<<
>>

Принципиальная проверяемость

  Теория создается для объяснения некоторого исходного круга фактов a\,..Mi,...an (где п — фиксировано). Как известно, для объяснения фиксированной области фактов можно построить произвольное число различных теорий, проверить которые можно лишь путем вывода из них следствий, доступных опытному обнаружению.
Поэтому из гипотезы Т непременно должна быть выводима некоторая совокупность эмпирически проверяемых высказываний b\...bk (где к не фиксировано). Факты, описываемые высказываниями Ь, должны быть отличными от а,, хотя и не обязательно неизвестными в момент построения Т. Если множество {Z»j} пусто, то такая теория принципиально непроверяема.
На мой взгляд, уместно ввести представление о двух типах принципиальной непроверяемости[CCXXX]: а) непроверяемость (непосредственная непроверяемость), состоящая в том, что из гипотезы нельзя вывести никаких новых следствий (множество {?;} пусто), и б) непроверяемость (усложненная непроверяемость), состоящая в том, что из гипотезы выводятся новые следствия, но они совместимы с любым исходом опыта.
Для пояснения смысла непроверяемости обычно вводят представление о гипотезах ad hoc. В самом общем смысле гипотезой ad hoc называется некоторое специальное допущение, вводимое для объяснения данного случая (черты, обстоятельства, факта или круга фактов и т. д.).
Чрезвычайно поучительной в плане отношения к требованию принципиальной проверяемости была гипотеза Лоренца-Фитцджеральда, выдвинутая для объяснения опыта Май- кельсона. Майкельсон поставил задачу измерить скорость света в направлении движения Земли и в направлении, перпендикулярном к движению Земли. Согласно принципу относительности Галилея значения скорости в этих двух взаимно перпендикулярных направлениях должны были получаться разные. В направлении движения Земли скорость света в пустоте с должна алгебраически суммироваться со скоростью Земли v, т. е. должна быть равной с + v. В перпендикулярном направлении она должна оставаться одной и той же — с. Это должно было приводить к появлению разности хода в световых лучах, движущихся в указанных направлениях, и, значит, к их интерференции, т. е. должна была возникать интерференционная картина.
Принципиальная схема интерферометра Майкельсона, т. е. прибора для обнаружения возникающей интерференции, показана на схеме 17.1.
Здесь вектор v показывает направление движения Земли. Из точечного источника О посылается луч света, падающий на полупрозрачное зеркало L, установленное под углом 45° к направлению светового луча.
В А луч раздваивается на два: луч I и И; луч II отражается зеркалом L и движется на неподвижное зеркало S2, отражается от S2, проходит через L и попадает в точку наблюдения на экране Q. Луч I проходит в А через L, достигает зеркала 5i, отражается от него, доходит до А и, отразившись от L, попадает в ту же точку



на экране Q. Расстояния /, и /2, называемые плечами интерферометра, геометрически равны. На участках ОА и AQ оба луча движутся совместно, и никакой разности хода у них возникать не должно.
Но на плечах интерферометра 1\ и /2 условия их движения неодинаковы.
Путь 1\ луч I проходит дважды: в направлении, совпадающем с движением Земли, т. е. со скоростью с — v, и в противоположном направлении, т. е. со скоростью с + v. Время, необходимое лучу для того, чтобы дважды пройти путь /ь следовательно, будет
_ /,              /, _ /,c + /,v + /,c- /,v _ 2/,с _ 2/,с              1
c-v + c + v ((c-v)(c + v))              c2-v2 с2 v2'
А              л
С 1-*



Итак,

Теперь найдем время Д?2, необходимое для того, чтобы II луч прошел путь от А до 5 и обратно. По этому пути луч туда и обратно движется с одной и той же скоростью с, но так как за время Д/2 его движения от А до В и обратно зеркало L сместится вместе с Землей на расстояние АЖ = v • Д/2 (см. сх. 17.2), то и луч будет проходить расстояние не 2/2, а несколько большее. Это расстояние нетрудно найти и из него определить Д/2.

Путь, проходимый лучом: АВ + BA'= 2АВ; из треугольника
АА’ v • А
АВС имеем АВ[CCXXXI] = ВС2 + АС2, но ВС = 12, АС = — = —и,
, „ с-At, наконец, АВ = —j-2-.
Отсюда окончательно имеем At2 =
Итак, А/, ф At2, т. е. хотя геометрически плечи интерферометра /, и /2 равны друг другу, но они не равны в оптическом отношении: свет затрачивает разное время для их прохождения: Atx и Д/2. За счет этого при соединении лучей I и II в А между ними должна возникать разность фаз, дающая интерференционную картину на экране.
Однако опыт Майкельсона дал отрицательный результат, т. е. никакой интерференции лучей I и II не возникало1. Опыт показывал, что, следовательно, At\ и At2 равны друг другу. Это обстоятельство требовало объяснения, и одной из попыток такого объяснения и явилась гипотеза Лоренца—Фитцджеральда. Авторы ее предложили считать, что все предыдущие рассуждения правильны, что действительно должна была бы возникать разность времен прохождения лучами I и II плеч интерферометра /] и /2 (а следовательно, и разность фаз в этих лучах). Но этого не происходит потому, что все тела в направлении своего движе-
ния испытывают сокращение, уменьшаясь в J1 —^ раз.
Отрицательный результат опыта Майкельсона истолковывался таким образом, что 1\ и /2 только кажутся равными друг другу, а на самом деле плечо 1\ оказывается сократившимся, тогда как /2 остается неизменным. Причем сокращается именно так, чтобы не возникало никакой разности между временем прохождения лучом I плеча 1\ и лучом II плеча /2, т. е. в соответствии с опытом полагалось: At\ = At2, или






Это равенство удовлетворяется в том, и только в том случае, если положить
т. е. плечо /ь расположенное по направлению движения Земли,
I ^
сокращается в J1 —j раз по сравнению с плечом /2, остающимся неизменным. Но это сокращение, получившее название ло- ренцева сокращения, по самой сути дела невозможно обнаружить, так как любой масштаб, которым мы будем мерить плечо /ь испытывает одновременно с ним сокращение точно во столько же раз, во сколько сокращается и само плечо 1\.
Таким образом, лоренцево сокращение мыслилось имеющим место и в то же время принципиально не обнаруживающимся ни в чем, кроме отсутствия интерференции световых лучей, для объяснения какового оно и было специально придумано[CCXXXII].
Предшествующее обсуждение гипотезы Лоренца—Фитцджеральда носило несколько упрощенный характер, необходимый Для моих целей: показать на примере, в чем состоит непроверяе- мость.
Однако следует отметить, что в литературе часто обсуждается вопрос о том, была ли, и в каком смысле, гипотеза Лоренца—Фит- ЦЦжеральда гипотезой ad hoc (см. [Баженов, 1978, с. 86—87]).
В отношении гипотезы Лоренца—Фитцджеральда все это означает вопрос о том, имеется ли независимый от опыта Май-
кельсона способ ее проверки. А. Грюнбаум утверждает, что есть, имея в виду эксперимент Кеннеди—Торндайка 1932 г., который он характеризует как эксперимент, существенно отличный от эксперимента Майкельсона.
По этому поводу уместно заметить, что эксперимент Кеннеди-Торндайка был осуществлен почти полвека спустя после выдвижения гипотезы Лоренца—Фитцджеральда. Поэтому в реальной истории науки он не может учитываться при обсуждении вопроса о том, являлась ли гипотеза Лоренца—Фитцджеральда гипотезой ad hoc в науке начала XX столетия.
А. Грюнбаум характеризует такой подход как психологический и пишет, «что обладание системным атрибутом возможности независимой проверки и непринадлежность гипотезы Я к классу гипотез ad hoc в рамках теории Т никоим образом не зависит от того, осознают ли защитники Я-гипотезы возможность такой независимой проверки» [Грюнбаум, 1969, с. 479]. Это совершенно аналогично, продолжает он, тому, как если бы в оценке некоторого математического предположения как теоремы в данной системе аксиом мы стали руководствоваться тем, осознает ли математик ее как теорему.
Однако если в данное время ни один математик не может вывести данное предположение из данной системы аксиом, то ясно, что его и нельзя считать теоремой в данное время. И это не психологический, а исторический факт. Конечно, когда для этого предложения будет установлено, что оно есть теорема, то это будет означать, что оно было теоремой и раньше, но столь же очевидно и то, что раньше этого не знали.
