Методология научного познания - [53]

Гипотеза 1: g = d² S/dt, из которой интегрированием получается гипотеза 2-го уровня о том, что скорость падающего тела пропорциональна времени падения.

Гипотеза 2: v = dS/dt, из которой последовательным интегрированием вытекает гипотеза 3-го уровня о том, что путь, пройденный падающим телом, пропорционален квадрату времени падения.

Гипотеза 3: S = gt²/2 + S₀, из который можно получить неограниченное число частных случаев. Так, рассматривая путь (в м) за 1, 2, 3 с и т. д., можно получить следующие гипотезы:

гипотеза 4: S₁ = g 2 = 4,9;

гипотеза 5: S₂ = g 4/2 = 19,6;

гипотеза 6: S₃ = g 9/2 = 44,1.

Все перечисленные гипотезы имеют низший уровень абстрактности, и поэтому их можно непосредственно проверить на опыте. Именно подтверждение таких гипотез заставило Галилея поверить в гипотезу наивысшего уровня абстрактности. Таким образом, здесь перед нами налицо все характерные особенности сравнительно простой гипотетико-дедуктивной системы. Каждая из последовательно рассматриваемых гипотез (1, 2, 3) имеет более низкий уровень абстрактности, чем предыдущая. Поэтому каждая из последующих гипотез может быть выведена из предыдущей с помощью чисто логико-математических методов. Наконец, вся система гипотез строится с таким расчетом, чтобы обеспечить проверку гипотез самого низкого уровня непосредственно на опыте с помощью соответствующих эмпирических измерений переменных величин, фигурирующих в гипотезе.

В сочинениях Галилея можно встретить и другие простые примеры гипотетико-дедуктивных систем, состоящих из трех-четырех гипотез соответствующего уровня. Но такие системы характерны для этапа возникновения и становления науки, когда она еще только складывается как теоретическая система путем обобщения и систематизации первоначально накопленной эмпирической информации.

Значение гипотетико-дедуктивного метода возрастает при организации научного знания в сформировавшихся и особенно в развитых отраслях естествознания. Здесь речь идет не просто о группе дедуктивной связи гипотез, а о целой системе предположений, допущений, обобщений, эмпирических и теоретических законов и принципов. Поскольку все они в итоге опираются на твердо установленные, действительные факты, но в то же время выходят за их рамки, постольку их можно, а с логической точки зрения и необходимо, рассматривать как гипотезы. Правда, степень их подтверждения неодинакова: простые обобщения и даже эмпирические законы имеют меньшую степень правдоподобия, чем законы теоретические и тем более системы теоретических законов, составляющие ядро развитой научной теории.

В принципе любые теоретические утверждения и системы в опытных и фактуальных науках, начиная от эмпирических утверждений и заканчивая теориями, представляют собой гипотезы. Поскольку они рассматриваются не обособленно, а в логической взаимосвязи друг с другом, то степень их правдоподобия бывает настолько высока, что приближается к практической достоверности. Именно поэтому, например, законы классической механики казались на протяжении двух столетий незыблемыми, абсолютными законами природы. Такой характер придала им гипотетико-дедуктивная система, созданная для механики И. Ньютоном. В знаменитых «Математических началах натуральной философии» он начинает изложение своей системы с определения исходных понятий механики и трех основных законов движения. Важнейшим из них служит 2-й закон, устанавливающий, что «изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует»[65].

Математически он выражается формулой:

F = d(mv)/dt,

где F — сила; m — масса; v — скорость.

Считая массу постоянной, можно получить формулу, связывающую силу с ускорением:

F = m dv/dt = m • а,

где а — ускорение.

Из этого и двух других основных законов механики можно вывести ранее открытый Галилеем закон свободного падения, а добавив к ним закон всемирного тяготения, — еще и закон Кеплера о движении планет.

Роль Ньютона в разработке гипотетико-дедуктивного метода и построении на его основе классической механики трудно переоценить. До возникновения теории относительности принципы, выдвинутые Ньютоном, считались непререкаемыми истинами. Обычно вклад Ньютона в развитие гипотетико-дедуктивного метода сравнивают с достижениями Евклида, который применил аксиоматический метод для построения элементарной геометрии. Тем более сам Ньютон говорил, что в построении своей механики он следовал античным традициям ясности и точности изложения.

Современные исследователи творчества Ньютона рассматривают его метод как метод принципов, который он выразил следующим образом: «Вывести два или три общих принципа движения из явлений и после этого изложить, каким образом свойства и действия всех телесных вещей вытекают из этих явных принципов, было бы очень важным шагом в философии, хотя бы причины этих принципов и не были еще открыты»[66].

Нахождение и правильная формулировка таких принципов составляют труднейший и важнейший этап создания научной теории, в котором наряду с теоретическим анализом и синтезом весьма существенную роль играют воображение и интуиция, не говоря уже о таланте и опыте ученого. Разумеется, такой поиск принципов предполагает широкое использование гипотез самого различного характера: от индуктивных обобщений отдельных случаев и до универсальных гипотез типа принципов Ньютона. Иногда в литературе по истории и методологии науки можно встретить утверждения, что Ньютон был противником использования гипотез в науке, в доказательство чего приводят его известное заявление: