Новые гипотезы и проблема научно-доказанных фактов по Анри Пуанкаре
Анри Пуанкаре предложил читателям своей книги: Ценность науки / Valeur de la science, мысленный эксперимент:
«Итак мы имеем следующие четыре ступени:
1) Становится темно, говорит человек неучёный.
2) Затмение наступило в девять часов, говорит астроном.
3) Затмение наступило в момент, который можно было бы указать из таблиц, построенных на основании законов Ньютона, говорит он ещё. 4) Это зависит от того, что Земля вращается вокруг Солнца, говорит, наконец, Галилей.
Где же граница между голым фактом и фактом научным? Читая Леруа, можно было бы подумать, что она лежит между первой и второй ступенью; но кто же не видит, что между второй и третьей расстояние больше, а между третьей и четвертой - ещё больше.
Я позволю себе привести два примера, которые, быть может, несколько разъяснят дело. Я наблюдаю отклонение гальванометра с помощью подвижного зеркальна, которое отбрасывает световое изображение или «зайчик» на проградуированную шкалу. Голый факт таков: я вижу перемещение зайчика по шкале. Научный факт будет: в цепи проходит ток. Или ещё: когда я произвожу какой-нибудь опыт, я должен подвергнуть результат некоторым поправкам, так как мне известно, что я должен был сделать погрешности. Эти погрешности бывают двух сортов: одни случайные, и я исправлю их, взяв среднюю; другие систематические, и я не буду в состоянии их исправить без глубокого исследования их причин.
Итак, первый полученный результат представляет собой голый факт, тогда как научным фактом будет окончательный результат после выполнения поправок.
Размышляя над этим последним примером, мы приходим к необходимости подразделить нашу вторую ступень, и вместо того, чтобы сказать:
2) затмение наступило в девять часов, мы скажем:
2а) затмение наступило, когда мои часы показывали девять.
2б) так как мои часы отстают на десять минут, то затмение наступило в девять часов десять минут.
Это не всё: первая ступень также должна быть подразделена, и расстояние между этими двумя подразделениями будет значительно. Необходимо проводить различие между впечатлением темноты, которое испытывает свидетель затмения, и утверждением: становится темно, которое вызывается у него этим впечатлением. В известном смысле только первое есть настоящий голый факт; второе уже представляет род научного факта.
Итак, наша лестница имеет теперь шесть ступеней, и хотя нет никаких оснований останавливаться на этой цифре, но мы её удержим.
Меня поражает, во-первых, следующее. На первой из наших шести ступеней факт, будучи вполне голым, является, так сказать, индивидуальным - он совершенно отличен от всех иных возможных фактов. Со второй ступени уже начинается иное. Выражение данного факта могло бы пригодиться для тысячи других фактов. Коль скоро на сцену выступает речь, я располагаю лишь ограниченным числом терминов для выражения бесконечного числа оттенков, в которые могут облекаться мои впечатления. Когда я говорю: «становится темно», это хорошо выражает впечатления, которые я испытываю, присутствуя при затмении; но даже впечатление темноты может иметь множество оттенков, и если бы вместо оттенка, осуществляющегося в действительности, имел место другой, несколько отличный, то всё-таки я бы ещё выразил этой другой факт словами «становится темно». Другое замечание. Уже на второй ступени выражение факта может быть только верным или неверным. Этого нельзя сказать про любое предложение; если предложением выражается условное соглашение, то нельзя сказать, что это выражение верно в собственном смысле слова, так как оно не могло бы быть верно помимо моей воли: оно верно лишь потому, что я этого хочу. Когда я, например, говорю «единица длины есть метр», это - решение, которое я принимаю, а не констатация, которая мне предписывается, Точно так же обстоит дело, например, по отношению к постулату Евклида, что я и доказал в другом месте.
Когда меня спрашивают, становится ли темно, я всегда знаю, ответить ли «да» или «нет». Хотя бесчисленное множество возможных фактов будет восприниматься через то же самое выражение: становится темно, - однако я всегда буду знать, входит ли осуществившийся факт в число тех, которые соответствуют этому выражению, или нет. Факты поделены на категории, и если меня спрашивают, входит ли констатируемый мною факт в такую-то категорию или нет, я не затруднюсь ответом.
