Способы подтверждения гипотез
Занятие 6.
Гипотеза
Цель:сформировать представление о гипотезе, ее структуре и функциях, сформировать представление о доказательстве и опровержении.
План:
1. Определение гипотезы.
2. Выдвижение, развитие и проверка гипотезы.
3. Доказательство; прямое и косвенное доказательство.
4. Опровержение.
5. Правила доказательства и опровержения.
Литература
1. Бартон В.И. Логика. – Минск, 2008.
2. Берков В.Ф., Яскевич Я.С., Павлюкевич В.И. Логика. – Минск, 2007.
3. Брюшинкин В.Н. Практический курс логики для гуманитариев. – М., 1996.
4.Гетманова А.Д. Логика. – М., 2008.
5. Демидов И.В. Логика. – М., 2006.
6. Ивин А.А. Логика. – М, 1999.
7. Ивлев Ю.В. Логика. – М., 1994.
8. Кириллов В.И., Старченко А.А. Логика. – М., 2008.
9. Королев Б.Н. Логика.- Курск, 1995.
10. Светлов В.А. Современная логика. – СПб, 2006.
11. Свинцов В.И. Логика.- М., 1987.
Текст:
В науке, обыденном мышлении мы идем от незнания к знанию, от неполного знания к более полному; нам приходится выдвигать и затем обосновывать различные предположения для объяснения явлений и их связи с другими явлениями. Мы выдвигаем гипотезы, которые могут перейти при их подтверждении в научные теории или в отдельные истинные суждения, или, наоборот, будут опровергнуты и окажутся ложными суждениями.
Гипотеза— это научно обоснованное предположение о причинах или взаимосвязях каких-либо явлений или событий природы, общества и мышления. Гипотеза, как и понятие, суждение, умозаключение, отражает объективный мир. И в этом она сходна с названными формами мышления. Вместе с тем гипотеза отличается от них. Ее специфика не в том, что она отражает в материальном мире, а в том, какотражает, т. е. предположительно, вероятно,а не категорически, не достоверно. Поэтому не случайно сам термин "гипотеза" в переводе с греческого означает "предположение".
Научно обоснованные предположения (гипотезы) надо отличать от плодов беспочвенной фантазии в науке.
Существуют неверные гипотезы, например существовавшая до Коперника гипотеза неподвижности Земли.
Гипотеза является формой развития и естественных, и общественных, и технических наук; с точки зрения логической структуры она не сводится к какой-то одной форме мышления: понятию, суждению или умозаключению, — а включает в свой состав все эти формы. Гипотеза возникает в следующих случаях:
— когда известные факты недостаточны для объяснения причинной зависимости экономического явления, а есть необходимость в том, чтобы его объяснить;
—когда факты сложны и гипотеза может принести пользу как обобщение знаний в данный момент, как первый шаг к их разъяснению;
—когда причины появления фактов, недоступны опыту, а между тем их действия или следствия могут быть изучаемы.
Выдвигаемая на основе определенного знания об изучаемом круге явлений гипотеза играет роль руководящего принципа, направляющего и корректирующего дальнейшие наблюдения и эксперименты.
Как вероятностное знание, еще не доказанное логически и не настолько подтвержденное опытом, чтобы считаться достоверным, гипотеза не истинна и не ложна.О ней можно лишь сказать, что она неопределенна,т. е. лежит между истинностью и ложностью (заблуждением).
Гипотеза прекращает свое существование в двух случаях: во-первых, когда она, получив подтверждение, превращается в достоверное знание и становится частью теории; во-вторых, когда гипотеза опровергнута и становится ложным знанием.
Гипотеза — это система понятий, суждений и умозаключений. В отличие от каждой формы абстрактного мышления, она имеет сложный, синтетический характер. Ни одно отдельно взятое понятие, суждение или умозаключение еще не составляет гипотезы, а только большую или меньшую еечасть.
Анализ различных гипотез позволяет выделить следующие элементы их логической структуры:
основание гипотезы — совокупность фактов или обоснованных утверждений, на которых основывается предположение;
форму гипотезы — совокупность умозаключений, которая ведет от основания гипотезы к основному предположению;
предположение (или гипотезу в узком смысле слова) — выводы из фактов и утверждений, выражающих содержание гипотезы.
Будучи одинаковыми по логической структуре гипотезы тем не менее различаются по своему содержанию и выполняемым функциям.
В зависимости от степени общности научные гипотезы можно разделить на общие, частные и единичные.
Общая гипотеза — это научно обоснованное предположение о причинах, законах и взаимосвязях природных и общественных явлений, а также закономерностях психической деятельности человека. Общие гипотезы выдвигаются с целью объяснения всего класса описываемых явлений, выведения закономерного характера их взаимосвязей во всякое время и в любом месте. Примером общей гипотезы является гипотеза Демокрита об атомистическом строении вещества, которая впоследствии превратилась в научную теорию. В случае подтверждения общая гипотеза становится научной теорией.
Частная гипотеза— это научно обоснованное предположение о причинах, происхождении и о взаимосвязях части объектов, выделенных из класса рассматриваемых объектов природы, общественной жизни или психической деятельности человека.
Частные гипотезы создаются для выяснения причин возникновения закономерностей у некоторого подмножества элементов данного множества.
Единичная гипотеза— научно обоснованное предположение о причинах, происхождении и взаимосвязях единичных фактов, конкретных событий или явлений. Врач строит единичные гипотезы в ходе лечения конкретного больного, подбирая для него индивидуально медикаменты и их дозировку.
В судебном расследовании выдвигаемые гипотезы называются версиями. Версии бывают общие, объясняющие все преступление в целом, частные, объясняющие некоторые обстоятельства или моменты преступления, и единичные, объясняющие отдельные, индивидуальные факты: кто исполнитель, кто организатор преступления, если было несколько участников, и т. д.
По степени достоверностиразличают научные и рабочие гипотезы.
Научнойназывается гипотеза, объясняющая закономерности развития явлений природы, общества и мышления. Чтобы быть научной, гипотеза должна отвечать следующим требованиям:
а) она должна быть единственным аналогом данного процесса, явления;
б) она должна давать объяснение как можно большему числу связанных с этим явлением обстоятельств;
в) она должна быть способной предсказывать новые явления, не входящие в число тех, на основе которых она строилась.
Рабочая гипотеза— это временное предположение или допущение, которым пользуются при построении гипотезы; выдвигается, как правило, на первых этапах исследования. Она непосредственно не ставит задачу выяснить действительные причины исследуемых явлений, а служит лишь условным допущением, позволяющим сгруппировать и систематизировать результаты наблюдений и дать согласующееся с наблюдениями описание явлений.
По содержаниюразличают описательные и объяснительные гипотезы. Описательнаягипотеза — это предположение о существовании того или иного явления или связи. Объяснительнаягипотеза — предположение о причинно-следственных связях в изучаемом объекте.
Рассмотрим некоторые различиямежду научной гипотезой и версией:
а) предмет научной гипотезы — законы развития природы и общества. Гипотезы создаются для объяснения значительных событий и явлений, обосновываются длительным наблюдением. Предмет версий — отдельные единичные явления и факты, порой весьма незначительные. При построении версии не ставится цель открыть ту или иную закономерность. Версия имеет более скромную познавательную задачу —
объяснить отдельное, неповторимое единичное событие или единичный факт. Обосновывается версия сравнительно ограниченным кругом наблюдений;
б) научные гипотезы могут существовать и разрабатываться длительное время, годами и даже десятилетиями. Версии выдвигаются и проверяются в сравнительно короткий период времени;
в) научных гипотез, объясняющих какое-либо явление, может быть выдвинуто несколько или всего одна. Версия в конкретном исследовании, одна существовать не может. По каждому изучаемому явлению выдвигается несколько версий.
Гипотезы строятся тогда, когда возникает потребность объяснить ряд новых фактов, которые не укладываются в рамки известных ранее научных теорий или других их объяснений. Вначале производится анализ каждого отдельного факта, затем анализ их совокупности. Чтобы подкрепить выдвигаемую гипотезу, проводят дополнительные научные эксперименты или эксперименты в ходе следственной практики.
