Подтверждение и опровержение гипотез

⇐ ПредыдущаяСтр 26 из 32Следующая ⇒

Гипотезы создаются как средства решения возникающих в науке проблем. Их следует отличать от простых догадок и предположений. Заключения гипотез имеют лишь вероятный характер. Это предопределило настороженное отношение к ним на протяжении долгого периода науки. Античная философия исключала гипотетические рассуждения из области достоверного знания («эпистеме»), и причисляла их к мнениям («доксе»). В Возрождение и Новое время к гипотезам относили натурфилософские предположения и спекулятивные построения. Во многом негативное отношение к гипотезе тормозилось вследствие широкого распространения эмпирических и позитивистских взглядов. В лучшем случае гипотезы рассматривались как временное средство исследования. Сторонники логического эмпиризма уже в XX веке выдвинули программу редукции теоретических терминов к эмпирическим, то есть они считали надежным эмпирический базис науки. С их точки зрения все утверждения науки должны быть верифицированы. Все, что не допускает эмпирической проверки, является ошибкой. На этом основании ими всячески принижался гипотетический характер научного знания. Конечно, данная программа оказалась несостоятельной. Тем не менее, все это позволило более четко сформулировать определенные критерии научности, среди которых важнейшим является проверяемость.

Требования, предъявляемые к научным гипотезам. Необходимость объяснения фактов зачастую предполагает существование множество различных гипотез. Это предполагает отбор из множества выдвинутых гипотез тех, которые можно подвергнуть исследованию и проверке. Формулировка требований помогает сделать выбор между гипотезами с различной объяснительной и предсказательной силой.

1. Релевантность гипотезы. Термин «релевантный» (от англ. relevant – уместный, относящийся к делу) характеризует отношение к фактам. Если факты способны подтвердить или опровергнуть гипотезу, то она считается релевантной к ним.

2. Проверяемость гипотезы. В эмпирических науках это требование связывали с возможностью сопоставления следствий гипотезы с результатами наблюдений или экспериментов. В современной методологии, речь идти о принципиальной возможности такой проверки. Дело в том, что прогресс в научном исследовании, с одной стороны, ведет к выдвижению более абстрактных гипотез, содержащих все большее количество ненаблюдаемых объектов, а с другой – к совершенствованию экспериментальной техники. В силу этого следует осторожно относится к понятию «непроверяемая гипотеза». Различают три рода непроверяемых гипотез. Во-первых, принципиально непроверяемыми являются гипотезы, структура которых не допускает проверки с помощью возможных фактов или же когда они создаются специально для оправдания данной гипотезы (ad hoc гипотезы). Во-вторых, универсальные математические и философские гипотезы не допускают эмпирической проверки их следствий. В-третьих, следствия некоторых гипотез нельзя проверить существующими в данный период времени средствами наблюдений и экспериментов. Поэтому в науке существуют некоторые гипотезы, которые в данный период времени невозможно проверить, потому что либо из них невозможно вывести эмпирически проверяемые следствия, либо нельзя точно измерить соответствующие эффекты.

3. Совместимость гипотез с существующим научным знанием. Это требование вытекает из принципа преемственности в развитии научного знания. Научное знание представляет собой определенную логически связанную систему. В силу этого отдельная гипотеза не должна противоречить обоснованному теоретическому знанию. Достаточно хорошо проверенная и обоснованная гипотеза должна войти в качестве элемента существующей научной парадигмы. Только гипотезы, приводящие к революционным изменениям в науке, оказываются несовместимыми с существовавшим прежде научным знанием.

4. Объяснительная и предсказательная сила гипотез. Объяснительная сила гипотезы выражается в количестве дедуктивных следствий, которое можно из нее вывести. Большей объяснительной силой обладает та гипотеза, из которой выводится большее количество следствий, подтверждаемых фактами. Предсказательная сила гипотезы выражается посредством количества предсказаний, которые можно из нее вывести. Хотя логическая структура предсказания совпадает со структурой объяснения, методологически они отличаются друг от друга: во-первых, объяснение имеет дело с существующим, а предсказание – с тем, что может произойти или нет; во-вторых, оценка предсказаний всегда носит вероятностный характер, следовательно, и сравнение гипотез по предсказательной силе осуществляется вероятностными методами.

