![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
alevlakamПродолжаю перевод сборника «Varieties of Scientific Realism. Objectivity and Truth in Science», Evandro Agazzi, Editor, Springer International Publishing AG 2017.
Марио Алаи. Дебаты о научном реализме сегодня: знание и объективность в науке.
Аннотация
Дебаты о реализме в науке касаются двух основных вопросов: возможно ли теоретическое знание и является ли оно объективным. Сегодня, как и в прошлом, возможность теоретического знания часто отрицается из-за эмпирической недоопределенности теорий. Реалисты для решения этой проблемы полагаются на объяснительную силу, достоинства теорий и инструментальное, но не зависящее от теории наблюдение. Кроме того, для подтверждения истинности успешных теорий они используют аргумент «не бывает чудес» (no miracles argument). Антиреалисты, однако, отрицают как то, что объяснение является необходимым или возможным, так и то, что оно является признаком истинности. Более того, они отвергают реализм и убедительность аргумента «не бывает чудес», основываясь на пессимистической индукции, исходящей из ложности прошлых успешных теорий. Некоторые реалисты отвечают, что существует радикальный разрыв между наукой прошлого (в значительной степени заблуждавшейся) и современной наукой (в основном обоснованной). Но этот ответ в лучшем случае недостаточен, и большинство реалистов предпочитают ограничивать свою приверженность реализму отдельными частями или особенностями теорий, как прошлых, так и настоящих. К формам «избирательного реализма» относятся сущностный (объектный) реализм (entity realism), структурный реализм, частичный реализм (deployment realism) и полуреализм, а также программа исследований правдоподобия и подход реализма ограниченных областей (restricted-domain approach). Реалистам необходимы критерии для выявления истинных компонентов теорий, и одним из достойных кандидатов на роль такого критерия является существенное участие в функционально новых и неожиданных предсказаниях. Второй из основных вопросов является частным случаем давней дискуссии между реалистами и релятивистами или идеалистами: по мнению антиреалистов, наука не может быть объективной из-за своей по существу «перспективной» природы, характеризующейся априорными и субъективными факторами. Напротив, перспективистские реалисты утверждают, что специфические «точки зрения», в рамках которых должны работать ученые, не мешают им обнаруживать объективные особенности реальности.
Эти два вопроса логически независимы, поэтому в основном они обсуждались отдельно, так что можно быть реалистом в одном вопросе и антиреалистом в другом. Например, Патнэм в работах (1978b) и (1981) утверждал, что мы можем познавать ненаблюдаемые сущности так же, как и обычные наблюдаемые объекты, но это не означает познание абсолютно независимой от сознания реальности; аналогичную позицию занимают некоторые «перспективистские реалисты» (см. ниже). Тем не менее, существуют веские аргументы в пользу реализма, которые работают в дискуссиях по обоим вопросам, так что может оказаться затруднительным быть реалистом в отношении знания, но не в отношении объективности, или наоборот (Alai 2005, 2006: 214–216, 2009). Более того, как мы увидим, обе дискуссии в некоторой степени сходятся в том смысле, что некоторые из наиболее правдоподобных форм реализма по каждому вопросу (избирательный реализм, с одной стороны, и перспективистский реализм, с другой) в основном согласны с возможностью знания объективного, но лишь частичного. Здесь я рассмотрю состояние современных дискуссий, главным образом, по вопросу знания, и более кратко - по вопросу объективности.
Со времён античности и до начала прошлого века типичная антиреалистическая позиция в отношении научного знания заключалась в том, что мы можем в лучшем случае стремиться к «спасению явлений» (saving the phenomena), то есть к формированию истинных и обоснованных убеждений о наблюдаемых объектах (entities). Частым следствием этого был инструментализм: в той мере, в какой теории, как нам кажется, описывают ненаблюдаемые сущности, их не следует интерпретировать буквально как описания реальности, поскольку на самом деле они являются (или должны быть) всего лишь практически полезными инструментами, вычислительными устройствами для предсказания новых явлений или направлений технологических применений, и как таковые они не являются ни истинными, ни ложными.
Однако инструменталисты должны объяснить, почему же теории так полезны и успешны, если они не предлагают хотя бы приблизительно верного описания лежащей в их основе реальности; более того, непонятно, что оправдывает утверждение о том, что буквальная интерпретация научных утверждений как описаний неверна, и что ученые, стремящиеся к поиску истины, ошибаются и должны преследовать другую цель. (Алай 2006: 220). Единственным возможным оправданием таких заявлений было бы утверждение, что «спасение явлений» — это лучшее, что мы можем делать, но и в этом случае инструментализм кажется сомнительным и бесполезным. Фактически, это уже неактуальный вариант, за исключением, возможно, вопросов квантовой механики (например, Wigner 1967).
Логический позитивизм пытался обойти эпистемологические дебаты об истине и ее подтверждении с помощью «лингвистического поворота»: их верификационистская теория значения подразумевала, что, несмотря на внешние проявления, научные теории на самом деле не говорят о ненаблюдаемых сущностях; значение теоретических терминов полностью сводилось к возможным наблюдениям, поэтому в принципе их можно было заменить чисто наблюдательными терминами (Carnap, 1923).
Однако от такого элиминативизма отказались, когда стало ясно, что ненаблюдательные термины не могут быть полностью определены наблюдательными терминами, как это происходит уже с простыми «диспозиционными» терминами (такими как «растворимый» и «хрупкий») и иррациональными значениями физических измерений (Carnap 1936: § 7; Hempel 1952: II). Более того, ненаблюдательные термины играют необходимую роль в систематизации опыта, прогнозировании будущих наблюдений и открытии пути для обнаружения новых свойств (см. Hempel 1958); кроме того, их исключение оставило бы бесчисленное множество совпадений необъяснимыми (Smart 1963: 39; Psillos 1999: 72–73). В конце концов, во второй половине XX века от верификационизма вообще отказались, особенно в результате критики Куайна (1951).
