Реферат: Вопросы философии, 2006, №6 Парадигмы, исследовательские программы и ядро раздела науки в физике*

(Вопросы философии, 2006, № 6)

Парадигмы, исследовательские программы и ядро раздела науки в физике*

А. И. ЛИПКИН

Одними из наиболее популярных в современной философии науки моделей разви­тия науки являются куновская и лакатосовская [8, 9]. Однако, во-первых, централь­ные понятия этих моделей - "научная парадигма" и "жесткое ядро" - не очень четко определены1. Во-вторых, не совсем ясно их взаимоотношение: в то время как Т. Кун настаивал на принципиальной близости своей и лакатосовской моделей, И. Лакатос рассматривал их как противостоящие друг другу, как иррациональную и рациональ­ную альтернативы [8. С. 580-582, 374].

Мы хотим прояснить эти и ряд других моментов, для чего, с одной стороны, сузим область рассмотрения до "развитых" (сформированных) разделов физики, таких как классическая и квантовая механика, гидро- и электродинамика и т.п. (более строгое определение понятия "раздел физики" дано ниже), а с другой - добавим более кон­кретную авторскую модель структуры научного знания.

^ Модель структуры научного знания для физики

В физике, как и в геометрии, можно выделить первичные (исходные) понятия, ко­торые я буду называть "первичными идеальными объектами" - ПИО (например, в ге­ометрии - это точка, прямая, а в физике - механическая частица, электромагнитное поле) и состоящие из них "вторичные идеальные объекты" - ВИО (в геометрии - это фигуры, в физике - модели явлений).

Первичные идеальные объекты являются главными понятиями любого раздела фи­зики. Из этих "кирпичиков" строятся все физические теории. Другими словами, теории явлений представляют собой конструкции из ПИО или теоретические модели явлений, которые я называю ВИО. Теоретическая модель явления и теория явления здесь совпа­дают, поскольку имеется в виду онтологическая модель, выражающая сущность явле­ния (теория претендует на описание сущности явления, построение, состоящее из иде­альных объектов). Это совпадение я буду выражать термином "модель-теория", а пред­лагаемый подход или модель научного знания - ПИО-моделью (подходом).

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 03-06-80091.

1 В дополнении, написанном в 1969 г., Кун отмечает, что "парадигма как общепринятый образец со­ставляет центральный элемент того, что я теперь считаю самым новым и в наименьшей мере понятым (курсив мой. -АЛ.) аспектом данной книги" [8. С. 243].

© Липкин А.И., 2006 г.

89

Таким образом, мы различаем: 1) явление, 2) его физическую модель-теорию или ВИО, 3) ПИО, через которые определяются ВИО. Примерами физических явлений яв­ляются: движение планет, электрический разряд, спектр излучения атома, сверхпрово­димость и др. Моделью-теорией или ВИО будет их теоретическое описание с помощью таких ПИО, как механическая частица (тело), заряженная частица, квантовая частица.

До середины XIX в. и в физике, и в математике ПИО рассматривались как неопре­делимые интуитивно ясные (очевидные) понятия. Однако во второй половине XIX в. с появлением неэвклидовых геометрий и электродинамики Фарадея-Максвелла в физи­ке опора на очевидность перестала срабатывать. В результате возникла проблема ос­нований и в геометрии, и в механике. Последняя привела к так называемому гносео­логическому кризису в физике.

В геометрии выход был указан Д. Гильбертом, который ввел неявный тип опреде­ления исходных понятий (ПИО) через систему аксиом геометрии, в которой в каждое утверждение входило несколько исходных понятий (например, "через 2 точки всегда можно провести прямую и только одну"), т.е. аксиомы стали использоваться не только для доказа­тельства теорем, но и для совместного неявного определения исходных понятий гео­метрии (неявный не значит нечеткий или неясный, этот тип определения может очень четко и однозначно определять все понятия, что и имеет место в геометрии).

Тот же ход фактически (но без должной рефлексии) был сделан и в теоретической физике, которая ориентировалась на уровень строгости, заданный в математике. При этом теоретическая физика естественным образом разбилась на разделы (классичес­кая механика, электродинамика), в каждом из которых образовалась своя система по­нятий и постулатов, которая неявным образом определяет свою группу исходных по­нятий - ПИО. Эту систему понятий и постулатов будем называть ядром раздела науки -ЯРН (поскольку этот подход применим не только к физике, то я буду употреблять термин "ядро раздела науки", наряду с "ядром раздела физики"). ПИО затем использу­ются при определении ВИО в виде моделей-теорий, объясняющих известные или предсказывающих новые явления. "Раздел науки" состоит из ядра раздела науки и раз­личных моделей-теорий явлений (т.е. ВИО). Задания ЯРН достаточно для разворачи­вания всего остального содержания раздела (ПИО и ВИО), поэтому ЯРН четко опре­деляет, с одной стороны, то, что следует называть основаниями раздела науки, а с дру­гой - сам "раздел науки" (в рамках данной статьи "раздел физики") как целостную единицу2, содержащую определенные ПИО. Эти разделы четко прописаны в любом солидном учебнике или монографии по теоретической физике. Отметим, что если ПИО всегда принадлежат определенному разделу физики, то ВИО могут строиться из ПИО, принадлежащих разным разделам физики3. При этом состояние физической

2 Можно ввести еще понятие "подраздела" как области со своими ПИО, но такими, что они опреде­ляются явным образом с помощью ПИО соответствующего раздела науки (например, подраздел акустики внутри гидродинамики). В силу того что в основе каждого истинного "раздела науки" лежит своя система по­нятий и постулатов, редукция возможна только от подраздела к разделу. Между разными разделами физики, каковыми, в частности, являются термодинамика и статистическая физика, классическая и релятивистская механика, квантовая механика (а также между разделами других наук, например, химии и физики), имеющими разные ЯРН [11], редукция невозможна. В частности, реализация программы построения единой теории поля, объединяющей все четыре взаимодействия: электромагнитное, гравитационное, сильное и слабое, не обяза­тельно превратит все прочие разделы физики в свои подразделы. Скорее, возникнет еще один раздел физики (как это произошло с теорией относительности и квантовой механикой).

3Одним из таких ВИО является физическая картина мира. В Новое время она строится как атомис­тическая. Первоначально в качестве атомов выступали механические частицы (механическая картина мира) и гравитационное взаимодействие между ними, затем к ним были добавлены электромагнитное по­ле, электрон-ядерное строение атома и электромагнитное взаимодействие внутри и между атомами (электро­магнитная картина мира), релятивистские и квантовомеханические эффекты (квантово-релятивистская картина мира). Космологическая модель XX в. использует ПИО из общей теории относительности, термо­динамики и релятивистской квантовой механики (см. [11])

90

системы ВИО отвечает совокупности состояний входящих в нее ПИО, и в уравнении движения используются математические образы, отвечающие соответствующим ПИО.

В [11] показано, что эта система понятий и постулатов, т.е. ЯРН, имеет общую для всех разделов физики структуру, в центре которой теоретическое описание обобщен­ного движения ("движения-перемещения" в терминологии Аристотеля) как перехода физической системы из одного состояния в другое:

SA(t ;F) SA(t2 F) (1)

где А - физическая система, SA - ее состояние, t - время, F - внешнее воздействие ("си­ла"). Один раздел физики от другого отличается содержательным наполнением эле­ментов структуры, которыми являются: перечисленные в (1) элементы, их математи­ческие образы, уравнение движения, связывающее математические образы состояний системы в различные моменты времени t, эталоны и процедуры сравнения с эталоном для соответствующих измеримых величин, системы отсчета, правила составления сложных физических систем (ВИО) из элементарных физических систем (ПИО)4 и связей между ними. В центре описания при этом оказывается не закон, фиксируемый уравнением движения, а ПИО. Эти элементы заполняют два блока - теоретический и операциональный, каждый из которых состоит из двух частей: теоретической - из ма­тематического и модельного слоев, операциональный - из процедур приготовления и измерения. Посредством операционального блока все элементы модельного слоя реа­лизуются в эмпирическом материале в ходе эксперимента . Структура последнего мо­жет быть представлена в виде:

<Приготовление | Теоретическая часть | Измерение>, (2)

где ведущей является теоретическая часть, описывающая поведение физической систе­мы, она определяет, что приготовлять и что измерять. Различение операциональной и те­оретической частей принципиально: процедуры есть действия, операции, а не явления при­роды. Этот вопрос особенно рельефно выступает в связи с квантовой механикой [11,6].

