Наука и философия, научная методология

Главный труд Ньютона называется «Математические начала натуральной философии». Уже из этого названия видно, что Ньютон, подобно Декарту, слово «философия» сохраняет как общее название для всякого теоретического знания, т.е., как мы бы сейчас сказали, как общее название и собственно философского знания и знания специального, которое сам Ньютон и превращает окончательно в знание собственно научное. Или, поскольку Ньютон естествоиспытатель, что для него равнозначно занятиям физикой, а физика по преимуществу понимается как механика, то философия, которая обнимает собой и физико-механическое естествознание, есть для него «натуральная философия» или, как говорят сейчас, – натурфилософия. Но при всем сходстве этой сохранённой Ньютоном неадекватной терминологии с терминологией Декарта действительное понимание Ньютоном взаимоотношений специально-физического знания – у Ньютона имеющего уже вполне научный характер – существенно отличается от понимания этих взаимоотношений Декартом. То, что нужно было бы понимать под собственно философией – по крайней мере, речь идет о понимании философии, которого мы в нашем курсе стремимся последовательно держаться, – для Ньютона равнозначно метафизике. В отличие от Декарта, выводящего физику из метафизики как из высшей познавательной инстанции, Ньютон достаточно осознанно противопоставляет физику метафизике, или, иначе сказать, если бы он использовал адекватную терминологию, – то речь шла бы о противопоставлении физики философии. Смысл этого противопоставления заключается в том, что для Ньютона физика, т.е. мы бы сказали – вообще наука, это самостоятельный вид познания и уже только в качестве такового предполагающий связь с метафизикой (т.е., если бы Ньютон был точен, – с философией). Хотя, как отмечалось, Декарт и впадал в иллюзию, что выводит физику из метафизики, поскольку его так называемая метафизика на деле заранее им редуцировалась к категориям физики как механики, поддающейся математизации, тем не менее, эта его иллюзия имела следствием абсолютизацию гипотетико-дедуктивного метода. В действительности его гипотезы, поскольку они оказывались продуктивными для физики, становящейся наукой, черпались не из метафизики, а из теоретических представлений и эмпирического базиса, созданных к его времени совокупными усилиями предшественников и современников Декарта. Но Декарт ведь настаивал, что его гипотезы имеют будто бы исключительно метафизическое происхождение и, конечно, некоторый налёт метафизичности они на себе всё-таки несли. Скорее всего, Ньютон принимал за чистую монету эти утверждения Декарта, но, как бы то ни было, он решительно не принимал мысли, что истинное физическое знание может быть выведено из гипотез, имеющих метафизическое основание. Законы природы должны выводиться обязательно из фактов, в которых наблюдательно и экспериментально точно фиксируются, а затем индуктивно обобщаются явления природы. Это позиция эмпиризма, но, во-первых, в отличие от эмпиризма Бэкона, эмпиризм Ньютона предполагает, что физические законы в строгом смысле не могут быть познаны без помощи математики (императивность этого требования очевидна из самого названия главного труда), а, во-вторых, исходное значение индукции вовсе не исключает необходимость дедукции.

Правда, в сформулированных в третьей книге «Начал» «Правилах философствования» (т.е., как мы понимаем, на самом деле – это правила физического познания) упор сделан на раскрытии существа и основополагающего значения в истинном физическом познании его эмпирико-индуктивной фазы. Но это объясняется внутренней полемической заостренностью правил, направленных против декартовского метафизического гипотетизма. И, конечно, этими правилами не исчерпывается методология Ньютона.

Приведём фрагмент труда Ньютона, в котором он излагает упомянутые правила.

«Правило 1. Не должно принимать в природе иных причин сверх тех, которые истинны и достаточны для объяснения явлений.

По этому поводу философы утверждают, что природа ничего не делает на­прасно, и было бы напрасным утверждать многим то, что может быть сделано меньшим. Природа проста и не роскошествует излишними причинами вещей.

Правило 2. Поэтому, поскольку возможно, должно приписывать те же при­чины того же рода при проявлениях природы. Так, например, дыханию людей и животных, падению камней в Европе и в Африке, свету кухонного очага и Солнца, отражению света на Земле и на планетах.

Правило 3. Такие свойства тел, которые не могут быть ни усилены, ни ослаб­лены и которые оказываются присущими всем телам, над которыми возможно производить испытания, должны считаться свойствами всех тел вообще.

