Что такое наука, и как она работает - [19]

Итак, в случае города в Арканзасе, сколько различных гипотез согласуются с данными о высоких показателях заболеваемости раком? Ответ в том, что их существует бесконечное количество, ограниченное только воображением мыслителя.

1. В городском водопроводе присутствует канцероген, вызывающий рак.

2. Горожане заражены вирусом, вызывающим рак.

3. Генетическая мутация, вызывающая рак, встречается в семьях этого города чаще, чем в других местах.

4. В озоновом слое над этим городом образовалась дыра, в результате чего граждане подвергаются большему воздействию ультрафиолетового солнечного света, вызывающего рак.

5. Через город проходят линии высокого напряжения, вызывающие рак.

6. Крупные месторождения магнитной породы возле города вызывают рак.

7. Сочетание токсинов и магнитного поля вызывает рак.

8. В рыбе, живущей в близлежащем озере, содержится токсин, и употребление этой рыбы в пищу вызывает рак.

9. Правительство проводит над детьми города тайные радиационные эксперименты.

10. Космические пришельцы похищают детей и имплантируют им зонды, вызывающие рак.

11. Аморальное поведение родителей детей в прошлом привело к плохой карме и раку.

12. Бог наказывает город.

Здесь мы видим фундаментальную проблему ретродукции и всего мышления, основанного на гипотезах. Для любого наблюдения существует бесконечное количество гипотез, каждая из которых в равной степени приведет к тому, что мы наблюдаем. Это не означает, что все возможные гипотезы одинаково согласуются с данными — многие вещи просто не приводят к тому, что мы наблюдали, и не учитываются. Но для гипотез, которые привели бы к наблюдаемым явлениям, нет предела. Ваш сосед может быть шутником, который засыпал землю снегом, поэтому прошлой ночью снега не было; кто-то другой мог подъехать к дому на такой же машине, как у вашей жены, и, следовательно, вашей жены нет дома; незнакомец мог взломать электронную почту вашего друга и отправить вам сообщение от его имени.

Другой способ понять проблему обоснования причины — это математическое представление. Например, можно задать математическое уравнение x + y = z. Если сказать, что x = 10 и y = 20, то можно сделать вывод, что z = 30, и это единственный ответ, который удовлетворяет уравнению[35].

В отличие от этого, ретродукция начинается с результата, поскольку она основана на наблюдении за миром природы. Другими словами, мы знаем ответ, потому что наблюдали его в окружающем мире, и стремимся определить причину или причины. Таким образом, процесс ретродукции начинается с уравнения x + y = 30.

Что ж, это легко решить. Например, 10 + 20 = 30. Это совершенно правильное решение уравнения, где x = 10 и y = 20, что приводит к значению z, равному 30. Однако 5 + 25 = 30 является столь же допустимым решением, как и 1 + 29 = 30. Учитывая отрицательные числа и десятичные дроби, легко увидеть, что существует бесконечное количество математических решений этой задачи, и все они одинаково верны.

Это первый серьезный недостаток ретродукции и, по сути, всех рассуждений о причинности — для каждого объяснения наблюдаемого явления существует бесконечное количество альтернативных объяснений, которые в равной степени согласуются с имеющимися данными. Разумеется, вы можете исключить недопустимые ретродукции (например, x = 20, y = 20, потому что в этом случае x + y не равно 30); однако после исключения недопустимых ретродукций все равно остается бесконечное количество допустимых. Используя ретродукцию, нельзя сказать, какие из всех допустимых ретродукций являются (или не являются) допустимыми причинами. С помощью одних только рассуждений невозможно оценить вероятность того, что постулируемая сущность является причинной.

Сочетание индукции, дедукции и ретродукции

Определив концепции индукции, дедукции и ретродукции, можно свести их в систему, называемую гипотетико-дедуктивизмом или гипотетико-дедуктивным мышлением (ГДМ; рис. 2.2). ГДМ применяется для описания мыслительного процесса в качестве модели того, как работает наука. Этот процесс состоит из наблюдения фактов о мире природы и выработки ретродуктивных гипотез (касаемо причин), из которых можно вывести наблюдения. В этом случае часть «гипотетико-» обозначает ретродукцию, поскольку она приводит к гипотезам относительно причин наблюдаемых явлений. Слово «дедуктивизм» означает, что нужно уметь выводить наблюдение из ретродуктивной причины. Следует отметить, что многие гипотезы имеют вероятностную или статистическую взаимосвязь между ретродуктивной причиной и последующим явлением. В таких случаях, поскольку речь идет только о большей вероятности возникновения явления (например, в примере с раком, который обсуждался ранее), нет уверенности в том, что явление рака произойдет, — по сути, это не дедукция в традиционном смысле. Тем не менее увеличение вероятности предсказуемо, и в остальной части книги я буду использовать ГДМ, чтобы привести примеры подобного рода.

Рис. 2.2. Гипотетико-дедуктивная модель научного исследования

ГДМ включает дополнительный шаг, который возник как попытка устранить ошибку обоснования гипотезы следствием; другими словами, чтобы сузить количество возможных причин наблюдаемого эффекта. Этот шаг заключается в использовании дедукции (или статистического вывода в случае вероятностных гипотез) для получения дополнительных предсказаний, которые еще не были проверены (например, никаких наблюдений или попыток наблюдения еще не было; рис. 2.2D). Важность этого дополнительного пункта нельзя переоценить, поскольку он дает ответ на проблему обоснования гипотезы (хотя и несовершенный). Если новые явления, которые можно предсказать на основе ретродуктивной причины, не наблюдаются, то эта причина больше не является приемлемой ретродукцией, поскольку ее наличие не ведет к наблюдаемым явлениям. Хотя все ретродуктивные гипотезы могут предсказывать первоначальное наблюдение или наблюдения, разные гипотезы в конечном итоге приводят по крайней мере к некоторым различиям в предсказаниях, позволяющих сократить количество гипотез