Следующей задачей является синтез фактов и формулировка гипотезы. Гипотеза не должна противоречить ранее открытым и подтвержденным практикой научным законам и теориям. Могут быть выдвинуты конкурирующие гипотезы, по-разному объясняющие одно и то же явление. При построении гипотезы надо учитывать и требование, чтобы гипотеза объясняла наибольшее количество фактов, которые подвергались анализу, а также была по возможности простой по форме их обоснования.
В процессе построения и подтверждения гипотеза проходит несколько этапов
1-й этап.Выделение группы фактов, которые не укладываются в прежние теории или гипотезы и должны быть объяснены новой гипотезой.
2-й этап.Формулировка гипотезы (или гипотез), т. е. предположений, которые объясняют данные факты.
3-й этап.Выведение из данной гипотезы всех вытекающих из нее следствий.
4-й этап.Сопоставление выведенных из гипотезы следствий с имеющимися наблюдениями, результатами экспериментов, с научными законами.
5-й этап.Превращение гипотезы в достоверное знание или в научную теорию, если подтверждаются все выведенные из гипотезы следствия и не возникает противоречия с ранее известными законами науки.
Способы подтверждения гипотез
1. Самый действенный способ подтверждения гипотезы —
обнаружение предполагаемого объекта, явления или свойства,
которое служит причиной рассматриваемого явления.
Примерами могут служить открытие планеты Нептун, обнаружение ряда островов в Северном Ледовитом океане, открытие явления искусственной радиоактивности и др.
2. Основной способ подтверждения гипотез — выведение следствий и их верификация.
В процессе верификации большая роль принадлежит различным экспериментам: в космосе, полевым опытам в сельском хозяйстве, поиску новых материалов, лекарств, реактивов, способов лечения болезней у людей, животных и растений, педагогическим экспериментам и другим их видам. Эксперимент учитывает чаще всего влияние не одного фактора, а многих, поэтому надо планировать эксперимент так, чтобы результат был получен за более короткое время, более эффективно и по возможности недорого. Так, например, планируется ход эксперимента в медицине при оценке последствий приема лекарств для выбора оптимальной тактики лечения.
Заключение в умозаключении от утверждения следствия к утверждению основания является вероятным. Но подтверждение гипотезы на основании верификации ее следствий осуществляется именно этим способом, поэтому надо брать всю совокупность взаимосвязанных следствий, и тогда гипотеза однозначно будет вызываться только данной совокупностью следствий, а поэтому заключение будет не вероятным, а достоверным.
Указанные два способа являются прямыми способами превращения гипотезы в достоверное знание.
3. Одним из косвенных способов подтверждения гипотезы является умозаключение по разделительно-категорическому силлогизму (отрицающе-утверждающему модусу). Структура его та же, что и при косвенном доказательстве.
Необходимо выполнить два условия: во-первых, перечислить все возможные гипотезы, причем дизъюнкция может быть как строгой, так и нестрогой; во-вторых, следует опровергнуть все ложные гипотезы. Косвенный метод подтверждения гипотез может использоваться в следственной практике, давая достоверный вывод.
Опровержение гипотез осуществляется путем опровержения (фальсификации) их следствий. При этом может обнаружиться, что многие или все необходимые следствия рассматриваемой гипотезы не имеют места в действительности. Кроме того, возможно, будут найдены факты, противоречащие выведенным следствиям.
Опровержение гипотез происходит в форме отрицающего модуса (modus tollens) условно-категорического умозаключения, имеющего форму. Этот модус всегда дает достоверное заключение.
При более точном выражении эта структура опровержения совпадает по формуле не с правилом modus tollens, имеющим только одно основание и одно следствие, а с простой деструктивной дилеммой, или трилеммой, или полилеммой, в зависимости от того, сколько следствий вытекает из данной гипотезы: два, три или более. Чем большее число следствий отсутствует, тем выше степень опровержения высказанной гипотезы. Гипотеза окончательно опровергнется, если обнаруживаются факты, обстоятельства, явления, противоречащие вытекающим из данной гипотезы следствиям.
