Структура научных революций

В результате появляется настойчивая  тенденция представить историю  науки в линейном и кумулятивном виде — тенденция, которая оказывает  влияние на взгляды учёных даже и  в тех случаях, когда они оглядываются назад на свои собственные исследования. Например, все три несовместимых  сообщения Дальтона относительно развития им атомистической химической теории создают впечатление, будто бы он интересовался из своих ранее  полученных данных лишь теми химическими  проблемами пропорций соединения, которые  позднее были им прекрасно решены и сделали его знаменитым. В  действительности же, по-видимому, он формулировал эти проблемы лишь тогда, когда находил  их решения, иными словами тогда, когда его творческая работа была почти полностью завершена[137 - L. К. Nash. The Origins of Dalton's Chemical Atomic Theory. — «Isis», XLVII, 1956, p. 101—116.]. То, что все дальтоновские описания упустили из виду, было революционное по своему значению воздействие приложения к химии ряда проблем и понятий, которые использовались ранее в физике и метеорологии. Именно это и сделал Дальтон, а результатом явилась переориентация области; переориентация, которая научила химиков ставить новые вопросы и получать новые выводы из старых данных.

Или другой пример. Ньютон писал, что Галилей открыл закон, в соответствии с которым постоянная сила тяготения  вызывает движение, скорость которого пропорциональна квадрату времени. Фактически кинематическая теорема  Галилея принимает такую форму, когда попадает в матрицу динамических понятий Ньютона. Но Галилей ничего подобного не говорил. Его рассмотрение падения тел редко касается сил  и тем более постоянной гравитационной силы, которая является причиной падения  тел[138 - О замечании Ньютона см.: F.Cajori (ed.). Sir Isaac Newton's Mathematical Principles of Natural Philosophy and His System of the World. Berkeley, Calif., 1946, p. 21. Этот отрывок следует сравнить с рассуждениями Галилея в его: Dialogues concerning Two New Sciences, Evanston, Ill., 1946, p. 154—176.]. Приписав Галилею ответ на вопрос, который парадигма Галилея не позволяла даже поставить, ньютоновское описание скрыло воздействие небольшой, но революционной переформулировки в вопросах, которые учёные ставили относительно движения, так же как и в ответах, которые они считали возможным принять. Но это как раз составляет тот тип изменения в формулировании вопросов и ответов, который объясняет (намного лучше, чем новые эмпирические открытия) переход от Аристотеля к Галилею и от Галилея к динамике Ньютона. Замалчивая такие изменения и стремясь представить развитие науки линейно, учебник скрывает процесс, который лежит у истоков большинства значительных событий в развитии науки.

Предшествующие примеры  выявляют, каждый в контексте отдельной  революции, источники реконструкции  истории, которая постоянно завершается  написанием учебников, отражающих послереволюционное состояние науки. Но такое «завершение» ведёт к ещё более тяжёлым  последствиям, чем упомянутые выше лжетолкования. Лжетолкования делают революцию невидимой: учебники же, в  которых даётся перегруппировка  видимого материала, рисуют развитие науки  в виде такого процесса, который, если бы он существовал, сделал бы все революции  бессмысленными. Поскольку они рассчитаны на быстрое ознакомление студента с  тем, что современное научное  сообщество считает знанием, учебники истолковывают различные эксперименты, понятия, законы и теории существующей нормальной науки как раздельные и следующие друг за другом настолько  непрерывно, насколько возможно. С  точки зрения педагогики подобная техника  изложения безупречна. Но такое изложение  в соединении с духом полной неисторичности, пронизывающим науку, и с систематически повторяющимися ошибками в истолковании исторических фактов, обсуждавшихся  выше, неотвратимо приводит к формированию сильного впечатления, будто наука  достигает своего нынешнего уровня благодаря ряду отдельных открытий и изобретений, которые — когда  они собраны вместе — образуют систему современного конкретного  знания. В самом начале становления  науки, как представляют учебники, учёные стремятся к тем целям, которые  воплощены в нынешних парадигмах. Один за другим в процессе, часто  сравниваемом с возведением здания из кирпича, учёные присоединяют новые факты, понятия, законы или теории к массиву информации, содержащейся в современных учебниках.

