В жизни всё не так, как на "самом деле".
(с) Станислав Ежи Лец
В каком-то смысле это вольный пересказ самой статьи. Здесь я вкратце перескажу, что такое инструментализм, что такое эссенциализм и какова точка Поппера на этот счёт. Начну же я с того, где лично я впервые встретился с инструменталистской философией.
Строго говоря произошло это в 10 классе, когда от учителя физики я узнал, что "на самом деле" электрон не вращается вокруг ядра, а "размазан по всей орбите". Это вовсе не частица, а волна. При измерении положения электрона существует лишь вероятность что он будет локализован в определённом месте. Более того, эта картина не является следствием несовершенства теории, т.е. не из-за недостатка теории, а именно так есть "на самом деле"...
Ниже есть продолжение.
Как известно, одно из следствий квантовой механики состоит в отсутствии классического детерминизма. Это тема сама по себе очень увлекательна, она обсуждалась ещё в знаменитом споре Бора с Эйнштейном, но тут я бы хотел оставить её в стороне. Как известно, у квантовой физики, есть проблема её физической интерпретации. К примеру, в общепринятой Копенгагенской интерпретации, не ясень физический смысл измерения, как происходит "схлопывание волновой функции". Более того, не ясно, что такое прибор. Согласно квантовой механики, любой объект является квантовым. Однако, прибор для регистрации результата обязан быть классическим, иначе этого самого "схлопывания волновой функции" не произойдёт. К примеру, электрон таки останется "размазанный по орбите", хотя в эксперименте он "локализуются" то тут, то там (меряем 100 раз, получаем разные локализации, при этом распределение локализаций согласуется с теоретической вероятностью, что электрон будет обнаружен именно в этом месте).
С другой стороны, не смотря на эти проблемы, проблемы «внутреннего совершенства» как говорил Эйнштейн, «внешним оправданием» было потрясающим. Эксперименты подтверждали теории с ошеломляющей точности. Это привело к тому, что среди физиков стал распространён подход "заткнись и считай", т.е. смотри на квантовую механику как некий математический формализм, набор формул грубо говоря, подставляй в них значения и не задавай глупых вопросов.
Этим самым вопрос как это "на самом деле" оставлялся в стороне. Квантовая механика выступала исключительно как инструмент для расчётов...
...В следующий раз я столкнулся с инструменталистской философией, когда я спросил одного религиозного товарища, как можно быть одновременно и религиозным и учёным? После долгого разговора и разъяснений с моей стороны, где я вижу противоречие, я получил ответ, который потряс меня. Он, "просто" относится к науке как к инструменту. Наука не описывает как всё устроено "на самом деле" (точнее, некоторое его приближение, ещё точнее обоснованное предположение, которая пока нам не удалось фальсифицировать, не смотря на тщательно предпринимаемы попытки, о том, что есть "на самом деле"), это всего лишь инструмент, с помощью которого мы имеем компьютеры, ракеты и т.п., которые облегчают нам быть. Таким образом, наука кажется лишь разукрашенной удобной вещью, искусным маленьким приспособлением — “механикой”, которая хотя и очень полезна, но опасна для истинной культуры, так как грозит нам господством полуневежд (шекспировских “ремесленников”). Ее специальные открытия являются лишь механическими изобретениями, ее теории — инструментами, то есть опять-таки мелкими приспособлениями или, может быть, сверхприспособлениями. Наука не может открыть и не открывает нам новых миров, лежащих за повседневным миром явлений, так как физический мир не более чем поверхность: у него нет глубины. Мир является тем, чем он кажется. Только научные теории не являются тем, чем они кажутся. Научная теория не объясняет и не описывает мира; она не более чем инструмент.
Я попытался возразить, что то, что он описал есть суть прикладная наука, а фундаментальная наука не является инструментом, а она пытается описать как устроена "на самом деле" природа. Ученый стремится к нахождению истинной теории, то есть такого описания мира (в частности, его законов), которое было бы также объяснением наблюдаемых фактов. На это я получил контр-аргумент с квантовой механикой...
Далее, напрямую процитирую отрывки из статьи. Далее, я - обозначает Карл Поппер.
Инструментализм утверждает, что теории являются не более чем инструментами, в то время как точка зрения эссенциализма в том, что теории представляют собой не только инструменты, но также — и главным образом — описания (точнее, некоторое его приближение, ещё точнее обоснованное предположение, которое пока нам не удалось фальсифицировать, не смотря на тщательно предпринимаемы попытки), мира или его определенных аспектов. Ясно, что в этом случае доказательство того, что теории являются инструментами (допуская, что такие вещи можно “доказать”), нельзя считать серьезной поддержкой одной из спорящих сторон, так как в этом пункте они согласны друг с другом.