Поэтому ван Фраассен (1980: II, 1) заявил, что лингвистические вопросы больше не являются актуальными проблемами во взаимоотношениях научных реалистов и антиреалистов: антиреалисты могут признавать, что теории следует понимать буквально, как предположительно истинные описания ненаблюдаемых сущностей, но они отрицают наличие у нас веских оснований полагать, что теории истинны. Согласно его «конструктивному эмпиризму», все, во что нам нужно верить, это то, что теория эмпирически адекватна, то есть она «спасает явления». Таким образом, он вернул дискуссию к эпистемологическому вопросу, на котором она была сосредоточена в течение примерно 20 веков, и тем самым определил повестку дня большинства последующих дискуссий по вопросу знания вплоть до наших дней (Alai 2006: 217–220).
Однако история науки, по-видимому, опровергает этот аргумент: случаев реального соперничества между эмпирически эквивалентными теориями было очень мало, и в конечном итоге они были решены к удовлетворению всех сторон (например, волновая теория света против корпускулярной; космология Птолемея против космологий Коперника и Тихо). Существуют математически взаимопереводимые теории, такие как ньютоновская механика (основанная на силе) и лагранжева или гамильтонова механики (основанные на принципе минимального действия); или теории, вводящие поля, и теории, использующие действие на расстоянии с запаздывающими потенциалами (Putnam 1978b: 133), которые больше похожи на разные формулировки одной и той же теории. По-видимому, подлинное противоречие существует между матричной механикой Гейзенберга и волновой механикой Шрёдингера (Putnam 1978c: 555; Friedman 1983: 165 и далее; Fano 2005: 166), а также между стандартной квантовой механикой и бомовской механикой; но возможно, мы когда-нибудь сможем обнаружить новые эмпирические следствия, которые позволят сделать выбор между этими теориями. В целом, «никогда не было доказано, что для какой-либо теории существуют нетривиальные и минимально правдоподобные альтернативы» (Psillos 1999: 168); недоопределенность представляется не конкретной проблемой в научной практике, а лишь принципиальным риском, к которому не следует относиться слишком серьезно (см. Лаудан и Леплин 1991, 1993).
Тем не менее, разве не является логичным фактом, что существует бесконечно много возможных теорий, совместимых с любым массивом данных? Поэтому было высказано предположение, что наша неспособность рассмотреть многие из этих теорий (включая, возможно, истинную) связана с нашим консерватизмом и отсутствием воображения, и что многие неоткрытые альтернативы просто «превосходят наши возможности» (Stanford, 2006).
Иными словами, доказательства в пользу теории не совпадают с её эмпирическими следствиями: например, тривиальные и устроенные специально (ad hoc) следствия не подтверждают гипотезу (Laudan 1996, сh. 3; Laudan & Leplin 1991, 1993; Psillos 1999, 169–176), в то время как некоторые явления могут её подтвердить, даже если они не вытекают из неё (Psillos 1999: 170). Если использовать байесовскую терминологию, разные гипотезы имеют разные априорные вероятности, поэтому, даже если они подтверждаются одними и теми же данными, они получают разные апостериорные вероятности (Fano 2005: 166; Psillos 1999: 163). Достоинства теории обладают подтверждающей способностью (confirmatory power) (Glymour 1980; Kosso 1992; Psillos 1999: 171–176) и обеспечивают необходимое направление для всех видов амплиативного вывода: даже простое индуктивное предсказание (inductive projection) предполагает единообразие природы и следует правилу простоты. То же самое относится к рассуждению по аналогии, тогда как абдуктивное рассуждение использует объяснительную силу гипотез.
Антиреалисты отрицают подтверждающую способность достоинств теорий: простота является доказательством истины только в том случае, если природа проста или однородна; но это, в свою очередь, можно доказать только если предположить, что наши теории, изображающие ее простой, истинны (порочный круг). Предположение о том, что согласованность с другими общепринятыми теориями является доказательством истины, является логической ошибкой предвосхищения основания (petitio principii), согласно которому сами общепринятые теории истинны: вся совокупность наших научных убеждений может быть последовательной, но ложной.
Это напоминает критику Юма в отношении индуктивного вывода: его обоснованность не может быть доказана априори, поскольку это вопрос факта, и апостериори, поскольку индуктивное доказательство (на основе прошлых успехов этих методов) было бы круговым. Однако этого недостаточно, если научный антиреализм хочет отличаться от общего юмовского скептицизма (Alai 2006: 228–230). Более того, мы используем основные модели дедуктивного вывода, такие как modus ponens и modus tollens, не требуя некругового доказательства их обоснованности; так почему бы нам не делать то же самое для столь же основных форм индуктивного вывода? Кроме того, многие антиреалисты используют их для выводов из наблюдаемых фактов к еще ненаблюдаемым; в частности, только амплиативные методы позволяют нам утверждать, что теория эмпирически адекватна, а не просто совместима с известными данными (Lipton 1991, 154 и далее). Некоторые авторы возражают, что амплиативные методы надежны при выводе заключений от наблюдаемых объектов к объектам, которые пока не наблюдаются, но, которые являются возможно наблюдаемыми, но не при выводе заключений о принципиально ненаблюдаемых объектах. Однако такое различие неоправданно, поскольку достоверность выводимых закономерностей не зависит от предмета исследования (Alai 2010: § 3).
