Какие требования предъявляют к научной теории. Гипотезы исследования. Виды и функции гипотез. Требования к гипотезам. Требования к гипотезе

Гипотеза - это научное предположение, вытекающее из теории, которое еще не подтверждено и не опровергнуто.

В методологии науки различают теоретические гипотезы и гипотезы как эмпирические предположения, которые подлежат экспериментальной проверке.

Первые входят в структуры теорий в качестве основных частей. Теоретические гипотезы выдвигаются для устранения внутренних противоречий в теории либо для преодоления рассогласований теории и экспериментальных результатов и являются инструментом совершенствования теоретического знания. О таких гипотезах и ведет речь Фейерабенд. Научная гипотеза должна удовлетворять принципам фальсифицируемости (если в ходе эксперимента она опровергается) и верифицируемости (если в ходе эксперимента она подтверждается). Напомню, что принцип фальсифицируемости абсолютен, так как опровержение теории всегда окончательно. Принцип верифицируемости относителен, так как всегда есть вероятность опровержения гипотезы в следующем исследовании.

Нас интересует второй тип гипотез - предположения, выдвигаемые для решения проблемы методом экспериментального исследования. Это экспериментальные гипотезы, которые не обязательно должны основываться на теории. Точнее, можно выделить, по крайней мере, три типа гипотез по их происхождению. Гипотезы первого типа основываются на теории или модели реальности и представляют собой прогнозы, следствия этих теорий или моделей (так называемые теоретически обоснованные гипотезы). Они служат для проверки следствий конкретной теории или модели. Второй тип - научные экспериментальные гипотезы, также выдвигаемые для подтверждения или опровержения тех или иных теорий, законов, ранее обнаруженных закономерностей или причинных связей между явлениями, но не основанные на уже существующих теориях, а сформулированные по принципу Фейерабенда: «все подходит». Их оправдание - в интуиции исследователя: «А почему бы не так?» Третий тип - эмпирические гипотезы, которые выдвигаются безотносительно какой-либо теории, модели, то есть формулируются для данного случая. Классическим вариантом такой гипотезы является афоризм Козьмы Пруткова: «Щелкни быку в нос, он махнет хвостом». После экспериментальной проверки такая гипотеза превращается в факт, опять же - для данного случая (для конкретной коровы, ее хвоста и экспериментатора). Вместе с тем основная особенность любых экспериментальных гипотез заключается в том, что они операционализируемы. Проще говоря, они сформулированы в терминах конкретной экспериментальной процедуры. Всегда можно провести эксперимент по их непосредственной проверке. По содержанию гипотез их можно разделить на гипотезы о наличии:

А) явления;

Б) связи между явлениями;

В) причинной связи между явлениями.

Проверка гипотез типа А - попытка установить истину: «А был ли мальчик? Может, мальчика-то не было?» Существуют или не существуют феномены экстрасенсорного восприятия, есть ли феномен «сдвига к риску» при групповом принятии решения, сколько символов удерживает человек одновременно в кратковременной памяти? Все это гипотезы о фактах. Гипотезы типа Б - о связях между явлениями. К таким предположениям относится, например, гипотеза о зависимости между интеллектом детей и их родителей или же гипотеза о том, что экстраверты склонны к риску, а интроверты более осторожны.

Эти гипотезы проверяются в ходе измерительного исследования, которое чаще называют корреляционным исследованием. Их результатом является установление линейной или нелинейной связи между процессами или обнаружение отсутствия таковой. Собственно экспериментальными гипотезами обычно считают лишь гипотезы типа В - о причинно-следственных связях. В экспериментальную гипотезу включаются независимая переменная, зависимая переменная, отношения между ними и уровни дополнительных переменных.

Исследователи различают научные и статистические гипотезы.

Научные гипотезы формулируются как предполагаемое решение проблемы. Статистическая гипотеза - утверждение в отношении неизвестного параметра, сформулированное на языке математической статистики. Любая научная гипотеза требует перевода на язык статистики. Для доказательства любой из закономерностей причинных связей или любого явления можно привести множество объяснений. В ходе организации эксперимента количество гипотез ограничивают до двух: основной и альтернативной, что и воплощается в процедуре статистической интерпретации данных. Эта процедура сводима к оценке сходств и различий. При проверке статистических гипотез используются лишь два понятия: Н1 (гипотеза о различии) и Н0 (гипотеза о сходстве). Как правило, ученый ищет различия, закономерности. Подтверждение первой гипотезы свидетельствует о верности статистического утверждения Н1, а второй- о принятии утверждения Н0 - об отсутствии различий [Гласс Дж., Стенли Дж., 1976].

