Структура научных революций

И всё же сказать, что сопротивление является неминуемым и закономерным, что изменение парадигмы не может быть оправдано тем или иным доводом, не значит говорить, что ни один аргумент не приемлем и что учёных невозможно убедить в необходимости изменения их образа мышления. Хотя требуется иногда время жизни целого поколения, чтобы осуществить какое-либо изменение, снова и снова повторяются факты обращения научных сообществ к новым парадигмам. Кроме того, эти обращения к новым парадигмам и отказ от старых происходят не вопреки тому, что учёным свойственно всё человеческое, а именно по этой причине. Хотя некоторые учёные, особенно немолодые и более опытные, могут сопротивляться сколь угодно долго, большинство учёных так или иначе переходит к новой парадигме. Обращения в новую веру будут продолжаться до тех пор, пока не останется в живых ни одного защитника старой парадигмы и пока вся профессиональная группа не будет руководствоваться единой, но теперь уже иной парадигмой. Мы должны поэтому выяснить, каким образом осуществляется переход и как преодолевается сопротивление.

Какого ответа на этот вопрос мы можем ожидать? Только потому, что он относится к технике убеждения или к аргументам или контраргументам в ситуации, где не может быть доказательства, наш вопрос является новым по своему значению и требует такого изучения, которое ранее не предпринималось. Мы предпримем лишь очень частичный и поверхностный обзор. Кроме того, то, что уже было сказано, вместе с результатами этого обзора наводит на мысль, что когда говорят об убеждении, а не о доказательстве, то вопрос о природе научной аргументации не имеет никакого единого и унифицированного ответа. Отдельные учёные принимают новую парадигму по самым разным соображениям и обычно сразу по нескольким различным мотивам. Некоторые из этих мотивов — например, культ солнца, который помогал Кеплеру стать коперниканцем, — лежат полностью вне сферы науки [149] . Другие основания должны зависеть от особенностей личности и её биографии. Даже национальность или прежняя репутация новатора и его учителей иногда может играть значительную роль [150] . Следовательно, в конце концов, мы должны научиться отвечать на этот вопрос дифференцированно. Для нас будут представлять интерес не те аргументы, которые убеждают или переубеждают того или иного индивидуума, а тот тип сообщества, который всегда рано или поздно переориентируется как единая группа. Эту проблему, однако, мы отложим до последнего раздела, рассмотрев пока некоторые виды аргументов, которые оказываются особенно эффективными в борьбе за изменение парадигмы.

149

О роли культа солнца в формировании идей Кеплера см.: E. А.Burtt. The Metaphysical Foundations of Modern Physical Science, rev. ed. N. Y., 1932, p. 44—49.

150

Что касается роли репутации, рассмотрим следующий факт: лорд Релей к тому времени, когда его репутация прочно утвердилась, представил на рассмотрение в Британскую Ассоциацию статью о некоторых парадоксах электродинамики. Его имя было случайно опущено, когда статья была послана впервые, и сама статья была отвергнута как работа какого-то «любителя парадоксов». Вскоре после этого, когда его имя было указано, статья была принята с многочисленными извинениями. (R. Strutt, 4th Baron Rayleigh. John William Strutt, Third Baron Rayleigh [New York, 1924], p. 23.)

Вероятно, единственная наиболее распространённая претензия, выдвигаемая защитниками новой парадигмы, состоит в убеждении, что они могут решить проблемы, которые привели старую парадигму к кризису. Когда это может быть сделано достаточно убедительно, такая претензия является наиболее эффективной в аргументации сторонников новой парадигмы. В той области, в которой данное требование успешно осуществляется, старая парадигма заведомо попадает в затруднительное положение. Эти затруднения неоднократно изучались, и попытки преодолеть их вновь и вновь оказывались тщетными. «Решающие эксперименты» — эксперименты, способные особенно чётко проводить различие между двумя парадигмами, — должны быть признаны и закреплены до того, как создаётся новая парадигма. Так, например, Коперник утверждал, что он разрешил давно раздражающую проблему продолжительности календарного года, Ньютон — что примирил земную и небесную механику, Лавуазье — что разрешил проблемы тождества газов и весовых соотношений, а Эйнштейн — что сделал электродинамику совместимой с преобразованной наукой о движении.

Утверждения такого вида являются особенно подходящими для достижения цели, если новая парадигма обнаруживает количественную точность значительно лучшую, нежели старый конкурент. Количественное превосходство Рудольфовых таблиц Кеплера [151] над всеми таблицами, рассчитанными с помощью теории Птолемея, было важным фактором в приобщении астрономов к коперниканству. Успех Ньютона в предсказании количественных результатов в астрономических наблюдениях явился, вероятно, наиболее важной из отдельных причин триумфа его теории над более рационализированными, но исключительно качественными теориями его конкурентов. А в нашем веке замечательный количественный успех закона излучения Планка и модели атома Бора убедили многих физиков принять их; хотя, рассматривая физическую науку в целом, нельзя не признать, что оба эти вклада породили намного больше проблем, чем разрешили [152] .