Таким образом, ВИО представляют собой "физическую систему" или "физический объект", который состоит из элементарных физических объектов (ПИО) и связей (типа "сил"). Физическая система или объект является элементом описания физичес­кого процесса (1) или явления и обладает набором физических свойств (проявлений). При этом она имеет три ипостаси: эмпирическую, модельную, математическую. Веду­щей является модель идеального физического объекта (системы). Она и ее характе­ристики имеют, с одной стороны, математические образы, с помощью которых осу­ществляется математическое описание процесса посредством уравнения движения, а с другой стороны, она обеспечена средствами в виде процедур приготовления и измере-

4 Состояние механической частицы определяется ее положением и скоростью, которые, с другой сторо­
ны, служат математическим образом состояния. Уравнением движения является уравнение Ньютона.

5 В традиции отечественной философии науки 1960-1980 гг. развивался "генетико-конструктивный"
метод, который "в отличие от аксиоматико-дедуктивного, акцентирующего внимание на оперировании
высказываниями, состоит в непосредственном обращении к абстрактным объектам теории" [14. С. 272].
При этом в теорию, наряду с математическим, вводят еще и модельный слой. Наиболее известными об­
разцами такого модельного слоя являются "ненаблюдаемые" "типы содержания физического знания"
И.С. Алексеева [1. С. 49-57] и "теоретические схемы" В.С. Степина [19]. Предлагаемый нами подход во
многом продолжает эту традицию.

6 Если в эмпиристской традиции, идущей от логических позитивистов, связь с эмпирической реаль­
ностью осуществляется через органы чувств в процессе наблюдения и правил соответствия между теоре­
тическими терминами и наблюдаемыми величинами, имеющими "нетеоретический" статус, то в ПИО-
подходе место наблюдений занимают действия, процедуры (естественные понятия деятельностного под­
хода). Последние имеют здесь тоже "нетеоретический" статус. Единицей, с которой через процедуры
приготовления и измерения связывается операциональный слой, является здесь физическая система, а не
отдельный теоретический термин.

91

ния для материального воплощения в эксперименте (2). Идеальная модель ВИО свя­зывает между собой математическую и операциональную части. Но главное - именно в модельном слое происходит сборка ВИО из ПИО, поэтому он является ведущим, т.е. модель-теория (ВИО) является первичной, а ее воплощение в эмпирическом материа­ле - вторичным и приближенным (т.е. ВИО выступает здесь как "model for" [25. P. 285] по отношению к порождаемому моделью явлению). Кроме того, модель, по-видимому, является необходимым элементом понимания (в отличие от просто описа­ния) в физике, в том числе и в квантовой механике (см. обсуждение этого вопроса в связи с позицией Гейзенберга по отношению к теоретической физике в [11, 6]). Итак, в физике мы выделяем идеальную физическую модель (которая в эмпирицизме часто попадает в "ненаблюдаемые") в связи с процессом построения ВИО из ПИО, в связи с выделением физических объектов (систем) как основных элементов описания физи­ческих процессов (явлений), и в связи с пониманием физических явлений.

В рамках ПИО-подхода специфика физики (как и в других естественных науках) за­дается в модельном слое как типом описания основного процесса (1) (в химии он другой [11]), так и типом онтологических моделей. Для физики это архетипические модели ло­кализованной в пространстве частицы и нелокализованной непрерывной среды, кото­рые используются при построении ПИО различных разделов физики. На уровне ПИО эти две модели представлены, соответственно, в классической механике, гидродинами­ке идеальной и вязкой жидкости, различных разделах механики сплошных сред и тео­рии поля. Основное отличие непрерывной среды от частицы в ПИО-подходе проявля­ется в том, что характеристики ее состояния должны быть заданы во всех точках про­странства, занимаемого средой, и измеряются они с помощью "пробных тел" [11].

Важная черта ПИО-подхода - наличие в физике двух типов развития (и работы): 1) "ПИО-тип", результатом которого является появление новых ПИО и соответству­ющего им ядра раздела науки, и 2) "ВИО-тип" по построению новых моделей-теорий (ВИО) различных явлений, используя существующие ПИО.