После проведения конкретного эксперимента проверяются многочисленные статистические гипотезы, поскольку в каждом психологическом исследовании регистрируется не один, а множество поведенческих параметров. Каждый параметр характеризуется несколькими статистическими мерами: центральной тенденции, изменчивости, распределения. Кроме того, можно вычислить меры связи параметров и оценить значимость этих связей.

Итак, экспериментальная гипотеза служит для организации эксперимента, а статистическая - для организации процедуры сравнения регистрируемых параметров. То есть статистическая гипотеза необходима на этапе математической интерпретации данных эмпирических исследовании. Естественно, большое количество статистических гипотез необходимо для подтверждения или, точнее, опровержения основной - экспериментальной гипотезы. Экспериментальная гипотеза - первична, статистическая - вторична.

Гипотезы, не опровергнутые в эксперименте, превращаются в компоненты теоретического знания о реальности: факты, закономерности, законы.

Процесс выдвижения и опровержения гипотез можно считать основным и наиболее творческим этапом деятельности исследователя. Установлено, что количество и качество гипотез определяется креативностью (общей творческой способностью) исследователя - «генератора идей».

Подведем промежуточный итог. Теорию в эксперименте непосредственно проверить нельзя. Теоретические высказывания являются универсальными; из них выводятся частные следствия, которые и называют гипотезами. Они должны быть содержательными, операциональными (потенциально опровергаемыми) и формулироваться в виде двух альтернатив. Теория опровергается, если выводимые из нее частные следствия не подтверждаются в эксперименте.

Выводы, которые позволяет сделать результат эксперимента, асимметричны:

гипотеза может отвергаться, но никогда не может быть окончательно принятой. Любая гипотеза открыта для последующей проверки.

Следование логическим правилам организации и проведения научных исследований оказывается недостаточным для получения надежных и достоверных результатов. Эти результаты, кроме строгой логики доказательства и правильного подбора экспериментальной и контрольной групп, также зависят от того, насколько точно сформулированы гипотезы, проверяемые в соответствующем исследовании, а также от того, насколько правильно были определены понятия, входящие в формулировки соответствующих гипотез. Необходимо обсудить, логические требования, предъявляемые к научным понятиям и гипотезам.

Логические правила определения научных понятий:

Для каждого научного понятия в его определении должны быть указаны род и видовое отличие.

В определяющей части соответствующих понятий не должны содержаться термины (понятия), которые сами являются неопределенными, неточно определенными или же имеющими несколько различных определений.

Если в определяющей части соответствующих понятий используются многозначные термины - а таких в психологии как гуманитарной науке достаточно много, - то ученый должен указать конкретное значение, в котором он в данном случае использует соответствующее понятие.

Определения научных понятий должны быть максимально короткими и простыми.

В организации и проведении научного психологического исследования основное внимание должно быть обращено на правильное определение понятий, которые входят в формулировку гипотез, проверяемых в данном исследовании опытным или экспериментальным путем.

Научной гипотезой называется утверждение, требующее проверки или доказательства его истинности. Гипотеза отвечает предъявляемым к ней требованиям и является научно состоятельной (приемлемой с точки зрения научных требований), если она отвечает следующим условиям.

1. Соответствующее гипотезе утверждение не является очевидным (тривиальным, не требующим доказательства)

2. Формулировка гипотезы является простой и понятной.

3. В формулировке гипотезы не содержатся неопределенные, неоднозначные понятия.

4. Гипотеза является принципиально проверяемой, то есть научно доказуемой.

5. Гипотеза в состоянии объяснить весь круг явлений, на который распространяется содержащееся в ней утверждение.

Подводя итог обсуждению требований, которым должны соответствовать гипотезы научного исследования и используемые в нем понятия, можно сделать следующие выводы. На формулировки гипотез в экспериментальных исследованиях необходимо обращать особое внимание, так как если гипотеза будет неправильно или неточно сформулирована, сомнительными могут оказаться и результаты исследования. К понятиям, применяемым в формулировках экспериментально проверяемых гипотез, предъявляются дополнительные требования операционализации и верификации. В экспериментальном исследовании, включающем предварительный теоретический анализ проблемы, должны присутствовать соподчиненные гипотезы разной степени обобщенности и конкретности. В теоретических исследованиях допускается использование менее строго определенных понятий и обобщенно сформулированных гипотез.

Требования к гипотезе

К гипотезе предъявляют следующие требования:

Она не должна включать в себя слишком много положений: как правило, одно основное, редко большее;

В нее нельзя включать понятия и категории, не являющиеся однозначными, не уясненные самим исследователем;

При формулировке гипотезы следует избегать ценностных суждений, гипотеза должна соответствовать фактам, быть проверяемой и приложимой к широкому кругу явлений;

Требуется безупречное стилистическое оформление, логическая простота, соблюдение преемственности.