Без сомнения, такая классификация является достаточно произвольной, чтобы предоставить широкие участие свободе или прихоти человека. Словом, эта классификация есть соглашение. Раз принято это соглашение, то, если меня спрашивают, имел ли место определённый факт, я всегда сумею дать ответ, и мой ответ будет мне предписан свидетельством моих чувств. Итак, если во время затмения спросят, становится ли темно, - всякий ответит утвердительно. Без сомнения, отрицательный ответ дали бы те, кто говорит на языке, на котором свет зовётся тьмой, а тьма - светом. Но может ли это иметь какое-либо значение?
То же самое имеет место в математике: когда я установил определения и постулаты, являющиеся условными соглашениями, всякая теорема уже может быть только верной или неверной. Но для ответа на вопрос, верна ли эта теорема, я прибегну уж не к свидетельству моих чувств, а к рассуждению.
Словесное выражение факта всегда может быть проверено, и для проверки мы прибегаем или к свидетельству наших чувств или к воспоминанию об этом свидетельстве. Этим собственно и характеризуется факт. Если вы заладите мне вопрос, верен ли такой-то факт, то я сначала попрошу вас, если понадобится, уточнить условия разговора, иными словами, спрошу вас, на каком языке вы говорите; затем, раз это будет установлено, я обращусь к своим чувствам и отвечу вам «да» или «нет». Ответ будет дан моими чувствами, воспринимающими факт, но вовсе не вами в ваших словах: независимо от того, выразил ли я его по-английски или по-французски.
Подлежит ли здесь что-либо изменению при переходе к дальнейшим ступеням? Пусть я наблюдаю гальванометр; если я, подобно только что сказанному, спрошу у посетителя, не знакомого с делом, идет ли ток, то он станет смотреть на проволоку, стараясь увидеть, не идет ли что-нибудь по ней; но если я задам тот же вопрос своему помощнику, понимающему мой язык, то он будет знать, что вопрос означает, перемещается ли световой зайчик, и он станет смотреть на шкалу. Но в таком случае в чем состоит различие между выражением голого факта и выражением научного факта? В том же, в чем состоит различие между выражением одного и того же голого факта на французском языке и на языке немецком. Научное выражение есть перевод «голой» формулы на язык, особенное отличие которого от обычного немецкого или французского языка состоит в том, что на нем говорит гораздо меньшее число людей.
Однако не станем спешить. Для измерения тока я могу пользоваться весьма разнообразными типами гальванометра, а также электродинамометром. Поэтому, когда я говорю: «по этой цепи проходит ток во столько-то ампер», - это значит: если я включу в эту цепь определённый гальванометр, то я увижу световой зайчик на делении а; но это равным образом значит: если я включу в эту цепь определённый электродинамометр, то я увижу зайчик на делении b. Та же фраза будет означать и множество других вещей, ибо ток может, проявлять себя не только механическими действиями, но также действиями химическими, тепловыми, световыми и т. п. Итак, мы здесь видим, что одно и то же высказывание соответствует весьма большому числу совершенно различных фактов. Почему? Потому что я допускаю закон, согласно которому при осуществлении известного механического действия одновременно осуществляется также и определённое химическое действие. Всё множество прошлых опытов всегда подтверждало этот закон, и поэтому я составил убеждение, что можно одним и тем же предложением выражать два факта, столь неизменно связанные друг с другом.
Когда меня спрашивают, идёт ли ток, я могу понять вопрос так: наступило ли определённое механическое действие? Но я могу понять его также иначе: наступило ли определённое химическое действие? Поэтому я стану наблюдать за осуществлением либо механического, либо химического действия: это безразлично, ибо в обоих случаях ответ должен быть один и тот же. Но если бы однажды закон был признан ложным? Если бы оказалось, что согласованность двух действий - механического и химического - не постоянна. Тогда пришлось бы изменить научный язык, устранить из него опасную двусмысленность. Что же потом? Разве кто-нибудь думает, что обычный язык, с помощью которого мы выражаем факты обыденной жизни, свободен от двусмысленности? […]
… учёный принимает активное участие в выборе фактов, которые заслуживают наблюдения. Отдельный факт сам по себе не представляет никакого интереса; факт привлекает к себе внимание тогда, когда есть основание думать, что он поможет предсказать другие факты, или же в том случае, когда он, будучи предсказан и затем подтверждён, приведет к установлению закона. Кто отбирает факты, которые, удовлетворяя этим условиям, заслуживали бы права гражданства в науке? Свободная деятельность ученого».
Анри Пуанкаре, Ценность науки / О науке, М., «Наука», 1983 г., с. 256-259 и 261-262.