Но между «быть теоремой» и «быть гипотезой ad hoc» есть определенное различие. «Быть теоремой» есть содержательная и однозначная (для данной аксиоматической системы) характеристика. «Быть гипотезой ad hoc» есть эвристическая и неоднозначная характеристика. Поэтому если для некоторого времени гипотеза не имеет независимой проверки, то для этого времени она совершенно справедливо будет эвристически оцениваться как гипотеза ad hoc (в дальнейшем эта оценка может и измениться, как было, например, с гипотезой Планка). Поэтому нет, на мой взгляд, оснований отказываться от исторической оценки гипотезы Лоренца—Фитцджеральда как гипотезы ad hoc в момент ее выдвижения.

\ Теперь посмотрим, как обстоит дело с ее ретроспективной (Оценкой. В такой оценке гипотеза Лоренца—Фитцджеральда, Далось бы, имеет независимую от опыта Майкельсона проверив речь идет об эксперименте Кеннеди—Торндайка 1932 г. Я не буду описывать здесь этот эксперимент, а отмечу лишь, что в некоторых отношениях он действительно отличается от опыта Майкельсона, в частности плечи интерферометра в нем брались различными (/] ф /2).




Для разности времен Atx и Д/2 в эксперименте Кеннеди—Торндайка получались разные значения для классической теории эфира и для гипотезы Лоренца—Фитцджеральда. Для первой разность времен прохождения светом плеч 1\ и /2 будет
По гипотезе Лоренца—Фитцджеральда для разности At2 — Atu естественно, получается другое выражение, так как горизонтально1*


ное плечо /, сокращается в , 1 —j раз:
Таким образом, эксперимент Кеннеди—Торндайка мог бы привести к выбору между классической теорией эфира и гипотезой Лоренца—Фитцджеральда. Однако и этот эксперимент не Дал вообще никакого сдвига интерференционных полос. Но уж если мы ввели сокращение Лоренца—Фитцджеральда, то можно ввести и еще одну поправку — «расширение времени» Лоренца— Лармора, гласящую, что скорость хода часов в движущейся
Г~
системе уменьшается в J1 —j раз по сравнению с часами, покоящимися в эфире. «Согласно этому предположению о расширении времени, — пишет А. Грюнбаум, — считается, что разница Во времени At2 — At\ имеет постоянное значение At2 — At\ — 2/с (h — /1), которое не зависит от скорости аппарата по отношению
к эфиру, что и подтверждается нулевым исходом опыта Кенне- ди—Торндайка. Таким образом, когда теория эфира подкреплен на гипотезой Лоренца—Фитцджеральда с гипотезой о расширении времени, она дает объяснение реального исхода опыта Кеннеди-Торндайка» [Там же, с. 486] (обозначения величин в цитате изменены).
А. Грюнбаум отстаивает тот тезис, что и гипотеза Лоренца-Фитцджеральда (подправленная теория эфира), и соединение (конъюнкция) этой гипотезы с гипотезой Лоренца—Лармо- ра (вдвойне подправленная теория эфира) не являются гипотезами ad hoc.
В отношении гипотезы Лоренца—Фитцджеральда это обосновывается тем, что она имеет независимую (от опыта Майкель- сона) проверку в опыте Кеннеди—Торндайка (правда, дающего отрицательный результат).
Вдвойне подправленная теория эфира тоже имеет независимую проверку в так называемом квадратичном оптическом Доплер-эффекте (т. е. преобразования Лоренца вдвойне подправленной теории эфира приводят к Доплер-эффекту, который в количественном отношении отличен от эффекта, выводимого из первоначальной теории эфира) [Там же, с. 486—487].
В итоге А. Грюнбаум приходит к выводу, что вдвойне подправленная теория эфира не является ad hoc гипотезой по отношению к классической теории эфира, но является ad hoc гипотезой по отношению к специальной теории относительности. «Защита этих гипотез (Лоренца—Фитцджеральда и Лоренца—Лармора. — Л.Б.) только с целью поддержки теории эфира и отказа от специальной теории относительности представляет собой операцию ad hoc в новом смысле» [Там же, с. 487].