5. Критерий простоты гипотез. В истории науки не раз бывали случаи, когда две конкурирующие гипотезы удовлетворяли всем перечисленным требованиям. Тем не менее только одна из них оказывалась приемлемой именно в силу своей простоты. Понятие простоты рассматривается в науке с интерсубъективной точки зрения и содержит три различных смысла: во-первых, одна гипотеза проще другой, если она содержит меньшее число исходных посылок для вывода следствий (принцип бритвы Оккама); во-вторых, простота связана с общностью гипотезы и определяется глубиной ее содержания и существенным характером исследуемых свойств; в-третьих, в естественных науках, где используется математический аппарат, простота гипотезы сопровождаются усложнением ее математического аппарата.

Эвристические принципы поиска гипотез. Процесс генерирования новых научных идей и гипотез не поддается алгоритмизации и точному логическому анализу. Однако это не исключает использования логических и методологических средств и приемов для целенаправленного и организованного поиска.

В период формирования и становления опытного естествознания большие надежды возлагались на индукцию как единственный способ рассуждения, направленный на получение общих заключений из частных фактов наблюдений и экспериментов. Однако, попытка построить новый метод мышления, в котором научные истины получались бы по канонам индуктивной логики, оказалась утопией. С помощью методов научной индукции можно установить лишь простейшие причинные зависимости между эмпирически наблюдаемыми явлениями и их свойствами. В то же время, индукция, аналогия и статистика, играют важную эвристическую роль в науке, помогая приблизиться к истине.

Идея о концептуализации эмпирических фактов получила разработку в идее Ч.С. Пирса об абдуктивных умозаключениях. Он поставил перед собой цель – найти эвристические методы поиска гипотез, наилучшим образом объясняющих эмпирические факты. От индуктивного подхода он отказался потому, что этот метод не обращает никакого внимание на имеющиеся эмпирические данные. Однако, тщательный логический и теоретический их анализ дает возможность выявить связь между ними и зафиксировать ее в понятиях. Такой анализ оказывается важнее, так как он, во-первых, раскрывает определенное единство между фактами и, во-вторых, помогает сформулировать пробную теоретическую гипотезу, объясняющую эти факты. Дедуктивные следствия из этой гипотезы могут натолкнуть на поиск других фактов, подтверждаемых и объясняемых ею. Если обнаружится расхождение между фактами и объясняющей гипотезой, то выдвигается новая гипотеза. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет найдена гипотеза, наилучшим образом объясняющая все имеющиеся факты. Таким образом, в абдуктивное рассуждение предполагает использование таких логических операций, как образование понятий при анализе фактов, дедукция – при выводе логических следствий из гипотезы и индукция – при оценке и подтверждении фактов. Степень надежности абдуктивных рассуждений выше индуктивных обобщений. Из всего изложенного выше следует, что недедуктивные рассуждения (абдукция, аналогия, индукция и статистика), заключения которых вероятны в той или иной степени, представляют собой эвристические методы поиска истины, ориентирующиеся на логику. Поэтому они имеют дело с формой, чем с содержанием рассуждений. Конкретное содержание рассуждений меняется от одной науки к другой.

Для математического естествознания наиболее распространенным является принцип соответствия. Исходные понятия и посылки двух родственных гипотез или теорий определенным образом соответствуют друг другу. В качестве эвристического средства научного поиска может использоваться мысленный эксперимент, который дает возможность отвлечься от ряда несущественных особенностей реальных процессов и явлений.

Однако, все рассмотренные выше приемы и способы эвристического поиска не гарантируют построения истинной гипотезы. Их использование позволяет лишь облегчть, систематизировать и организовать поиск истины. Окончательный же ответ на вопрос об истинности гипотезы дает ее эмпирическая проверка.

Проверка научных гипотез. Существуют две формы проверки гипотезы.