Гипотеза должна соответствовать теме, поставленным задачам и не выходить за рамки предмета исследования. Нередко встречаются интересные гипотезы, которые оказываются лишь искусственно привязанными к проблеме.

Гипотеза должна нацеливать на решение проблемы, а не уводить от нее. Нельзя давать воображению уводить себя в дебри проблем. Лучше по мере накопления новых фактов углубить и расширить гипотезу, чем вначале строить слишком много предположений, для проверки которых иной раз мало многолетней работы целого научного коллектива или которые даже нет смысла проверять ввиду их абстрактности, оторванности от науки и практики, схоластичности.

Гипотеза должна соответствовать хорошо проверенным фактам, объяснять их, предсказывать новые. Из гипотез, которые должны объяснять целую серию фактов, предпочтение отдается той, которая единообразно объясняет наибольшее количество фактов.

Гипотеза, объясняющая явления определенной области, не должна противоречить другим теориям в той же области, истинность которых уже была доказана. Если же новая гипотеза вступает в противоречие с уже известными, но при этом охватывает более широкий круг явлений, чем в предшествующих теориях, то последние становятся частным случаем новой, более общей, теории.

Гипотеза должна быть доступна проверке. Предположения остаются таковыми, если их нельзя проверить и доказать; они за редким исключением не могут входить в фонд науки как теоретическая ценность, как научный фонд знаний. Поступок исследователя будет справедливым, если он вслед за научными выводами раскроет гипотетические положения своего научного поиска, которые не удалось проверить.

Научная гипотеза должна содержать в себе проект решения проблемы в теории и на практике. Тогда она станет органической частью исследования.

Чтобы реализовать эти требования, при разработке гипотезы рекомендуется последовательно продумать и дать ответ на следующие вопросы:

1. Что наиболее существенно в предмете исследования (процесс формирования качества, связь между педагогическими явлениями, характеристика педагогического явления, процесса, формирование отношений между субъектами учебной, спортивной деятельности и т.д.)?

2. Что представляют собой составные элементы объекта исследования, из которых складываются изучаемое качество, виды отношений, группы свойств, признаки педагогических явлений и др., так как для гипотезы необходима их структура.

3. Каковы модель изучаемого процесса, свойства личности, качества? Как можно схематически изобразить составные элементы и связи между ними? Какие данные есть для такой модели? Какие предположения можно сделать по косвенным данным, по интуиции?

4. Как предположительно протекают процесс, явление, что происходит с элементами при развитии явления? Как изменяется их связь от изменения внешних условий, педагогических влияний? Какова диалектика связи внешних условий и внутренних факторов при нормальном, ускоренном и неправильном протекании процесса, явления?

5. В чем сущность изучаемого процесса, явления? Таковы основные положения, определяющие повышение качества конструирования и использования гипотезы как методологической основы педагогического исследования.

Основные этапы построения гипотез

Основные этапы построения гипотез можно разделить на три части:

Выдвижение гипотез – это основной вид научного творчества, связанный с объективной потребностью в новом знании. При этом выдвигаемая гипотеза должна быть:

теоретически надежна, приемственна с предшествующим знанием, не противоречащая фактам науки;

Логически согласована с проблемой и целью;

Включать понятия, получившие предварительное уточнение и интерпретацию;

Приложима к данным, заключенным в предварительном описании предмета исследования;

Предоставлять возможность эмпирической проверки (верификации) с помощью предметно-методических средств познания, которая обеспечивает переход от нее к теории и закону.

2. Формулировка (разработка) гипотез. Выдвинутую гипотезу необходимо сформулировать. От правильности, четкости и определенности формулировки гипотезы зависят ход и результат ее проверки.

3. Проверка гипотез. Доказательство, достоверность гипотез становится главной задачей последующего эмпирического исследования. подтвердившиеся гипотезы становятся теорией и законом и используются для внедрения в практику. Неподтвердившиеся либо отбрасываются, либо становятся основой для выдвижении новых гипотез и новых направлений в исследовании проблемной ситуации.

5.Функции гипотез в научном исследовании.

Гипотезы присутствуют на всех стадиях научного исследования независимо от его характера - фундаментального или прикладного, однако наиболее выражено их применение в следующих случаях:

1)обобщение и суммирование результатов проведенных наблюдений и экспериментов,

2)интерпретация полученных обобщений,

3)обоснование некоторых ранее введенных предположений и

4)планирование экспериментов для получения новых данных или проверке некоторых допущений.

Гипотезы настолько распространены в науке, что ученые иногда даже не замечают гипотетического характера знания и полагают, что возможны исследования без предпосылок в виде гипотез. Однако это мнение явно ошибочно. Как говорилось выше, исследование состоит в постановке, формулировании и решении проблемы, а каждая проблема возникает только внутри некоторого предварительного знания, содержащего гипотезы и даже предпосылка проблемы имеет гипотетический характер.