"ВИО-тип" работы может приводить непосредственно к "предсказанию" нового явления или к "объяснению" уже существующего явления. Последнее осуществляется по схеме, близкой к гипотетико-дедуктивной, где в качестве гипотезы выступает не­которая модель-теория-1 (ВИО-1), которая порождает определенные эмпирические проявления-следствия, т.е. "явление-1". Это "явление-1" сравнивается с объясняемым явлением. В случае их похожести ВИО-1 становится приближенной моделью-объяс­нением явления. По этой же схеме можно далее усложнять модель-объяснение. При этом имеет место принципиальная разница в отношении к эмпирическому материалу (подобная указанному в [25. Р. 285] различению "model of" и "model for"). Если в случае модели-объяснения исходным является эмпирическое явление, а теория является его приблизительным описанием (мы строим модель чего-то существующего, "model of"), то в случае модели-предсказания и "ПИО-типе" работы исходной является теорети­ческая модель, а его приближением - реализация в эмпирическом материале, здесь мы имеем дело с моделью чего-то еще не существующего в реальности ("model for")9.

7Вообще говоря, здесь следует еще различать процедуры приготовления и измерения как идеаль­ный проект и их воплощение в конкретных приборах с данной точностью. Этот "зазор" и является объек­том "теории измерений".

8 Отметим, что общее понятие модели пока отсутствует [2, 21, 23, 20], более того, в физике и логике под этим понимают совершенно разные вещи [2, с. 32].

9 Обычно, когда пытаются рассматривать понятие модели, то концентрируются на варианте "model of", который проще вписывается в простые эмпирицистские модели познания. В этом случае можно гово­рить об "оригинале" или "прототипе" как более богатом, чем модель, можно говорить об "абстрагирова­нии". Но если процессу создания галилеевской и ньютоновской механики или эйлеровской гидродинами­ки довольно легко приписать процедуру абстрагирования, то процессу создания теории относительности и квантовой механики (так называемой неклассической физики) это сделать весьма трудно (это непросто сделать уже для электродинамики Максвелла) [11].

92

Схема "ПИО-типа" работы, имеющая ярко выраженный рационалистический эле­мент, очень четко продемонстрирована Галилеем при решении задачи о брошенном те­ле: задается закон движения - тела падают равномерноускоренно - и в результате мысленных физических экспериментов происходит создание элементов физической мо­дели: тела, идеального движения в пустоте и мешающей этому идеальному движению среды. По определению, пустота - это совокупность условий, в которых тело падает равномерноускоренно, а среда - то, что ответственно за отклонение от этого идеально­го движения. Поэтому теория, содержащая такую пару "пустота и среда" - "нефальси­фицируема" (по Попперу), она не включает работы с реальным эмпирическим материа­лом, способным "сопротивляться" теории и потому принадлежит еще натурфилософии, а не естественной науке. Но Галилей на этом не останавливается. К созданному им тео­ретическому построению он подходит как инженер к проекту, т.е. он ставит перед собой задачу воплотить в материал определение-проект этой "пустоты", как это делает инже­нер со своим проектом. И он делает это в ходе созданного им эксперимента структуры (2): <Приготовление| Пустота |Измерение>, создавая в рамках процедур приготовления "гладкие наклонные плоскости" и другие "конструктивные элементы" инженерной кон­струкции, приготавливающие "пустоту" и вводя соответствующие процедуры измере­ния для пути и скорости. Эта процедура противоположна процедуре эмпирического обобщения Ф. Бэкона, в которой исходные эмпирические факты получаются по схеме <Приготовление | X | Измерение>, где X — неизвестные значения измеряемых величин, и где, в отличие от (2), ведущими являются элементы "приготовление" и "измерение".

Галилеевская процедура постоянно применяется при определении ПИО в физике. Она порождает универсальные утверждения типа законов. Например, в термодинамике эмпирические наблюдения по взаимозависимости температуры, давления и объема га­зов превращаются в универсальное утверждение - закон Клайперона-Менделеева (час­то приводимый как классический пример "эмпирического" закона-обобщения), по сути, следующим образом: 1) дается определение "идеального газа" - это газ, подчиняющийся закону Клайперона-Менделеева , 2) указывается путь его реализации - достаточно разреженный газ.

