Требования, предъявляемые к научным гипотезам. Рузавин Г.И. Методология научного исследования - файл n1.doc Требования к научным гипотезам соответствие эмпирическим фактам

28.09.2021Рубрика: Отделка

Гипотезы бывают:

– описательные (предполагается существование какого-либо явления);

– объяснительные (вскрывающие причины явления);

– описательно-объяснительные.

Также их подразделяют на инструктивные или дедуктивные.

Инструктивная гипотеза строится на основе большого количества данных, одинаково свидетельствующих о свойствах исследуемого предмета или структурных процессах внутри него.

Дедуктивная гипотеза , как правило, выводится из уже известных отношений или теорий, от которых отталкивается исследователь.

К гипотезе предъявляются определенные требования.

Требования к гипотезе исследования:

– минимум положений: (как правило, одно основное, редко больше);

– в гипотезе не должны содержаться понятия и категории, не являющиеся однозначными, не уясненные самим исследователем;

– гипотеза должна соответствовать фактам, быть проверяемой и применимой к широкому кругу явлений;

– безупречность стилистического оформления, логическая простота, соблюдение преемственности.

2) Второй этап содержит:

– выбор методов и разработку методики исследования;

– проверку гипотезы;

– непосредственно исследование;

– формулирование предварительных выводов, их апробирование и уточнение;

– обоснование заключительных выводов и практических рекомендаций.

Нет методики исследований вообще, есть конкретные методики исследования, поэтому второй этап исследования индивидуален для каждого исследования.

На этом этапе нет жестко регламентированных правил и предписаний, но есть ряд общих вопросов которые ставятся в каждом исследовании.

Один из основных вопросов этот можно сформулировать так: как существующие методы исследования преобразовать в методику исследования?

Мало выбрать перечень методов, необходимо их сконструировать и организовать в систему, продумать техническое оснащение исследования, т.е. выбрать средства, необходимые для исследования.

Методика – это совокупность приемов, способов исследования, порядок их применения и интерпретации полученных с их помощью результатов.

Она зависит от характера объекта изучения, методологии, цели исследования, выбираемых методов, общего уровня квалификации исследователя.

Для составления методики исследования необходимо:

– выявить внешние признаки, факторы, влияющие на исследуемый предмет, показатели, критерии его свойств;

– соотнести методы исследования с разнообразными проявлениями исследуемого предмета.

Только при соблюдении этих условий можно надеяться на достоверные научные выводы.

В ходе исследования на основе разработанной методики составляется своеобразная программа исследования . В ней должно быть отражено:

– какое явление изучается;

– по каким показателям;

– какие критерии оценки применяются;

– какие методы исследования используются для каждого этапа;

– порядок применения тех или иных методов.

Хорошо продуманная методика организует исследование, обеспечивает получение необходимого фактического материала, на основе анализа которого и делаются научные выводы.

Реализация методики, т.е. процесс непосредственного проведения исследования позволяет получить предварительные теоретические и практические выводы, содержащие ответы на решаемые в исследовании задачи.

Эти выводы должны отвечать следующим методическим требованиям:

Требования к предварительным выводам:

– быть всесторонне аргументированными, обобщающими основные итоги исследования;

– вытекать из накопленного материала, являясь логическим следствием его анализа и обобщения.

При формулировании важно избежать двух нередко встречающихся ошибок:

Ошибки формулирования:

– «топтание на месте», когда из большого и емкого эмпирического материала делаются весьма поверхностные, частичного порядка ограниченные выводы;

– непомерно широкое обобщение, когда из незначительного фактического материала делаются неправомерно широкие выводы.

3) Третий этап (заключительный) подразумевает

–внедрение полученных результатов в практику

– литературное оформление работы.

Литературное оформление материалов исследования – трудоемкое и очень ответственное дело, неотъемлемая часть научного исследования. Вычленить и сформулировать основные идеи, положения, выводы и рекомендации доступно, достаточно полно и точно – главное, к чему следует стремиться исследователю в процессе литературного оформления материалов. Не сразу и не у всех это получается, так как оформление работы всегда тесно связано с доработкой тех или иных положений, уточнением логики, аргументации и устранением пробелов в обосновании сделанных выводов и т. д. Многое здесь зависит от уровня общего развития личности исследователя, его литературных способностей и умения оформлять свои мысли.

Литературное оформление материалов исследования – неотъемлемая и заключительная часть научного исследования, заключающаяся в формулировании основных идей, положений, выводов и рекомендаций.

В работе по оформлению материалов исследования следует придерживаться общих правил:

– название и содержание глав, а также параграфов должны соответствовать теме исследования и не выходить за ее рамки.

– каждая из глав должна подчиняться как внутреннему плану, так и логике всей работы, содержать ведущие идеи, систему аргументации.

– обязательно наличие списка литературы (библиографии) и ссылок на него, возможно наличие справочного аппарата;

– не допускать спешки с окончательной отделкой, взглянуть на материал через некоторое время, дать ему «отлежаться».

При этом некоторые рассуждения и умозаключения, как показывает практика, будут представляться неудачно оформленными, малодоказательными и несущественными. Нужно их улучшить или опустить, оставить лишь действительно необходимое.

– следует избегать наукообразности, игры в эрудицию.

Приведение большого количества ссылок, злоупотребление специальной терминологией затрудняют понимание мыслей исследователя, делают изложение излишне сложным.

– стиль изложения должен сочетать в себе научную строгость, доступность и выразительность;

Перед тем как оформить чистовой вариант, следует провести апробацию работы: рецензирование, обсуждение и т. п. Устранить недостатки, выявленные при апробировании.

Следование логическим правилам организации и проведения научных исследований оказывается недостаточным для получения надежных и достоверных результатов. Эти результаты, кроме строгой логики доказательства и правильного подбора экспериментальной и контрольной групп, также зависят от того, насколько точно сформулированы гипотезы, проверяемые в соответствующем исследовании, а также от того, насколько правильно были определены понятия, входящие в формулировки соответствующих гипотез. Необходимо обсудить, логические требования, предъявляемые к научным понятиям и гипотезам.

Логические правила определения научных понятий:

Для каждого научного понятия в его определении должны быть указаны род и видовое отличие.

В определяющей части соответствующих понятий не должны содержаться термины (понятия), которые сами являются неопределенными, неточно определенными или же имеющими несколько различных определений.