Познание отдельных предметов, их свойств происходит посредством форм чувственного познания (ощущений и восприятий). Мы видим, что этот дом еще не достроен, ощущаем вкус горького лекарства и т. д. Эти истины не подлежат особому доказательству, они очевидны. Однако во многих случаях, например на лекции, в сочинении, в научной работе, в докладе, в ходе полемики, в судебных заседаниях, на защите диссертации и во многих других, нам приходится доказывать, обосновывать высказанные нами суждения. Доказательность — важное качество правильного мышления.
Доказательство и аргументация тесно связаны, но не тождественны.
Аргументация — способ рассуждения, включающий доказательство и опровержение, в процессе которого создается убеждение в истинности тезиса и ложности антитезиса как у самого доказывающего, так и оппонентов; обосновывается целесообразность принятия тезиса с целью выработки активной жизненной позиции и реализации определенных программ действий, вытекающих из доказываемого положения. Понятие «аргументация» богаче по содержанию, чем понятие «доказательство»: целью доказательства являете» установление истинности тезиса, ацелью аргументации еще и обоснование целесообразности принятия этого тезиса, показ его важного значения в данной жизненной ситуации и т. д. В теории аргументации «аргумент» также понимается шире, чем в теории доказательства, ибо первый включает не только аргументы, подтверждающие истинность тезиса, но и аргументы, обосновывающие целесообразность его принятия, демонстрирующие его преимущества по сравнению с другими подобными утверждениями (предложениями). Аргументы в процессе аргументации гораздо разнообразнее, чем в процессе доказательства.
Форма аргументации и форма доказательства также не совпадают полностью. Форма аргументации, так же как и форма доказательства, включает в себя различные виды умозаключений (дедуктивные, индуктивные, по аналогии) или их цепь, но, кроме того, сочетая доказательство и опровержение, предусматривает обоснование. Форма аргументации чаще всего носит характер диалога, ибо аргументатор не только доказывает свой тезис, но и опровергает антитезис оппонента, убеждая его или являющуюся свидетелем дискуссии аудиторию в правильности своего тезиса, стремится сделать их своими единомышленниками.
Теория доказательства и опровержения является в современных условиях средством формирования научно обоснованных убеждений. В науке ученым приходится доказывать самые различные суждения, например суждения о том, что существовало до нашей эры, к какому периоду относятся предметы, обнаруженные при археологических раскопках, об атмосфере планет Солнечной системы, о звездах и галактиках Вселенной, о теоремах математики, о направлении развития ЭВМ, об осуществлении долгосрочных прогнозов погоды, о тайнах Мирового океана и космоса. Все эти суждения должны быть научно обоснованы.
Доказательство — это совокупность логических приемов обоснования истинности тезиса.
Во-первых, под доказательством понимают факты, при помощи которых обосновывается истинность или ложность того или иного суждения.
Во-вторых, "доказательство" означает источники сведений о фактах: летописи, рассказы свидетелей, мемуары, документы и т. д. Например, ценным источником доказательства являются документы.
В-третъих, "доказательство" — это процесс мышления. В логике данный термин употребляется именно в этом значении.
Доказательство связано с убеждением, но не тождественно ему: доказательства должны основываться на данных науки и общественно-исторической практики, убеждения же могут быть основаны, например, на религиозной вере, на предрассудках, на неосведомленности людей в вопросах экономики и политики, на видимости доказательности, основанной на различного рода софизмах. Поэтому убедить — еще не значит доказать.
Структура доказательства: тезис, аргументы, демонстрация. Тезис — это суждение, истинность которого надо доказать. Основной тезис— это положение, которому подчинено обоснование ряда других положений. Частный тезис — это такое положение, которое становится тезисом лишь потому, что при его помощи доказывается основной тезис. Частный тезис, будучи доказанным, сам становится затем аргументом для обоснования основного тезиса.
Аргументы— это те истинные суждения, которыми пользуются при доказательстве тезиса. Формой доказательства, или демонстрацией, называется способ логической связи между тезисом и аргументами.
Различают несколько видов аргументов.
