4.4. Предсказание

Объяснение известных явлений не только дает нам их более глубокое понимание, но служит также основой для предсказания новых, еще не известных фактов.

Предсказанием называют выведение из закона или теории высказывания о фактах, еще не установленных наблюдением или экспериментом.

По своей логической структуре предсказание совпадает с объяснением: имеется некоторый общий закон «Ах (Рх --- Qx)», к которому мы добавляем истинное частное утверждение «Ра» и делаем вывод о том, что должно быть истинно частное утверждение «Qа». Однако, несмотря на тождество логических структур, между объяснением и предсказанием имеется принципиальное различие. В обоих случаях мы имеем дело с логическим выводом, но при объяснении мы отталкиваемся от истинности заключения и ищем посылки, из которых оно следует, а при предсказании мы движемся от известных посылок и утверждаем, что заключение должно быть истинно. При объяснении неверными могут оказаться наши посылки, в предсказании может оказаться ложным заключение.

Подлинно научное объяснение, опирающееся на знание причинных связей между явлениями действительности, т.е. на закон, может служить основой для предсказания. Если эксплананс объяснения содержит закон, а не случайно истинное обобщение, то, изменяя частные условия, мы можем вывести из закона высказывания о тех фактах, которые еще не были установлены нами опытным путем. Например, нам известно, что чем тяжелее лодка, тем быстрее она плывет по течению. Из этого закона мы можем вывести предсказание: весло, упавшее с лодки в воду и плывущее по течению, должно отстать от лодки.

Характерная особенность предсказания заключается в том, что оно всегда относится к неизвестным событиям: либо к тем объектам и ситуациям, которые еще не существуют в настоящем и лишь возникнут в будущем, либо к объектам, которые уже существуют, но еще не стали предметом наблюдения или эксперимента. Например, метеоролог может предсказать погоду на завтра, но может сделать предсказание и о том, каковы погодные условия в настоящее время в том районе, где в данный момент отсутствуют наблюдатели. Предсказания могут относиться и к событиям прошлого – в этом случае их называют «ретросказаниями». Царапины на валунах позволяют геологу сделать вывод о том, что через данную местность много лет назад двигался ледник. Такой вывод будет ретросказанием.

Объяснение и предсказание играют громадную роль в науке и в жизни общества. Практическая и производственная деятельность людей была бы невозможна, если бы люди не умели объяснять событий окружающей жизни и предвидеть результаты своих действий. Сознательная постановка цели, предварительный расчет способов и средств ее достижения принципиально отличают деятельность человека от активности животного. Любое сознательное действие человека опирается на предвидение его результатов. Научные предсказания расширяют сферу познанного человеком мира.

5. Проверка: подтверждение и опровержение научных теорий

Говоря о критериях демаркации, мы отмечали, что эмпирическая проверяемость является одним из важнейших критериев научности. Как же осуществляется эмпирическая проверка теории и каким может быть ее результат?

В самом простом и общем виде процедуру проверки можно описать следующим образом. Из теории, к которой добавлено множество редукционных правил, мы выводим некоторое предложение, говорящее о реальных вещах о событиях. Это предложение называется «эмпирическим следствием теории». Затем с помощью эксперимента, измерения или простого наблюдения мы проверяем это предложение: так ли обстоит дело в действительности, как оно говорит? В результате мы признаем это предложение истинным или ложным. Сама по себе гипотетико-дедуктивная теория обычно говорит об идеализированных объектах, поэтому ее непосредственные логические следствия нельзя соотнести с реальностью. Добавляя к теории редукционные правила, мы получаем с их помощью эмпирические следствия, которые и сопоставляются с действительностью в ходе эмпирических процедур или практической деятельности. Так, проверка нашего баллистического расчета, о котором шла речь выше, будет состоять в том, что мы произведем выстрел из орудия и посмотрим, куда упал снаряд.

Пусть из теории Т и редукционных правил Z мы получили эмпирическое следствие А. Представим это в символической форме: Т  Z --- А, где Т – теория, Z – множество редукционных правил, «---« - изображает отношение логического следования, «  « - конъюнкция («и»), А – эмпирическое следствие теории. Допустим теперь, что наше эмпирическое следствие оказалось истинным. Можем ли мы отсюда заключить, что теория Т также истинна? Если представить наше рассуждение в наглядной символической форме:

                                       Т  Z --- А

                                   ___А_________  

                                       Т  Z,

то мы тотчас же увидим, что это рассуждение протекает по одному из модусов условно-категорического силлогизма традиционной логики, который не дает достоверного вывода. Истинность следствия не гарантирует истинности посылки, поэтому мы не можем сказать, что теория Т истинна, когда истинно ее следствие А. Поэтому в случае благоприятного исхода эксперимента или при достижении практического успеха мы не утверждаем, что наша теория истинна, а скромно говорим: теория подтверждена. Истинность следствия свидетельствует о том, что теория может быть истинна, но не о том, что она действительно истинна. Скажем, вам известно, что если в баке нет бензина, то ваш автомобиль не поедет. Действительно, автомобиль не едет. Можно ли с уверенностью утверждать, что в баке нет бензина? – Нет, нельзя, автомобиль может оставаться неподвижным по тысяче других причин.