Однако научное знание развивается не по этому пути. Многие головоломки современной нормальной науки не существовали до тех пор, пока не произошла последняя научная  революция. Очень немногие из них  могут быть прослежены назад к  историческим истокам науки, внутри которой они существуют в настоящее  время. Более ранние поколения исследовали  свои собственные проблемы своими собственными средствами и в соответствии со своими канонами решений. Но изменились не просто проблемы. Скорее можно сказать, что  вся сеть фактов и теорий, которые  парадигма учебника приводит в соответствие с природой, претерпевает замену. Является ли постоянство химического состава, например, просто фактом опыта, который  химики могли открыть и раньше посредством эксперимента в какой-либо области исследования? Или это, скорее, один элемент — и к тому же несомненный элемент — в новой  ткани связанных между собой  факта и теории, которую Дальтон  соотнёс с предшествующим химическим опытом в целом, изменяя в то же время этот опыт? Точно так же является ли постоянное ускорение, вызванное  постоянной силой, просто фактом, который  исследователи, изучающие динамику, всегда искали; или этот факт является, скорее, ответом на вопрос, который  впервые возник только в ньютоновской теории и на который эта теория смогла ответить, исходя из совокупности информации, имеющейся в наличии  до того, как вопрос был поставлен?

Вопросы, сформулированные здесь, относятся к области фактов, открытых постепенно и представленных в учебниках. Но очевидно, что эти вопросы подразумевают  точно так же и интерес к  тому, чту именно преподносят тексты этих учебников как теории. Конечно, эти теории «соответствуют фактам», но только посредством преобразования предварительно полученной информации в факты, которые для предшествующей парадигмы не существовали вообще. А это значит, что теории также  не развиваются частями соответственно существующим фактам. Наоборот, они  возникают совместно с фактами, которые они вычленили при  революционной переформулировке предшествующей научной традиции, традиции, внутри которой познавательно-опосредствующие  связи между учёными и природой не оставались полностью идентичными.

Заключительный пример может  прояснить это описание влияния  учебных разработок на наше представление  о развитии науки. Каждый начальный  учебник по химии должен рассмотреть понятие химического элемента. Почти всегда, когда это понятие вводится, его происхождение приписывается химику XVII века, Роберту Бойлю, в книге которого «Химик-скептик» внимательный читатель найдёт определение «элемента», вполне соответствующее определению, используемому в настоящее время. Обращение к вкладу Бойля помогает новичку осознать, что химия не началась с сульфопрепаратов. Вдобавок это указание сообщает ему, что одна из традиционных задач учёного — выдвигать понятия такого рода. В качестве части педагогического арсенала, который делает из человека учёного, такой возврат к прошлому оказывается чрезвычайно успешным. Тем не менее всё это иллюстрирует ещё раз образец исторических ошибок, который вводит в заблуждение как студентов, так и непрофессионалов относительно природы научного предприятия.