...Давайте рассмотрим простой пример — теорию тяготения Ньютона. Согласно эссенциалистской интерпретации Ньютон открыл, что каждая частица материи наделена тяжестью то есть присущей ей силой притягивать Другую материю. Она также наделена инерцией — внутренней силой сопротивления изменению ее состояния движения (или силой сохранения направления и скорости движения). Поскольку и тяжесть, и инерция присущи каждой частице материи, оба эти свойства должны быть строго пропорциональны количеству материи в теле и, следовательно, друг другу. Это соотношение формулируется в законе пропорциональности инерционной и гравитационной масс. В силу того, что гравитация исходит из каждой частицы, мы приходим к квадратичному закону притяжения. Другими словами, законы движения Ньютона являются простыми описаниями на математическом языке положения вещей, обусловленного внутренними свойствами материи: они описывают сущностную природу материи. Поскольку теория Ньютона описывает сущностную природу материи она может бъяснить поведение всей материи. Однако сама теория Ньютона е может быть объяснена и не нуждается в дальнейшем объяснении, по крайней мере в области физики. (Единственно возможным дальнейшим объяснением было бы то, что бог наделил материю этими сущностными свойствами...)
Эссенциалистское понимание теории Ньютона было общепризнанным вплоть до последнего десятилетия. Ясно, что оно было обскурантистским: оно препятствовало постановке таких плодотворных вопросов как: “Какова причина тяготения?” или более развернуто: “Можно ли объяснить тяготение посредством выведения ньютоновской теории (или ее хорошей аппроксимации) из более общей теории (которая должна быть независимо проверяемой)?”
В настоящее время выяснилось, что сам Ньютон не рассматривал тяжесть в качестве сущностного свойства материи (хотя таким сущностным свойством он считал инерцию а также — вместе с Декартом — протяженность). По-видимому, от Декарта он воспринял мнение о том, что сущность вещи должна быть его истинным или абсолютным свойством (то есть свойством, не зависящим от существования других вещей), таким, как протяженность или способность сопротивляться изменению состояния его движения, а не относительным свойством, то есть свойством, которое — подобно тяжести — детерминирует отношения (взаимодействия в пространстве) между одним телом и другими телами. Поэтому он остро чувствовал неполноту своей теории и испытывал потребность объяснить тяжесть. “То, что тяжесть, — писал он, — является прирожденным, неотъемлемым и сущностным свойством материи, так что одно тело может действовать на расстоянии на другое тело... кажется мне столь великим абсурдом, что, я [Ньютон] думаю, ни один человек, хоть немного искушенный в философии, не поверит в это”...Интересно отметить, что здесь Ньютон заранее осуждает основную массу своих последователей. О них можно сказать, что свойства, о которых они узнавали еще в школе, казались им сущностными (и даже самоочевидными), хотя Ньютону,
усвоившему картезианские воззрения, те же самые свойства представлялись нуждающимися в объяснении (и почти парадоксальными).
Однако Ньютон сам был эссенциалистом. Он усердно пытался найти приемлемое окончательное объяснение тяжести, стремясь вывести квадратичный закон тяготения из предположения о механическом столкновении — единственном виде каузального
действия, допускаемом Декартом, так как только столкновение можно было объяснить на основе сущностного свойства всех тел — протяженности...Но в этом он потерпел неудачу. Если бы ему удалось добиться успеха, то, можно не сомневаться, он считал бы, что его проблема получила окончательное решение и он нашел окончательное объяснение тяжести. {Ньютон был эссенциалистом, для которого тяготение было неприемлемо в качестве окончательного объяснения, но он был достаточно критичен для того, чтобы принять даже свои собственные попытки его объяснения. В такой ситуации Декарт постулировал бы существование некоторого механизма столкновения, то есть предложил то, что он называл “гипотезой”. Однако Ньютон, критически намекая на Декарта, подчеркивал, что следует “делать заключения из явлений, не измышляя (произвольных или ad hoc) гипотез” [Оптика, с. 280]. Конечно, он не мог обойтись без гипотез и постоянно их использовал, его “Оптика” полна смелых предположений. Но его явные и неоднократные выступления против метода гипотез произвели сильное впечатление, а Дюгем использовал их в поддержку инструментализма.} Но в этом он бы ошибся. Вопрос “Почему тела могут соударяться?” может быть поставлен (что первым увидел Лейбниц), и это чрезвычайно плодотворный вопрос. (В настоящее время считают, что они соударяются благодаря определенным электрическим силам отталкивания.) Однако если бы Ньютон добился успеха в своих попытках объяснить тяжесть, то картезианский и ньютоновский эссенциализм мог бы воспрепятствовать даже постановке такого вопроса.