Если в определяющей части соответствующих понятий используются многозначные термины - а таких в психологии как гуманитарной науке достаточно много, - то ученый должен указать конкретное значение, в котором он в данном случае использует соответствующее понятие.

Определения научных понятий должны быть максимально короткими и простыми.

В организации и проведении научного психологического исследования основное внимание должно быть обращено на правильное определение понятий, которые входят в формулировку гипотез, проверяемых в данном исследовании опытным или экспериментальным путем.

Научной гипотезой называется утверждение, требующее проверки или доказательства его истинности. Гипотеза отвечает предъявляемым к ней требованиям и является научно состоятельной (приемлемой с точки зрения научных требований), если она отвечает следующим условиям.

1. Соответствующее гипотезе утверждение не является очевидным (тривиальным, не требующим доказательства)

2. Формулировка гипотезы является простой и понятной.

3. В формулировке гипотезы не содержатся неопределенные, неоднозначные понятия.

4. Гипотеза является принципиально проверяемой, то есть научно доказуемой.

5. Гипотеза в состоянии объяснить весь круг явлений, на который распространяется содержащееся в ней утверждение.

Подводя итог обсуждению требований, которым должны соответствовать гипотезы научного исследования и используемые в нем понятия, можно сделать следующие выводы. На формулировки гипотез в экспериментальных исследованиях необходимо обращать особое внимание, так как если гипотеза будет неправильно или неточно сформулирована, сомнительными могут оказаться и результаты исследования. К понятиям, применяемым в формулировках экспериментально проверяемых гипотез, предъявляются дополнительные требования операционализации и верификации. В экспериментальном исследовании, включающем предварительный теоретический анализ проблемы, должны присутствовать соподчиненные гипотезы разной степени обобщенности и конкретности. В теоретических исследованиях допускается использование менее строго определенных понятий и обобщенно сформулированных гипотез.

Прежде чем гипотеза станет правдоподобным предположением, она обязана пройти стадию предварительной проверки и обоснования. Такое обоснование должно быть как теоретическим, так и эмпирическим, поскольку любая гипотеза в опытных науках опирается на все предшествующее знание и строится в соответствии с имеющимися фактами. Однако сами факты, или эмпирические данные, не определяют гипотезу: для объяснения одних и тех же фактов можно предложить множество различных гипотез. Чтобы отобрать из этого множества те гипотезы, которые ученый может подвергнуть дальнейшему анализу, необходимо наложить на них ряд требований, выполнение которых будет свидетельствовать о том, что они не являются чисто произвольными предположениями, а представляют научные гипотезы. Это, конечно, не означает, что такие гипотезы непременно окажутся истинными или даже очень вероятными. Окончательным критерием их истинности служит опыт, практика.

Но предварительная стадия обоснования необходима для того, чтобы отсеять заведомо неприемлемые, крайне маловероятные гипотезы.

Вопрос о критериях обоснования гипотез самым тесным образом связан с философской позицией ученых. Так, представители эмпиризма настаивают, чтобы всякая гипотеза опиралась на непосредственные данные опыта. Защитники рационализма склонны подчеркивать в первую очередь необходимость связи новой гипотезы с имеющимся теоретическим знанием (более ранние представители рационализма требовали согласия гипотезы с законами, или принципами, разума).

4.4.1. Эмпирическая проверяемость

Требование эмпирической проверяемости является одним из тех критериев, которые дают возможность исключать из опытных наук всякого рода спекулятивные предположения, незрелые обобщения, произвольные догадки. Но можно ли требовать непосредственной проверки любой гипотезы?

В науке редко бывает, чтобы любая гипотеза оказывалась непосредственно проверяемой данными опыта. От гипотезы до опытной проверки существует значительная дистанция: чем глубже по своему содержанию гипотеза, тем больше эта дистанция.

Гипотезы в науке, как правило, существуют не обособленно друг от друга, а объединены в определенную теоретическую систему. В такой системе встречаются гипотезы разного уровня общности и логической силы.

На примере гипотетико-дедуктивных систем классической механики мы убедились, что в них не каждая гипотеза допускает эмпирическую проверку. Так, в системе гипотез, законов и принципов классической механики принцип инерции (всякое тело остается в покое или движется прямолинейно с постоянной скоростью, если оно не подвержено действию внешних сил) нельзя проверить ни в каком реальном опыте, ибо фактически невозможно полностью абстрагироваться от действия всех внешних сил, таких, как силы трения, сопротивления воздуха и т.д. Так же обстоит дело со многими другими гипотезами, входящими в состав определенной научной теории.

Поэтому о правдоподобии таких гипотез мы можем судить лишь косвенно, через непосредственную проверку тех следствий, которые вытекают из этих гипотез. Кроме того, во всякой теории существуют промежуточные гипотезы, которые связывают эмпирически непроверямые гипотезы с проверяемыми. Такие гипотезы не нуждаются в проверке, ибо они играют в теории вспомогательную роль.

Сложность проблемы проверки гипотез проистекает также из того, что в реальном научном знании, в частности в теориях, одни гипотезы зависят от других, подтверждение одних гипотез служит косвенным свидетельством правдоподобия других, с которыми они связаны логическим отношением. Поэтому тот же принцип инерции механики подтверждается не только теми эмпирически проверяемыми следствиями, которые из него вытекают непосредственно, но также следствиями других гипотез и законов. Именно поэтому принципы опытных наук настолько хорошо подтверждаются наблюдениями и экспериментом, что их считают практически достоверными истинами, хотя они и не обладают характером той необходимости, которая присуща аналитическим истинам. В естествознании часто в качестве принципов выступают наиболее фундаментальные законы науки; например, в механике такими принципами служат основные законы движения, сформулированные Ньютоном. Наконец, нельзя не отметить, что проверка многих гипотез, сформулированных с помощью абстрактного языка современной математики, требует поисков соответствующей реальной интерпретации математического формализма, а это, как было показано на примере математических гипотез теоретической физики, оказывается весьма сложной задачей;