Каково же резюме? На мой взгляд, по отношению к теории относительности и отдельно взятые гипотезы Лоренца—Фитцджеральда и Лоренца—Лармора представляют гипотезы ad hoc, так как являются специально вводимыми допущениями для объяснения тех эффектов, которые теория относительности объясняет, не прибегая ни к каким специальным допущениям.
Но они являются ad hoc гипотезами и по отношению к классической теории эфира. Гипотеза Лоренца—Фитцджеральда являлась гипотезой ad hoc до опыта Кеннеди—Торндайка, т. е. была непосредственно непроверяемой. Она стала гипотезой ad hoc в свете этого опыта, т. е. необходимость согласовать ее с отрииЯ' тельным результатом и этого опыта достигалась путем введения еше одной гипотезы ad hoc — гипотезы Лоренца—Лармора.
Л Иными словами, гипотеза Лоренца—Фитцджеральда после onWa Кеннеди—Торндайка стала усложненно непроверяемой, т. е. совмещаемой с любым результатом опыта путем нагромождения новых ad hoc-утверждений.
Усложненная непроверяемость может быть иначе сформулирована как неопровергаемость (нефальсифицируемость) соответствующего теоретического построения. Точнее, и непосредственная непроверяемость представляет вместе с тем неопровержимость, но там эта последняя просто тривиальна: раз нет никаких следствий, то ничего нельзя и опровергнуть. В случае усложненной непроверяемости неопровержимость утрачивает тривиальный характер. Теоретическое построение обрастает специальными допущениями, согласующими его с любым возможным исходом эксперимента, т. е. становится неопровержимым.
Фальсифицируемость тесно связана с получением возможно более строгих следствий, т. е. следствий, позволяющих выразить результат в количественно точной форме. Это требование отличает современные научные концепции от натурфилософских построений. Гипотезы древних натурфилософов или гипотезы Декарта, как правило, вообще не вели ни к каким эмпирически констатируемым следствиям либо указывали на такие следствия лишь в очень общей качественной форме, не приводя к строгим количественно определенным соотношениям. На современном уровне развития естествознания гипотеза «приобретает права гражданства» лишь в том случае, если ее основные положения получают математическую формулировку, открывая тем самым возможность выведения следствий, допускающих количественное сопоставление с экспериментом. Отличие натурфилософской атомистической гипотезы Демокрита от атомистической гипотезы XIX в. прежде всего в том, что на основе последней стало возможным получать строгие количественно определенные следствия. Возможность получения количественно определенных следствий представляет, таким образом, существенный Момент принципиальной проверяемости теории во всякой достаточно развитой области знания.
Теория, которая не ведет ни к каким количественно определенным выводам, как правило, может быть совмещена с любыми данными опыта, и это значит, что ее фактически невозможно проверить. Поэтому проверяемость обязательно предполагает получение следствий, допускающих опровержение опытом. То, что не может быть опровергнуто никаким опытом, то, что может быть согласовано с любым исходом опыта, тем самым и не может быть проверено. Именно в этом смысле требование проверяемости совпадает с требованием, чтобы любое научное построение допускало возможность своего опровержения.
Подтверждение опытом следствий теории лишь в том случае имеет ценность, если эти следствия могли быть опытом и опровергнуты. «Подтверждение» же опытом следствий, о которых заранее известно, что они никаким опытом не могут быть опровергнуты, вообще не есть подтверждение. Можно согласиться с К. Поппером, правильно отмечавшим, что недостаток теорий типа теории Фрейда в том, что, претендуя на объяснение очень многого, они не указывают никакого пути для их возможного опровержения [Потер, 1983, с. 241—244]. Такой же характер носила, например, и пресловутая «теория» жизненности Т.Д. Лысенко, не приводившая ни к одному количественно определенному следствию и не указывавшая никаких путей своего возможного опровержения.
Трактовка проверяемости как прежде всего фальсифицируемости теорий была впервые выдвинута К. Поппером[CCXXXIII] и была направлена против господствовавшей неопозитивистской точки зрения, обращавшей основное внимание на подтверждение опытом следствий теории. Поппер справедливо указал, что любое научное построение должно стремиться не к подтверждению во что бы то ни стало, а должно прежде всего допускать возможность своего опровержения.
Возможность фальсификации — это условие, налагаемое на теорию до ее фактической проверки. Разумеется, если теория не согласуется с опытом, она должна быть перестроена (ранний

Поппер полагал, что должна быть отброшена, но сейчас это не- вЬкно). Таким образом, требование фальсифицируемости не двлжно пониматься как противоположное подтверждаемости террии, претендующей на истинность. Выживающая теория, конечно же, должна подтверждаться.
Это обстоятельство не отвергается сегодня и попперианца- ми. И. Лакатос отмечает как черту фальсификационизма, «диссонирующую с действительной историей науки», тот тезис, что «единственным важным для ученого результатом такого противоборства (теории и опыта. — Л.Б.) является фальсификация: настоящие открытия — опровержения» [Лакатос, с. 302]. «Однако, — продолжает он, — история науки показывает, нечто иное- некоторые из наиболее интересных экспериментов дают скорее подтверждение, чем опровержение» [Там же].
Но важность подтверждения нисколько не умаляет важности фальсифицируемости как характеристики теории до осуществления эмпирической проверки.
Фальсифицируемость теории выражается, по Попперу, через класс ее потенциальных фальсификаторов, т. е. через множество запрещаемых ею «состояний дел» в реальном мире. Он даже пытается разработать количественную оценку степеней подтверждаемости (или фальсифицируемости), посвящая этому специальную главу [Потер, 1983, с. 149—178]. Правда, дальше весьма простых иллюстраций он не идет, но суть дела сейчас не в этом.
Фальсифицируемость действительно является весьма важной характеристикой, говорящей об информативности и содержательности теории. Думается, связь между большей фальсифицируемостью и большей информативностью как раз представляется «интуитивно приемлемой для научного познания». Но здесь необходимо одно разъяснение. Речь всегда должна идти о концепциях, не противоречащих уже известным эмпирическим данным и еще не подвергнутых новому испытанию.
Как бы легко ни была фальсифицируема концепция в свете новых данных, которые еще предстоит получить, если она уже несовместима с имеющимися, то она и не допускается к соревнованию. С учетом этого обстоятельства ориентация на бблыиую фальсифицируемость «не может привести к отбору Концепций, посылки которой бедны и бессодержательны». Такая концепция просто не сможет войти в игру, так как она окажется несовместимой с какими-либо ранее известными данными и будет отклонена до новых испытаний.
Требование принципиальной проверяемости теоретических построений является глубоко материалистическим по своему духу (хотя, конечно, и может подвергаться идеалистическим истолкованиям), направленным против введения в науку таинственных, неуловимых «вещей в себе», против внутреннего, не имеющего внешних обнаружений.
С этой точки зрения принципиально непроверяемым тезисом оказывается (весьма часто) тезис об «уникальном» характере человеческого мышления (в смысле невозможности искусственного воспроизведения функций мышления кибернетическими устройствами)[CCXXXIV]. Этот уникальный характер часто обосновывается следующим рассуждением. Что бы ни делала кибернетическая машина, результаты ее деятельности всегда будут лишь внешне сходствовать с результатами мышления человека, а внутренние процессы все равно будут различны [см., например, Кочергин, 1972], сходство результатов (в любой, даже потенциально бесконечной области) ничего не говорит о сходстве внутренних процессов.
Такая аргументация ведет к допущению таинственной неуловимой вещи в себе. Она фактически превращает мышление в такой внутренний процесс, который не имеет своих внешних обнаружений. Все внешние обнаружения оказываются несущественными для передачи специфики этого процесса. Если при любом совпадении внешних обнаружений внутренние процессы могут оказываться различными, то это означает, что сущность внутреннего процесса не обнаруживается в его результатах. Но тогда сам внутренний процесс превращается в метафизическую абстракцию, в неуловимую вещь в себе, во внутреннее, лишенное всяких внешних обнаружений.
С одной стороны, утверждается, что сходны лишь результаты работы машины и человеческого мозга, внутренние же процессы совершенно различны (чисто физические — в первом случае, мышление — во втором).
