Исследование науки, по Уэвеллу, предполагает философский, методологический и исторический анализ. Предметом философского анализа науки является природа, особенность, структура научного знания, его фундаментальные противоположности (антитезы) и общая теория их синтеза [4, с. 33-100]. Предмет методологического анализа — новая научная концепция индукции, понимаемой как всеобщий метод научного познания, соответственно свою концепцию индукции он рассматривал как концепцию научного прогресса в целом [2, с. 151].

Наконец, предмет исторического анализа — описание и исследование конкретных примеров прогрессивного развития различных наук — астрономии, геологии, физиологии, химии, минералогии и других. Отправной точкой исторических исследований ученого было рассмотрение истории науки как истории развития знания, знания как такового, независимого от субъекта, эти знания получающего и от социальных условий развития науки. Уэвелл показывает, что история науки должна быть научной, теоретической, концептуальной, иначе она не достойна называться историей и оказывается только набором беспорядочных фактов и сведений. И когда история действительно становится концептуальной и теоретической, она превращается фактически в теорию познания, в философию, методологию и логику. О предметах философского и методологического исследования У. Уэвелла было сказано выше. Таким образом, все эти уровни научного исследования английского мыслителя взаимосвязаны, предполагают друг друга, находятся в диалектическом единстве. Здесь необходимо отметить влияние на теорию познания Уэвелла немецких диалектиков, прежде всего И. Канта, но это влияние, как справедливо отмечает проф. В. А. Светлов, «не было абсолютным, и Уэвеллу уда-

лось внести свой оригинальный вклад в решение тех проблем, постановку которых он заимствовал у немецких диалектиков» [2, с. 152].

Центральная тема методологии Уэ-велла — индукция. Он с самого начала объявляет, что наука развивается главным образом посредством индукции, но не определяя предваряющим образом последнюю, утверждая, что «сначала надо указать, как развивается наука, чтобы понять, что такое индукция... Под индукцией мы имеем в виду процедуру, посредством которой были построены существующие теперь среди нас науки» [5, с. 453]. Тем самым метод познания и получения нового знания — не заданная предпосылка, а одна из проблем философии науки. А открытие — не обнаружение нового единичного факта, а новое теоретическое знание, допускающее предсказание новых единичных фактов. У Уэвелла общий закон — это продукт интеллектуальной деятельности исследователя, получение нового научного знания есть творческий процесс. «Уэвелл был первым автором, сформулировавшим структуру науки так, как она понимается теперь» [5, с. 452].

Рассмотрим все эти ключевые вопросы философии науки У. Уэвелла подробнее. Начнем с его теории индукции.

Как уже отмечалось, все три подхода в исследовании науки — философский, методологический и исторический у Уэвелла взаимосвязаны.

Теория индукции основывается на его теории познания (философии). Согласно ей все знание имеет как идеальную, или субъективную, так и объективную сторону. Это диалектическое положение о делении всякого знания на субъективную и объективную стороны, внутренняя противоречивость которых является источником непрерывного развития, Уэвелл называет Фундаментальной Антитезой Философии. Формы проявления

этой Антитезы разнообразны — это единство и противоположность субъективного и объективного, формы и материи, теории и фактов, дедукции и индукции, внутреннего и внешнего, идей и ощущений, рефлексии и восприятия, мыслей и вещей, истин опытных и необходимых. Знание рождается благодаря синтезу противоположностей — так, только теоретический синтез фактов порождает научное знание, в котором различие между теорией и фактом становится условным и относительным. Если одна теория обогащается другой, то она (первая) становится фактом второй. «Часто усиленно подчеркивалось, что Теория и Факт — противоположности; и в этом противопоставлении заключается их правильное использование. Однако невозможно утверждать в каждом случае с определенностью, что это — Факт, а не Теория; это — Теория, а не Факт <... > Факт или Теория, что видимые нами звезды вращаются вокруг полюса? Факт или Теория, что Солнце притягивает Землю? <...> Истинная Теория — это всегда некоторый Факт; а некоторый Факт — известная Теория» [4, с. 58-59].