1. В случае подтверждения гипотезы имеют следующий вид:

или

где H – гипотеза; E – свидетельство, подтверждающее гипотезу; – вероятность гипотезы H на основе свидетельства E. Подтверждение следствия гипотезы имеет не окончательный, а относительный характер, так как не исключается возможность обнаружения другого свидетельства или факта. который может опровергнуть гипотезу. Именно поэтому рассматриваемая схема не является логическим законом.

2. Опровержение гипотезы имеет следующий вид:

или

С логической точки зрения опровержение гипотезы имеет окончательный характер, поэтому ложная гипотеза отбрасывается. В силу этого, данная схема является законом логики.

Исследование и проверка гипотез не могут рассматриваться в качестве окончательной цели науки. Они представляют собой лишь путь к открытию законов, так как гипотезы наиболее общего характера, прошедшие тщательную проверку и обоснование, становятся законами.

Общая характеристика теорий

8.5.1 Понятие и структура научной теории

Научная теория представляет собой систему первоначальных понятий и основных законов, из которых могут быть образованы все другие ее понятия, а из основных законов логически выведены остальные, частные, законы и утверждения данной предметной области. Данное определение теории дано с точки зрения ее структуры. В математических теориях основные законы именуются аксиомами, а частные – теоремами. При таком подходе, теория появляется как результат поиска простейших эмпирических законов, а затем теоретических законов большей степени общности. В завершенной форме теория представляет собой единую, целостную систему знания, элементы которой связаны логическими отношениями.

Теоретическая деятельность концентрируется вокруг взаимосвязанных, целостных их систем понятий и суждений. Такие системы знания и называют зачастую научными теориями. Конечной целью рационального познания является построение единой концептуальной системы, с помощью которой достигается более адекватное и полное отображение определенной области действительности. С помощью теории достигается более адекватное и полное отображение определенной области действительности.

Иногда теорию противопоставляют эмпирическому (опытному) знанию на том основании, что ее утверждения и результаты имеют гипотетический характер. Такое противостояние оказывается несостоятельным по нескольким причинам. Во-первых, «чистых» восприятий, не связанных с определенным категориальным аппаратом не существует. Во-вторых, эмпирическое познание помогает раскрыть лишь непосредственно наблюдаемые свойства предметов и явлений. Для раскрытия существенных свойств и отношений, выявления закономерностей явлений, событий и действий необходимо обращение к теоретическому познанию, что предполагает образование абстрактных понятий, выдвижение гипотез, построение моделей, а также использование иных средств и методов рационально-теоретического знания.

Существуют две противоположные точки зрения относительно места теоретического знания в процессе научного исследования. Сторонники феноменализма, радикального эмпиризма, бихевиоризма и позитивизма отстаивают идею о том, что единственно надежными являются данные опыта или даже результаты непосредственных чувственных данных. Логические позитивисты полагали, что единственно надежными и достоверными являются только результаты наблюдений и экспериментов, которые фиксируются в протокольных предложениях, и составляют исходный базис знания. Теория рассматривается ими как вспомогательное построение. Руководствуясь этой концепцией, они ввели различие между языком «чистого» наблюдения и языком теории. При этом теоретические понятия и высказывания сводились ими к эмпирическим обобщениям и суждениям.

Противоположная точка зрения основывается на убеждении в том, что единственно достоверным является знание, выступающее в форме теории. Теория в этом случае определяется как форма достоверного научного знания о некоторой совокупности объектов и «в этом смысле теория... противопоставляется эмпирическому знанию; содержащееся в ней научное знание обеспечивается получением этого знания в соответствии с существующими научными стандартами и выражается в его внутренней непротиворечивости, реализации его проверки на истинность и т.д.». Такое противопоставление теории и эмпирического знания не правомерно, так как и теоретическое, и эмпирическое знание имеют правдоподобный и вероятностный характер. Однако, благодаря дедуктивной логической связи между суждениями и законами заключения теории имеет более правдоподобный характер.

Резюмирую все вышесказанное можно сформулировать следующие выводы: 1) рассматривая теорию как форму рациональной, системной деятельности, ее четко отделяют от практической деятельности; 2) характеризуя теорию как рациональную форму познания, ее противопоставляют эмпирическому знанию, непосредственно связанному с чувственно-практической деятельностью (такое противопоставление носит относительный характер, ибо происходит в рамках разграничения категорий рационального и чувственного познания); 3) системность всего знания, включенного в состав теории, придает ей необходимые целостность и единство.