С другой стороны, признается, что любое проявление мышления может быть в принципе моделировано на универсальной вычислительной машине. Но соединение этих двух утверждений фиводит к выводу, что сходство результатов работы кибернетического устройства и мозга даже в потенциально безграничной области все равно не будет означать сходство процессов, ведущих к этим результатам. А это означает, что мышление как внутренний процесс деятельности мозга отрывается от своих проявлений в поведении, превращается в неуловимое «нечто», в «чудовищное существо». Концепция, так понимающая мышление, Принципиально непроверяема.
В связи с этим вспоминается чудесная сказка А. Волкова «Волшебник Изумрудного города». Один из ее персонажей, набитый соломой Страшила, удручен тем, что у него нет мозгов. Между тем его поведение является совершенно разумным, более того, в компании своих друзей (девочки Элли, Железного Дровосека и др.) он справедливо приобретает репутацию наиболее мудрого существа. Но это не устраивает Страшилу. Как некоторые реальные, а не только сказочные персонажи, он, очевидно, считает, что сходство результатов его деятельности с результатами деятельности людей еще ни о чем не говорит. Вся суть в той штуке, которую люди называют «мозгами». И он обращается к волшебнику Изумрудного города Гудвину (оказавшемуся просто ловким обманщиком) с просьбой дать ему мозги. Естественно, что дать ему настоящие мозги Гудвин не может, но в отличие от Страшилы он отлично понимает, что в этом нет никакой нужды. Он помещает в голову Страшиле смесь опилок с булавками, и Страшила вполне удовлетворен.
Глубоко материалистический характер требования принципиальной проверяемости ярко обнаруживается в обсуждении одного из коренных постулатов материализма — тезиса о материальном единстве мира, отрицающего наличие в мире каких бы то ни было сверхъестественных, нематериальных агентов.
С принципиальной проверяемостью тесно связан тезис о принципиальной наблюдаемости, часто выделяемый в самостоятельный методологический регулятив — принцип наблюдаемости. Поскольку я не претендую на жесткую классификацию, то я рассмотрю его в данном разделе. А так как в нем есть содержание, Как совпадающее с общим требованием проверяемости, так и отличное от него, я остановлюсь преимущественно на последнем.
В самом общем приближении принцип проверяемости и Принцип наблюдаемости говорят об одном и том же — об эмпирической проверяемости следствий любых теоретических построений: «В [замкнутой] физической теории допускаются только такие утверждения, которые так или иначе обоснованы или могут быть обоснованы на опыте (принципиальная наблюдаемость); те утверждения, которые не могут быть обоснованы опытом, из физической теории исключаются. Таково содержание принципа наблюдаемости» [Омельяновский, 1973, с. 85]. И еще: «Современная трактовка его (принципа наблюдаемости. — Л.Б.) формулируется в виде требования эмпирической проверяемости, хотя бы следствий, вытекающих из теоретической системы» [Илларионов, Мамчур, 1973, с. 369].
Однако с принципом наблюдаемости связано и определенное специфическое содержание, дающее основание для выделения его в некоторый относительно самостоятельный регулятив.
Это специфическое содержание связано прежде всего с его большей (по сравнению с принципом проверяемости) увязанно- стью с вопросами о структуре научной теории вообще (и физической теории в особенности). Принцип наблюдаемости ставит вопрос о характере теоретических примитивов (исходных теоретических конструктов), входящих в состав теории.
Особую популярность принцип наблюдаемости приобрел в первой половине XX столетия, причем в это время ему часто давались крайние формулировки в духе, например, требования операционального определения всех без исключения понятий, входящих в состав физической теории. Так, П. Бриджмен писал, что вообще «физическое понятие синонимично соответствующему классу операций», и, характеризуя, например, понятие длины, говорил, что оно «включает в себя ровно столько, сколько включает ряд операций, с помощью которых длина определяется» [Bridgman, 1927, р. 5]. О неудовлетворительности такой трактовки я уже говорил [Баженов, 1978, гл. 1].
Еще большую популярность крайняя трактовка принципа наблюдаемости приобрела в 30-х гг. в связи с построением квантовой механики (прежде всего в ее матричном варианте). Успех теории приписывался тому обстоятельству, что она исключила из употребления как принципиально ненаблюдаемые такие понятия, как положение электрона на орбите и частоту его обращения, заменив их измеримыми в опыте частотами и интенсивностями спектральных линий. Формулировки, требующие исключения из теории любых понятий, не допускающих прямой

Xs- ' •              '              :              •              —
Эмпирической интерпретации, были широко распространены в то время.