1. Удостоверенные единичные факты. К такого рода аргумен там относится так называемый фактический материал, т. е. статистические данные о населении, территории государства, количестве вооружения, свидетельские показания, подпись лица на документе, научные данные, научные факты. Роль фактов в обосновании выдвинутых положений, в том числе научных, очень велика.
2. Определения как аргументы доказательства. Определения
понятий формулируются в каждой науке.
3. Аксиомы и постулаты. В математике, механике, теоретической физике, математической логике и других науках кроме определений вводят аксиомы. Аксиомы— это суждения, которые принимаются в качестве аргументов без доказательстваПостулаты— это исходные допущения, принимаемые без доказательств.
4. Ранее доказанные законы науки и теоремы как аргументы доказательства. В качестве аргументов доказательства могут выступать ранее доказанные законы физики, химии, биологии и других наук, теоремы математики (как классической, так и конструктивной). Законы материалистической диалектики также могут служить аргументами в процессе доказательства. Юридические законы являются аргументами в ходе судебного доказательства. Распространенный вид аргументов —цифровойматериал.
В ходе доказательства какого-либо тезиса может использоваться не один, а несколько из перечисленных видов аргументов.
Демонстрацией (или формой доказательства) называется способ логической связи тезиса с аргументами. Тезис и аргументы доказательства по своей логической форме — суждения. Выраженные в грамматических предложениях, они воспринимаются нами непосредственно: тезис и аргументы можно увидеть, если они написаны, услышать, если они произнесены.
Однако тезис и аргументы сами по себе, вне логической связи друг с другом, еще не составляют доказательства. Аргументы начинают приобретать определенное значение, когда мы выводим из них тезис. Процесс выведения тезиса из аргументов и есть демонстрация. Она всегда выражается в форме умозаключения. Это может быть отдельное умозаключение, но чаще — цепочка умозаключений. Обоснование тезиса может принимать форму дедукции, индукции или аналогии, которые применяются самостоятельно или в различных сочетаниях. При этом особенность умозаключений, в форме которых протекает демонстрация, состоит в том, что нуждающееся в обосновании суждение, выступающее тезисом доказательства, является заключением и формулируется заранее, а суждения об аргументах, которые служат посылками, остаются неизвестными и подлежат восстановлению. Таким образом, в процессе доказательства по известному заключению (тезису) восстанавливаются посылки вывода (аргументы).
Доказательства по форме делятся на прямыеи непрямые (косвенные). Прямоедоказательство идет от рассмотрения аргументов к доказательству тезиса, т. е. истинность тезиса непосредственно обосновывается аргументами. Схема этого доказательства такова: из данных аргументов (а, b, с.) необходимо следует доказываемый тезис q. По этому типу проводятся доказательства в судебной практике, в науке, в полемике и т. д. Широко используется прямое доказательство в статистических отчетах, в различного рода документах, в постановлениях, в художественной и другой литературе.
Непрямое (косвенное) доказательство — это доказательство, в котором истинность выдвинутого тезиса обосновывается путем доказательства ложности антитезиса. Если тезис обозначить буквой а, то его отрицание не-а будет антитезисом, т. е. противоречащим тезису суждением.
Апагогическое косвенное доказательство (ила доказательство «от противного») осуществляется путем установления ложности противоречащего тезису суждения. Этот метод часто используется в математике.
Пусть а — тезис, который надо доказать. Предполагаем от противного что а ложно, т. е. истинно не-а. Из допущения не-а выводим следствия, которые противоречат действительности или ранее известным теоремам. Имеем а v ┐а, при этом а ложно, значит, истинно его отрицание, т. е. а, которое по закону двузначной классической логики (┐а→а) дает а. Значит, истинно а, что и требовалось доказать.
Разделительное доказательство (методом исключения). Антитезис является одним из членов разделительного суждения, в котором должны быть обязательно перечислены все возможные альтернативы, например:
Преступление могли совершить только либо А, либо В, либо С.
Доказано, что не совершали преступление ни А, ни В.
Преступление совершил С.
Истинность тезиса устанавливается путем последовательного доказательства ложности всех членов разделительного суждения, кроме одного.