Галилеевская процедура носит явно конструктивистский характер. Но этот "раци­оналистический конструктивизм" существенно отличается от "эмпирического конст­руктивизма" ван Фраассена [26, 17], широко обсуждающегося в современной западной философии науки [24]. Ван Фраассен требует лишь эмпирической адекватности тео­рии и явления (под "эмпирической адекватностью" имеется в виду, что теория "вос­производит в одной из своих структур наблюдаемые факты"). У него, как и у конвен-ционалистов, теория-модель носит инструментальный и условный характер и служит лишь средством (инструментом) для "спасения явлений", т.е. правильного описания проявлений некоторого неизвестного источника-причины этого явления.

В предлагаемом же ПИО-подходе модель-ВИО отвечает реальным объектам, по­скольку она состоит из ПИО - элементов искусственных, но реальных, никаких других

10 Основой этого утверждения является не столько эмпирическое наблюдение, сколько теоретическое убеждение, что природа «стремится применить во всяких своих приспособлениях самые простые и легкие средства.... Поэтому, когда я замечаю, - говорит Г. Галилей в своих "Беседах...", - что камень, выведенный из состояния покоя и падающий со значительной высоты, приобретает все новое и новое приращение скорости, не должен ли я думать, что подобное приращение происходит в самой простой и ясной для всякого форме? Ес­ли мы внимательно всмотримся в дело, то найдем, что нет приращения более простого, чем происходящее все­гда равномерно» [3. С. 238].

11 В рамках статистической (молекулярной) физики есть другое определение идеального газа, но речь здесь
идет о термодинамике, которая является отдельным зрелым разделом физики со своими ЯРН и ПИО [11].

12В случае "теоретических" законов, например, законов Ньютона в механике, эта процедура использует­
ся при введении инерциальной системы отсчета [11]: она определяется как такая система отсчета, в которой
верны законы Ньютона (или однородно пространство и время и изотропно пространство), а в качестве ее реа­
лизации берутся поверхность Земли или центр Солнца, или множество удаленных звезд.

93

сущностей, кроме ПИО, для описания физических явлений не существует. ПИО высту­пают здесь в роли, аналогичной роли априорных форм Канта (но ПИО - принадлеж­ность культуры, а не биологического вида Homo sapiens), они (и только они) являются онтологическими сущностями в физике. Поэтому здесь сравниваются физические моде­ли, имеющие онтологические значения, а не просто совокупность утверждений. В соот­ветствии с этим в центре оказываются эти реальные (подобно зданиям, построенным из кирпичей) физические объекты (ВИО), составляющие "ненаблюдаемую" сущность яв­ления. Вместо характерного для эмпирицистов утверждения, что "одно и то же множе­ство данных наблюдения совместимо с очень разными и взаимно несовместимыми тео­риями" [22. С. 53,75], здесь утверждается, что одной теории-модели (ВИО) соответству­ет множество различных явлений ("данных наблюдения"). Причем, поскольку набор ПИО, из которых состоят ВИО, очень ограничен (каждый раздел физики обычно со­держит 1-2 различных ПИО), то различные ВИО достаточно сильно отличаются друг от друга, и поэтому совпадение набора проявлений для разных моделей-теорий - ситуа­ция непродолжительная в рамках "ВИО-типа" работы ("нормальной науки"). В случае "ПИО-типа" работы, к которой мы вернемся ниже в связи с обсуждением "научной ре­волюции", длительное существование нескольких теорий, претендующих на описание одного круга явлений, возможно, если эти теории принадлежат соперничающим иссле­довательским программам Лакатоса или парадигмам Куна (а также в случае описаний с помощью феноменальных законов в "допарадигмальный" период).

Таким образом, в рамках "ВИО-типа" работы наша позиция совпадает с реалисти­ческой, поскольку модели имеют онтологический статус. Но наличие ПИО-типа ра­боты отличает ее от позиции "метафизического реализма" [17. С. 10-15], для которо­го онтологические сущности существуют независимо от человеческой культуры. В рамках ПИО-типа работы наша позиция может быть обозначена как "конструктив­ный рационализм". В основе этого конструктивного рационализма лежит описанная выше "галилеевская процедура". Вообще говоря, последняя может иметь и реалисти­ческую (платоновского типа) интерпретацию (тогда ПИО-подход останется в силе, но будет представлять позицию "реалистического рационализма"). Но в любом случае ПИО-подход принадлежит идущей от Г. Галилея (и отличающейся от декартовской) рационалистической традиции, а не бэконовской эмпирицистской.