Одна из таких крайних формулировок по горячим следам дана Г.Н. Гамовым в 1927 г. [Гамов, 1927]: «Начало принципиальной наблюдаемости гласит: при построении физической теории можно пользоваться лишь величинами, принципиально наблюдаемыми[CCXXXV]. Если в теории обнаруживается присутствие принципиально ненаблюдаемой величины, то теория должна быть перестроена на новых началах так, чтобы в новом виде она не содержала этой величины».
Приведенная формулировка не соответствует основному содержанию даже квантовой механики (под влиянием которой она и родилась), так как с этой точки зрения из последней должно было быть устранено понятие волновой функции и оставлен лишь ее матричный вариант. Причем даже матричный вариант квантовой механики, хотя и дает некоторые основания для формулировок гамовского типа, создавался де-факто отнюдь не так уж строго по этому канону. Я позволю себе привести длинную выписку из М. Борна, прекрасно освещающего суть дела: «Часто говорят, что Гейзенберга привела к принципу матричной механики метафизическая идея, и это положение используется теми, кто верит в силу чистого разума, в качестве примера в свою пользу. Так вот, если бы вы спросили самого Гейзенберга, он резко .возразил бы против этого взгляда. Поскольку мы работали вместе, я полагаю, что я знаю, что влияло на его мышление. В то время все мы были убеждены в том, что новая механика должна базироваться на новых понятиях, имеющих только слабую связь с классическими понятиями, выраженную в боровском постулате соответствия. Гейзенберг считал, что величины, которые не имеют непосредственной связи с экспериментом, должны быть исключены. Он хотел обосновать новую механику как можно более непосредственно на опытных данных. Если это и есть «метафизический» принцип, to, конечно, я не могу возражать; я только хочу сказать, что это именно тот фундаментальный принцип современной науки в целом, который отличает ее от схоластики и догматических систем философии. Но если под этим принципом разумеют (как это делают многие) исключение из теории всех ненаблюдаемых, то это ведет к бессмыслице. Например, волновая функция Шрёдингера 'Р является такой ненаблюдаемой величиной, и, конечно, она позднее была принята Гейзенбергом как полезное понятие. Он установил не догматический, а эвристический принцип. Он обнаружил с помощью научной интуиции неадекватные понятия, которые должны быть исключены» [Борн, 1963, с. 149].
Но если крайние формулировки принципа наблюдаемости несостоятельны, то в чем же тогда его специфическое содержание?1 Или, если поставить вопрос в формулировке М.Э. Омелья- новского: «Почему в одних случаях ненаблюдаемые (траектория электронов в атоме, например) надо исключить, а в других — ненаблюдаемые (например, волновые функции) приходится допускать; в одних случаях они (например, абсолютная одновременность) вредны, а в других (например, та же волновая функция) — играют необходимую и положительную роль?» [Омельяновский, 1973, с. 87].
В ответе на этот вопрос и выясняется действительно специфическое содержание (и эвристическая ценность) принципа наблюдаемости. Он говорит не непосредственно об отношении теории и опыта, а об отношении двух теорий — старой, утрачивающей свою адекватность, и новой, формирующейся, — к опыту. Именно в ходе создания новой теории, например специальной теории относительности, была установлена ненаблюдаемость абсолютной одновременности, абсолютной длины, абсолютного промежутка времени, абсолютного движения (движения по отношению к эфиру).
В классической теории эфира все эти величины были наблюдаемы.
Аналогично обстояло дело и в ходе создания квантовой механики. Одновременные значения координаты и импульса электрона, а значит, и его орбита в атоме — наблюдаемые величины в рамках концептуальной схемы классической механики. Ненаблюдаемыми все эти вещи стали лишь в рамках новой концептуальной схемы.
Короче, именно «при рождении новой по своему принципиальному содержанию теории как раз и появляются ненаблюдаемые» [Там же, с. 99]. И дальше: «Установление ненаблюдаемо- сти есть указание на то, что старая теория перестает быть эффективной в некотором отношении (применительно к новой сфере явлений) и требуется создание новой теории» [ Там же, с. 100].