Рассмотрим основные функции гипотез в науке.

Во-первых, гипотезы применяются для обобщения опыта, суммирования и предположительного расширения наличных эмпирических данных. Наиболее известным видом таких обобщающих наличный опыт гипотез является перенос свойств ряда элементов некоторого класса на весь рассматриваемый класс с помощью методов классической энумеративной индукции. Другим примером гипотез этого класса могут быть так называемые «эмпирические кривые», связывающие ряды данных наблюдений, представленных точками на координатной плоскости. По сути дела, даже представление количественных данных на координатной плоскости точками является в известной мере гипотетическим, поскольку всегда допустимы ошибки измерения или точность их ограничена вполне определенным пределом.

Во-вторых, гипотезы могут быть посылками дедуктивного вывода, т.е.произвольными предположениями гипотетико-дедуктивной схемы, рабочими гипотезами или упрощающими допущениями, принимаемыми даже при сомнении в их истинности.

В-третьих, гипотезы применяются для ориентировки исследования, придания ему направленного характера. Такую функцию выполняют частично (эмпирически или теоретически)обоснованные гипотезы, которые являются одновременно и объектом исследования. Выполняя эту функцию, гипотеза выступает либо в форме рабочей, либо в форме предварительных и неточных положений программного характера, например «Живые организмы можно синтезировать при воспроизведении физических условий нашей планеты, имевших место 2 млрд.лет назад»и т.п.

В-четвертых, гипотезы используются для интерпретации эмпирических данных или других гипотез. Все репрезентативные гипотезы являются интерпретирующими, поскольку позволяют объяснить ранее полученные феноменологические гипотезы.

В-пятых, гипотезы можно применять для защиты других гипотез перед лицом новых опытных данных или выявленного противоречия с уже имевшимся ранее знанием. Так, У.Гарвей (1628) ввел предположение о циркуляции крови, которое противоречило опытным данным о различии венозной и артериальной крови по составу; чтобы защитить исходное предположение от этого опытного опровержения, он ввел защитную гипотезу о замкнутости артериального кровообращения невидимыми капиллярами, которые и были позже открыты.

В заключении выше сказанного, можно сделать вывод, что гипотезы представляют собой неустранимый элемент эмпирических наук, особую форму развития естествознания, т.е.гипотеза - является формой развития биологического знания.

Научное исследование как таковое состоит в исследовании проблем, предполагающем формулирование, разработку и проверку гипотез. Чем более смелой является гипотеза, тем больше она объясняет и больше степень ее проверяемости. Однако вместе с тем, чтобы быть научным, предположение должно быть обоснованным и проверяемым, что исключает из области науки гипотезы adhoc и гипотезы,вводимые только на основании их формальной элегантности и простоты. Задачей в научном исследовании является не попытка избегать вообще употребления гипотез, но вводить их сознательно, так как развитие знания в принципе невозможно без предположений, выходящих за рамки данного опыта, в частности при развитии биологического знания [ 8, с. 76-97 ].

Заключение

В заключении сделаем некоторые выводы на основе всего выше сказанного и приведенного в пример.

Непосредственное определение гипотезы звучит примерно так: Гипотеза - это научно обоснованное предположение, служащее для объяснения какого-либо факта, явления, которые на основе прежнего знания необъяснимы.

Гипотеза еще не истина, свойством истинности она в представлении выдвинувшего ее исследователя не обладает.

Гипотеза - это предположительно новое знание (его истинность или ложность требуется доказать), полученное путем экстраполяции старого знания и в то же время порывающее с ним. Сохраняя определенную преемственность в отношении прошлого знания, гипотеза должна содержать принципиально новое знание.

Уже в том, что гипотеза является формой развития, движения всякого знания, проявляется ее диалектическая природа: она необходимая форма перехода от неизвестного к известному, ступень превращения первого во второе, вероятного знания в достоверное, относительного в абсолютное. Если в науке нет гипотез, то это значит, что в ней нет и проблем, на решение которых они направлены, стало быть в ней знание не развивается.

Итак, мы видим, что научный поиск включает в себя два момента:

1) постановку проблемы и

2) формулировку гипотезы.

При благоприятном исходе, при подтверждении гипотезы поиск завершается открытием. Открытие образует третью, завершающую стадию поиска.