В [11] продемонстрировано применение ПИО-подхода к основным разделам физики (наиболее яркие результаты получены при анализе оснований квантовой механики [11, 6]). В [11,12] показано, что аналогичным образом, но с другим составом элементов и дру­гим базовым процессом, можно описать синергетику и химию. Есть несколько разных ес­тественных наук, которые расходятся только на уровне наполнения соответствующих частей и блоков ПИО-подхода. Таким образом, в данном подходе выделяется несколько иерархических уровней различий: 1) уровень различных моделей-теорий внутри одного раздела науки; 2) уровень различных разделов науки в рамках одной науки ; 3) уровень

13 Близкое по духу утверждение есть у П. Фейерабенда, который говорит, что "научная теория несет свой
особый способ рассмотрения мира", а не есть лишь «удобная схема для упорядочения фактов... Можно даже
сказать, - продолжает он, - что "природа в тот или иной период времени представляет собой наше собственное создание в том смысле, что все свойства, приписываемые ей, сначала были изобретены нами, затем ис­пользованы для упорядочения окружающей среды. Как хорошо известно, этот всеохватывающий характер теоретических допущений наиболее ярко был подчеркнут Кантом...» И далее Фейерабенд высказывает "мысль о том, что наши теории полностью детерминируют наше представление о реальности" [22. С. 31,43].

14 В XVII-XVIII вв. новые разделы физики возникали из решения конкретных задач (описание падения
тела у Галилея, вывод Кеплеровских законов у Ньютона, то же можно сказать про гидродинамику Бернулли-
Эйлера), во второй половине XIX в. - из наведения порядка среди эмпирических законов (электродинамика,
статистическая физика), в начале XX в. в так называемой "неклассической" физике (теория относительности
и квантовая механика), - из решения парадоксов, возникающих при столкновении готовых "старых" разделов
физики (с использованием их моделей в качестве сырого материала для построения своих ПИО) [11].

94


разных естественных наук. Кроме того, есть еще 4-й уровень научной революции XVII в., породившей сами естественные науки.

^ Нормальная наука

Теперь обратимся к сравнению ПИО-модели науки с моделями Т. Куна и И. Лакатоса.

"Нормальная наука", которая противопоставляется понятию "научная революция", является исходным понятием у Куна [8]. Научная революция у него характеризует качественный скачок в развитии, нормальная наука - плавный рост: «Термин "нормальная наука" означает исследование, прочно опирающееся на одно или несколько прошлых научных достижений, которые в течение некоторого времени признаются определенным научным сообществом как основа для его дальнейшей практической деятельности...» [8. С. 34]. Эти "достижения" он называет "парадигмой"15. Вообще ядро куновской модели составляют четыре понятия: "парадигма", "сообщество", "нормальная наука" и "научная революция", которые задаются совместно неявным образом (подобно ПИО). Но кроме этого "ядра", Кун вводит ряд дополнительных пояснений и понятий: "аномалия", "кризис", "дисциплинарная матрица", свойства "кумулятивности" и "несоизмеримости", метафора "решения головоломок". Наши уточнения будут касаться некоторых из этих дополнительных понятий.

В нашей модели введено два типа идеальных объектов - "первичных" и "вторич­ных", обусловливающих наличие двух типов работы (фаз развития) в науке: по созда­нию новых ПИО ("ПИО-фаза") и по использованию уже имеющихся ПИО для моде­лирования-объяснения и моделирования-предсказания различных явлений или пост­роения картины мира путем создания ВИО ("ВИО-фаза"). "ВИО-фаза" очень похожа на куновскую "более глубокую разработку парадигмы", отвечающую "нор­мальной науке". Поэтому возникает естественное отождествление куновской "нор­мальной науки" с нашей "ВИО-фазой" развития раздела физики, а куновской "пара­дигмы" с нашим "ядром раздела науки". При этом куновскому «впечатлению, будто бы природу пытаются "втиснуть" в парадигму, как в заранее сколоченную коробку.., (а) явления, которые не вмещаются в эту коробку, часто, в сущности, вообще упускаются из виду» [8. С. 50], можно сопоставить типичное для "ВИО-типа" работы ограничение ("втискивание") моделирования явления рамками существующих ПИО.