В связи с проблемой эмпирической проверяемости гипотез встает вопрос о тех критериях, которыми ученые должны руководствоваться при их оценке. Этот вопрос составляет часть более общего вопроса о критериях всех суждений науки вообще. Ранние позитивисты считали научными только те понятия, гипотезы и теории, которые сводятся непосредственно к данным чувственного опыта, причем сам чувственный опыт трактовался ими субъективно. Сторонники неопозитивизма, и прежде всего участники Венского кружка, в качестве такого критерия вначале выдвинули принцип верифицируемое, т.е. проверки утверждений, гипотез и теорий эмпирических наук на истинность. Однако на опыте мы можем верифицировать только единичные утверждения. Для науки же наиболее ценными и важными являются как раз утверждения общего характера, сформулированные в виде гипотез, обобщений, законов и принципов. Такого рода утверждения не могут быть окончательно верифицированы, поскольку большинство из них охватывает бесконечное множество частных случаев. Поэтому принцип верифицируемости, выдвинутый неопозитивистами, подвергся критике не только со стороны представителей конкретных наук, но и многих философов. С резкой критикой этого принципа выступил Карл Поппер, предложивший вместо него критерий опровержимости или фальсифицируемоети. «...Не верифицируемость, а фальсифицируемость системы должна быть взята, - писал он, - в качестве критерия демаркации научных гипотез и теорий от ненаучных».

С точки зрения Поппера, только принципиальная возможность опровержения гипотез и теоретических систем делает их ценными для науки, тогда как любое число подтверждений не гарантирует их истинности. В самом деле, любой противоречащий гипотезе случай опровергает ее, в то время как всякое число подтверждений оставляет вопрос о гипотезе открытым. В этом проявляется асимметрия между подтверждением и опровержением, впервые ясно сформулированная еще Ф. Бэконом. Однако без некоторого числа подтверждений гипотезы у исследователя не может быть уверенности в ее правдоподобии.

Принципиальная возможность опровержимости гипотезы служит противоядием против догматизма, наталкивает мысль исследователя на поиски таких фактов и явлений, которые не подтверждают ту или иную гипотезу или теорию, тем самым устанавливает границы их применимости. В настоящее время большинство специалистов по методологии науки считает критерий подтверждения необходимым и достаточным, чтобы судить о научности гипотезы с точки зрения ее эмпирического обоснования.

4.4.2. Теоретическое обоснование гипотезы

Каждая гипотеза в науке возникает на основе имеющихся теоретических представлений и некоторых твердо установленных фактов. Сопоставление гипотезы с фактами составляет задачу ее эмпирического обоснования. Теоретическое обоснование связано с учетом и использованием всего накопленного предшествующего знания, которое имеет непосредственное отношение к гипотезе. В этом проявляется преемственность в развитии научного знания, его обогащение и расширение.

Прежде чем подвергнуть гипотезу эмпирической проверке, необходимо убедиться, что она является достаточно разумным предположением, а не скороспелой догадкой.

Одним из способов такой проверки служит теоретическое обоснование гипотезы. Наилучшим способом такого обоснования служит включение гипотезы в некоторую теоретическую систему. Если будет установлена логическая связь исследуемой гипотезы с гипотезами какой-либо теории, то тем самым будет продемонстрировано правдоподобие такой гипотезы. Как мы уже отмечали, в данном случае она будет подтверждаться не только непосредственно относящимися к ней эмпирическими данными, но и данными, подтверждающими другие гипотезы, логически связанные с исследуемой.

Однако во многих практических случаях приходится довольствоваться тем, чтобы гипотезы находились в соответствии с установленными принципами и законами той или иной области науки. Так, при разработке физических гипотез предполагается, что они не противоречат основным законам физики, таким, как закон сохранения энергии, заряда, момента количества движения и т.д. Поэтому физик вряд ли серьезно отнесется к гипотезе, в которой допускается возможность осуществления вечного движения. Однако слишком поспешное следование установившимся теоретическим представлениям чревато и опасностью: оно может задержать обсуждение и проверку новых, революционизирующих науку, гипотез и теорий. Наука знает немало таких примеров: долгое непризнание в математике неевклидовой геометрии, в физике - теории относительности А. Эйнштейна и т.д.

4.4.3. Логическое обоснование гипотезы

Требование логической состоятельности гипотезы сводится прежде всего к тому, чтобы гипотеза не была формально противоречивой, ибо в таком случае из нее следует как истинное, так и ложное утверждение и такую гипотезу невозможно подвергнуть эмпирической проверке. Для эмпирических наук не представляют какой-либо ценности и так называемые тавтологические высказывания, то есть высказывания, остающиеся истинными при любых значениях их компонентов. Эти высказывания хотя и играют существенную роль в современной формальной логике, но не расширяют нашего эмпирического знания и поэтому не могут выступать в роли гипотез в эмпирических науках.

Итак, гипотезы, выдвигаемые в опытных науках, должны избегать двух крайностей: во-первых, они не должны быть формально противоречивыми и, во-вторых, они обязаны расширять наше знание, и поэтому их скорее следует отнести к синтетическому, чем аналитическому знанию. Последнее требование нуждается, однако, в уточнении. Как уже отмечалось, наилучшее обоснование гипотезы состоит в том, чтобы она входила в рамки некоторой теоретической системы, т.е. могла бы быть логически выведена из совокупности некоторых других гипотез, законов и принципов теории, в состав которой ее пытаются включить. Однако это будет свидетельствовать скорее об аналитической природе рассматриваемой гипотезы, чем об ее синтетическом происхождении. Не возникает ли здесь логического противоречия? Скорее всего, не возникает, ибо требование синтетического характера гипотезы относится к эмпирическим данным, на которых она строится. Аналитический же характер гипотезы проявляется в ее отношении к предшествующему, известному, готовому знанию. Гипотеза должна максимально учитывать весь относящийся к ней теоретический материал, который по сути дела представляет собой обработанный и аккумулированный прошлый опыт. Поэтому требования аналитичности и синтетичности гипотезы отнюдь не исключают друг друга, поскольку в них выражается необходимость теоретического и эмпирического обоснования гипотезы.

4.4.4. Информативность гипотезы

Понятие информативности гипотезы характеризует ее способность объяснить соответствующий круг явлений действительности. Чем шире этот круг, тем большей информативностью она обладает. Вначале гипотеза создается для объяснения некоторых фактов, которые не укладываются в существующие теоретические представления. Впоследствии она помогает объяснить другие факты, которые без нее было бы трудно или даже невозможно обнаружить.