Свойства тел постигаются не иначе, как испытаниями. Следовательно, за об­щие свойства надо принимать те, которые постоянно при опытах обнаружива­ются и которые, как не подлежащие уменьшению, не могут быть устранены. По­нятно, что против ряда опытов не следует измышлять на авось каких-либо бред­ней, не следует также уклоняться от сходственности в природе, ибо природа все­гда и проста и всегда с собой согласна.

Правило 4. В опытной физике предложения, выведенные из совершающихся явлений с помощью индукции, несмотря на возможность противоречащих им предложений, должны приниматься за верные или в точности, или приближён­но, пока не обнаружатся такие явления, которыми они ещё более уточняются или же окажутся подверженными исключениям.

Так должно поступать, чтобы доводы индукции не уничтожались предполо­жениями <...>».

Итак, первое правило требует не принимать иных причин явлений, кроме тех, что достаточны для их объяснения. Это правило является вариантом известного принципа, так называемой «бритвы Оккама» – не умножать сущности без необходимости. Второе правило требует всегда относить анало­гичные явления к одной и той же причине. Например, свет от кухонного очага и солнечный свет должны вести себя одинаково. Надо отметить также, что формулировкой данного правила предполагается, что все явления природы, в том числе – живой природы можно объяснить посредством всеобщих причин, а именно – механических. Всё специальное познание сводится к познанию физико-механическому. Третье правило требует считать свойствами всех тел вообще такие свойства, которые не могут быть ни ослаблены, ни усилены и присущи всем телам, над которыми мы можем экспериментировать. Это правило индукции, предполагающее, что, хотя эксперимент можно поставить лишь на некоторых телах, но выводы, когда эксперименты однозначно удостоверяют наличие определенных свойств, следует распространять на все тела вообще; например, проведя эксперименты над некоторыми телами, однозначно доказывающие, что они обладают свойствами непроницаемости и протяженности, правомерно сделать вывод, что такими свойствами обладают все тела. В этом правиле выражается убежденность Ньютона, что метод индукции может приводить к установлению универсальных свойств и законов. Послед­нее, четвертое правило(добавленное лишь в третьем издании «Начал») требует считать правильным всякое утверждение, полученное из опыта с помощью индукции, до тех пор, пока не будут обнаружены другие явления, которые ограничивают это утверждение или противоречат ему. Это правило свидетельствует, что Ньютон, придавая индукции основополагающий характер в исследовании природы, как это видно и из предыдущего правила, предполагающего возможность того, что посредством индукции возможно установление универсальных свойств и законов, в то же время понимает, что индукция не может быть единственным методом познания.