Основу новой методологии научного познания Уэвелл видел в решении антитезы необходимого (априорного) и опытного (апостериорного) знания (истин). Реформируя И. Канта, английский философ источник необходимых и всеобщих элементов нашего знания видит не в априорных формах рассудка, а в идеях. В отличие от Канта, идеи у Уэвелла не предшествуют ощущениям, а не отделимы от них, первоначально они не осознанны и в отвлеченные понятия формируются исторически, длительным путем научного познания. Уэвелловское понятие «идей» охватывает кантовские априорные формы как опыта, так и рассудка, но не сводится только к ним. Его идеи — это, по сути, те фундаментальные принципы, которые лежат в основе

о деления научного познания на отдельные

:- науки. Так, Пространство — Фундамен-

- тальная Идея геометрии, Причина —

- Фундаментальная Идея механики, Суб-и станция — химии. Развитие любой науки , — это развертывание лежащей в основа- нии ее идеи, но развертывание и пони-я мание содержания любой Фундамен-, тальной идеи может происходить лишь в

- процессе реального развития той науки,

- концептуальное единство которой она

- обосновывает. Уэвелл считает множест-и во основных идей открытыми и допол-а няющимися в процессе развития науки, в . этом прежде всего и состоит его диалек-

о тический подход к эволюции научного

и знания. Заметим, что Уэвелл, в противо-

я положность Канту, не дает полный пере-

о чень Фундаментальных Идей, (их отно-

е сительно полный перечень дан им в

е «Новом Восстановленном Органоне»,

> книга II, гл. 1Х). Итак, «Фундаменталь-

и ные Идеи — априорные истины, но они

т способны также получать и апостериор-

т ное обоснование, когда выражающие их

о науки достигают стадии зрелости. «Здесь

й Уэвелл принципиально расходится с Кантом, который, как известно, исклю-

о чал всякую возможность апостериорного

- обоснования априорных форм чувствен-и ного созерцания и категорий рассудка» ;- [2, с. 154].

й Научные знания это — единство все;- общего и необходимого (априорного) и т эмпирического (апостериорного) знаний. в Чтобы получить настоящее научное зна-у ние, нужен их синтез, который Уэвелл а видит так: «В процессе прогрессивного и развития науки оба элемента нашего я знания непрерывно расширяются и мо-м дифицируются. Наблюдение и опыт е обеспечивают постоянную аккумуляцию е фактов, материала нашего знания, его ;- объективного элемента. Размышление и о дискуссия обеспечивают непрерывный

- рост идей: теории оформляются, матери-е ал знаний приобретает теоретическую

форму; субъективный элемент знания развивается. Посредством необходимого совпадения объективного и субъективного элементов, материи и формы, теории и фактов каждый из этих процессов стимулирует и корректирует развитие другого; каждый элемент формирует и способствует становлению своей собственной противоположности» [4, с. 74-75].

Как уже отмечалось выше, под индукцией Уэвелл понимает процедуру построения существующих среди нас наук, эти науки он называет индуктивными, а его теория индукции, по своей сути, и является его методологией.

Понятие индукции у Уэвелла очень отличается от традиционного, формально-логического. Это сложный, диалектический процесс, в результате которого формируется научное знание и совершаются научные открытия.

Общие идеи играют в индукции большую роль, и не как результат, к которому мы приходим путем обобщения отдельных фактов, а как обязательная первоначальная предпосылка. В индукции «всегда имеется новое понятие, принцип связи и единства, поставляемый умом и налагаемый на частные факты. Здесь происходит не простое расположение рядом материалов, в результате которого новое предложение содержит все, что содержали его компоненты; здесь присутствует также творческий акт, выражающийся в понимании, так что эти материалы содержатся в новой форме» [4, с. 84].