Согласно инструменталистской философиии выражение “сила притяжения” не может иметь смысла, так как силы притяжения никогда нельзя наблюдать. Можно наблюдать движения, а не их предполагаемые скрытые “причины”.
...Инструментализм можно выразить в форме тезиса, утверждающего, что научные теории — теории так называемой “чистой науки” — являются не чем иным, как правилами вычисления (или правилами вывода), которые в принципе носят такой же характер, как и правила вычисления так называемых “прикладных наук”. (Это можно сформулировать также в виде тезиса о том, что “чистой” науки не существует и что всякая наука является “прикладной”.)
Мой [Поппер] ответ инструментализму заключается в том, что я показываю существование глубоких различий между “чистыми” теориями и техническими правилами вычисления и что, хотя инструментализм может дать прекрасное описание этих правил, он совершенно неспособен понять различия между ними и научными теориями. Поэтому инструментализм терпит крах.
Анализ многих функциональных различий, существующих между правилами вычисления (скажем, для навигации) и научными теориями (такими, как теория Ньютона), является весьма интересной задачей, но нам достаточно краткого перечня уже имеющихся результатов. Логические отношения между теориями и правилами вычисления не являются симметричными и отличаются от тех отношений, которые могут существовать между различными теориями или между различными правилами вычисления. Способ, с помощью которого опробуются правила вычисления, отличается от того способа, с помощью которого проверяются теории, и мастерство, которого требует применение правил вычисления, отлично от того,
которое требуется для их (теоретического) обсуждения и для (теоретического) определения пределов их применимости. Все это, конечно, лишь некоторые предварительные общие замечания, но их, по-видимому, достаточно для понимания
направления нашей аргументации.
Обсудим теперь несколько более подробно один из названных пунктов, поскольку из него вытекает аргумент, аналогичный тому, который я уже использовал против эссенциализма. Я хочу рассмотреть тот факт, что теории проверяются посредством попыток опровергнуть их (попыток, которые многому нас учат), в то время как для технических правил вычисления ничего подобного не существует.
Теория проверяется не просто в процессе ее применения или испытания, а в процессе применения ее к весьма специальным случаям, для которых она дает результаты, весьма отличные от тех, которых мы могли бы ожидать в свете других теорий, если бы у нас не было этой теории. Другими словами, для наших проверок мы пытаемся выбрать такие решающие случаи, в которых можно ожидать, что теория потерпит крушение, если она не истинна. Такие случаи являются “решающими” в смысле
Бэкона: они указывают пункты расхождения между двумя (или более) теориями. Из того факта, что без данной теории мы должны были бы ожидать иного результата, вытекает, что наше ожидание было результатом некоторой другой
(возможно, более старой) теории, но мы вряд ли осознаем этот факт. Однако если Бэкон верил, что решающий эксперимент может обосновать, или верифицировать, теорию, мы должны сказать, что в лучшем случае такой эксперимент может лишь
опровергнуть, или фальсифицировать, теорию...ешающий эксперимент — это попытка опровергнуть теорию, и если такая попытка не приводит к успеху, а напротив, теория с ее неожиданным предсказанием оказывается права, то мы вправе сказать, что теория подкрепляется этим экспериментом. (Она подкрепляется тем лучше... чем более неожиданным или менее вероятным был результат эксперимента.)
...Ничего похожего на такие проверки не существует для инструментов и правил вычисления. Конечно, инструмент может сломаться или устареть. Однако едва ли имеет смысл говорить, что мы подвергаем инструмент самым строгим проверкам с тем, чтобы отбросить его, если он не выдержит этих проверок: корпус каждого самолета, например, можно “испытывать на прочность”, но эта проверка предпринимается не для того, чтобы отказаться от корпуса самолета после его разрушения, а для того, чтобы получить информацию о корпусах самолетов (то есть проверить теорию о них), так чтобы их можно было использовать в границах их применимости и (или безопасности).
В целях инструментального, практического применения теория может использоваться в границах ее применимости даже после опровержения: строном, считающий, что теория Ньютона оказалась ложной, без колебаний будет использовать ее
формализм в границах его Применимости...
...Инструментализм был принят Бором и Гейзенбергом лишь как способ преодоления специальных трудностей, возникающих в квантовой теории.
Однако этот мотив едва ли является достаточным...А. Эйнштейн первоначально был склонен инструменталистски интерпретировать теорию относительности, выдвинув идею операционального анализа понятия одновременности, что больше, чем другое, обусловило современную популярность инструментализма. Позднее он сожалел об этом...
No comments:
Post a Comment