Таким образом, теорию можно логически определить как концептуальную систему, элементами которой служат понятия и суждения различной степени общности (обобщения, гипотезы, законы и принципы). Все структурные элементы теории связаны между собой двумя видами логических отношений. К первому относятся определения, посредством которых вторичные понятия определяются через первичные, исходные, основные понятия теории. Ко второму виду принадлежит отношение дедукции, с помощью которой из аксиом, основных законов или принципов теории логически выводятся теоремы, производные законы и другие утверждения.

Таким образом, структура теории включает:

1) эмпирический базис – основные факты и данные, а также результаты их простейшей логико-математической обработки;

2) теоретический базис – основные допущения, аксиомы, постулаты, фундаментальные законы и принципы;

3) логический аппарат – правила определения вторичных понятий и логические правила вывода следствий (или теорем) из аксиом, а также производных, или неосновных, законов из фундаментальных законов;

4) потенциально допустимые следствия и утверждения теории.

Однако, в теориях разного типа и находящихся на различных ступенях развития не все эти элементы представлены в такой отчетливой форме. Информативное содержание теории меняется в зависимости от обнаружения новых фактов и открытия ранее неизвестных законов.

8.5.2 Классификация научных теорий

Научные теории являются весьма разнообразными как по предмету исследования, так и по глубине раскрытия сущности изучаемых явлений. В силу этого оказывается затруднительным построение универсальной классификации научных теорий. Наиболее приемлемым является такой подход к классификации и структуре теорий, при котором учитываются определенные общие их особенности по уровню абстрактности, глубине проникновения в сущность изучаемых явлений, информативности, точности предсказаний, структуре и функциям в познании.

Классификация теорий по предмету исследования. Все научные теории могут классифицироваться прежде всего по предмету исследования, т.е. той области действительного мира, которую они изучают. По этому основанию мы различаем, с одной стороны, теории, отображающие объективные свойства и закономерности окружающего нас мира (физические, биологические, социальные и др.), с другой стороны, теории, которые ставят своей целью изучение субъективной реальности, т.е. мира нашего сознания, чувств, эмоций, мыслей, идей (психология, педагогика и др.).

Феноменологические и нефеноменологические теории. Данная классификация основывается на глубине раскрытия специфических особенностей и закономерностей изучаемых процессов. Научное познание обычно начинается с изучения наблюдаемых свойств и отношений явлений. Глубина познания в феноменологических теориях не идет дальше сферы явлений, отсюда и их название – феноменологические (от древнегр. phainomen – явление). Однако, от изучения явлений наука переходит к раскрытию их сущности, внутреннего механизма, управляющего явлениями, а тем самым и к более полному и глубокому их объяснению.

Феноменологические теории отождествляют с эмпирическими теориями, потому что они, во-первых, опираются на опыт и наблюдения, во-вторых, не вводят ненаблюдаемые объекты и не прибегают к сильным абстракциям, идеализациям и основанным на них теоретическим понятиям. Нефеноменологические теории стремятся объяснить наблюдаемые явления с помощью ненаблюдаемых объектов. Переход от феноменологических теорий к нефеноменологическим (объяснительным) характеризует уровень развития науки, ее теоретическую зрелость. При этом следует помнить о том, что даже в феноменологических теориях не обходятся без определенных абстракций, идеализаций и теоретических представлений. Между описательными (феноменологическими) теориями и теориями объяснительными (нефеноменологическими), существует необходимая и преемственная связь, которая отражает развитие научной мысли от непосредственного познания наблюдаемых свойств и отношений явлений и процессов – к раскрытию их сущности посредством ненаблюдаемых объектов, от простого описания – к объяснению, от опыта – к теории.

Изучение новых явлений всегда начинается с обнаружения и анализа относящихся к ним фактов, установления логических связей между ними, попытки объяснить их с помощью эмпирических обобщений и законов. Стремление к логической систематизации всей накопленной эмпирической информации и приводит к построению феноменологических теорий. При этом, во всех случаях, когда не существует развитой объяснительной теории или нет необходимости в раскрытии механизма изучаемых явлений, феноменологические теории являются весьма важным и простым средством исследования.