Познание в индуктивных науках включает в себя все богатство познавательных средств научного познания.

Каждая индуктивная наука, как считает Уэвелл, всегда относится к некоторой группе внешних объектов и состоит из общих отношений, налагаемых на эту группу объектов теми или иными идеями, а также из частных законов, которые имеют силу для объектов и событий данного класса. Эти законы, как уже указы-

валось, получаются на основе не только Фундаментальных Идей каждой науки, но и опыта. Для Уэвелла понятия «научное открытие» и «научное знание» полностью совместимы, практически тождественны. Индуктивная истина доказывается подобно угадыванию загадки, когда догадка согласуется с описываемыми фактами. «Доказательство неотразимо по своему действию на веру, но оно не вызывает удивления, потому что все шаги, приведшие к заключению, показаны еще до того, как мы это заключение получили. Индуктивный вывод не демонстративен, но часто он поражает гораздо больше, чем доказательное рассуждение, так как промежуточные связи между частными положениями общим выводом не показаны» [4, с. 23].

Высказыванию догадки, по Уэвеллу, предшествует постановка проблемы. Правильная постановка проблемы дает возможность высказывания ряда догадок. Создание теории Вселенной Ньютона началось с удачной постановки вопроса английскими математиками, в частности Гуком. Эта правильная постановка заключалась в том, что на движение планет вокруг Солнца стали смотреть как на вопрос механики, который следует разрешать посредством механических законов движения и при помощи математики, замечает Уэвелл. Он анализирует работы Кеплера как своеобразную модель научного открытия (индукции), поскольку, по его мнению, описанный Кеплером ход своих собственных размышлений можно считать более или менее типичным для мышления ученого вообще. К правильным догадкам человеческий ум идет через множество фантастических и нереальных догадок.

Понимая, что нельзя сформулировать универсальные и везде применимые правила нахождения истины, Уэвелл, тем не менее, в общем процессе индуктивного развития наук (в процессе открытия) вы-

деляет главные части интеллектуальной деятельности ученого:

1. Наблюдение сложных фактов, сводящееся к разложению их на более простые, и измерение последних.

2. Объяснение, прояснение (экспликация) понятий.

3. Обобщение (связывание) элементарных фактов с помощью этих понятий, позволяющих выразить общую зависимость в форме общего закона.

4. Проверка (верификация) индуктивного закона.

Особое значение имеет экспликация понятий, поскольку на этом этапе, как говорит Уэвелл, не присутствуют никакие методы, которые можно было бы выучить и затем ими пользоваться, некоторую помощь здесь могут оказать только общее образование и споры. Было бы очень трудно объяснить логически последовательно появление в голове Кеплера всех фантастических и невероятных догадок, с помощью которых он пытался объяснить движение планет. Можно только сказать, что всеми этими попытками Кеплера управляла основная мысль — что «должны существовать какие-нибудь числовые или геометрические отношения между временами, расстояниями и скоростями обращающихся тел солнечной системы» [3, с. 534].

Смысл экспликации — конкретизация, модификация Фундаментальных Идей до тех пор, пока ученым не будет создано то объединяющее разрозненные факты в одно целое понятие, позволяющее сразу увидеть объединяющий эти факты закон, поскольку Фундаментальные Идеи обеспечиваются нашим разумом, но они не могут использоваться в своей внутренней форме. Прогресс научной мысли разворачивает их, делая четкими и понятными. Экспликация — необходимое предисловие к открытию, и оно представляет собой частично эмпирический, частично рациональный про-