Замечательным примером такой гипотезы является предположение о существовании квантов энергии, выдвинутое в начале XX века М.Планком. Первоначально эта гипотеза преследовала довольно ограниченную цель - объяснить особенности излучения абсолютно черного тела. Как уже отмечалось, вначале Планк вынужден был ввести ее в качестве рабочего предположения, так как не хотел порывать со старыми, классическими представлениями о непрерывности физических процессов.

Через пять лет А. Эйнштейн использовал эту гипотезу для объяснения закономерностей фотоэффекта, а позднее Н. Бор с ее помощью построил теорию атома водорода.

В настоящее время квантовая гипотеза стала теорией, которая лежит в фундаменте современной физики.

Этот пример весьма поучителен: он показывает, насколько подлинно научная гипотеза выходит за пределы той информации, которую ученый получает непосредственно из анализа эксперимента. Если бы гипотеза выражала простую сумму эмпирической информации, она в лучшем случае годилась бы для объяснения каких-то конкретных явлений. Возможность предсказания новых явлений свидетельствует о том, что гипотеза содержит дополнительное количество информации, ценность которой раскрывается в процессе разработки гипотезы, в ходе превращения вероятного знания в достоверное.

Информативность гипотезы тесно связана с ее логической силой: из двух гипотез логически сильнее та, из которой дедуктивно следует другая. Например, из исходных принципов классической механики с помощью дополнительной информации можно логически вывести все остальные гипотезы, которые первоначально могли быть установлены независимо от них. Исходные принципы, аксиомы, основные законы любой научной дисциплины будут логически сильнее всех остальных ее гипотез, законов и утверждении, поскольку они служат посылками логического вывода в рамках соответствующей теоретической системы. Вот почему поиски таких принципов и гипотез составляют труднейшую часть научного исследования, которая не поддается логической формализации.

4.4.5. Предсказательная сила гипотезы

Предсказания новых фактов и явлений, которые вытекают из гипотезы, играют существенную роль в ее обосновании. Все сколько-нибудь важные гипотезы в науке ставят своей целью не только объяснить факты известные, но и предсказать новые факты. Галилей с помощью своей гипотезы смог не только объяснить особенности движения тел вблизи земной поверхности, но и предсказать, какова будет траектория тела, брошенного под некоторым углом к горизонту.

Во всех случаях, когда гипотеза позволяет объяснить и предсказать неизвестные, а порой и совершенно неожиданные явления, наше доверие к ней заметно возрастает.

Нередко для объяснения одних и тех же эмпирических фактов можно предложить несколько различных гипотез. Поскольку все эти гипотезы должны согласовываться с имеющимися данными, то возникает настоятельная необходимость выведения из них эмпирически проверяемых следствий. Такие следствия представляют не что иное, как предсказания, на основе которых обычно и элиминируют гипотезы, которым недостает необходимой общности. На самом деле, всякий случай предсказания, который противоречит действительности, служит опровержением гипотезы. С другой стороны, всякое новое подтверждение гипотезы увеличивает ее вероятность.

При этом, чем больше предсказанный случай отличается от случаев уже известных, тем больше возрастает правдоподобие гипотезы.

Предсказательная сила гипотезы в существенной степени зависит от ее логической силы: чем больше следствий можно вывести из гипотезы, тем большими возможностями предсказания она обладает. При этом предполагается, что такие следствия будут эмпирически проверяемыми. В противном случае мы лишаемся возможности судить о предсказаниях гипотезы. Поэтому обычно и вводят специальное требование, характеризующее предсказательную силу гипотезы, а не ограничиваются только ее информативностью.

Перечисленные требования являются основными, с которыми так или иначе должен считаться исследователь в процессе построения и формулирования гипотез.

Разумеется, эти требования могут и должны дополняться рядом других специальных требований, в которых обобщается опыт построения гипотез в тех или иных конкретных областях научного исследования. На примере математической гипотезы было показано, какое значение для теоретической физики имеют, например, принципы соответствия и ковариантности. Однако такого рода принципы и соображения играют скорее эвристическую, чем детерминирующую роль. То же самое следует сказать о принципе простоты, который нередко фигурирует как одно из обязательных требований при выдвижении гипотезы.

Например, Л.Б.Баженов в статье «Современная научная гипотеза» в качестве одного из условий состоятельности гипотезы выдвигает «требование ее принципиальной (логической) простоты». Требование простоты существенно отличается от других рассматриваемых им требований, таких, как эмпирическая проверяемость, предсказуемость, возможность выведения следствий и т.д. Возникает два вопроса: (1) Когда исследователь обращается к критерию простоты при выдвижении гипотез? (2) О какой простоте гипотез может идти речь при их выдвижении?

Пользоваться критерием простоты можно лишь, в том случае, когда исследователь уже располагает некоторым количеством гипотез. В противном случае бессмысленно говорить об отборе. Кроме того, исследователь должен провести предварительную работу по обоснованию имеющихся в его распоряжении гипотез, то есть оценить их с точки зрения тех требований, которые мы уже рассмотрели.

А это означает, что критерий простоты является скорее эвристическим, чем строго обязательным требованием. Во всяком случае, обоснование гипотез никогда не начинается с их простоты. Правда, при прочих равных условиях исследователь предпочитает выбрать гипотезу, которая проще других по своей форме. Однако такой выбор делается уже после довольно сложной и кропотливой работы по предварительному обоснованию гипотезы.

Что же следует понимать под простотой гипотезы? Нередко простота теоретического знания отождествляется с привычностью его представления, возможностью использования наглядных образов. С этой точки зрения геоцентрическая гипотеза Птолемея будет проще гелиоцентрической гипотезы Коперника, так как она находится ближе к нашим повседневным представлениям: нам кажется, что движется Солнце, а не Земля. В действительности гипотеза Птолемея ложная. Для объяснения попятных движений планет Птолемей вынужден был настолько усложнить свою гипотезу, что впечатление об ее искусственности становилось все более очевидным.

Наоборот, гипотеза Коперника хотя и противоречила житейским представлениям о движении небесных тел, логически проще объясняла эти движения, исходя из центрального положения Солнца в нашей планетной системе. В результате искусственные построения и произвольные допущения, которые выдвигались Птолемеем и его последователями, были отброшены. Этот пример из истории науки ясно показывает, что логическая простота гипотезы или теории неразрывно связана с их истинностью.