Третье правило позволило Ньютону сформулировать универсальный, действующий, как он полагает, во вселенских масштабах, закон тяготения. Он рассуждает так: если все тела притягиваются к Земле, море притягивается к Луне, а планеты притягиваются к Солнцу, то мы можем заключить, что все тела притягиваются друг к другу. Мы видели, что открытие закона тяготения было поставлено на повестку дня всей физикой Нового времени. Но физики стремились найти причину этого закона, как бы скрытую за ним как таковым и строили объясняющие его конструкции, которые и сами вынуждены были подозревать в искусственности, ибо эмпирически и математически их невозможно было так выразить, чтобы они не противоречили уже известным законам. Ньютон в «Началах» критикует конкретно Декарта за его теорию вихрей, призванную объяснить действие силы тяготения, показывая именно несовместимость этой теории с известными законами механики. Коренную ошибку Декарта Ньютон видит в том, что тяготение Декарт пытается объяснить с помощью гипотезы, претендующей на метафизическую обоснованность. Ньютон же считает, что закон тяготения должен выводиться именно из индуктивных обобщений. Полемически обостряя своё неприятие позиции Декарта, Ньютон распространяет его даже на само слово «гипотеза». Во второе издание «Начал» Ньютон вводит такой, прежде отсутствовавший в его труде, фрагмент: «Причину этих свойств (т.е. способностей разных тел притягиваться друг к другу – В. М.) силы тяготения я до сих пор не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю (hypotheses поп fingo) (выделено мной – В. М.). Всё же, что не выводится из явлений, должно называться ги­потезой, гипотезам же метафизи­ческим, физическим, механическим, скрытым свойствам не место в экспериментальной философии. В такой философии предложения выводятся из явлений и обобщаются с помощью индукции. Так были изу­чены непроницаемость, подвиж­ность и напор (импето) тел, законы движения и тяготение. Довольно того, что тяготение на самом деле существует и действует согласно изложенным нами законам и вполне достаточно для объяснения всех движений небесных тел и моря». Утверждая, что гипотезой должно называться всё, «что не выводится из явлений», Ньютон, конечно, перебирает: гипотезы не выводятся из явлений Декартом (и то, как отмечалось, только по видимости). Декарт в цитированном фрагменте не назван прямо, но имеется в виду именно его позиция. Даже в тезисе Ньютона «гипотезам же метафизическим, физическим … не место в экспериментальной философии (т.е. физике – В, М.)» мы узнаём его направленность именно против Декарта, который, как мы помним, выстраивал такой как раз ряд – метафизика, физика, механика, имея в виду, что и второй и третий член последовательно вытекают из метафизики, т.е. что и физика и механика есть метафизические дисциплины. А это-то и не принимает Ньютон. Но сам-то Ньютон выводил гипотезы именно из явлений, т.е. из эмпирии. Между прочим, те же «Правила философствования» в первом издании Ньютон озаглавил «Гипотезы». Да и после второго издания «Начал», где он дает понять, что и вовсе не хочет иметь дело с гипотезами, этого, конечно, не происходит. В своём, а не декартовском смысле, слово «гипотеза» он продолжает использовать. Этот смысл он ясно разъяснил, например, в письме секретарю Королевского общества Ольденбургу: «… гипотезы должны подчиняться природе явлений, а не пытаться подчинять её себе, минуя опытные доказательства». Вполне правильно считают поэтому, что ньютоновское «гипотез не измышляю» нужно понимать так : «домыслами не занимаюсь». Но правда и то, что после расчёта с Декартом, Ньютон предпочитает избегать употребления самого этого слова – «гипотеза», заменяя его часто, например, словом «принцип», что, разумеется, сути дела не меняет.

«Правила философствования» единственный сюжет в «Математических началах натуральной философии», в котором Ньютон сам специально раскрывает методологическую тему. Но мало того, что и внутри этого сюжета не все моменты прописаны с достаточной полнотой, на что мы вскоре обратим внимание. Проблема ещё в том, что во всём своем целом его методология скрыта в материале исследования: в этом Ньютон выступает уже как типичный учёный, который обычно занят в основном не тем, что показывает, как он достигает цели, а тем, в чём состоят положительные результаты исследования. Поэтому, чтобы характеризовать методологию Ньютона полнее, приходится реконструировать за автора не раскрытые им самим аспекты его методологии. Мы попытаемся обозначить хотя бы контуры ньютоновской методологии как целого. Прежде всего, надо сказать, что неправильно было бы думать, будто Ньютон выводит физические законы непосредственно из индуктивных обобщений, минуя формулирование гипотезы («принципа»), как это может показаться особенно при чтении третьего правила из «Правил философствования». И дело не просто в том, что в этом правиле речь идёт всё-таки не вообще о всяком индуктивном обобщении, а об индуктивном обобщении особого рода – о таком, когда неполнота индукции (а полная индукция практически никогда и невозможна) компенсируется однозначностью экспериментальных данных. Дело, главным образом, в том, что и в таком случае, который предусматривается третьим правилом, прежде чем Ньютон трансформирует индуктивное обобщение соответствующего рода в закон, он обязательно проходит фазу формирования гипотезы, пусть Ньютон и не дал нам в этом отчёт в третьем правиле. Возьмем тот же закон всемирного тяготения, для открытия которого отправным пунктом послужило индуктивное обобщение такого рода, как предусмотренное третьим правилом. С того времени, как Ньютону пришло в голову обобщить понятие силы тяжести, вызывающей падение тел на Землю у её поверхности, и силы, удерживающей Луну (и вообще – планеты) на орбите, что случилось в памятном эпизоде с яблоком (который подтверждается четырьмя свидетельствами разных людей), до открытия собственно закона тяготения прошло двадцать лет. Когда Ньютон сделал это индуктивное обобщение, осенившая его (иначе сказать, –интуитивно постигнутая им) идея, что данное обобщение может быть истолковано как свидетельство существования универсальной силы тяготения, была, конечно, только гипотезой. Почему потребовалось так много времени для того, чтобы гипотеза приобрела статус закона? Если бы речь шла о менее фундаментальном законе, то временная дистанция была бы меньше, как это на самом деле и было, например, с открытыми Ньютоном законами оптики, Гипотеза всемирного тяготения с самого начала витает в исследовании законов механики. Но так как закон тяготения лежит в основании или, что то же самое, включает в себя все другие законы механики, то сначала – в Книге I «О движении тел» –Ньютон формулирует основные понятия и три основных закона механики (без закона тяготения как такового). Затем из этих законов дедуктивно-математически выводит следствия, которые позволяют описывать разные типы движений в эмпирическом мире, подтверждая тем самым эмпирически три основные закона. И только после этого в заключительной книге – Книге III «О системе мира» «он свёл в единую систему законы природы и способы математических вычислений и показал в заключительной части своего труда, что большинство движений, с которыми мы стал­киваемся во Вселенной – от приливов до перемещений небесных тел, определяются одной-единственной силой, которую он назвал тяготением. Простота исходных предпосылок и неожиданное раз­нообразие следствий (как простых, так и отнюдь не тривиаль­ных) – вот в чём сила ньютонова метода». (Кирсанов В.С. Научная революция XVII века. М., 1987. С. 319).