Некоторые антиреалисты отрицают необходимость объяснений или то, что объяснение является задачей науки (Duhem, 1906). Однако поиск объяснений естественен для человека и является стимулом к исследованию (Aristotle Metaphysics, 982b); он характерен для обыденного знания, а наука — всего лишь развитие обыденного знания (Rescher, 1987: 36–41). Желание объяснить — это не просто любопытство, а поиск непротиворечивости и самокоррекции: мы спрашиваем не вообще о том, почему или как произошло какое-либо событие, а только о тех событиях, которые, в свете наших предубеждений, не должны были или не могли произойти. Следовательно, поиск объяснения предполагает исправление какой-либо ошибки или получение какой-либо новой важной информации. Фактически, поиск объяснений приводит к новым открытиям и является ключом к самокорректирующему характеру науки.
Ван Фраассен (1980: 25) утверждал, что, объясняя наблюдаемые закономерности через ненаблюдаемые, мы оставляем ненаблюдаемые закономерности необъясненными; следовательно, мы должны ограничить наш поиск объяснения наблюдаемым уровнем. Однако ненаблюдаемые закономерности, в свою очередь, могут быть объяснены более глубокими ненаблюдаемыми закономерностями, а те — еще более глубокими и т. д. На каждом уровне объяснение приобретает общность, простоту и информативность: используется меньше законов, сущностей и свойств. Это не обязательно приводит к бесконечному регрессу, поскольку, где бы мы ни остановились, у нас есть правильное, информативное и интересное объяснение, даже если само объяснение остается необъясненным. Чем длиннее становится объяснительная цепочка, тем информативнее и интереснее она становится. Кроме того, часто наблюдаемые закономерности объясняются не дальнейшими закономерностями, а постулирующими сущностями (postulating entities), такими как гены, вирусы и т. д. (Aronson 1984).
Было высказано возражение, что применение NMA содержит порочный круг или логическую ошибку предвосхищения основания, поскольку он предполагает надежность абдуктивного рассуждения, которое отвергается антиреалистами (Лаудан 1981: 45–46; Файн 1984: 85–86; см. Ледиман 2002: 218–219). В этом смысле выбор между реализмом и антиреализмом является точкой зрения (stance) (van Fraassen 2002; Psillos 2011a, b). Но, как уже говорилось выше, реализм представляется более обоснованным и более согласующимся с нашей эпистемологической практикой в целом.
4.1. Новые предсказания
NMA предполагает, что истина — единственное (кроме чуда) объяснение успеха. Но некоторые виды успеха можно объяснить иначе: успех в объяснении известных явлений может быть просто обусловлен способностью теоретика решать загадки (изобретательность, воображение и терпение). Это объяснение не подходит для предсказания новых явлений. Однако, если предсказанные явления похожи на уже известные, теоретик мог по индукции экстраполировать их, исходя из ранее известных, а затем построить теорию с учетом этих явлений. Например, вряд ли удивительно то, что теория Т, основанная, среди прочих данных, на определенных химических и физических свойствах углерода-12 и углерода-13, предсказывает аналогичные свойства для углерода-14. Опять же, если Т предсказывает новые и неоднородные явления, но они априори вероятны, этот успех можно просто приписать удаче. Во всех этих случаях нет необходимости предполагать истинность Т. Например, многие ложные астрономические теории могут предсказывать существование новой неизвестной планеты где-то во Вселенной. Однако предсказание о существовании новой планеты (Нептуна) с точной массой и орбитой в определенном регионе, подтвержденное теорией гравитации Ньютона, показало, что в этой теории есть доля истины. Аналогично, квантовая электродинамика предсказала, что магнитный момент электрона равен 1159652359 × 10(−12), тогда как экспериментально полученное значение составляет 1159652410 × 10(−12) (Wright, 2002), и такое совпадение не может быть случайностью (Alai, 2014a, §§ 3.2–3.3, b, §§ 4–5).
Таким образом, NMA можно корректно применять только к предсказанию новых, удивительных (отличающихся от всего, что было известно ранее) и неожиданных (априори маловероятных) явлений (Musgrave 1988; Psillos 1999). Дальнейшими примерами предсказаний, удовлетворяющих этим ограничениям, являются предсказание Френеля о ярком и темном пятнах (из-за дифракции света); новые химические элементы, предсказанные Менделеевым; предсказания Эйнштейна о замедлении движения часов и искривлении света; фоновое излучение, предсказанное теорией Большого взрыва; и т. д.
Это означает, что новые предсказания подтверждают больше, чем просто апостериорное согласование; однако многие возражали, что подтверждение — это логическая связь между гипотезой и ее эмпирическими последствиями; следовательно, предсказание не должно иметь преимуществ перед согласованием. Последовавшие дебаты (см. Alai 2014a: §§ 1–3) показали, что для того, чтобы к новому явлению (НЯ) можно было применять NMA, оно не обязательно должно быть исторически новым (т. е. не известным теоретикам или не использованным ими при построении теории): даже если НЯ использовалось, достаточно, чтобы оно не использовалось по существу. То есть достаточно, чтобы теория T была правдоподобной независимо от НЯ, т. е. чтобы она уже представляла собой наилучшее возможное объяснение совокупности старых явлений (СЯ), не включающих НЯ. В действительности, в этом случае было бы чудесным совпадением, если бы T, построенная для приспособления к СЯ, была ложной, но в то же время предсказывала крайне маловероятное НЯ, радикально отличающееся от СЯ. Поскольку это понятие новизны касается не отношения между НЯ и теоретиком, а отношений НЯ с Т и СЯ, оно совместимо с логической природой подтверждения. Новые предсказания, понимаемые таким образом, являются подтверждением по той же причине, по которой согласованность неслучайных (non-ad hoc) предсказаний, полученных независимыми теориями, подтверждает эти теории: маловероятно, что они являются просто счастливым совпадением (там же: § 4).