Список использованной литературы

1.М.Я.Виленский/электронный ресурс/http://lib.sportedu.ru/press/tpfk/1997N5/p15-17.htm

В отличие от обычных догадок и предположений гипотезы в науке тщательно анализируются с точки зрения их соответствия тем критериям и стандартам научности, о которых шла речь в предыдущих Лекциях. Иногда в таких случаях говорят о состоя-тельности научных гипотез, возможности и целесообразности их дальнейшей разработки. Перед разработкой гипотеза должна пройти стадию предварительной проверки и обоснования. Такое обоснование должно быть как эмпирическим, так и теоре-тическим, поскольку в опытных и фактуальных науках гипотеза строится не только на основании существующих фактов, но и имеющегося теоретического знания и, прежде всего, законов, принципов и теорий.

Поскольку для объяснения одних и тех же фактов можно предложить множество различных гипотез, то возникает задача выбора среди них тех, которые можно подвергнуть дальнейшему анализу и разработке. Для этого уже на предварительной стадии обоснования необходимо наложить на гипотезы ряд требований, выполнение которых будет свидетельствовать, что они не являются простыми догадками или произвольными предположениями. Это, однако, не означает, что после такой проверки гипотезы обязательно окажутся истинными или даже весьма правдоподобными суждениями.

Обсуждая вопрос о критериях научности гипотез, нельзя не учитывать философских и методологических аргументов в их защиту. Общеизвестно, что сторонники эмпиризма и позити-визма неизменно подчеркивают приоритет опыта над размыш-лением, эмпирии над теорией. Поэтому они настаивают, чтобы любая гипотеза опиралась, на данные наблюдения и опыта, а

наиболее радикальные эмпиристы - даже на свидетельства непосредственных чувственных восприятий. Их противники - рационалисты, наоборот, требуют, чтобы новая гипотеза была как можно лучше связана с прежними теоретическими пред-ставлениями. С диалектической точки зрения обе эти позиции являются односторонними и поэтому одинаково неприемле-мыми, когда абсолютизируются и противопоставляются друг другу. Тем не менее в единой системе критериев они, несомненно, должны учитываться.

Переходя к обсуждению специфических критериев состоя-тельности гипотез, нельзя не заметить, что требования, кото-рые к ним предъявляются, представляют собой конкретизацию и детализацию общих принципов научности знания, рассмот-ренных в предыдущих Лекциях. Эти специфические требования к научным гипотезам заслуживают особого внимания, ибо они помогают осуществить выбор между гипоте-зами с различной объяснительной и предсказательной силой.

1. Релевантность гипотезы представляет собой необходимое предварительное условие признания ее допустимой не только в науке, но и в практике повседневного мышления. Термин «релевантный» (от англ. relevant - уместный, относящийся к делу) характеризует отношение гипотезы к фактам, на которые она опирается. Если эти факты могут быть логически выведены из гипотезы, то она считается релевантной к ним. В противном случае гипотеза называется иррелевантной, не имеющей отно-шения к имеющимся фактам 1 . Проще говоря, такие факты не подтверждают, и не опровергают гипотезу. Процесс логического вывода фактов из гипотезы не следует, однако, понимать слиш-ком упрощенно. Обьино гипотеза в науке фигурирует вместе с хорошо установленными законами или теориями, т. е. входит в состав некоторой теоретической системы. В этом случае речь должна идти о логическом выводе фактов именно из такой системы. Поскольку любая гипотеза выдвигается либо для объяснения фактов известных, либо для предсказания фактов неизвестных, постольку гипотеза, безразличная к ним, т.е. иррелевантная, не будет представлять никакого интереса.

2. Проверяемость гипотезы в опытных и фактуальных науках в конечном итоге всегда связана с возможностью ее сопостав-

Во избежание недоразумений заметим, что под фактами здесь и в дальнейшем изложении речь идет не об объективных явлениях и событиях, а о высказываниях о них(Авт.),

ления с данными наблюдения или эксперимента, т. е. эмпирии-ческими фактами. Отсюда, конечно, не вытекает требование эмпирической проверки каждой гипотезы. Как уже отмечалось, речь должна идти о принципиальной возможности такой проверки. Дело в том, что многие фундаментальные законы и гипотезы науки содержат в своем составе понятия о ненаблюдаемых объектах, их свойствах и отношениях, таких, как элементарные частицы, электромагнитные волны, различные физические поля и т. п., которые невозможно наблюдать непосредственно. Однако предположения об их существовании можно проверить косвенным путем по результатам, которые можно зарегистрировать на опыте с помощью соответствующих приборов. По мере развития науки, проникновения в глубинные структуры материи возрастает число гипотез более высокого теоретического уровня, вводящих различные виды ненаблюдаемых объектов, следствием этого является усложнение и совершенствование экспериментальной техники для их проверки. Так, например, современные исследования в области ядра и элементарных частиц, радиоастрономии, квантовой электроники обьино ведутся на больших установках и требуют значительных материальных затрат 1 .