151

Таблицы движения Солнца, Луны и планет, вычисленные и опубликованные в 1627 году Кеплером; названы по имени Рудольфа II, императора «Священной Римской империи» в 1576—1612 гг., при котором Кеплер носил звание имперского математика. — Прим. перев.

152

О проблемах, созданных квантовой теорией, см.: F.Reiche. The Quantum Theory. London. 1922, chaps. II, VI—IX. О других примерах в этом параграфе см. прежние сноски данного раздела.

Однако самой по себе претензии на решение проблем, вызывающих кризисы, редко бывает достаточно. Она также не может быть всегда безошибочной. Фактически теория Коперника не была более точной, чем теория Птолемея, и не вела непосредственно к какому бы то ни было улучшению календаря. Или другой пример. Волновая теория света в течение нескольких лет после того, как она была выдвинута, не имела даже такого успеха, как её корпускулярный конкурент в объяснении поляризационных эффектов, которые и послужили принципиальным основанием кризиса в оптике. Иногда более свободное исследование, которое характеризует экстраординарный этап развития науки, создаёт кандидата в парадигмы, который первоначально нисколько не помогает решению проблем, вызвавших кризис. Когда такое случается, данные в поддержку новой парадигмы должны быть получены из других областей исследования, что очень часто так или иначе и делается. В этих областях могут быть развиты особенно убедительные аргументы, если новая парадигма допускает предсказание явлений, о существовании которых совершенно не подозревали, пока господствовала старая парадигма.

Например, теория Коперника навела на мысль, что планеты должны быть подобны Земле, что Венера должна иметь фазы и что Вселенная должна быть гораздо больше, чем ранее предполагалось. В результате, когда спустя 60 лет после его смерти с помощью телескопа неожиданно были обнаружены горы на Луне, фазы Венеры и огромное количество звёзд, о существовании которых ранее не подозревали, то эти наблюдения убедили в справедливости новой теории великое множество учёных, особенно среди неастрономов [153] . В истории волновой теории был ещё более драматический эпизод, приведший к переосмыслению сущности световых явлений физиками. Сопротивление французских учёных прекратилось сразу же и почти полностью, когда Френелю удалось продемонстрировать существование белого пятна в центре тени от круглого диска.

153

Т. Kuhn. Op. cit., p. 219—225.

Это был эффект, которого не ожидал даже Френель; а Пуассон, бывший первоначально одним из его оппонентов, представил эффект как неизбежное, хотя на первый взгляд и абсурдное следствие из френелевской теории [154] . Благодаря их поразительной ценности и в силу того, что они не были столь очевидно «встроены» в новую теорию с самого начала, аргументы, подобные указанным, оказывались особенно убедительными. А иногда эта сверхубедительность могла быть использована даже тогда, когда исследуемое явление наблюдалось задолго до того, как была введена теория, объясняющая его. Например, Эйнштейн, по-видимому, не предполагал, что общая теория относительности с такой точностью даст оценку хорошо известной аномалии в движении перигелия Меркурия; можно себе представить, какой триумф пережил Эйнштейн, когда это ему удалось [155] .

154

E. T. Whittaker. A History of the Theories of Aether and Electricity, I, 2d ed. London, 1951, p. 108.

155

Ibid., II, 1953, p. 151—180. (О развитии общей теории относительности.) О реакции Эйнштейна на соответствие теории с наблюдаемым движением перигелия Меркурия см. письмо, цитируемое в: Р.A.Schilpp (ed.). Albert Einstein, Philosopher-Scientist. Evanston, Ill., 1949, p. 101.

До сих пор мы обсуждали аргументы, касающиеся новой парадигмы, которые основывались на сравнении возможностей конкурирующих теорий в решении проблем. Для учёных эти аргументы обычно являются в высшей степени значительными и убедительными. Предшествующие примеры не должны оставлять никакого сомнения относительно причин их огромной привлекательности. Но в силу причин, к которым мы вскоре вернёмся, нельзя считать эти аргументы неотразимыми ни по отдельности, ни в совокупности. К счастью, есть также соображения другого рода, которые могут привести учёных к отказу от старой парадигмы в пользу новой. Таковы аргументы, которые редко излагаются ясно, определённо, но апеллируют к индивидуальному ощущению удобства, к эстетическому чувству. Считается, что новая теория должна быть «более ясной», «более удобной» или «более простой», чем старая. Вероятно, такие аргументы более эффективны в математике, чем в других естественных науках. Первые варианты большинства новых парадигм являются незрелыми. Когда со временем получает развитие полный эстетический образ парадигмы, оказывается, что большинство членов сообщества уже убеждены другими средствами. Тем не менее значение эстетических оценок может иногда оказаться решающим. Хотя эти оценки часто привлекают к новой теории только немногих учёных, бывает так, что это именно те учёные, от которых зависит её окончательный триумф. Если бы они не приняли её быстро в силу чисто индивидуальных причин, то могло бы случиться, что новый кандидат в парадигмы никогда не развился бы достаточно для того, чтобы привлечь благосклонность научного сообщества в целом.