Чем глубже по содержанию и шире по объему гипотеза или теория, тем логически проще оказываются их исходные положения. Причем под простотой здесь опять таки имеется в виду необходимость, общность и естественность исходных допущений, отсутствие в них произвола, искусственности. Исходные допущения теории относительности логически проще допущений классической механики Ньютона с его представлениями об абсолютном пространстве и движении, хотя овладеть теорией относительности значительно труднее, чем классической механикой, ибо теория относительности опирается на более тонкие методы рассуждений и гораздо более сложный и абстрактный математический аппарат. То же самое можно сказать о квантовой механике. Во всех этих случаях понятия "«простоты» и «сложности» рассматриваются скорее в психологическом и, быть может, социально-культурном аспектах.

В методологии науки простоту гипотезы рассматривают в логическом аспекте. Это означает, во-первых, общность, немногочисленность, естественность исходных допущений гипотезы; во-вторых, возможность выведения из них следствий наиболее простым путем, не прибегая для этого к гипотезам типа ad hoc; в-третьих, использование более простых средств для ее проверки. (Гипотеза ad hoc, ад хок (от лат. ad hoc - специально, применимо только для этой цели), - гипотеза, предназначенная для объяснения отдельных, специальных явлений, которые невозможно объяснить в рамках данной теории. Для объяснения этого явления данная теория предполагает существование дополнительных не открытых условий, с помощью которых объясняется исследуемое явление. Таким образом, гипотеза ad hoc делает предсказание в отношении тех явлений, которые необходимо открыть. Эти предсказания могут сбыться, а могут и не сбыться. Если гипотеза ad hoc подтверждается, тогда она перестает быть гипотезой ad hoc и органично включается в соответствующую теорию. Учёные более скептично относятся к тем теориям, где гипотезы ad hoc существуют в больших количествах. Но с другой стороны без ad hoc гипотез не может обойтись ни одна теория, так как в любой теории всегда найдутся аномалии).

Первое условие иллюстрировалось путем сравнения исходных допущений классической механики и теории относительности. Оно применимо к любой гипотезе и теории. Второе условие характеризует простоту скорее гипотетических теоретических систем, чем отдельных гипотез. Из двух таких систем предпочитается та, в которой все известные результаты определенной области исследования могут быть получены логически из основных принципов и гипотез системы, чем с помощью специально придуманных для этого гипотез ad hoc. Обычно обращение к гипотезам ad hoc делается на первых этапах научного исследования, когда еще не выявлены логические связи между различными фактами, их обобщениями и объясняющими гипотезами. Третье условие связано не только с чисто логическими, но и с прагматическими соображениями.

В действительной же практике научного исследования логические, методологические, прагматические и даже психологические требования выступают в единстве.

Все рассмотренные нами требования к обоснованию и построению гипотез взаимосвязаны и обусловливают друг друга; обособленное их рассмотрение делается ради лучшего уяснения сути проблемы. Например, информативность и предсказательная сила гипотезы существенным образом влияют на ее проверяемость. Нечетко определенные, малоинформативные гипотезы весьма трудно, а порой просто невозможно подвергнуть эмпирической проверке. К. Поппер даже утверждает, что чем логически сильнее гипотеза, тем она лучше проверяема. С таким утверждением нельзя полностью согласиться хотя бы потому, что проверяемость гипотезы зависит не только от ее содержания, но также и от уровня экспериментальной техники, зрелости соответствующих теоретических представлений, словом, имеет такой же относительный характер, как и все остальные принципы науки.

4.4.1. Эмпирическая проверяемость

4.4.2. Теоретическое обоснование гипотезы

4.4.3. Логическое обоснование гипотезы

4.4.4. Информативность гипотезы

В настоящее время квантовая гипотеза стала теорией, которая лежит в фундаменте современной физики.

4.4.5. Предсказательная сила гипотезы

В отличие от обычных догадок и предположений гипотезы в науке тщательно анализируются с точки зрения их соответствия тем критериям и стандартам научности, о которых шла речь в предыдущих Лекциях. Иногда в таких случаях говорят о состоя-тельности научных гипотез, возможности и целесообразности их дальнейшей разработки. Перед разработкой гипотеза должна пройти стадию предварительной проверки и обоснования. Такое обоснование должно быть как эмпирическим, так и теоре-тическим, поскольку в опытных и фактуальных науках гипотеза строится не только на основании существующих фактов, но и имеющегося теоретического знания и, прежде всего, законов, принципов и теорий.

Поскольку для объяснения одних и тех же фактов можно предложить множество различных гипотез, то возникает задача выбора среди них тех, которые можно подвергнуть дальнейшему анализу и разработке. Для этого уже на предварительной стадии обоснования необходимо наложить на гипотезы ряд требований, выполнение которых будет свидетельствовать, что они не являются простыми догадками или произвольными предположениями. Это, однако, не означает, что после такой проверки гипотезы обязательно окажутся истинными или даже весьма правдоподобными суждениями.

Обсуждая вопрос о критериях научности гипотез, нельзя не учитывать философских и методологических аргументов в их защиту. Общеизвестно, что сторонники эмпиризма и позити-визма неизменно подчеркивают приоритет опыта над размыш-лением, эмпирии над теорией. Поэтому они настаивают, чтобы любая гипотеза опиралась, на данные наблюдения и опыта, а

наиболее радикальные эмпиристы - даже на свидетельства непосредственных чувственных восприятий. Их противники - рационалисты, наоборот, требуют, чтобы новая гипотеза была как можно лучше связана с прежними теоретическими пред-ставлениями. С диалектической точки зрения обе эти позиции являются односторонними и поэтому одинаково неприемле-мыми, когда абсолютизируются и противопоставляются друг другу. Тем не менее в единой системе критериев они, несомненно, должны учитываться.

Переходя к обсуждению специфических критериев состоя-тельности гипотез, нельзя не заметить, что требования, кото-рые к ним предъявляются, представляют собой конкретизацию и детализацию общих принципов научности знания, рассмот-ренных в предыдущих Лекциях. Эти специфические требования к научным гипотезам заслуживают особого внимания, ибо они помогают осуществить выбор между гипоте-зами с различной объяснительной и предсказательной силой.