Из этого сопоставления возникает ряд поправок и уточнений модели Куна, касающихся второстепенных (дополнительных) ее характеристик и вызывающих естественное и справедливое неприятие многими представителями естественных наук куновской картины "нормальной науки".

Во-первых, это касается метафоры "решение головоломок" для пояснения сути "нормальной науки". Следует указать на ее неадекватность. Из нашей модели для физики (и химии) видно, что ученые в рамках "нормальной науки" (при создании ВИО) занимаются не "решением головоломок" типа игры в восстановление разрезанных картинок (детские игры в пазлы), имеющим "гарантированное решение", как утверждал Кун [8. С. 67, 65], а составлением разнообразных моделей явлений из ПИО (напоминающим детские игры в конструктор, где из небольшого набора элементов-деталей собираются разнообразные конструкции). "Нормальная наука" - тоже творческий процесс, и ее результаты заслуженно оцениваются Нобелевскими премиями (недав-

15"Под парадигмами я подразумеваю признанные всеми научные достижения, которые в течение оп­ределенного времени дают научному сообществу модель постановки проблем и их решений..." [8. С. 17].

16 В истории науки эти фазы проявляются в споре конца XIX в. о том, в чем цель науки: "описывать" или "объяснять"?, а также в эйнштейновском делении теорий на "принципиальные" и "конструктивные". Однако в подавляющем большинстве работ по философии науки, по сути, с любой теорией работают так, как будто фазы создания не существует. Это связано с тем, что для нее нет места в "стандартном эмпирическом подхо-де". Непринятие П. Фейерабендом построений Т. Куна во многом связано с отсутствием у первого этого различения.

ний пример - Нобелевская премия 2003 г. по физике, присужденная за теорию сверхпроводимости, являющуюся ВИО в рамках квантовой механики).

Другим не вполне адекватным моментом является описание процесса обучения и освоения профессии. Куновское обучение по образцам, по-видимому, имеет место при обучении "ВИО-типу" работы - построению моделей явлений из ПИО, поскольку требуемый для этого навык схематизации явлений природы не формализован. Только к этой части работы в зрелых разделах физики применим обсуждаемый Куном "способ уподоблять задачу тем, с которыми он (ученый, студент. - АЛ.) уже встречался", "способность использовать решение задачи в качестве образца для отыскания аналогичных задач как объектов для применения одних и тех же научных законов и формул", "способ видения физических ситуаций", «"неявное знание", которое приобретается скорее практическим участием в научном исследовании, чем усвоением правил, регулирующих научную деятельность» [8. С. 243, 244].

Но для случаев, когда "парадигмы определяют большие области опыта" типа теории относительности, т.е. раздел науки, утверждение Куна, что основные понятия и законы для ученых существуют лишь в единстве с примерами их применения [8. С. 76-77], неверно. Основные понятия и законы физики, содержащиеся в данном разделе физики, можно выделить из анализа оснований данного раздела, а не из примеров деятельности представителей соответствующего сообщества. Так, при изложении и усвоении стандартных разделов теоретической физики (в современных серьезных учебниках и монографиях по теоретической физике) две фазы - изложение оснований (хотя и не в такой чистой форме, как ЯРН в [11]) и их использование в виде построения моделей явлений - достаточно разведены (и это разведение можно довести до конца). Сопоставление парадигмы с ЯРН соответствующего раздела физики17 дает четкое описание парадигмы (во всяком случае, ее основной части) для раздела физики.

Обратимся теперь к модели исследовательских программ И. Лакатоса, которая "включает в себя конвенционально принятое (и поэтому неопровержимое) "жесткое ядро" (система утверждений, защищаемая отрицательной эвристикой. -АЛ.) и "позитивную эвристику", которая определяет проблемы для исследования, выделяет защитный пояс вспомогательных гипотез", который меняется с целью держать удар со стороны проверок и аномалий [8. С. 471].

Если сравнить лакатосовскую модель с куновской, то "нормальную науку" Куна естественно соотнести с развитием теорий в рамках одной "исследовательской программы".

Из сравнения лакатосовской модели с нашей "ПИО-моделью" напрашивается сопоставление "твердого ядра" с ЯРН, а "защитного пояса" с моделями-теориями явлений, составленными из ПИО. Лакатосовскому изменению гипотез "защитного пояса" в этом случае отвечает изменение "моделей-теорий" явлений (моделей-предсказаний и моделей-объяснений).