Здесь применяется структура отрицающе-утверждающего модуса разделительно-категорического силлогизма. Заключение будет истинным, если в разделительном суждении предусмотрены все возможные случаи (альтернативы), т. е. если оно является закрытым (полным) дизъюнктивным суждением.
Разделительное подтверждение тезиса применяется, когда можно быть уверенным, что доказываемое положение входит в число всех рассматриваемых возможностей. Косвенное подтверждение тезиса этим способом ведется так: одна за другой исключаются все альтернативы, кроме одной, которая и является доказываемым тезисом.
Косвенное подтверждение тезиса — это эффективное средство обоснования выдвигаемых положений. Однако его специфика в определенной мере ограничивает использование в мыслительной деятельности. Имея дело с этим доказательством, мы все время вынуждены сосредоточивать свое внимание не на тезисе, истинность которого следует обосновать, ана отрицании других положений, являющихся ошибочными предположениями. Вот почему, когда такое доказательство проведено, ход его иногда рекомендуют тут же забыть, оставив в памяти только подтвержденный тезис. Необходимо отметить, что найденное подтверждение какого-то положения, как правило, удается перестроить в прямое подтверждение этого же положения.
Опровержение— логическая операция установления ложности или необоснованности ранее выдвинутого тезиса.
Опровержение должно показать, что: 1) неправильно построено само доказательство (аргументы или демонстрация); 2) выдвинутый тезис ложен или не доказан.
Суждение, которое надо опровергнуть, называется тезисом опровержения. Суждения, с помощью которых опровергается тезис, называются аргументами опровержения.
Существуют три способа опровержения: 1) опровержение тезиса (прямое и косвенное); 2) критика аргументов; 3) выявление несостоятельности демонстрации.
Опровержение тезиса осуществляется с помощью следующих трех способов (первый — прямой способ, второй и третий — косвенные способы).
1. Опровержение фактами — самый верный и успешный способ опровержения. Ранее подробно говорилось о роли подбора фактов, о методике оперирования ими; все это должно учитываться и в процессе опровержения фактами, противоречащими тезису. Должны быть приведены действительные события, явления, статистические данные, результаты эксперимента, свидетельские показания, научные данные, которые противоречат тезису, т. е. опровергаемому суждению.
2. Установление ложности (или противоречивости) следствий, вытекающих из тезиса. Доказывается, что из данного тезиса вытекают следствия, противоречащие истине. Этот прием называется «сведение к абсурду».
3. Опровержение тезиса через доказательство антитезиса. По отношению к опровергаемому тезису (суждению а) выдвигается противоречащее ему суждение (т. е. не-а), и суждение не-а (антитезис) доказывается. Если антитезис истинен, то тезис ложен, третьего не дано.
Критика аргументов. Подвергаются критике аргументы, которые были выдвинуты оппонентом в обоснование его тезиса. Доказывается ложность или несостоятельность этих аргументов.
Ложность аргументов не означает ложности тезиса: тезис может оставаться истинным.
Нельзя достоверно умозаключать от отрицания основания к отрицанию следствия. Но достаточно бывает показать, что тезис не доказан. Иногда бывает, что тезис истинен, но человек не может подобрать для его доказательства истинные аргументы. Случается и так, что человек не виновен, но не имеет достаточных аргументов для доказательства этого.
Выявление несостоятельности демонстрации. Этот способ опровержения состоит в том, что показываются ошибки в форме доказательства. Наиболее распространенной ошибкой является подбор таких аргументов, из которых истинность опровергаемого тезиса не вытекает. Доказательство может быть построено неправильно, если нарушено какое-либо правило дедуктивного умозаключения.
Обнаружив ошибки в ходе демонстрации, мы опровергаем ее ход, но не опровергаем сам тезис. Доказательство же истинности тезиса обязан дать тот, кто его выдвинул.
Часто все перечисленные способы опровержения тезиса, аргументов, хода доказательства применяются не изолированно, а в сочетании друг с другом.
Правила доказательного рассуждения.Если будет нарушено хотя бы одно из перечисленных ниже правил, то могут произойти ошибки, относящиеся к доказываемому тезису, аргументам или к самой форме доказательства.