1. Релевантность гипотезы представляет собой необходимое предварительное условие признания ее допустимой не только в науке, но и в практике повседневного мышления. Термин «релевантный» (от англ. relevant - уместный, относящийся к делу) характеризует отношение гипотезы к фактам, на которые она опирается. Если эти факты могут быть логически выведены из гипотезы, то она считается релевантной к ним. В противном случае гипотеза называется иррелевантной, не имеющей отно-шения к имеющимся фактам 1 . Проще говоря, такие факты не подтверждают, и не опровергают гипотезу. Процесс логического вывода фактов из гипотезы не следует, однако, понимать слиш-ком упрощенно. Обьино гипотеза в науке фигурирует вместе с хорошо установленными законами или теориями, т. е. входит в состав некоторой теоретической системы. В этом случае речь должна идти о логическом выводе фактов именно из такой системы. Поскольку любая гипотеза выдвигается либо для объяснения фактов известных, либо для предсказания фактов неизвестных, постольку гипотеза, безразличная к ним, т.е. иррелевантная, не будет представлять никакого интереса.

2. Проверяемость гипотезы в опытных и фактуальных науках в конечном итоге всегда связана с возможностью ее сопостав-

Во избежание недоразумений заметим, что под фактами здесь и в дальнейшем изложении речь идет не об объективных явлениях и событиях, а о высказываниях о них(Авт.),

ления с данными наблюдения или эксперимента, т. е. эмпирии-ческими фактами. Отсюда, конечно, не вытекает требование эмпирической проверки каждой гипотезы. Как уже отмечалось, речь должна идти о принципиальной возможности такой проверки. Дело в том, что многие фундаментальные законы и гипотезы науки содержат в своем составе понятия о ненаблюдаемых объектах, их свойствах и отношениях, таких, как элементарные частицы, электромагнитные волны, различные физические поля и т. п., которые невозможно наблюдать непосредственно. Однако предположения об их существовании можно проверить косвенным путем по результатам, которые можно зарегистрировать на опыте с помощью соответствующих приборов. По мере развития науки, проникновения в глубинные структуры материи возрастает число гипотез более высокого теоретического уровня, вводящих различные виды ненаблюдаемых объектов, следствием этого является усложнение и совершенствование экспериментальной техники для их проверки. Так, например, современные исследования в области ядра и элементарных частиц, радиоастрономии, квантовой электроники обьино ведутся на больших установках и требуют значительных материальных затрат 1 .

Таким образом, прогресс в научном исследовании достигается, с одной стороны, выдвижением более абстрактных гипотез, содержащих ненаблюдаемые объекты, а с другой - совер-шенствованием наблюдательной и экспериментальной техники, с помощью которой возможно проверить следствия непосредственно непроверяемых гипотез.

Возникает вопрос: возможно ли существование непрове-ряемых гипотез, т.е. гипотез, следствия которых нельзя наблюдать и регистрировать на опыте?

Следует различать три случая непроверяемых гипотез:

Во-первых, когда следствия гипотез нельзя проверить существующими в данный период развития науки средствами наблюдения и измерения. Известно, что создатель первой неев-клидовой геометрии, Н. И. Лобачевский, для того, чтобы пока-зать, что его «воображаемая» система реализуется в действии-тельности, попытался измерить сумму углов огромного тре-угольника, две вершины которого расположены на Земле, а

1 Физический энциклопедический словарь. - М: Советская энциклопедия, 1983. - С.816.

третья - на неподвижной звезде. Однако он не смог обнару-жить разницы между суммой внутренних углов треугольника, равной 180° согласно геометрии Евклида, и суммой измеренных углов, которая должна быть меньше 180° в его, неевклидовой, геометрии. Эта разница оказалась в пределах возможных ошибок наблюдения и измерения. Приведенный пример отнюдь не является исключением, так как то, что невозможно наблюдать и точно измерить в одно время, становится возможным осуществить с развитием науки и техники в другое время. Отсюда становится ясным, что проверяемость гипотез имеет относительный, а не абсолютный характер.

Во-вторых, принципиально непроверяемыми являются гипотезы, структура которых не допускает такой проверки с помощью возможных фактов, или же они специально создаются для оправдания данной гипотезы. Последние в науке именуются как «ad hoc гипотезы». В этой связи заслуживает особого внимания дискуссия, развернувшаяся вокруг гипотезы о существовании так называемого «мирового эфира». Чтобы проверить ее, американский физик А. Майкельсон осуществил оригинальный эксперимент, в результате которого выяснилось, что эфир не оказывает никакого влияния на скорость распространения света 1 . Этот отрицательный результат опыта ученые интерпретировали по-разному. Наиболее широкое распространение получила гипотеза Лоренца - Фицджеральда, которая объясняла отрицательный результат сокращением линейных размеров плеча интерферометра Майкельсона, движущегося в одном направлении с Землей. Поскольку линейные размеры интерферометра будут в свою очередь сокращаться на соответствующую величину, постольку гипотеза оказывается принципиально непроверяемой. Создается впечатление, что она была придумана для объяснения отрицательного результата эксперимента и поэтому имеет характер гипотезы ad hoc. Такого рода гипотезы обычно не допускаются в научном познании потому, что они могут относиться либо к отдельным фактам, для оправдания которых специально придумываются, либо являются простым описанием наблюдаемых фактов. В первом случае они не могут быть применены для объяснения других фактов и тем самым не расширяют нашего знания, не говоря уже о том,

что они не могут быть проверены с помощью других фактов. Во втором случае подобные гипотезы вряд ли следует называть научными, ибо они представляют собой простое описание, а не объяснение фактов 1 .

Несостоятельность гипотезы Лоренца - Фицджеральда стала очевидной после того, как А. Эйнштейн в специальной (частной) 2 теории относительности показал, что понятия про-странства и времени имеют не абсолютный, а относительный характер, который определяется избранной системой отсчета.

В-третьих, универсальные математические и философские гипотезы, имеющие дело с весьма абстрактными объектами и суждениями не допускают эмпирической проверки их следствий. Проводя демаркацию между ними и эмпирически проверяемыми гипотезами, К. Поппер был совершенно прав, но в отличие от позитивистов не объявлял эти гипотезы бессмыс-ленными утверждениями. Несмотря на то, что математические и философские гипотезы непроверяемы эмпирически, они могут и должны быть обоснованы рационально-критически. Такое обоснование математические гипотезы могут получить в естественных, технических и социально-экономических науках при использовании их в качестве формального аппарата или языка для выражения количественных и структурных зависимостей между величинами и отношениями, исследуемыми в конкретных науках.