цесс. Ученые сначала пробуют выяснить и объяснить понятие в своем сознании, затем стремятся применить его к фактам, которые они до этого тщательно исследовали, чтобы определить, может ли это понятие, обобщающее факты, соответствовать закону. Если — нет, ученые используют этот опыт для дальнейшего выяснения понятия. Этот процесс объяснения понятий среди ученых обычно происходит в форме научных диспутов, дискуссий, в результате которых уточняются старые и изобретаются новые понятия. Этот этап считается завершенным, если создано понятие, наиболее подходящее для выявления объединяющей рассматриваемые факты закономерности. Но экспликация понятий, по Уэвеллу, это не только изобретение новых объединяющих факты понятий, но и уточнение и прояснение самой Фундаментальной Идеи, формулировка и анализ конкретных форм ее выражения и проявления в научном знании — понятий, аксиом и определений. Уэвелл объясняет, что владение ясными и соответствующими понятиями — главное необходимое условие для каждого шага в научном открытии. Экспликация понятий как элемент индуктивного процесса исключает так называемые случайные открытия, основанные на «чистом», «независимом» от разума и теории наблюдении.

Следующий шаг на пути к истине — обобщение, или связывание элементарных фактов с помощью изобретенных и объясненных в процессе экспликации понятий. Этот этап Уэвелл называет «коллигацией». Экспликация понятий и коллигация фактов (объяснение и связывание) — процессы взаимосвязанные. Вместе они и образуют собственно индукцию исследователей, или механизм логики открытий. Напомним, что факт у Уэвелла — это противоположность теории, теория и факт — одна из форм проявления главной антитезы философии.

Лишь их синтез порождает определенное знание. Факт заключает в себе объединяющие внешний материал идеи. Отсюда и «идеализация фактов», или интеллектуальный прогресс, происходящий по мере того, как развивается наука: то, что мы сначала утверждаем просто как факт, как действительность, становится потом, когда мы возвысились до объясняющих более общих положений (понятий) или теорий, неизбежным для нашей мысли выводом из добытых истин и в этом смысле утверждается уже как нечто необходимое.

Как же происходит этот переход? Коллигация фактов есть мыслительная операция сведения вместе определенного числа эмпирических фактов с помощью сверхиндуцирования (наложения) на них понятия, которое объединяет факты и делает их способными быть выраженными в соответствии с общим законом. Именно таким образом, после многих лет, потраченных Кеплером на то, чтобы подобрать в соответствии с наблюдениями Тихо Браге и своими собственными, а также с общим убеждением того времени, что все планеты солнечной системы движутся по кругу, круговую орбиту для Марса, известные точки марсианской орбиты были обобщены (связаны) Кеплером с использованием понятия эллиптической кривой, то есть понятия ясного, действительно объясняющего факты. В результате этого были открыты три закона планетных движений.

Перейдем к рассмотрению следующей ступени процесса индуктивного развития наук — к проверке (верификации) гипотез. Как уже говорилось выше, взгляд Уэвелла на индукцию открытий не имеет сходства со взглядом, утверждающим, что гипотезы могут быть и есть типично полученные с помощью простых догадок. Более того, Уэвелл явно отвергает гипотетико-дедуктивное положение о том, что гипотезы, полученные нерацио-

нальными догадками, могут быть подвержены соответствующей проверке. Например, в его взгляде на дискуссию об учении естественной философии его друга Гершеля Уэвелл спорит с последним, что проверка невозможна, когда гипотеза была получена не индуктивно. В зрелых работах он отмечает, что открытия делаются не какой-то случайной догадкой произвольного выбора и что новые гипотезы тщательно строятся из фактов. Что касается проверки индуктивного положения, представленного в виде гипотезы, то она, по Уэвеллу, состоит в объяснении наблюдаемых явлений; в предсказании явлений, которые еще не наблюдались, — явлений того вида, что и те, для объяснений которых была придумана гипотеза; в предсказании явлений другого вида, чем те, для объяснения которых гипотеза создавалась. «Отличительная черта гипотез в том, что они могут быть полезными научными конструктами — связывать вместе разрозненные факты, даже если какая-то часть их концептуального содержания неполна или просто ошибочна. Учение древних греков об эпициклах находилось в согласии с наблюдаемым движением звезд, но с теоретической точки зрения было ложным: планеты не вращаются вокруг неподвижно покоящейся Земли, и их орбиты не являются круговыми. Но неполные или ошибочные гипотезы, объясняя некоторые явления, не могут объяснить все явления даже одного вида. Иными словами, ложная гипотеза, в отличие от истинной, не способна к расширению области своей эмпирической систематизации, по крайней мере, согласно одному из трех условий успешной верификации» [2, с. 162].