Таким образом, прогресс в научном исследовании достигается, с одной стороны, выдвижением более абстрактных гипотез, содержащих ненаблюдаемые объекты, а с другой - совер-шенствованием наблюдательной и экспериментальной техники, с помощью которой возможно проверить следствия непосредственно непроверяемых гипотез.

Возникает вопрос: возможно ли существование непрове-ряемых гипотез, т.е. гипотез, следствия которых нельзя наблюдать и регистрировать на опыте?

Следует различать три случая непроверяемых гипотез:

Во-первых, когда следствия гипотез нельзя проверить существующими в данный период развития науки средствами наблюдения и измерения. Известно, что создатель первой неев-клидовой геометрии, Н. И. Лобачевский, для того, чтобы пока-зать, что его «воображаемая» система реализуется в действии-тельности, попытался измерить сумму углов огромного тре-угольника, две вершины которого расположены на Земле, а

1 Физический энциклопедический словарь. - М: Советская энциклопедия, 1983. - С.816.

третья - на неподвижной звезде. Однако он не смог обнару-жить разницы между суммой внутренних углов треугольника, равной 180° согласно геометрии Евклида, и суммой измеренных углов, которая должна быть меньше 180° в его, неевклидовой, геометрии. Эта разница оказалась в пределах возможных ошибок наблюдения и измерения. Приведенный пример отнюдь не является исключением, так как то, что невозможно наблюдать и точно измерить в одно время, становится возможным осуществить с развитием науки и техники в другое время. Отсюда становится ясным, что проверяемость гипотез имеет относительный, а не абсолютный характер.

Во-вторых, принципиально непроверяемыми являются гипотезы, структура которых не допускает такой проверки с помощью возможных фактов, или же они специально создаются для оправдания данной гипотезы. Последние в науке именуются как «ad hoc гипотезы». В этой связи заслуживает особого внимания дискуссия, развернувшаяся вокруг гипотезы о существовании так называемого «мирового эфира». Чтобы проверить ее, американский физик А. Майкельсон осуществил оригинальный эксперимент, в результате которого выяснилось, что эфир не оказывает никакого влияния на скорость распространения света 1 . Этот отрицательный результат опыта ученые интерпретировали по-разному. Наиболее широкое распространение получила гипотеза Лоренца - Фицджеральда, которая объясняла отрицательный результат сокращением линейных размеров плеча интерферометра Майкельсона, движущегося в одном направлении с Землей. Поскольку линейные размеры интерферометра будут в свою очередь сокращаться на соответствующую величину, постольку гипотеза оказывается принципиально непроверяемой. Создается впечатление, что она была придумана для объяснения отрицательного результата эксперимента и поэтому имеет характер гипотезы ad hoc. Такого рода гипотезы обычно не допускаются в научном познании потому, что они могут относиться либо к отдельным фактам, для оправдания которых специально придумываются, либо являются простым описанием наблюдаемых фактов. В первом случае они не могут быть применены для объяснения других фактов и тем самым не расширяют нашего знания, не говоря уже о том,

что они не могут быть проверены с помощью других фактов. Во втором случае подобные гипотезы вряд ли следует называть научными, ибо они представляют собой простое описание, а не объяснение фактов 1 .

Несостоятельность гипотезы Лоренца - Фицджеральда стала очевидной после того, как А. Эйнштейн в специальной (частной) 2 теории относительности показал, что понятия про-странства и времени имеют не абсолютный, а относительный характер, который определяется избранной системой отсчета.

В-третьих, универсальные математические и философские гипотезы, имеющие дело с весьма абстрактными объектами и суждениями не допускают эмпирической проверки их следствий. Проводя демаркацию между ними и эмпирически проверяемыми гипотезами, К. Поппер был совершенно прав, но в отличие от позитивистов не объявлял эти гипотезы бессмыс-ленными утверждениями. Несмотря на то, что математические и философские гипотезы непроверяемы эмпирически, они могут и должны быть обоснованы рационально-критически. Такое обоснование математические гипотезы могут получить в естественных, технических и социально-экономических науках при использовании их в качестве формального аппарата или языка для выражения количественных и структурных зависимостей между величинами и отношениями, исследуемыми в конкретных науках.

Многие философские гипотезы часто являются следствием трудностей, возникающих в частных науках. Анализируя эти трудности, философия способствует постановке определенных проблем перед конкретными науками и тем самым способствует поиску их решения. Псевдопроблемы и натурфилософские гипотезы с точки зрения современной науки не допускают никакой проверки и обоснования и поэтому не заслуживают обсуждения в серьезной науке.