Таким образом, конкретное содержание принципа наблюдаемости тесно связано с отношением к той или иной определенной теории. Об этом очень хорошо рассказывает В. Гейзенберг, вспоминая свою беседу с А. Эйнштейном в 1926 г. [Гейзенберг], после сделанного им (В. Гейзенбергом) доклада. А. Эйнштейн выступал против буквалистского понимания принципа наблюдаемости и рассмеялся, когда молодой Гейзенберг пытался опереться на практику самого Эйнштейна в период создания последним специальной теории относительности. Основное в позиции А. Эйнштейна — это отнесенность проблемы наблюдаемости к соответствующей теории. «Можно наблюдать данное явление или нет, — говорил А. Эйнштейн, — зависит от вашей теории. Именно теория должна установить, чтб можно наблюдать, а чтб нельзя» [Там же, с. 303]. И дальше А. Эйнштейн подчеркнул, что буквалистское принятие наблюдаемости «даже опасно. Потому что каждая разумная теория должна позволять измерять не только прямо наблюдаемые величины, но и величины, наблюдаемые косвенно» [Там же].
Последнее замечание А. Эйнштейна связано с его особым отношением к квантовой механике и вызывает скептическое отношение В. Гейзенберга, отмечающего, что «в квантовой механике это означало бы, например, что доступными для наблюдения являются не только частоты и амплитуды, но и... волны вероятности и т. д., которые, конечно же, представляют собой объекты совершенно другой природы» [Там же, с. 304].
Однако первое, общее положение А. Эйнштейна по существу принимается В. Гейзенбергом, когда он подчеркивает, что «при Изобретении новой схемы решающим является вопрос: от каких старых концепций вы можете по существу отказаться?» [Там Лее].
Итак, понятие принципиальной наблюдаемости оказывается Релятивированным, оно имеет смысл не безотносительно к теории, а лишь в контексте соперничества старой и новой теорий.
Ответ на вопрос, почему одни ненаблюдаемые изгоняются, а другие ненаблюдаемые допускаются, становится с этой точки зрения достаточно ясным. Принцип наблюдаемости говорит отнюдь не о любых теоретических понятиях. Он относится к понятиям, которые в старой концептуальной схеме имели операциональный смысл (хотя бы косвенный) и утрачивают его в новой (абсолютная одновременность, эфир, одновременно точные значения координаты и импульса, орбита в атоме и т. д.).
Этот принцип не запрещает введения в новую концептуальную схему таких конструктов (типа 'Р-функции или римановых координат), которые с самого начала вводятся не операционально, а в качестве «промежуточных», т. е. таких, которые должны получить не прямую, а лишь косвенную эмпирическую интерпретацию.
Однако подчеркивание необходимости эмпирической интерпретации (хотя бы и косвенной) не образует специфического содержания принципа наблюдаемости; оно входит в общий принцип проверяемости. С этой точки зрения проблемы, которые затрагиваются принципом наблюдаемости, есть проблемы, встающие в ходе отношения формирующихся теорий неклассической физики к теориям классической физики, и сам принцип наблюдаемости есть дитя неклассической физики. 
<< | >>
Источник: Под ред. д-ра филос. наук А.И. Липкина. Философия науки: учеб, пособие. 2007

Еще по теме Принципиальная проверяемость:

  1. Проверяемость и приблизительность111 Герберт Саймон
  2. 3. Принципиальное заблуждение
  3. ЧЕТЫРЕ ЭЛЕМЕНТА МЕТОДА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ПЕРЕГОВОРОВ
  4. Некоторые принципиальные ориентиры практики совершенствования общения
  5. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ПОСТАНОВКА ВОПРОСА О ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИХ СХЕМАХ 1916.1Х.28. Ночь
  6. 1969 О некоторых принципиальных трудностях в структурном описании текста
  7. Принципиальная модель торфяного болота как природного носителя водоочистительной функции
  8. 45. Историческая роль концепции В. Вундта в развитии психологии как самостоятельной науки
  9. Беспалько В. П.. Слагаемые педагогической технологии, 1989
  10. 2. Физическая наука
  11. От редакции
  12. Самоструктурирование возможно в открытых системах.
  13. Дэниел К.. Англия. История страны, 2007
  14. § 3. Этапы разработки гипотезы