4.2. Возражения против NMA
Поскольку успехом по сути является истинность (нового) предсказания «НЯ», было высказано возражение, что у него есть тривиальное объяснение, которое не подразумевает истинность Т: предсказание истинно просто потому, что всё так, как оно утверждает (White 2003; Rees 2012: 302). Тем не менее, перед нами настоящая загадка: как теоретик мог найти среди бесчисленных возможных теорий, совместимых со старым явлением СЯ, ту, которая предсказывает гетерогенное и невероятное новое явление НЯ, не используя ее по сути? Это и есть то, что действительно требует объяснения (explanandum) для NMA (White 2003; Laudan 1984a: 92; Alai 2014a: 299, с: 50). Также было отмечено, что объяснением (explanans) не может быть то, что теоретик отыскал истинную теорию: ибо истинные теории, из которых выводится НЯ, составляют лишь крошечное подмножество всех теорий, из которых может быть выведено НЯ, поэтому мы бы объясняли загадочный факт ещё более загадочным. Однако при тщательном анализе становится ясно, что фактическое объяснение состоит в том, что научный метод способствует установлению истины (поскольку единообразие и причинно-следственная структура природы делают амплиативные выводы надежными), следовательно, теоретик нашел истинную теорию (Alai 2014a: § 1, c: § 5).
Проблемы с NMA отмечали также Липтон (1991), Хаусон (2000) и Магнус и Каллендер (2004), которые отмечали, что невозможность узнать соответствующую априорную вероятность (base rate) не позволяет утверждать вероятную истинность успешных теорий. Пол Хойнинген-Хюне (2011) утверждал, что версия NMA, основанная на новизне, опровергается тем, что он назвал «преходящей недоопределенностью» (transient underdetermination).
Некоторые антиреалисты утверждают, что успех теории Т можно объяснить по-разному: например, тем, что Т эмпирически адекватна, то есть совместима со всеми явлениями (van Fraassen 1980, 12); или тем, что все явления таковы, как если бы Т была истинной (Fine 1984; Leplin 1987). Но это не объясняет, почему Т предсказывает НЯ, поскольку Т может быть совместима со всеми явлениями, не предсказывая ни одного из них, в частности, не предсказывая НЯ. Например, теория вообще без эмпирического содержания была бы эмпирически адекватной. Для Стэнфорда (2000, 272 и далее) Т успешна, потому что она делает предсказания, очень похожие на предсказания действительно истинной теории; но это было бы все равно что сказать, что Т предсказывает НЯ, потому что она предсказывает ряд вещей, включая НЯ. Таким образом, это было бы не объяснением, а просто повторением объясняемого явления (explanandum). Другие варианты объяснения эмпирической адекватности, такие как умеренный сюрреализм Лайонса (2002, 78) и объяснение от инструментальной надежности (instrumental reliability) Файна (1986, 1991), имеют тот же недостаток. В целом можно сказать, что ни одно объяснение типа «как будто» на самом деле не объясняет: «гипотеза о том, что идет дождь, объясняет, почему улицы мокрые, — но предложение „Явление такое, как будто идет дождь“ — нет» (Musgrave 2006–2007).
Кроме того, ни одно из этих объяснений не объясняет, каким теоретик нашел теорию, предсказывающую НЯ, по сути не используя ее. Реалисты объясняют, что Т была найдена благодаря научному методу, который является плодотворным и способствует установлению истины; но антиреалисты не могут ответить подобным образом. На самом деле существует всего два метода поиска теорий, предсказывающих новые явления: один — это поиск истинных и плодотворных теорий (реалистический метод); другой — это экстраполяция по индукции из известных явлений (Laudan 1984a, § 5; Rees 2012, 302; Wright 2013, гл. 3, 4; Alai 2014d, 125–126), но последнее невозможно, если новые явления радикально отличаются от старых (Alai 2014c: § 6). Согласно Файну (1984) и Хакингу (1983: 64), успех T заключается лишь в получении явлений, предсказанных T, следовательно, они уже объясняются самой T. Однако выдвижение гипотезы в качестве объяснения означает принятие её за истину, поэтому их «дефляционистское» объяснение не может обойтись без предположения об истинности T. Более того, оно не объясняет, как было найдено T ( Alai 2014c § 4).
Стэнфорд предполагает, что даже радикально ложная теория, которая все же «спасает явления», вероятно, сможет сделать новые предсказания благодаря «систематической взаимосвязи между явлениями в рамках одной и той же области исследования» (2000: 281). Однако, если «систематическая взаимосвязь» означает, что явления однородны, то в этой области нет ничего нового; если же это означает, что они связаны ненаблюдаемыми лежащими в их основе механизмами, то было бы чудом, если бы Т предсказала НЯ, не угадав эти механизмы.
Объяснение Ван Фраассена (1980, 40) с помощью «естественного отбора» заключалось в том, что наши теории успешны просто потому, что неудачные были отброшены. Однако это объясняет только (1) почему у нас есть только успешные теории, а не (2) что делает эти теории успешными и не (3) как они были найдены. На вопрос «почему птицы могут летать?» нельзя просто ответить (1) «потому что те, которые не летали, были уничтожены естественным отбором». Следует также пояснить, что (2) птицы летают потому, что у них есть крылья, перья, полым костям и т. д. (Kitcher 1993; Alai 2014c, § 7).