3. Совместимость гипотез с существующим научным знанием. Это требование очевидно, так как современное научное знание в любой его отрасли представляет собой не совокупность отдельных фактов, их обобщений, гипотез и законов, а определенную логически связанную систему. Вот почему вновь создаваемая гипотеза не должна противоречить не только

1 Физический энциклопедический словарь/ Под ред. A.M. Прохорова. - М.: Большая российская энциклопедия, 1995. - С. 225.

1 Copi I. Introduction to Logic - N.Y.: МастШап, 1954. - P.422-423. » 2 Физический энциклопедический словарь. - С. 507.

имеющимся фактам, но и существующему теоретическому знанию. Однако это требование также нельзя абсолютизировать. В самом деле, если бы наука сводилась только к простому накоплению информации, то прогресс, а тем более коренные, качественные изменения, которые принято называть научными революциями, были бы в ней невозможны. Отсюда становится ясным, что новая гипотеза должна согласовываться с наиболее фундаментальным, хорошо проверенным и надежно обосно-ванным теоретическим знанием, каким являются принципы, законы и теории науки. Поэтому, если возникает противоречие между гипотезой и прежним знанием, то в первую очередь сле-дует проверить факты, на которые она опирается, а также эмпирические обобщения, законы и представления, на которых основывается прежнее знание. Только в случае, когда большое число достоверно установленных фактов начинает противоре-чить прежним теоретическим представлениям, возникает необ-ходимость ревизии и пересмотра таких представлений.

Напомним, что" именно такую ситуацию Т. Кун характери-зует как кризисную, требующую перехода от старой парадигмы к новой. Однако вновь возникшая парадигма или фундамен-тальная теория не отвергает хорошо проверенные и надежно обоснованные старые теории, а указывает определенные границы их применимости.

Действительно, законы механики Ньютона не опровергли законы свободного падения тел, открытые Галилеем или законы движения планет в Солнечной системе, установленные Кеплером, а только уточнили или определили. реальную область их действительного применения. В свою очередь, частная теория относительности Эйнштейна доказала, что законы механики Ньютона применимы лишь к телам, движущимся со скоростями, значительно меньшими скорости света. Общая теория относительности выявила границы применения теории гравитации Ньютона. Одновременно с этим квантовая механика показала, что принципы классической механики применимы лишь к макротелам, где можно пренебрегать квантом действия.

Новые теории, имеющие более глубокий и общий характер, не отвергают старые теории, а включают их в себя в качестве так называемого предельного случая. С теоретике-познаватель-ной точки зрения эту особенность научного знания характери-зуют как преемственность в его развитии, а методологически - как определенное соответствие между старыми и новыми тео-

риями, а в такой науке, как физика, эта преемственность выступает, например, как принцип соответствия, служащий эвристическим или регулятивным средством для построения новой гипотезы или теории на основе старой.

4. Объяснительная и предсказательная сила гипотезы. В логике под силой гипотезы или любого другого утверждения понимают количество дедуктивных следствий, которые можно вывести из них вместе с определенной дополнительной информацией (начальные условия, вспомогательные допущения и др.). Очевидно, что чем больше таких следствий может быть вывед-ено из гипотезы, тем большей логической силой она обладает, и наоборот, чем меньше таких следствий, тем меньшую силу она имеет. Рассматриваемый критерий в некотором отношении сходен с критерием проверяемости, но в то же время отличен от него. Гипотеза считается проверяемой, если из нее можно в принципе вывести некоторые наблюдаемые факты.

Что же касается объяснительной и предсказательной силы гипотез, то этот критерий оценивает качество и количество выводимых из них следствий. Если из двух одинаково проверяемых и релевантных гипотез выводится неодинаковое количество следствий, т.е. подтверждающих их фактов, тогда большей объяснительной силой будет обладать та из них, из которой выводится наибольшее количество фактов, и, наоборот, меньшую силу будет иметь гипотеза, из которой следует меньшее количество фактов. Действительно, выше уже отмечалось, что когда Ньютон выдвинул свою гипотезу об универсальной гравитации, то она оказалась в состоянии объяснить факты, которые следовали не только из гипотез Кеплера и Галилея, ставших уже законами науки, но также дополнительные факты. Только после этого она стала зако-ном всемирного тяготения. Общая теория относительности Эйнштейна сумела объяснить не только факты, долгое время остававшиеся неясными в ньютоновской теории (например, движение перигелия Меркурия), но и предсказать такие новые факты, как отклонение светового луча вблизи больших гравита-ционных масс и равенство инертной и гравитационной массы.

Оценка гипотезы по качеству напрямую зависит от значе-ния тех фактов, которые из нее выводятся и поэтому сопряжена со многими трудностями, главной из которых является опреде-ление степени, с которой факт подтверждает или подкрепляет гипотезу. Однако никакой простой процедурой оценки этой степени наука не располагает и поэтому при поиске подкрепляю-

щих гипотезу фактов стремятся к тому, чтобы факты были как можно более разнообразными.

