Что такое наука, и как она работает - Джеймс Цимринг

Подобно многим характеристикам науки, которые будут определены в этой книге позже, последовательное гипотетико-дедуктивное мышление является обязательным условием научности, но его недостаточно. Системы убеждений и поведение групп людей, исповедующих эти убеждения, могут обладать полной и достоверной гипотетико-дедуктивной последовательностью, но при этом быть ненаучными. Мы рассмотрим дополнительные требования к научной практике в следующих главах.

Поскольку наука не обходится без гипотетико-дедуктивной деятельности, большинство ученых исследуют наблюдаемые предсказания теорий, или, другими словами, природные явления. Наука зависит от природных явлений как от окончательного показателя достоверности. Людей убеждают самые разные аргументы, но лучше всего те из них, которые по своей природе эмоциональны или авторитетны, и в некотором смысле реальная научная практика устроена по такому же принципу. Однако в идеальном научном мире, к которому стремится научная практика, последнее слово об «истине» — это не изречение авторитета, откровение или некий текст. Определяющим фактором оценки конкретных научных фактов и теорий является постоянное наблюдение за окружающим нас миром[95]. Большинство людей понимают, что ученые проводят исследования и эксперименты для «сверки» своих теорий с миром природы — чтобы определить, действительно ли происходит предсказание теории. Невозможно переоценить важность этого процесса сверки — использования окружающего мира и природных явлений в качестве окончательного арбитра, выносящего суждение о знании. Разумеется, творческое мышление составляет большую часть процесса, ведущего к научному прогрессу. Без творческого мышления невозможно вывести новые теории, предложить новаторские вспомогательные гипотезы или изобрести новые технологии для проверки предсказаний; однако творческое мышление и воображение не являются «научной» частью процесса. Научное применение новаторского и творческого мышления заключается в способности новых идей или объяснений исправить текущие нарушения последовательности ГДМ, когда предсказания и наблюдения не совпадают, или послужить источником новых предсказаний о мире природы, достоверность которых можно проверить только наблюдениями или экспериментами.

Например, с точки зрения науки, споры о том, становится ли Земля теплее, со временем будут решены путем накопления точных измерений температуры Земли. Могут быть разногласия по поводу методики измерений, как долго нужно наблюдать тенденцию, чтобы ее можно было считать подтвержденной, и насколько значимым является потепление, но ответ в любом случае зависит от измерений. В конечном итоге для научного сообщества не имеют значения ни заявления защитников окружающей среды, что Земля становится теплее, ни возражения генерального директора нефтяной компании. Научная проблема определяется наблюдениями за миром природы. Другой вопрос, принимает ли общественное мнение и/или политические деятели результаты научного процесса и согласны ли они действовать в соответствии с ними.

Поскольку научные идеи не должны противоречить наблюдениям, приходится накапливать все более обширную базу информации, полученной в результате наблюдений за миром природы, для уточнения старых теорий или создания новых. Поэтому в дополнение к целенаправленным экспериментам, предназначенным для проверки предсказаний конкретной идеи относительно мира природы, ученые также собирают энциклопедические знания о мире, чтобы добавить их к базе информации о природных явлениях. Астрономы потратили тысячелетия на подсчет, категоризацию и описание различных небесных тел, чтобы охарактеризовать внеземную часть окружающего мира, и продолжают заниматься этим в наши дни. Аристотель и другие древнегреческие ученые потратили много времени просто на описание различных классов животных и растений, и эту деятельность продолжают современные биологи-натуралисты. Другой пример: проект «Геном человека», в рамках которого расшифровали полную последовательность ДНК тысяч людей (а многие другие находятся в процессе расшифровки), является огромным шагом вперед в нашем понимании генетической структуры человека. Более того, предпринимаются многочисленные попытки секвенировать геномы различных видов животных и растений и отследить их внутреннюю изменчивость. Сегодня эти исследования больше похожи на простые наблюдения, но на самом деле они расширяют и заполняют сеть убеждений ГДМ значимым и часто непредвиденным образом.

В качестве классического исторического примера того, как мир природы является арбитром достоверности научных фактов, но не фактов в иных системах верований, давайте вернемся к вопросу устройства нашей Солнечной системы. Из наблюдений совершенно очевидно следует, что Солнце каждое утро встает на востоке, пересекает небо и затем садится на западе. Простая индукция позволяет нам утверждать, что Солнце взойдет завтра, и это дает нам некоторые предсказательные знания (хотя и несовершенные, как показано в главе 1). Тем не менее мы можем воспользоваться этими наблюдениями, чтобы предположить ненаблюдаемые основы небесной механики (другими словами, выполнить ретродукцию согласно главе 2). Один человек может ретродуцировать простую и ясную гипотезу, что Солнце вращается вокруг Земли, и эта гипотеза подтверждается наблюдением за восходами и закатами Солнца. Напротив, другой человек может ретродуцировать, что Земля вращается вокруг Солнца и одновременно вращается вокруг своей оси, что также объясняет наблюдаемые восходы и заходы Солнца, создавая иллюзию вращения Солнца вокруг Земли, когда на самом деле это не так. Оба объяснения в равной степени согласуются с наблюдением, что Солнце восходит и заходит. Следовательно, вопрос не может быть однозначно решен на основе одной только этой информации, поскольку обе гипотезы в равной степени предсказывают наблюдения, что приводит к состоянию относительного равновесия между двумя моделями. В таком случае необходимо продолжить дальнейшие исследования в попытке прояснить ситуацию.

В Средневековье Священное Писание и папа заявляли, что Земля неподвижна; она была центром небес, а Солнце вращалось вокруг Земли. Учитывая эту позицию, средневековые теологи и ученые в подавляющем большинстве своем признали, что Земля действительно находится в центре Солнечной системы, а Солнце вращается вокруг нее. На этом для богослова спор был разрешен, и не нужно было тратить дополнительную интеллектуальную энергию; ясный и безошибочный ответ был дан божественным провидением и Писанием.