2. Схемы описания

«Если испытывать гипотезы наудачу или на основании того факта, что они соответствуют некоторым явлениям, то проверка каждой теории займет у всех физиков-теоретиков мира в среднем примерно полстолетия, а поскольку число возможных теорий может доходить до триллиона, причем только одна из них обладает свойством истинности, постольку у нас мало вероятности сделать дальнейшие надежные добавления к предмету нашего теперешнего исследования»

Если мы попытаемся выдвинуть теорию или гипотезу на основе зафиксированных наблюдений, то скоро заметим, что без той или иной теории мы даже не знаем, что должны наблюдать. Случайные наблюдения обычно не входят в обобщение. Здесь, может быть, небесполезно привести отрывок из работы Огюста Конта «Курс позитивной философии». Конт рассматривается как родоначальник философской школы, известной как «позитивизм». Согласно мнению, часто поддерживаемому философами, он и его школа превозносили значение наблюдений и сводили к минимуму или даже отвергали создание теорий с помощью творческого воображения. Тем не менее он пишет:

«Если, с одной стороны, всякая позитивная теория должна необходимо основываться на наблюдениях, то, с другой стороны, также имеет смысл и то, что для осуществления наблюдений наш ум нуждается в какой-то теории. Если, созерцая явления, мы не подводим их под какие-либо принципы, то мы лишаемся возможности сгруппировать эти изолированные наблюдения и вывести из них какие-либо заключения. Более того, мы были бы неспособны фиксировать их в нашем уме. Обычно такие факты оставались бы незамеченными для наших глаз.

Таким образом, человеческий ум со времени своего возникновения зажат между необходимостью образовывать реальные теории и такой же настоятельной необходимостью создавать какие-либо теории для того, чтобы осуществлять чувственное наблюдение. Наш ум оказался бы в порочном кругу, если бы, по счастью, не существовало естественного ьъи хода из этого круга с помощью самопроизвольного развития теологических понятий»

Теологические понятия очень близки опыту обыденного здравого смысла. Они истолковывают создание мира богами по аналогии с изготовлением часов часовым мастером. Далее мы увидим, что этот вид аналогии был основой всех метафизических истолкований науки. Здесь мы должны отчетливо осознать, что простая фиксация наблюдений не дает нам ничего, кроме «меняющихся пятен», и что «наука» не возникает, если мы не переходим от этих данных опыта обыденного здравого смысла к простым схемам описания, которые мы называем теориями. Отношение между непосредственными наблюдениями и теми понятиями, которые мы употребляем в «научном описании», является главной темой, с которой имеет дело всякая философия науки.

Возьмем сравнительно простой пример, где это отношение довольно непосредственное. Представим себе, что мы бросаем какое-либо тело в воздух — скажем, кусочек папиросной бумаги. Что с ним происходит? Если мы сделаем это много раз — сто, тысячу, сотни тысяч раз, — мы обнаружим только, что всякий раз его движения будут различными. Накопление всех этих наблюдений, очевидно, не является еще наукой.

Теперь вернемся к вопросу о падающем куске папиросной бумаги. В современной механике мы сравниваем каждое движение со схемой, являющейся движением материальной точки в пустом пространстве. Мы рассматриваем два типа движения в качестве составляющих движения брошенного тела: равномерно ускоренное движение вниз и равномерное горизонтальное движение. Первое из них мы называем движением под действием сил тяготения, а второе — движением под действием сил инерции. Эта схема дает много полезного для описания движения, но не все. Этот анализ оказывается приблизительно правильным для разреженного газа, каким является воздух, но уже не таковым для среды высокой вязкости. Нам нужно изобрести другую схему, если мы хотим вычислить действие плотной или вязкой среды.

Схемой, посредством которой мы описываем движение в разреженном воздухе, является движение с постоянным «ускорением». Понятие ускорения очень далеко от «меняющихся пятен» наших непосредственных наблюдений. Если положение движущегося тела математически описывается произвольной функцией по времени, то ускорение описывается с помощью вычисления «вторых производных этой функции по времени», в смысле дифференциального исчисления. Наблюдать эквивалент «второй производной» в области опыта обыденного здравого смысла значило бы привести очень большое число чрезвычайно тонких показаний стрелки (или какого-либо другого указателя); мы не должны забывать, что «вторая производная» определяется как предел некоторой бесконечной последовательности значений.

Таким образом, мы можем сказать, что ученый- экспериментатор совсем не наблюдает количества, которые встречаются в схемах научного описания, в законах науки. Сусанна Лангер в своей книге «Philosophy 'in a New Key» пишет:

«О людях в лаборатории... совсем нельзя сказать, что они наблюдают интересующие их действительные объекты. Чувственные данные, на которых основываются высказывания современной науки, представляют собой по большей части крошечные фотографические крапинки и пятнышки или проведенные чернилами на бумаге кривые линии... То, что непосредственно наблюдается, есть только знак «физического факта»; для того чтобы этот знак породил научные высказывания, его нужно истолковать» 7.