Страница 61 из 73
После того как в ходе развития науки метод индукции дал возможность оформиться первым более-менее научным теориям, возникла дедукция: логические умозаключения от общих суждений к частным или другим общим выводам. Некоторые положения — ясные, бесспорные, повторяющеюся — принимались за аксиомы, и из них уже выводилось все остальное. Это "остальное" — формулы, формулировки, теоремы — можно было применять в реальной жизни, поскольку его истинность считалась доказанной.
Поскольку термины "индукция" и "дедукция" весьма схожи, я хотел бы предложить читателю мнемонический прием по запоминанию их отличия.
Слово "индукция" полезно связать с образом индуса, йога, созерцателя, который наблюдает окружающий мир — и из частных случаев делает свои обобщения (верные или неверные).
Слово "дедукция" имеет приставку "де", что обычно обозначает разрушение ("деградация", "девальвация" и тд.), то есть общее (теория, догма, аксиома, постулат) распадается на более мелкие части (частные применения).
Заметим, что дедукция позволяет переходить не только от общего к частному, но и от одного общего к другому общему. Из календаря по наблюдениям природы, к примеру, можно создать календарь сельскохозяйственных работ. Это "другое" общее — частное применение более глубинного явления, так что нашему мнемоническому правилу данное уточнение не противоречит. Заметим также, что когда из нескольких аксиом создается обширная теория — это тоже дедукция, переход от общего к частному, а не индукция.
Дедуктивный метод оказал просто революционизирующее влияние на науку. Геометрия в том виде, в котором мы учили ее в школе, была создана именно благодаря дедуктивному методу.
Однако в других науках применить дедуктивный метод, то есть рассматривать каждое новое явление с точки зрения существующей теории, твердо определенных или аксиоматированных посылок, оказалось непросто. Обилие неясностей в явлениях и в описании этих явлений часто вынуждает подходить к новым явлениям с помощью не дедуктивного, а индуктивного метода, то есть вводить для нового явления самостоятельное описание, никак не связанное с общей теорией, а порой и создавать теорию, ломающую самые основы прежней, казалось бы полностью доказательной. Так за ясной, легко объяснимой и логической классификацией физического мира, созданной Ньютоном, появилась классификация мира Максвелла, а за ним — Эйнштейна. В наши же дни существует такое множество поправок и опровержений теории относительности Эйнштейна, что их тоже уже вполне можно начать классифицировать.
Дедуктивный метод познания сумел вытеснить индуктивный только из тех разделов естествознания, где сравнительно рано удалось — индукцией и методом проб и ошибок — получить достаточно приемлемую семантику. В других отраслях человеческого знания — физике, биологии, социологии — подобного переворота сделать не удалось. И потому после периода первичной классификации в этих науках наступил относительный застой — на многие столетия, до научного переворота, произошедшего в XVII веке.
Этот переворот был возможен в первую очередь благодаря широкому распространению эксперимента — того, чем брезговали греки, предпочитая любой физической работе умозрительные философствования. Галилей, Декарт и Ньютон были блестящими экспериментаторами. Однако вместе с приверженностью к эксперименту этим ученым было присуще еще одно свойство: возникшую в голове идею они рассматривали не как некую данность, а как гипотезу, которую можно подтвердить или опровергнуть экспериментом. Прежние методы — от частного к общему, от общего к частному — дополнились положениями, которые носят вероятностный характер. Порой на этих, еще не доказанных гипотезах строились целые конструкции. Чуть забегая вперед, можно привести в пример Максвелла, который, исходя из чисто умозрительных допущений, математически вывел существование электромагнитных волн. Вся его конструкция висела в воздухе, но конечный результат этой конструкции можно было доказать и опровергнуть — экспериментом. Когда электромагнитные волны, благодаря развитию техники, были обнаружены, это доказало истинность основополагающих базовых допущений Максвелла.
Получившие права научного гражданства, гипотеза и эксперимент как бы ввели обратную связь в процесс научного познания. Конечно, и гипотезу, и эксперимент исследователи применяли и раньше, но только в XVII веке эта пара стала осознанным научным методом. Если гипотеза себя не оправдывала, процесс познания не прерывался; неверную гипотезу рассматривали не как чисто негативный фактор, а как полноправную часть эксперимента, в которой истину находили отбрасыванием ненужных альтернатив.
Даже основополагающие положения прежней — казалось, незыблемой — дедуктивной науки были приняты сторонниками нового метода как гипотезы — и многие из этих положений действительно оказались неверны! Аристотель утверждал, что "тело тем быстрее падает на землю, чем оно тяжелее", и ему даже в голову не приходило усомниться в созданном им положении. Если бы он усомнился, он мог бы проверить свою мысль, хотя бы приказав рабу сбросить два ядра разного веса с башни. Он этого не сделал — эксперимент с падающими телами провел только Галилей двумя тысячелетиями позднее.
Благодаря новому методу в XVII–XVIII столетиях на прочную основу встали физика, химия и физиология — первый раздел биологии, где оказалось возможным проводить активные эксперименты и тем самым быстро проверять гипотезы.
К сожалению, в третьем правиле Декарта, в котором говориться о "началах", не сказано о необходимости "опыта", и поэтому мне пришлось пускаться здесь в столь пространное историческое объяснение. Но о необходимости опыта Декарт говорит в своей книге дальше, приводя и описания опытов. Именно Декарт вместе с его поколением ученых проложили дорогу новому ночному методу. "Четыре правила Декарта" являются в некоторой степени суммацией научного метода Аристотеля, но научная деятельность самого Декарта стояла уже на принципиально более высоком уровне, чем метод великого грека. Возможно, столь принципиальный шаг Декарт и смог сделать именно потому, что достаточно полно изучил научные методы своих предшественников.
Завершая разговор о третьем правиле Декарта, приходится заметить, что даже метод гипотез и эксперимента не всегда ведет к определению истины. К примеру, созданная Линнеем и используемая сейчас в биологии классификация по пестикам и тычинкам является весьма условной, она порой разделяет биологически родственные виды растений и объединяет чуждые. Это понятно — мы можем наблюдать мир растений таким, каким он является в наши дни, когда многие промежуточные звенья давно отмерли; полная система должна была бы включать в себя и исчезнувшие виды, но об этих растениях мы теперь можем только строить догадки.
Метод гипотез и эксперимента пока не может помочь нарисовать целостную картину и в физике. В этой науке еще есть много необъяснимого, и эксперименты не могут внести ясность просто потому, что не существует достаточного количества гипотез. Во всем мире система образования долгое время традиционно имела ярко выраженный "дедуктивный", а не гипотезо-экспериментальный характер, и это, несомненно, отражается на подготовке будущих ученых. Особенно это беспокоит Германию, в которой после Второй мировой войны не появилось ни одного яркого имени в теоретической физике. Немецкая школа долгое время имела ярко выраженный классический характер, основанный на заучивании уже существующих классификаций и теорий, анализе уже существующих понятий. Когда-то это давало блестящие результаты, но в современной конкурентной борьбе побеждает новое, интересное и неожиданное. Поэтому немецкая школа сравнительно недавно перестроилась на то, чтобы учить мыслить. По крайней мере, такую задачу перед ней ставил канцлер Г. Коль, считавший, что самое большое богатство Германии — это ее талантливая молодежь.