1. Знание, объективность и ранние дебаты о научном реализме
Дискуссии о реализме в науке ведутся с античных времен (Alai 2008) и касаются двух разных вопросов: (I) можно ли познать ненаблюдаемые сущности, постулируемые теориями (то есть, можем ли мы иметь представления о них, и могут ли эти представления быть одновременно истинными и обоснованными); и (II) является ли какое-либо наше знание о них объективным или нет. Вопрос (I) вытекает из сомнения, возникающего из-за того что, поскольку наблюдение является основой всего нашего фактического знания, ненаблюдаемые сущности познать невозможно; вопрос (II) вытекает из сомнения, возникающего из-за того что, поскольку научные представления неразрывно связаны с субъективными, идиосинкратическими и априорными особенностями человеческого познания и научной практики или искажены ими, они не могут передавать никакой достоверной информации о том, каковы их объекты «сами по себе». Эти два вопроса возникают в отношении самых разных предметов (обычных материальных объектов, разума и т. д.), и антиреализм в отношении знания обычно называют «скептицизмом», тогда как антиреализм в отношении объективности называют «идеализмом», «субъективизмом» или «конструктивизмом».
Эти два вопроса логически независимы, поэтому в основном они обсуждались отдельно, так что можно быть реалистом в одном вопросе и антиреалистом в другом. Например, Патнэм в работах (1978b) и (1981) утверждал, что мы можем познавать ненаблюдаемые сущности так же, как и обычные наблюдаемые объекты, но это не означает познание абсолютно независимой от сознания реальности; аналогичную позицию занимают некоторые «перспективистские реалисты» (см. ниже). Тем не менее, существуют веские аргументы в пользу реализма, которые работают в дискуссиях по обоим вопросам, так что может оказаться затруднительным быть реалистом в отношении знания, но не в отношении объективности, или наоборот (Alai 2005, 2006: 214–216, 2009). Более того, как мы увидим, обе дискуссии в некоторой степени сходятся в том смысле, что некоторые из наиболее правдоподобных форм реализма по каждому вопросу (избирательный реализм, с одной стороны, и перспективистский реализм, с другой) в основном согласны с возможностью знания объективного, но лишь частичного. Здесь я рассмотрю состояние современных дискуссий, главным образом, по вопросу знания, и более кратко - по вопросу объективности.
Со времён античности и до начала прошлого века типичная антиреалистическая позиция в отношении научного знания заключалась в том, что мы можем в лучшем случае стремиться к «спасению явлений» (saving the phenomena), то есть к формированию истинных и обоснованных убеждений о наблюдаемых объектах (entities). Частым следствием этого был инструментализм: в той мере, в какой теории, как нам кажется, описывают ненаблюдаемые сущности, их не следует интерпретировать буквально как описания реальности, поскольку на самом деле они являются (или должны быть) всего лишь практически полезными инструментами, вычислительными устройствами для предсказания новых явлений или направлений технологических применений, и как таковые они не являются ни истинными, ни ложными.
Однако инструменталисты должны объяснить, почему же теории так полезны и успешны, если они не предлагают хотя бы приблизительно верного описания лежащей в их основе реальности; более того, непонятно, что оправдывает утверждение о том, что буквальная интерпретация научных утверждений как описаний неверна, и что ученые, стремящиеся к поиску истины, ошибаются и должны преследовать другую цель. (Алай 2006: 220). Единственным возможным оправданием таких заявлений было бы утверждение, что «спасение явлений» — это лучшее, что мы можем делать, но и в этом случае инструментализм кажется сомнительным и бесполезным. Фактически, это уже неактуальный вариант, за исключением, возможно, вопросов квантовой механики (например, Wigner 1967).
Логический позитивизм пытался обойти эпистемологические дебаты об истине и ее подтверждении с помощью «лингвистического поворота»: их верификационистская теория значения подразумевала, что, несмотря на внешние проявления, научные теории на самом деле не говорят о ненаблюдаемых сущностях; значение теоретических терминов полностью сводилось к возможным наблюдениям, поэтому в принципе их можно было заменить чисто наблюдательными терминами (Carnap, 1923).
Однако от такого элиминативизма отказались, когда стало ясно, что ненаблюдательные термины не могут быть полностью определены наблюдательными терминами, как это происходит уже с простыми «диспозиционными» терминами (такими как «растворимый» и «хрупкий») и иррациональными значениями физических измерений (Carnap 1936: § 7; Hempel 1952: II). Более того, ненаблюдательные термины играют необходимую роль в систематизации опыта, прогнозировании будущих наблюдений и открытии пути для обнаружения новых свойств (см. Hempel 1958); кроме того, их исключение оставило бы бесчисленное множество совпадений необъяснимыми (Smart 1963: 39; Psillos 1999: 72–73). В конце концов, во второй половине XX века от верификационизма вообще отказались, особенно в результате критики Куайна (1951).
Поэтому ван Фраассен (1980: II, 1) заявил, что лингвистические вопросы больше не являются актуальными проблемами во взаимоотношениях научных реалистов и антиреалистов: антиреалисты могут признавать, что теории следует понимать буквально, как предположительно истинные описания ненаблюдаемых сущностей, но они отрицают наличие у нас веских оснований полагать, что теории истинны. Согласно его «конструктивному эмпиризму», все, во что нам нужно верить, это то, что теория эмпирически адекватна, то есть она «спасает явления». Таким образом, он вернул дискуссию к эпистемологическому вопросу, на котором она была сосредоточена в течение примерно 20 веков, и тем самым определил повестку дня большинства последующих дискуссий по вопросу знания вплоть до наших дней (Alai 2006: 217–220).
2. Эмпирическая недоопределенность теорий
Антиреалисты считают, что, поскольку наблюдение является единственной основой для фактического знания, ненаблюдаемые сущности невозможно познать. Это подтверждается эмпирической недоопределенностью теорий (см. Stanford, 2013): они вводятся как объяснения наблюдаемых явлений, но для любого набора данных явлений может быть найдено множество несовместимых объяснений; следовательно, утверждают антиреалисты, мы не можем знать, какое из них истинно. Это был один из главных аргументов против реализма со времен античности до наших дней (Celsus , 1935: §§ 28–29; Alai, 2008: §§ 3–4).