Три условия успешной верификации — это и есть объяснение и два вида предсказания, которые выше обозначены как этапы проверки гипотезы.

На первом этапе гипотеза должна без каких-то добавлений и изменений объяснять все известные факты, то есть соответствовать уже имеющемуся эмпирическому знанию. Такая гипотеза принимается в качестве адекватной, но не дает гарантии истинности для других случаев.

Проверка становится особенно доказательной, утверждает Уэвелл, если мы не только объясняем гипотезой имеющиеся перед нами явления, но и предсказываем новые, и не только известные, но и неизвестные факты и явления, по крайней мере, одного вида. Такая гипотеза имеет уже универсальный характер. Наука постоянно прибегала к подобному приему, замечает Уэвелл. Когда предсказания оправдаются — это не может быть простой случайностью. Мы заключаем в таком случае, что предположение, из которого мы исходили, содержит в себе большую долю правды, что нам удалось в значительной мере осветить сокровенное в природе. Мы тогда не в состоянии смотреть на дело иначе и сомневаться в достоинствах испытуемого общего положения (гипотезы). Постигнуть явления, которые наблюдались, — значит как бы истолковать то, что природою написано, и, следовательно, понимать ее азбуку. Предсказывая же явления неизвестные, мы как бы раскрываем повеления природы, ее строение и смысл языка ее. То есть успешные предсказания неизвестных фактов обеспечивают большую подтверждающую ценность, чем объяснение уже известных фактов. Так, ньютоновская теория гравитации получила в 1846 году подобное подтверждение. Когда Уран начал отклоняться от расчетного пути, учитывающего возмущения, вызванные Юпитером и Сатурном, астрономы предположили, что движение Урана нарушает неизвестная планета. Французский астроном Леверье вычислил положение предполагаемой планеты, названной затем Нептуном, и предсказал ее

место среди звезд, а немецкий астроном Галле по этим результатам открыл эту планету. Уэвелл замечал, что если ньютоновская теория не была бы истинной, то тот факт, что из этой теории мы могли бы правильно предсказать существование, положение и массу новой планеты Нептун, мог бы вызвать недоумение и действительно показаться сверхъестественным.

Но есть еще третий важный момент в проверке гипотезы. Уэвелл объясняет, что свидетельство в пользу нашей индукции имеет более ярко выраженный характер, когда она позволяет нам объяснять случаи вида, отличного от тех, которые были рассмотрены в формировании нашей гипотезы. То есть результаты индукции, полученные при обобщении одного класса явлений, оказываются неожиданно приложимыми к другому их классу, то есть совпадающими. Уэвелл называет это «совпадением индукций». Так, например, Гюйгенс, чтобы объяснить законы двойного преломления лучей света в исландском шпате, впервые предположил сфероидальные световые движения частиц среды; эту гипотезу развивал и Френель. Между тем при дальнейшем исследовании оказалось, что из выставленной теории в той ее модификации, когда она истолковывает и направление двух преломленных лучей, можно объяснить также положение плоскостей их поляризации. Подобного рода подтверждение находят себе, однако, лишь лучшие теории.

Классическим и показательным примером совпадения индукций у Уэвелла служит также закон всемирного тяготения Ньютона, который он сформулировал, объединив три индукции: сначала он индуцировал гипотезу о том, что сила, благодаря которой Луна постоянно уклоняется от прямолинейного движения и удерживается на земной орбите, направлена к центру Земли и обратно пропор-

циональна квадрату расстояния между этими планетами. Затем он сделал аналогичное предположение относительно планет, обращающихся вокруг Юпитера и Сатурна, и, наконец, относительно всех планет солнечной системы.

По сути дела, совпадение индукций у Уэвелла выступает теоретическим критерием адекватности гипотезы, дополняющим критерий согласия ее с фактами. Совпадение индукций сопровождается тенденцией теории к относительной простоте, к меньшему по сравнению с соперничающими с нею гипотезами количеству независимых допущений, используемых при объяснении определенного круга фактов; результат совпадения индукций — индукция высшего уровня, связывающая индуктивные обобщения фактов, — это всегда изобретение нового закона, новой научной теории.

Мы рассмотрели философский и методологический аспекты исследования науки У. Уэвелла. Третий аспект — исторический, неразрывно связанный с логико-философскими и методологическими взглядами английского ученого. Сам он писал о том, что его первый фундаментальный труд по истории индуктивных наук был задуман как база для разработки философских и логических принципов. История науки — это та среда, та сфера, в которой формируется и оттачивается Уэвеллом его концепция развития науки и получения научного знания, теория научных открытий. Главная задача историка — показать основные принципы, от которых зависит прогресс науки. «Наша цель состоит вовсе не в том, чтобы представить полное изложение всех приобретений, которые постепенно делались и увеличивали сумму наших знаний, ... или перечислить всех ученых, которые делали эти приобретения, но в том, чтобы представить обзор прогресса каждого их отдела знания, как теоретической науки, — указать эпохи

открытия тех общих принципов, которые множество фактов подвели под одну теорию, и, наконец, отметить, что было характерного и поучительного в обстоятельствах и деятельности людей, составивших эти эпохи» [3, с. 404]. Эти эпохи — эпохи индуктивные, на протяжении которых возникает новая индуктивная теория, новые научные открытия. Уэвелл характеризует индуктивные эпохи научной истории как эпохи, обозначаемые великими открытиями и великими философскими именами, как эпохи, в которые создается наука. Это эпохи открытий, совершенных Коперником, Кеплером, Ньютоном, Дарвиным. Индуктивным эпохам предшествуют подготовительные, за ними (индуктивными эпохами) следуют эпохи следствий. В течение подготовительной эпохи общие понятия и принципы, еще смутные и неясные, постепенно оформляются и приобретают более четкие контуры, очерчивается круг фактов, подлежащих объяснению. Период следствий — это период проверки, принятия и распространения новой теории, целенаправленного развития главных следствий сделанного открытия. Уэвелл сравнивает эту схему развития каждой науки с картой реки, где воды многих источников соединяются вместе и образуют один мощный поток.

Таким образом, подготовительные эпохи, собственно индуктивные эпохи и эпохи следствий в теории Уэвелла неразрывно связаны с индукцией как с методом развития науки.

Заканчивая небольшой анализ методологических взглядов У. Уэвелла, отметим, что он внес новые и оригинальные идеи в общую теорию развития научного знания, современные и актуальные в наше время.

Прежде всего, это качественно новое понимание индукции как универсального метода науки — метода научных открытий, изобретения и испытания гипотез,

метода введения в состав науки новой теории, всеобщего метода научного прогресса.

Историко-философская концепция Уэ-велла отличается своей диалектичностью, проблемностью, постановкой слож-ных

проблем развития науки. Именно поэтому работы выдающегося английского ученого-энциклопедиста Уильяма Уэвел-ла, написанные полтора века назад, актуальны и востребованы современной философией науки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ЛьярЛ. Английские реформаторы логики в XIX веке. — СПб.: Тип. Брауде, 1897.

2. Светлов В. А. История научного метода. — Екатеринбург; М., 2008.

3. Уэвелл У. История индуктивных наук. Т. II. — СПб., 1867.

4. Whewell W. The Philosophy of Inductive Sciences, Founded Upon Their History // Butts R. E. (Ed.) William Whewell's Theory of Scientific Method. — Pittsburg, 1968.

5. Франк Ф. Философия науки. — М., 1960.