Это сопоставление позволяет рассмотреть на материале истории физики справедливость лакатосовского утверждения: «То, что он (Кун) называет "нормальной наукой", на самом деле есть не что иное, как исследовательская программа, захватившая монополию. В действительности же исследовательские программы пользуются полной монополией очень редко, к тому же очень недолго» [9. С. 348]. Однако если брать такие крупные исследовательские программы, как разделы физики, то на этом уровне, как правило, исследовательские программы действительно "пользуются полной монополией" и кунов-ская модель "нормальной науки", с приведенными выше замечаниями, работает.

17 Правомерность подобного сопоставления подтверждает то, что в этом случае куновская парадигма включает как теоретические, так и нетеоретические элементы - в нее входит "сеть предписаний", вклю­чающая инструментальные предписания [8. С. 71], которые следует сопоставить с операциональной частью ЯРН. Впрочем, у Куна (и у Лакатоса) нет четкого различения уровня раздела физики и уровня от­дельных теорий внутри раздела физики.

96


Теперь попробуем посмотреть с помощью приведенных выше понятий ньютонов-скую программу для планетарной системы в виде последовательности решенных за-дач: "планетарной системы с фиксированным точечным центром - Солнцем"; системы, "в которой и Солнце, и планеты вращались вокруг общего центра масс"; системы 'для большого числа планет, так, как. если бы существовали только гелиоцентрические и не было никаких межпланетных сил притяжения"; системы, в которой "Солнце и планеты были уже не точечными массами, а массивными сферами" [9. С, 326-327]. Этот пример Лакатос называет "ньютоновской программой", которую, по его мнению, "можно изложить в такой формуле: "Планеты - это вращающиеся волчки приблизительно сферической формы, притягивающиеся друг к другу". Эта программа привязана к определенному явлению - движению планет вокруг Солнца. Попытки создать все более точную модель-теорию этого явления порождают линейную последовательность теорий (вообще говоря, бесконечную), в которой, по его мнению, "п + 1-й вариант программы (т.е. модели-теории. -Л JI.) является отрицанием n-го варианта" [9. С. 328].

Для нас ЯРН теория тяготения Ньютона состоит из ЯРН механики Ньютона, к которой добавлена сила тяготения, описываемая знаменитым законом всемирного тяготения. Из отвечающих этому разделу физики ПИО (механических частиц, обладающих массой и действующих друг на друга согласно закону всемирного тяготения) строятся различные модели всевозможных явлений, т.е. теории этих явлений. Порождение этих моделей определяет рост данного раздела физики и отвечает позитивной эвристике Лакатоса, ответственной за успешные предсказания, обеспечивающие "прогрессивный сдвиг проблем". Приведенный выше пример - результат "ВИО-типа" работы, т.е. построение ВИО из существующих ПИО. При этом "классический пример успешной исследовательской программы - теория тяготения Ньютона" может содержать и другие последовательности теорий Т1, Т2, Т3,… скажем, про Сатурн и его кольца.

Таким образом, крупная исследовательская программа уровня раздела физики будет порождать не одну, а множество линейных последовательностей теорий, каждую из которых можно представить (рассматривать) как более мелкую исследовательскую программу, вложенную в более крупную. Исследовательская программа может состо­ять более чем из одной линейной последовательности теорий.

^ Научные революции

Теперь обратимся к анализу куновского понятия "научная революция". Из пол­ченного выше сопоставления ЯРН и парадигмы естественно следует, что куновская научная революция, суть которой составляет переход к новой парадигме, в нашем случае отвечает возникновению нового ЯРН (и соответственно нового раздела науки и новых ПИО), переходу от старого раздела физики (скажем, классической механики) к новому (скажем, теории относительности или квантовой механике). С помощью этого сопоставления мы хотим обсудить ряд аспектов понятия несоизмеримости.

По отношению к различным разделам физики и их ЯРН справедливы многие утверждения Куна (и Фейерабенда), раскрывающие понятие "несоизмеримость": у этих разделов разный перечень проблем, которые должны быть разрешены, они содержат разные базовые определения, они отвечают разным гештальтам