Однако история науки, по-видимому, опровергает этот аргумент: случаев реального соперничества между эмпирически эквивалентными теориями было очень мало, и в конечном итоге они были решены к удовлетворению всех сторон (например, волновая теория света против корпускулярной; космология Птолемея против космологий Коперника и Тихо). Существуют математически взаимопереводимые теории, такие как ньютоновская механика (основанная на силе) и лагранжева или гамильтонова механики (основанные на принципе минимального действия); или теории, вводящие поля, и теории, использующие действие на расстоянии с запаздывающими потенциалами (Putnam 1978b: 133), которые больше похожи на разные формулировки одной и той же теории. По-видимому, подлинное противоречие существует между матричной механикой Гейзенберга и волновой механикой Шрёдингера (Putnam 1978c: 555; Friedman 1983: 165 и далее; Fano 2005: 166), а также между стандартной квантовой механикой и бомовской механикой; но возможно, мы когда-нибудь сможем обнаружить новые эмпирические следствия, которые позволят сделать выбор между этими теориями. В целом, «никогда не было доказано, что для какой-либо теории существуют нетривиальные и минимально правдоподобные альтернативы» (Psillos 1999: 168); недоопределенность представляется не конкретной проблемой в научной практике, а лишь принципиальным риском, к которому не следует относиться слишком серьезно (см. Лаудан и Леплин 1991, 1993).
Тем не менее, разве не является логичным фактом, что существует бесконечно много возможных теорий, совместимых с любым массивом данных? Поэтому было высказано предположение, что наша неспособность рассмотреть многие из этих теорий (включая, возможно, истинную) связана с нашим консерватизмом и отсутствием воображения, и что многие неоткрытые альтернативы просто «превосходят наши возможности» (Stanford, 2006).
3. Объяснение и достоинства теорий (theoretical virtues)
Однако это лишь часть истории: ученые ищут не просто теории, совместимые с наблюдаемыми явлениями, но такие теории, которые также являются истинными, объяснительными и плодотворными. Таким образом, теории должны быть эмпирически проверяемыми, правдоподобными (то есть, согласующимися с максимально широким кругом общепринятых убеждений), простыми, не ситуативными и должны предоставлять модели лежащих в их основе причин, которые одновременно объясняют явления, объединяют их и предсказывают новые явления как следствие тех же причин. Многие возможные теории, которые можно было бы вообразить, даже не рассматриваются, поскольку у них нет этих достоинств.
Иными словами, доказательства в пользу теории не совпадают с её эмпирическими следствиями: например, тривиальные и устроенные специально (ad hoc) следствия не подтверждают гипотезу (Laudan 1996, сh. 3; Laudan & Leplin 1991, 1993; Psillos 1999, 169–176), в то время как некоторые явления могут её подтвердить, даже если они не вытекают из неё (Psillos 1999: 170). Если использовать байесовскую терминологию, разные гипотезы имеют разные априорные вероятности, поэтому, даже если они подтверждаются одними и теми же данными, они получают разные апостериорные вероятности (Fano 2005: 166; Psillos 1999: 163). Достоинства теории обладают подтверждающей способностью (confirmatory power) (Glymour 1980; Kosso 1992; Psillos 1999: 171–176) и обеспечивают необходимое направление для всех видов амплиативного вывода: даже простое индуктивное предсказание (inductive projection) предполагает единообразие природы и следует правилу простоты. То же самое относится к рассуждению по аналогии, тогда как абдуктивное рассуждение использует объяснительную силу гипотез.
Антиреалисты отрицают подтверждающую способность достоинств теорий: простота является доказательством истины только в том случае, если природа проста или однородна; но это, в свою очередь, можно доказать только если предположить, что наши теории, изображающие ее простой, истинны (порочный круг). Предположение о том, что согласованность с другими общепринятыми теориями является доказательством истины, является логической ошибкой предвосхищения основания (petitio principii), согласно которому сами общепринятые теории истинны: вся совокупность наших научных убеждений может быть последовательной, но ложной.
Это напоминает критику Юма в отношении индуктивного вывода: его обоснованность не может быть доказана априори, поскольку это вопрос факта, и апостериори, поскольку индуктивное доказательство (на основе прошлых успехов этих методов) было бы круговым. Однако этого недостаточно, если научный антиреализм хочет отличаться от общего юмовского скептицизма (Alai 2006: 228–230). Более того, мы используем основные модели дедуктивного вывода, такие как modus ponens и modus tollens, не требуя некругового доказательства их обоснованности; так почему бы нам не делать то же самое для столь же основных форм индуктивного вывода? Кроме того, многие антиреалисты используют их для выводов из наблюдаемых фактов к еще ненаблюдаемым; в частности, только амплиативные методы позволяют нам утверждать, что теория эмпирически адекватна, а не просто совместима с известными данными (Lipton 1991, 154 и далее). Некоторые авторы возражают, что амплиативные методы надежны при выводе заключений от наблюдаемых объектов к объектам, которые пока не наблюдаются, но, которые являются возможно наблюдаемыми, но не при выводе заключений о принципиально ненаблюдаемых объектах. Однако такое различие неоправданно, поскольку достоверность выводимых закономерностей не зависит от предмета исследования (Alai 2010: § 3).
Некоторые антиреалисты отрицают необходимость объяснений или то, что объяснение является задачей науки (Duhem, 1906). Однако поиск объяснений естественен для человека и является стимулом к исследованию (Aristotle Metaphysics, 982b); он характерен для обыденного знания, а наука — всего лишь развитие обыденного знания (Rescher, 1987: 36–41). Желание объяснить — это не просто любопытство, а поиск непротиворечивости и самокоррекции: мы спрашиваем не вообще о том, почему или как произошло какое-либо событие, а только о тех событиях, которые, в свете наших предубеждений, не должны были или не могли произойти. Следовательно, поиск объяснения предполагает исправление какой-либо ошибки или получение какой-либо новой важной информации. Фактически, поиск объяснений приводит к новым открытиям и является ключом к самокорректирующему характеру науки.