Мы видим, следовательно, что в структуре теоретизирования Ньютона и в характере совмещения им методов индукции и дедукции (он называет их часто методами синтеза и анализа) присутствуют все моменты, предполагаемые собственно научным типом методологии. А именно структура такова: от эмпирических данных, полученных в наблюдении и эксперименте, – к индуктивным обобщениям – от индуктивных обобщений переход посредством интуиции к гипотезе – затем дедуктивное, опосредствуемое математическими операциями, выведение следствий, позволяющих эмпирически проверить гипотезу, т.е. придать ей при положительных результатах проверки статус закона.

Мы отмечали в своём месте, что все эти моменты присутствовали уже в теоретизировании Галилео Галилея, что выделяет его среди всех физиков до Ньютона. Но следует подчеркнуть, что всё-таки именно методология Ньютона является беспрецедентным в Новое время продвижением вперед, что и делает ее образцовой для ставшей науки. Во-первых, у Галилея методология, можно сказать, имела в основном непроизвольный характер, что и открывало возможность и даже требовало проблематизации методологии, претендующей на истинное познание окружающего мира. Это и выразилось в методологической дилемме эмпиризма Бэкона и рационализма Декарта. Методология Ньютона осознанно разрешала эту дилемму, предполагая обязательную взаимную дополнительность методов индукции и дедукции, но на принципиально значимом для науки основании – на основании утверждения базисной роли в научном теоретизировании эмпирических данных и их индуктивных обобщений. Во-вторых, Ньютон вооружил дедукцию принципиально новым мощным математическим средством – дифференциально-интегральным исчислением. В-третьих, Ньютон впервые продемонстрировал, что развитая им методология может быть не только способом открытия отдельных законов, но и средством открытия и обоснования совокупности законов, складывающейся во всеобъемлющую физико-механическую картину мира (на самом деле, конечно, не мира в целом, а окружающего мира, в чем Ньютон, правда, не отдавал себе отчёт).

Чисто научный характер методологии Ньютона не значит, что она, как и его теория в целом, не находится ни в каком отношении к философии или, как он предпочитал говорить, – к метафизике. Напротив, метафизический горизонт оказывается необходимым, как бы, может, и не хотел Ньютон обойтись вовсе без метафизики, для интуитивно-метафизического опосредствования формирования гипотезы (дополнительно к специально-физической интуиции) и в качестве причинно-объяснительного обоснования закона – прежде всего, закона всемирного тяготения. Ньютон по этому поводу писал: «Позднейшие философы (т.е. физики – В. М.) изгнали воззрение о такой причине (метафизической – В. М.) из натуральной философии (т. е. из физики – В. М), измышляя гипотезы для механического объяснения всех вещей и относя другие причины в метафизику. Между тем главная обя­занность натуральной философии –делать заключения из явлений, не измышляя гипотез, и выводить причины из действий до тех пор, пока мы не придем к самой первой причине, конечно, не механической».

Но сам же Ньютон колебался, то разрабатывая физическую гипотезу эфира для объяснения причин закона тяготения, то предполагая метафизические причины этого закона, проявляющегося в эмпирической реальности. Но без метафизического горизонта в своей теории всё-таки так и не обошелся.