Детерминистические и стохастические теории. Основанием данного деления теорий является точность осуществляемых предсказаний. Детерминистические теории обеспечивают достоверные предсказания, стохастические – лишь вероятностные. Данные теории нельзя противопоставлять друг другу, так как окружающий нас мир не является ни полностью детерминированным, ни целиком неопределенным и случайным. В силу этого детерминистические и стохастические теории взаимно дополняют друг друга.

Формальные и содержательные теории. По данному признаку все теории подразделяются на две группы. Первые исследуют общую структуру, или форму, изучаемых объектов, вторые – содержание предметов и процессов. Наибольшее распространение формальные теории получили в математике и логике. Современная логика (которая также именуется «математической» и «символической») по своей общности и абстрактности отличается от классической аристотелевской логики именно своей отвлеченностью и широтой применения символики и математических методов.

Позитивные и нормативные теории. Они различаются по своему подходу к явлениям. В современных социальных науках принято различать позитивный и нормативный подходы. В силу этого, позитивными называются теории, в которых делаются утверждения, относящиеся к фактическому состоянию дел в мире. Они могут оказаться как истинными, так и ложными. Нормативные теории всегда предполагают определенную оценку, которая учитывает ценностные ориентации ученого, его взгляды и мировоззрение. Оценки, нормы поведения, действия и т.п. не поддаются анализу с помощью фактов, и поэтому нормативные теории не могут рассматриваться ни как истинные, ни как ложные. Безусловно, данное подразделение теорий весьма условно, так как на практическом уровне избежать оценок вряд ли возможно. Задача позитивной теории состоит в том, чтобы установить законы, принципы и правила, руководствуясь которыми можно наиболее эффективно решить поставленную задачу. Нормативные теории используют результаты исследований, полученные в позитивной теории, но требуют определенной их оценки. Избежать таких оценок невозможно, так как при выборе гипотез, подборе фактов для их проверки, построении моделей всегда приходится опираться на субъективные мнения, критерии и нормы выбора.

Микро- и макротеории. Такая классификация широко используется в физике и других точных науках, а также в экономике. В физике к микротеориям относят теории, которые исследуют взаимодействия микрочастиц материи. В отличие от них классическая механика, электродинамика, термодинамика и др. являются макротеориями. В экономике к микротеориям (микроэкономическим теориям) относят теории, охватывающие деятельность отдельных домохозяйств, предприятий, фирм и компаний, которые по своей сути составляют отдельные элементы экономической системы страны. Макротеория изучает деятельность экономической системы в рамках государства в целом.

8.5.3 Функции научной теории

Все многообразие функций, которые теории могут выполнять в пределах тех или иных научных дисциплин можно свести к трем основным:

1. Теория должна анализировать, классифицировать и систематизировать многочисленные факты и фрагменты научных знаний. В этих целях она приводит факты в логическую взаимосвязь, стремится вывести их по дедуктивным правилам из общих посылок, которыми служат аксиомы, основные эмпирические и теоретические законы науки.

2. Теория с ее понятиями и законами служит для истолкования, объяснения и понимания конкретных фактов действительности. Факты необходимо осмыслить и истолковать с помощью теории. Объяснение представляет собой дедуктивный вывод факта из закона, теории или, в крайнем случае, из эмпирического обобщения. Иначе говоря, чтобы объяснить факт, надо подвести его под некоторую общую посылку, из которой он выводится как логическое следствие. Ясно, что убедительность объяснения будет зависеть от характера посылок.

3. Теория помогает предсказывать новые результаты и тем самым прогнозирует будущее развитие событий. Эта ее функция является наиболее ценной с практической и научной точки зрения. Теоретическое знание превращается в реальную силу тогда, когда дает возможность предвидеть будущее. Теории, опирающиеся на законы, позволяющие выразить связи между явлениями в точной количественной форме, дают более надежные предсказания, чем дескриптивные, описательные, теории.

Содержание практических занятий

⇐ Предыдущая 21 22 23 24 252627 28 29 30 Следующая ⇒