Ван Фраассен (1980: 25) утверждал, что, объясняя наблюдаемые закономерности через ненаблюдаемые, мы оставляем ненаблюдаемые закономерности необъясненными; следовательно, мы должны ограничить наш поиск объяснения наблюдаемым уровнем. Однако ненаблюдаемые закономерности, в свою очередь, могут быть объяснены более глубокими ненаблюдаемыми закономерностями, а те — еще более глубокими и т. д. На каждом уровне объяснение приобретает общность, простоту и информативность: используется меньше законов, сущностей и свойств. Это не обязательно приводит к бесконечному регрессу, поскольку, где бы мы ни остановились, у нас есть правильное, информативное и интересное объяснение, даже если само объяснение остается необъясненным. Чем длиннее становится объяснительная цепочка, тем информативнее и интереснее она становится. Кроме того, часто наблюдаемые закономерности объясняются не дальнейшими закономерностями, а постулирующими сущностями (postulating entities), такими как гены, вирусы и т. д. (Aronson 1984).
4. Аргумент «не бывает чудес» (No Miracles Argument)
Если мы примем амплиативные методы, в частности, вывод наилучшего объяснения (абдукцию), то мы можем не только надеяться на надежность нашего выбора теорий среди бесконечного множества логически возможных, но и получить мета-аргумент, доказывающий, что наилучшие теории на самом деле истинны или частично истинны, а научный метод способствует установлению истины и, следовательно, научный реализм прав: как отметил Патнэм (1975a, 73), это единственное объяснение ошеломляющего успеха науки в предсказаниях и применении, которое не делает ее чудом (или, если хотите, чудесно удачным совпадением). Этот Аргумент «не бывает чудес» (No Miracles Argument, NMA) использовался в различных версиях также Смартом (1968: 150), Гровером Максвеллом (1970: 12), Масгрейвом (1985), Липтоном (1991), Ниинилуото (1999: 197) и др. (см. Psillos 1999: 70–81).
Было высказано возражение, что применение NMA содержит порочный круг или логическую ошибку предвосхищения основания, поскольку он предполагает надежность абдуктивного рассуждения, которое отвергается антиреалистами (Лаудан 1981: 45–46; Файн 1984: 85–86; см. Ледиман 2002: 218–219). В этом смысле выбор между реализмом и антиреализмом является точкой зрения (stance) (van Fraassen 2002; Psillos 2011a, b). Но, как уже говорилось выше, реализм представляется более обоснованным и более согласующимся с нашей эпистемологической практикой в целом.
4.1. Новые предсказания
NMA предполагает, что истина — единственное (кроме чуда) объяснение успеха. Но некоторые виды успеха можно объяснить иначе: успех в объяснении известных явлений может быть просто обусловлен способностью теоретика решать загадки (изобретательность, воображение и терпение). Это объяснение не подходит для предсказания новых явлений. Однако, если предсказанные явления похожи на уже известные, теоретик мог по индукции экстраполировать их, исходя из ранее известных, а затем построить теорию с учетом этих явлений. Например, вряд ли удивительно то, что теория Т, основанная, среди прочих данных, на определенных химических и физических свойствах углерода-12 и углерода-13, предсказывает аналогичные свойства для углерода-14. Опять же, если Т предсказывает новые и неоднородные явления, но они априори вероятны, этот успех можно просто приписать удаче. Во всех этих случаях нет необходимости предполагать истинность Т. Например, многие ложные астрономические теории могут предсказывать существование новой неизвестной планеты где-то во Вселенной. Однако предсказание о существовании новой планеты (Нептуна) с точной массой и орбитой в определенном регионе, подтвержденное теорией гравитации Ньютона, показало, что в этой теории есть доля истины. Аналогично, квантовая электродинамика предсказала, что магнитный момент электрона равен 1159652359 × 10(−12), тогда как экспериментально полученное значение составляет 1159652410 × 10(−12) (Wright, 2002), и такое совпадение не может быть случайностью (Alai, 2014a, §§ 3.2–3.3, b, §§ 4–5).
Таким образом, NMA можно корректно применять только к предсказанию новых, удивительных (отличающихся от всего, что было известно ранее) и неожиданных (априори маловероятных) явлений (Musgrave 1988; Psillos 1999). Дальнейшими примерами предсказаний, удовлетворяющих этим ограничениям, являются предсказание Френеля о ярком и темном пятнах (из-за дифракции света); новые химические элементы, предсказанные Менделеевым; предсказания Эйнштейна о замедлении движения часов и искривлении света; фоновое излучение, предсказанное теорией Большого взрыва; и т. д.
Это означает, что новые предсказания подтверждают больше, чем просто апостериорное согласование; однако многие возражали, что подтверждение — это логическая связь между гипотезой и ее эмпирическими последствиями; следовательно, предсказание не должно иметь преимуществ перед согласованием. Последовавшие дебаты (см. Alai 2014a: §§ 1–3) показали, что для того, чтобы к новому явлению (НЯ) можно было применять NMA, оно не обязательно должно быть исторически новым (т. е. не известным теоретикам или не использованным ими при построении теории): даже если НЯ использовалось, достаточно, чтобы оно не использовалось по существу. То есть достаточно, чтобы теория T была правдоподобной независимо от НЯ, т. е. чтобы она уже представляла собой наилучшее возможное объяснение совокупности старых явлений (СЯ), не включающих НЯ. В действительности, в этом случае было бы чудесным совпадением, если бы T, построенная для приспособления к СЯ, была ложной, но в то же время предсказывала крайне маловероятное НЯ, радикально отличающееся от СЯ. Поскольку это понятие новизны касается не отношения между НЯ и теоретиком, а отношений НЯ с Т и СЯ, оно совместимо с логической природой подтверждения. Новые предсказания, понимаемые таким образом, являются подтверждением по той же причине, по которой согласованность неслучайных (non-ad hoc) предсказаний, полученных независимыми теориями, подтверждает эти теории: маловероятно, что они являются просто счастливым совпадением (там же: § 4).