Подтверждением теории называют установление истинности одного из ее эмпирических следствий.

Хорошо, пусть так, но если теория получает одно подтверждение за другим, если все ее эмпирические следствия, которые нам удалось проверить, истинны, если количество подтверждающих свидетельств становится необозримым, то, может быть, у нас есть достаточные основания считать нашу теорию безусловно истинной? Увы, нет. Число эмпирических следствий любой теории бесконечно велико, мы никогда не сможем проверить их все. А любое конечное число подтверждений не обеспечивает истинности. Поэтому все научные теории по сути своей являются не более чем предположениями о реальности, для которых всегда сохраняется риск оказаться ложными. Пусть сейчас наша теория находит одни только подтверждения. Последующее совершенствование экспериментальной техники, расширение области исследований или сферы ее практического применения могут однажды привести к опровержению теории. Известный пример: в течение многих столетий утверждение «Все лебеди белы» подтверждалось громадным количеством образцов и считалось несомненной истиной. Однако, открыв Австралию, европейцы встретили там черных лебедей, которые своим существованием опровергли данное утверждение. Геоцентрическая система мира в течение тысячелетий находила только подтверждения. Изобретение телескопа и более точные наблюдения опровергли ее. Классическая механика в течение двухсот лет не вызывала никаких сомнений. Проникновение науки в мир атома и скоростей, близких к скорости света, обнаружило ее неадекватность.

Если эмпирическое следствие теории А оказывается ложным, то следует признать истинным противоположное высказывание не-А. Это позволяет нам сделать вывод о том, что наша теория ложна. Символически:

                                        Т   Z --- А

                                    ___не-А__________

                                          не-Т  Z

Это и есть логическая структура опровержения. В данном случае мы рассуждаем по схеме условно-категорического силлогизма, носящего название modus tollens и дающего достоверный вывод, поэтому мы с уверенностью можем утверждать, что теория Т ложна.

Опровержением теории называется установление ложности одного из ее эмпирических следствий.

Таким образом, между подтверждением и опровержением теории имеется важное различие: подтверждение никогда не бывает окончательным, т.е. сколько бы подтверждений ни получила теория, никогда нельзя с уверенностью сказать, что она истинна; для опровержения же достаточно, чтобы хотя бы одно следствие теории оказалось ложным, ибо ложность следствия позволяет нам категорически утверждать, что посылка ложна.

Это обстоятельство привело некоторых методологов науки к мысли о том, что наука вообще не способна дать нам истину – даже если ученый получит истину, он никогда не сможет с полной уверенностью доказать, что это – истина. Наука способна лишь разоблачать и отсеивать ложь: если теория встретила опровергающий пример, то ее безусловно можно считать ложной. Мы отбрасываем выявленную ложь и выдвигаем новые предположения. Так осуществляется развитие научного познания.

Приведенное рассуждение, однако, упрощает реальную картину. Если мы посмотрим на логическую структуру опровержения, то увидим, что эмпирическое следствие А получается не из одной теории Т. а из теории, соединенной с множеством редукционных правил Z. Поэтому мы не можем с уверенностью утверждать, что ложна именно теория, может быть, мы просто использовали неподходящие редукционные правила при выводе эмпирического следствия. В реальной же научной деятельности дело обстоит еще сложнее. Скажем, проводя эксперимент, мы должны постараться исключить все посторонние факторы, способные повлиять на его результат. Однако это далеко не всегда удается. Например. При проверке нашего баллистического расчета может оказаться, что снаряды упорно падают не туда, куда должны были бы упасть. Считать ли наш расчет ошибочным? А может быть, мы не учли того обстоятельства, что во время испытаний вдруг поднялся сильный боковой ветер? Учитывая все это, можно сказать, что опровержение теории также не является абсолютным, как не является абсолютным ее подтверждение. Тем не менее, если эмпирическая проверка показала, что следствие теории ложно, то можно с уверенностью сказать, что где-то мы ошиблись в своих посылках или чего-то не учли. Опровержение заставляет нас задуматься над основаниями наших рассуждений – в этом его ценность.

Наука создает теории для разрешения стоящих перед ней проблем. Теория объясняет известные и предсказывает новые факты. Проверка предсказаний теории часто приносит ей подтверждение и это укрепляет веру ученых в истинность теории. Но порой теория встречается с опровержением: ее предсказание оказывается ложным. Это заставляет ученых более критично взглянуть на принятую теорию – что-то исправить в ней или дополнить. Иногда опровержение даже приводит к отказу от теории и к поискам новой, более совершенной теории. Так постепенно наука движется ко все более глубокому и полному познанию окружающего нас мира.