Согласно Бойлю, который  был в этом совершенно прав, его  «определение» элемента не более  чем парафраза традиционного  химического понятия; Бойль предложил  его только для того, чтобы доказать, что никаких химических элементов  не существует. С точки зрения истории  версия вклада Бойля, представленная в  учебниках, полностью ошибочна[139 - Т. S. Kuhn. Robert Boyle and Structural Chemistry in the Seventeenth Century. — «Isis», XLIII, 1952, p. 26—29.]. Конечно, такая ошибка тривиальна, хотя не более чем любое другое ошибочное истолкование фактов. Однако нетривиальным оказывается впечатление о науке, складывающееся в этом случае, когда с такого рода ошибкой сначала примиряются и затем внедряют её в рабочую структуру учебного текста. Подобно понятиям «время», «энергия», «сила» или «частица», понятие элемента составляет ингредиент учебника, который часто не придумывается и не открывается вообще. В частности, определение Бойля может быть прослежено в глубь веков по крайней мере до Аристотеля, а вперёд — через Лавуазье к современным учебникам. Но это не значит, что наука овладела современным понятием элемента ещё во времена античности. Вербальные определения, подобные определению Бойля, обладают малым научным содержанием, когда рассматриваются сами по себе. Они не являются полными логическими определениями (specifications) значения (если таковые есть вообще), но преследуют в большей степени педагогические цели. Научные понятия, на которые указывают определения, получают полное значение только тогда, когда они соотнесены в учебниках или в другой систематической форме с другими научными понятиями, с процедурами исследования и приложениями парадигмы. Из этого следует, что понятия, подобные понятию элемента, едва ли могут мыслиться независимо от контекста. Кроме того, если дан соответствующий контекст, то они редко нуждаются в раскрытии, потому что они уже используются фактически. И Бойль и Лавуазье в значительной степени изменили смысл понятия «элемент» в химии. Но они не придумывали понятия и даже не изменяли вербальную формулировку, которая служила его определением. Эйнштейну, как мы видели, тоже не пришлось придумывать или даже эксплицитно переопределять понятия «пространство» и «время», для того чтобы дать им новое значение в контексте его работы.

Какую историческую функцию  несла та часть работы Бойля, которая  включала знаменитое «определение»? Бойль  был лидером научной революции, которая благодаря изменению  отношения «элемента» к химическим экспериментам и химической теории преобразовала понятие элемента в орудие, совершенно отличное от того, чем оно было до этого, и преобразовала  тем самым как химию, так и  мир химика[140 - Позитивный вклад  Р. Бойля в развитие понятия химического  элемента освещается в: M.Boas. Robert Boyle and Seventeenth-Century Chemistry, Cambridge, 1958.]. Другие революции, включая  революцию, которая связана с  Лавуазье, требовали придать понятию  его современную форму и функцию. Но Бойль предоставляет нам типичный пример как процесса, включающего  каждую из указанных стадий, так  и того, что происходит в этом процессе, когда существующее знание находит воплощение в учебниках. Более, чем любой другой отдельно взятый аспект науки, такая педагогическая форма определила наш образ науки  и роль открытия и изобретения  в её движении вперёд.

XII

РАЗРЕШЕНИЕ РЕВОЛЮЦИЙ

Учебники, которые рассматривались  нами, создаются только в итоге  научной революции. Они являются основой для новой традиции нормальной науки. Поднимая вопрос об их структуре, мы явно упустили один момент. Чту представляет собой процесс, посредством которого новый претендент на статус парадигмы  заменяет своего предшественника? Любое  новое истолкование природы, будь то открытие или теория, возникает сначала в голове одного или нескольких индивидов. Это как раз те, которые первыми учатся видеть науку и мир по-другому, и их способность осуществить переход к новому въдению облегчается двумя обстоятельствами, которые не разделяются большинством других членов профессиональной группы. Постоянно их внимание усиленно сосредоточивается на проблемах, вызывающих кризис; кроме того, обычно они являются учёными настолько молодыми или новичками в области, охваченной кризисом, что сложившаяся практика исследований связывает их с воззрениями на мир и правилами, которые определены старой парадигмой, менее сильно, чем большинство современников. Чту они должны делать (и как это им удаётся), чтобы целиком преобразовать профессию или соответствующую профессиональную подгруппу, заставляя видеть науку и окружающий мир в новом свете? Чту заставляет группу отказаться от одной традиции нормального исследования в пользу другой?