Чтобы понять причину важности этих в большей мере субъективных и эстетических оценок, вспомним, в чём суть обсуждения парадигмы. Когда впервые предлагается новый кандидат в парадигму, то с его помощью редко разрешают более чем несколько проблем, с которыми он столкнулся, и большинство этих решений всё ещё далеко от совершенства. До Кеплера теория Коперника едва ли улучшила предсказания положения планет, сделанные Птолемеем. Когда Лавуазье рассматривал кислород как «чистый воздух сам по себе», его новая теория не могла в целом решить всех проблем, возникших с открытием новых газов, — обстоятельство, которое Пристли использовал весьма эффективно для контратаки на теорию Лавуазье. Случаи, подобные белому пятну, полученному Френелем, чрезвычайно редки. Лишь значительно позднее, после того как новая парадигма уже укрепилась, была воспринята и получила широкое распространение, обычно возникает решающая аргументация. Например, маятник Фуко демонстрирует вращение Земли, а опыт Физо показывает, что свет распространяется быстрее в воздухе, чем в воде. Обоснование этих аргументов составляет элемент нормальной науки, и они важны не для обсуждения парадигмы, а для составления новых учебных пособий после научной революции.

До того, как эти учебники написаны, то есть пока споры продолжаются, ситуация бывает совсем другой. Обычно противники новой парадигмы могут на законных основаниях утверждать, что даже в кризисной области она мало превосходит соперничающую с ней традиционную парадигму. Конечно, она трактует некоторые проблемы лучше, она раскрыла некоторые новые закономерности. Но, по-видимому, старая парадигма может быть перестроена так, что сможет преодолеть возникшие трудности, как она преодолевала другие препятствия до сих пор. И геоцентрическая астрономия Тихо Браге, и более поздние варианты теории флогистона были ответами (и вполне успешными) на трудности, вскрытые новым кандидатом в парадигму [156] . К тому же защитники традиционной теории и традиционных процедур могут почти всегда указать проблемы, которые не решены новой конкурирующей теорией, но которые, с их точки зрения, не являются проблемами вообще. До открытия состава воды горение водорода было сильным аргументом в поддержку теории флогистона и против теории Лавуазье. А кислородная теория горения уже после своего триумфа всё ещё не могла объяснить получение горючего газа из углерода — явление, на которое сторонники теории флогистона указывали как на сильную поддержку их точки зрения [157] . Даже в кризисной области равновесие аргумента и контраргумента может иногда быть действительно очень устойчивым. А вне этой области равновесие часто решительно клонится к традиции. Коперник разрушил освящённое веками объяснение движения Земли, не заменив его другим, Ньютон сделал то же самое со старым объяснением тяготения, Лавуазье — с объяснением общих свойств металлов и т. д. Коротко говоря, если бы новая теория, претендующая на роль парадигмы, выносилась бы в самом начале на суд практичного человека, который оценивал бы её только по способности решать проблемы, то науки переживали бы очень мало крупных революций. Если к этому добавить контраргументы, порождённые тем, что мы ранее называли несоизмеримостью парадигм, то окажется, что в науке вообще не было бы места революциям.

156

О системе Тихо Браге, которая с геометрической точки зрения была полностью эквивалентна коперниканской, см.: J.L.E.Dreyer. A History of Astronomy from Thales to Kepler, 2d ed. N. Y., 1953. О последних вариантах теории флогистона и их успехе см.: J.R.Partingtonand, D.McKie. Historical Studies of the Phlogiston Theory. — «Annals of Science», IV, 1939, p. 113—149.

157

О проблемах, выдвинутых горением водорода, см. J. R. Partington. A Short History of Chemistry, 2d ed. London, 1951, p. 134. Об окиси углерода см.: H.Kopp. Geschichte der Chemie, iii. Braunschweig, 1845, p. 294—296.

Но споры вокруг парадигм в действительности не касаются способности к решению проблем, хотя есть достаточные основания для того, чтобы они обычно облекались в такую терминологию. Вместо этого вопрос состоит в том, какая парадигма должна в дальнейшем направлять исследование по проблемам, на полное решение которых ни один из конкурирующих вариантов не может претендовать. Требуется выбор между альтернативными способами научного исследования, причём в таких обстоятельствах, когда решение должно опираться больше на перспективы в будущем, чем на прошлые достижения. Тот, кто принимает парадигму на ранней стадии, должен часто решаться на такой шаг, пренебрегая доказательством, которое обеспечивается решением проблемы. Другими словами, он должен верить, что новая парадигма достигнет успеха в решении большого круга проблем, с которыми она встретится, зная при этом, что старая парадигма потерпела неудачу при решении некоторых из них. Принятие решения такого типа может быть основано только на вере.