Многие философские гипотезы часто являются следствием трудностей, возникающих в частных науках. Анализируя эти трудности, философия способствует постановке определенных проблем перед конкретными науками и тем самым способствует поиску их решения. Псевдопроблемы и натурфилософские гипотезы с точки зрения современной науки не допускают никакой проверки и обоснования и поэтому не заслуживают обсуждения в серьезной науке.

3. Совместимость гипотез с существующим научным знанием. Это требование очевидно, так как современное научное знание в любой его отрасли представляет собой не совокупность отдельных фактов, их обобщений, гипотез и законов, а определенную логически связанную систему. Вот почему вновь создаваемая гипотеза не должна противоречить не только

1 Физический энциклопедический словарь/ Под ред. A.M. Прохорова. - М.: Большая российская энциклопедия, 1995. - С. 225.

1 Copi I. Introduction to Logic - N.Y.: МастШап, 1954. - P.422-423. » 2 Физический энциклопедический словарь. - С. 507.

имеющимся фактам, но и существующему теоретическому знанию. Однако это требование также нельзя абсолютизировать. В самом деле, если бы наука сводилась только к простому накоплению информации, то прогресс, а тем более коренные, качественные изменения, которые принято называть научными революциями, были бы в ней невозможны. Отсюда становится ясным, что новая гипотеза должна согласовываться с наиболее фундаментальным, хорошо проверенным и надежно обосно-ванным теоретическим знанием, каким являются принципы, законы и теории науки. Поэтому, если возникает противоречие между гипотезой и прежним знанием, то в первую очередь сле-дует проверить факты, на которые она опирается, а также эмпирические обобщения, законы и представления, на которых основывается прежнее знание. Только в случае, когда большое число достоверно установленных фактов начинает противоре-чить прежним теоретическим представлениям, возникает необ-ходимость ревизии и пересмотра таких представлений.

Напомним, что" именно такую ситуацию Т. Кун характери-зует как кризисную, требующую перехода от старой парадигмы к новой. Однако вновь возникшая парадигма или фундамен-тальная теория не отвергает хорошо проверенные и надежно обоснованные старые теории, а указывает определенные границы их применимости.

Действительно, законы механики Ньютона не опровергли законы свободного падения тел, открытые Галилеем или законы движения планет в Солнечной системе, установленные Кеплером, а только уточнили или определили. реальную область их действительного применения. В свою очередь, частная теория относительности Эйнштейна доказала, что законы механики Ньютона применимы лишь к телам, движущимся со скоростями, значительно меньшими скорости света. Общая теория относительности выявила границы применения теории гравитации Ньютона. Одновременно с этим квантовая механика показала, что принципы классической механики применимы лишь к макротелам, где можно пренебрегать квантом действия.

Новые теории, имеющие более глубокий и общий характер, не отвергают старые теории, а включают их в себя в качестве так называемого предельного случая. С теоретике-познаватель-ной точки зрения эту особенность научного знания характери-зуют как преемственность в его развитии, а методологически - как определенное соответствие между старыми и новыми тео-

риями, а в такой науке, как физика, эта преемственность выступает, например, как принцип соответствия, служащий эвристическим или регулятивным средством для построения новой гипотезы или теории на основе старой.

4. Объяснительная и предсказательная сила гипотезы. В логике под силой гипотезы или любого другого утверждения понимают количество дедуктивных следствий, которые можно вывести из них вместе с определенной дополнительной информацией (начальные условия, вспомогательные допущения и др.). Очевидно, что чем больше таких следствий может быть вывед-ено из гипотезы, тем большей логической силой она обладает, и наоборот, чем меньше таких следствий, тем меньшую силу она имеет. Рассматриваемый критерий в некотором отношении сходен с критерием проверяемости, но в то же время отличен от него. Гипотеза считается проверяемой, если из нее можно в принципе вывести некоторые наблюдаемые факты.

Что же касается объяснительной и предсказательной силы гипотез, то этот критерий оценивает качество и количество выводимых из них следствий. Если из двух одинаково проверяемых и релевантных гипотез выводится неодинаковое количество следствий, т.е. подтверждающих их фактов, тогда большей объяснительной силой будет обладать та из них, из которой выводится наибольшее количество фактов, и, наоборот, меньшую силу будет иметь гипотеза, из которой следует меньшее количество фактов. Действительно, выше уже отмечалось, что когда Ньютон выдвинул свою гипотезу об универсальной гравитации, то она оказалась в состоянии объяснить факты, которые следовали не только из гипотез Кеплера и Галилея, ставших уже законами науки, но также дополнительные факты. Только после этого она стала зако-ном всемирного тяготения. Общая теория относительности Эйнштейна сумела объяснить не только факты, долгое время остававшиеся неясными в ньютоновской теории (например, движение перигелия Меркурия), но и предсказать такие новые факты, как отклонение светового луча вблизи больших гравита-ционных масс и равенство инертной и гравитационной массы.

Оценка гипотезы по качеству напрямую зависит от значе-ния тех фактов, которые из нее выводятся и поэтому сопряжена со многими трудностями, главной из которых является опреде-ление степени, с которой факт подтверждает или подкрепляет гипотезу. Однако никакой простой процедурой оценки этой степени наука не располагает и поэтому при поиске подкрепляю-

щих гипотезу фактов стремятся к тому, чтобы факты были как можно более разнообразными.

Поскольку логическая структура предсказания не отличается от структуры объяснения, постольку все, что говорилось об объяснительной силе гипотез, можно было бы отнести и к их предсказательной силе. Однако с методологической точки зрения такой перенос вряд ли правомерен, ибо предсказание в отличие от объяснения имеет дело не с существующими фактами, а фактами, которые предстоит еще обнаружить, а поэтому их оценка может быть дана лишь в вероятностных терминах. С психологической и прагматической точки зрения предсказание новых фактов гипотезой значительно усиливает нашу веру в нее. Одно дело, когда гипотеза объясняет факты уже известные, существующие, и другое, - когда она предсказывает факты до этого неизвестные. В этой связи особого внимания заслуживает сравнение двух конкурирующих гипотез по их предсказательной силе, которое служит логической основой решающего эксперимента.