Чтобы видеть актуальность этих вопросов, вспомним, что они являются единственными реконструкциями, которые  историк может предложить как  материал для философского решения  вопросов проверки, верификации или  опровержения установленных научных  теорий. В той мере, в какой  исследователь занят нормальной наукой, он решает головоломки, а не занимается проверкой парадигм. Хотя в процессе поиска какого-либо частного решения головоломки исследователь  может опробовать множество альтернативных подходов, отбрасывая те, которые не дают желаемого результата, он в  подобном случае не проверяет парадигму. Скорее он похож на шахматиста, который, когда задача поставлена, а доска (фактически или мысленно) перед  ним, пытается подобрать различные  альтернативные ходы в поисках решения. Эти пробные попытки, предпринимаются  ли они шахматистом или учёным, являются сами по себе испытаниями  различных возможностей решения, но отнюдь не правилами игры. Они бывают возможны только до тех пор, пока сама парадигма принимается без доказательства. Поэтому проверка парадигмы, которая  предпринимается лишь после настойчивых  попыток решить заслуживающую внимания головоломку, означает, что налицо начало кризиса. И даже после этого проверка осуществляется только тогда, когда  предчувствие кризиса порождает  альтернативу, претендующую на замену парадигмы. В науках операция проверки никогда не заключается, как это  бывает при решении головоломок, просто в сравнении отдельной  парадигмы с природой. Вместо этого  проверка является составной частью конкурентной борьбы между двумя соперничающими парадигмами за то, чтобы завоевать расположение научного сообщества.

При ближайшем рассмотрении эта формулировка обнаруживает неожиданные  и, вероятно, значительные параллели  с двумя наиболее популярными  современными философскими теориями верификации. Очень немногие философы науки всё  ещё ищут абсолютный критерий для  верификации научных теорий. Отмечая, что ни одна теория не может быть подвергнута всем возможным соответствующим  проверкам, они спрашивают не о том, была ли теория верифицирована, а, скорее, о её вероятности в свете очевидных  данных, которые существуют в действительности, и, чтобы ответить на этот вопрос, одна из влиятельных философских школ вынуждена сравнивать возможности  различных теорий в объяснении накопленных  данных. Это требование сравнения  теорий также характеризует историческую ситуацию, в которой принимаются  новые теории. Очень вероятно, что  оно указывает одно из направлений, по которому должно идти будущее обсуждение проблемы верификации.

Однако в своих наиболее обычных формах теории вероятностной  верификации всегда возвращают нас  к тому или иному варианту чистого  или нейтрального языка наблюдения, о котором говорилось в Х разделе. Одна из вероятностных теорий требует, чтобы мы сравнивали данную научную  теорию со всеми другими, которые  можно считать соответствующими одному и тому же набору наблюдаемых  данных. Другая требует мысленного построения всех возможных проверок, которые данная научная теория может  хотя бы предположительно пройти[141 - Краткую  характеристику основных путей вероятностных  теорий верификации см.: E.Nagel. Principles of the Theory of Probability, Vol. I, № 6, of «International Encyclopedia of Unified Science», p. 60—75.]. Очевидно, какое-то подобное построение необходимо для  исчисления специфических вероятностей (абсолютных или относительных), и  трудно представить себе, как можно  было бы осуществить такое построение. Если, как я уже показал, не может  быть никакой научно или эмпирически  нейтральной системы языка или  понятий, тогда предполагаемое построение альтернативных проверок и теорий должно исходить из той или иной основанной на парадигме традиции. Ограниченная таким образом проверка не имела  бы доступа ко всем возможным разновидностям опыта или ко всем возможным теориям. В итоге вероятностные теории настолько же затемняют верификационную  ситуацию, насколько и освещают её. Хотя эта ситуация, как утверждается, зависит от сравнения теорий и  от общеизвестных очевидных фактов, теории и наблюдения, которые являются предметом обсуждения, всегда тесно связаны с уже имеющимися теориями и данными. Верификация подобна естественному отбору: она сохраняет наиболее жизнеспособную среди имеющихся альтернатив в конкурентной исторической ситуации. Является ли этот выбор наилучшим из тех, которые могли бы быть осуществлены, если бы были в наличии ещё и другие возможности или если бы были данные другого рода, — такой вопрос ставить, пожалуй, бесполезно. Нет никаких средств, которые можно было бы привлечь для поиска ответа на него.