4.2. Возражения против NMA
Поскольку успехом по сути является истинность (нового) предсказания «НЯ», было высказано возражение, что у него есть тривиальное объяснение, которое не подразумевает истинность Т: предсказание истинно просто потому, что всё так, как оно утверждает (White 2003; Rees 2012: 302). Тем не менее, перед нами настоящая загадка: как теоретик мог найти среди бесчисленных возможных теорий, совместимых со старым явлением СЯ, ту, которая предсказывает гетерогенное и невероятное новое явление НЯ, не используя ее по сути? Это и есть то, что действительно требует объяснения (explanandum) для NMA (White 2003; Laudan 1984a: 92; Alai 2014a: 299, с: 50). Также было отмечено, что объяснением (explanans) не может быть то, что теоретик отыскал истинную теорию: ибо истинные теории, из которых выводится НЯ, составляют лишь крошечное подмножество всех теорий, из которых может быть выведено НЯ, поэтому мы бы объясняли загадочный факт ещё более загадочным. Однако при тщательном анализе становится ясно, что фактическое объяснение состоит в том, что научный метод способствует установлению истины (поскольку единообразие и причинно-следственная структура природы делают амплиативные выводы надежными), следовательно, теоретик нашел истинную теорию (Alai 2014a: § 1, c: § 5).
Проблемы с NMA отмечали также Липтон (1991), Хаусон (2000) и Магнус и Каллендер (2004), которые отмечали, что невозможность узнать соответствующую априорную вероятность (base rate) не позволяет утверждать вероятную истинность успешных теорий. Пол Хойнинген-Хюне (2011) утверждал, что версия NMA, основанная на новизне, опровергается тем, что он назвал «преходящей недоопределенностью» (transient underdetermination).
Некоторые антиреалисты утверждают, что успех теории Т можно объяснить по-разному: например, тем, что Т эмпирически адекватна, то есть совместима со всеми явлениями (van Fraassen 1980, 12); или тем, что все явления таковы, как если бы Т была истинной (Fine 1984; Leplin 1987). Но это не объясняет, почему Т предсказывает НЯ, поскольку Т может быть совместима со всеми явлениями, не предсказывая ни одного из них, в частности, не предсказывая НЯ. Например, теория вообще без эмпирического содержания была бы эмпирически адекватной. Для Стэнфорда (2000, 272 и далее) Т успешна, потому что она делает предсказания, очень похожие на предсказания действительно истинной теории; но это было бы все равно что сказать, что Т предсказывает НЯ, потому что она предсказывает ряд вещей, включая НЯ. Таким образом, это было бы не объяснением, а просто повторением объясняемого явления (explanandum). Другие варианты объяснения эмпирической адекватности, такие как умеренный сюрреализм Лайонса (2002, 78) и объяснение от инструментальной надежности (instrumental reliability) Файна (1986, 1991), имеют тот же недостаток. В целом можно сказать, что ни одно объяснение типа «как будто» на самом деле не объясняет: «гипотеза о том, что идет дождь, объясняет, почему улицы мокрые, — но предложение „Явление такое, как будто идет дождь“ — нет» (Musgrave 2006–2007).
Кроме того, ни одно из этих объяснений не объясняет, каким теоретик нашел теорию, предсказывающую НЯ, по сути не используя ее. Реалисты объясняют, что Т была найдена благодаря научному методу, который является плодотворным и способствует установлению истины; но антиреалисты не могут ответить подобным образом. На самом деле существует всего два метода поиска теорий, предсказывающих новые явления: один — это поиск истинных и плодотворных теорий (реалистический метод); другой — это экстраполяция по индукции из известных явлений (Laudan 1984a, § 5; Rees 2012, 302; Wright 2013, гл. 3, 4; Alai 2014d, 125–126), но последнее невозможно, если новые явления радикально отличаются от старых (Alai 2014c: § 6). Согласно Файну (1984) и Хакингу (1983: 64), успех T заключается лишь в получении явлений, предсказанных T, следовательно, они уже объясняются самой T. Однако выдвижение гипотезы в качестве объяснения означает принятие её за истину, поэтому их «дефляционистское» объяснение не может обойтись без предположения об истинности T. Более того, оно не объясняет, как было найдено T ( Alai 2014c § 4).
Стэнфорд предполагает, что даже радикально ложная теория, которая все же «спасает явления», вероятно, сможет сделать новые предсказания благодаря «систематической взаимосвязи между явлениями в рамках одной и той же области исследования» (2000: 281). Однако, если «систематическая взаимосвязь» означает, что явления однородны, то в этой области нет ничего нового; если же это означает, что они связаны ненаблюдаемыми лежащими в их основе механизмами, то было бы чудом, если бы Т предсказала НЯ, не угадав эти механизмы.
Объяснение Ван Фраассена (1980, 40) с помощью «естественного отбора» заключалось в том, что наши теории успешны просто потому, что неудачные были отброшены. Однако это объясняет только (1) почему у нас есть только успешные теории, а не (2) что делает эти теории успешными и не (3) как они были найдены. На вопрос «почему птицы могут летать?» нельзя просто ответить (1) «потому что те, которые не летали, были уничтожены естественным отбором». Следует также пояснить, что (2) птицы летают потому, что у них есть крылья, перья, полым костям и т. д. (Kitcher 1993; Alai 2014c, § 7).