Если имеются две гипотезы Hi и # 2 , причем из первой гипотезы можно вывести предсказание Ej, а из второй - несовместное с ним предсказание Ег, тогда можно осуществить эксперимент, который решит, какая из гипотез будет верной. Действительно, если в результате эксперимента будет опровергнуто предсказание E h а тем самым и гипотеза Hi, тогда верным окажется гипотеза Дг, и наоборот.

Интересно отметить, что на идею решающего эксперимента опирался еще X. Колумб при обосновании своего мнения, что Земля имеет не плоскую, а сферическую форму. Один из его аргументов состоял в том, что при отдалении корабля от пристани сначала становятся невидимыми его корпус и палуба и только потом исчезают из поля зрения верхние его части и мачты. Ничего подобного не наблюдалось бы, если Земля имела плоскую поверхность. Впоследствии сходные аргументы для доказательства шарообразности Земли использовал Н. Коперник

5. Критерий простоты гипотез. В истории науки были случаи, когда конкурирующие гипотезы одинаково удовлетворяли всем перечисленным выше требованиям. Тем не менее, одна из гипотез оказывалась наиболее приемлемой именно вследствие своей простоты. Наиболее известным историческим примером такой ситуации является противоборство гипотез К. Птолемея

и Н. Коперника. Согласно гипотезе Птолемея, центром мира является Земля, вокруг которой вращаются Солнце и другие небесные тела (отсюда происходит ее название «геоцентрическая система мира»). Для описания движения небесных тел Птолемей использовал весьма сложную математическую систему, позволявшую предвычислять их положение в небе, согласно которой, кроме движения по главной орбите (деференту) планеты совершают также движения по малым окружностям, названным эпициклами. Траектория движения планет складывалась из движения по эпициклу, центр которого, в свою очередь, равномерно перемещается по деференту. Такое усложнение, как мы видели, потребовалось Птолемею для того, чтобы согласовать предсказания своей гипотезы с наблюдаемыми астрономическими фактами. По мере расхождения теоретических предсказаний гипотезы с фактами, все более сложной и запутанной оказывалась сама гипотеза: к имеющимся эпициклам добавлялись все новые эпициклы, вследствие чего геоцентрическая система мира установилась все более громоздкой и неэффективной.

Гелиоцентрическая гипотеза, выдвинутая Н. Коперником, сразу покончила с этими трудностями. В центре его системы находится Солнце (на этом основании ее называют гелиоцен-трической системой), вокруг которого движутся планеты, в том исле и Земля. Несмотря на кажущееся противоречие этой гипотезы с наблюдаемым движением Солнца, а не Земли, и упорное сопротивление церкви признанию гелиоцентрической гипотезы, она в конце концов победила не в последнюю очередь пагодаря своей простоте, ясности и убедительности исходных посылок. Но что подразумевают обычно под термином «простота» в науке и повседневном мышлении? К какой именно простоте стремится научное познание?

В субъективном смысле под простотой знания подразумевают яечто более знакомое, привычное, связанное с непосредственным опытом и здравым смыслом. С такой точки зрения гео-(дентрическая система Птолемея кажется проще, так как она не требует переосмысления данных непосредственного наблюдения, которые показывают, что движется не Земля, а Солнце, нередко простота гипотезы или теории связывается с легкостью ее понимания, отсутствием в ней сложного математического аппарата, возможностью построения наглядной модели.

При интерсубъективном подходе к гипотезе, исключающем ее оценку по вышеупомянутым субъективным основаниям, можно

выделить по крайней мере четыре значения термина простоты гипотезы:

●-Одна гипотеза будет проще другой, если она содержит меньше исходных посылок для вывода из нее следствий. Например, гипотеза Галилея о постоянстве ускорения свободного падения опирается на большее число посылок, чем универсальная, гипотеза тяготения, выдвинутая Ньютоном. Именно поэтому первая гипотеза может быть логически выведена из второй при соответствующем задании начальных или граничных условий.

●-С логической простотой гипотезы тесно связана ее общ-ность. Чем меньше исходных посылок содержит гипотеза, тем большее число фактов она в состоянии объяснить. Но в этом случае посылки должны иметь более глубокое содержание и охватывать больший круг следствий. Здесь можно, по-видимому, говорить о законе обратного отношения между содержанием гипотезы и областью ее применения, который аналогичен известному логическому закону об обратном отношении между содержанием и объемом понятия 1 . Возвращаясь к вышеприве-денному примеру, можно сказать, что универсальная гипотеза тяготения Ньютона проще гипотезы Галилея потому, что она содержит меньше посылок, и вследствие этого имеет более общий характер. Следует, однако, обратить внимание на то, что посылки более общей гипотезы имеют и более глубокий характер, т.е. выражают более существенные особенности изучаемой действительности.

●-С методологической точки зрения простота гипотезы связана с системностью ее исходных посылок, которая позволяет устанавливать логические связи между фактами, которые охва-тываются такой гипотезой. Целостная система посылок гипо-тезы позволяет единым взглядом усмотреть все относящиеся к лей факты и тем самым объяснить их на основе общих принципов. В таком случае отпадает необходимость обращения к гипотезам типа ad hoc.

●-Наконец, для современного этапа развития научного зна-ния очень важно проводить различие между простотой самой гипотезы, заключающейся в ее общности и минимальности ис-ходных посылок, и сложностью математического аппарата для ее выражения. В ходе развития научного познания это разли-

чие принимает форму определенного противоречия. С возник-новением более общих и глубоких гипотез и теорий достигается более четкое выделение важнейших элементов их содержания в виде минимального числа исходных посылок. Одновременно с этим усложняются концептуальные модели и математический аппарат, используемый для их выражения.

На такое различие между простотой физической теории и математическими средствами ее выражения особое внимание обратил А. Эйнштейн, сравнивая свою общую теорию относительности с теорией тяготения И. Ньютона: «Чем проще и фундаментальнее становятся наши допущения, тем сложнее математическое орудие нашего рассуждения; путь от теории к наблюдению становится длиннее, тоньше и сложнее. Хотя это и звучит парадоксально, но мы можем сказать: современная физика проще, чем старая физика, и поэтому она кажется более трудной и запутанной» 1 .