Поскольку логическая структура предсказания не отличается от структуры объяснения, постольку все, что говорилось об объяснительной силе гипотез, можно было бы отнести и к их предсказательной силе. Однако с методологической точки зрения такой перенос вряд ли правомерен, ибо предсказание в отличие от объяснения имеет дело не с существующими фактами, а фактами, которые предстоит еще обнаружить, а поэтому их оценка может быть дана лишь в вероятностных терминах. С психологической и прагматической точки зрения предсказание новых фактов гипотезой значительно усиливает нашу веру в нее. Одно дело, когда гипотеза объясняет факты уже известные, существующие, и другое, - когда она предсказывает факты до этого неизвестные. В этой связи особого внимания заслуживает сравнение двух конкурирующих гипотез по их предсказательной силе, которое служит логической основой решающего эксперимента.

Если имеются две гипотезы Hi и # 2 , причем из первой гипотезы можно вывести предсказание Ej, а из второй - несовместное с ним предсказание Ег, тогда можно осуществить эксперимент, который решит, какая из гипотез будет верной. Действительно, если в результате эксперимента будет опровергнуто предсказание E h а тем самым и гипотеза Hi, тогда верным окажется гипотеза Дг, и наоборот.

Интересно отметить, что на идею решающего эксперимента опирался еще X. Колумб при обосновании своего мнения, что Земля имеет не плоскую, а сферическую форму. Один из его аргументов состоял в том, что при отдалении корабля от пристани сначала становятся невидимыми его корпус и палуба и только потом исчезают из поля зрения верхние его части и мачты. Ничего подобного не наблюдалось бы, если Земля имела плоскую поверхность. Впоследствии сходные аргументы для доказательства шарообразности Земли использовал Н. Коперник

5. Критерий простоты гипотез. В истории науки были случаи, когда конкурирующие гипотезы одинаково удовлетворяли всем перечисленным выше требованиям. Тем не менее, одна из гипотез оказывалась наиболее приемлемой именно вследствие своей простоты. Наиболее известным историческим примером такой ситуации является противоборство гипотез К. Птолемея

и Н. Коперника. Согласно гипотезе Птолемея, центром мира является Земля, вокруг которой вращаются Солнце и другие небесные тела (отсюда происходит ее название «геоцентрическая система мира»). Для описания движения небесных тел Птолемей использовал весьма сложную математическую систему, позволявшую предвычислять их положение в небе, согласно которой, кроме движения по главной орбите (деференту) планеты совершают также движения по малым окружностям, названным эпициклами. Траектория движения планет складывалась из движения по эпициклу, центр которого, в свою очередь, равномерно перемещается по деференту. Такое усложнение, как мы видели, потребовалось Птолемею для того, чтобы согласовать предсказания своей гипотезы с наблюдаемыми астрономическими фактами. По мере расхождения теоретических предсказаний гипотезы с фактами, все более сложной и запутанной оказывалась сама гипотеза: к имеющимся эпициклам добавлялись все новые эпициклы, вследствие чего геоцентрическая система мира установилась все более громоздкой и неэффективной.

Гелиоцентрическая гипотеза, выдвинутая Н. Коперником, сразу покончила с этими трудностями. В центре его системы находится Солнце (на этом основании ее называют гелиоцен-трической системой), вокруг которого движутся планеты, в том исле и Земля. Несмотря на кажущееся противоречие этой гипотезы с наблюдаемым движением Солнца, а не Земли, и упорное сопротивление церкви признанию гелиоцентрической гипотезы, она в конце концов победила не в последнюю очередь пагодаря своей простоте, ясности и убедительности исходных посылок. Но что подразумевают обычно под термином «простота» в науке и повседневном мышлении? К какой именно простоте стремится научное познание?

В субъективном смысле под простотой знания подразумевают яечто более знакомое, привычное, связанное с непосредственным опытом и здравым смыслом. С такой точки зрения гео-(дентрическая система Птолемея кажется проще, так как она не требует переосмысления данных непосредственного наблюдения, которые показывают, что движется не Земля, а Солнце, нередко простота гипотезы или теории связывается с легкостью ее понимания, отсутствием в ней сложного математического аппарата, возможностью построения наглядной модели.

При интерсубъективном подходе к гипотезе, исключающем ее оценку по вышеупомянутым субъективным основаниям, можно

выделить по крайней мере четыре значения термина простоты гипотезы:

●-Одна гипотеза будет проще другой, если она содержит меньше исходных посылок для вывода из нее следствий. Например, гипотеза Галилея о постоянстве ускорения свободного падения опирается на большее число посылок, чем универсальная, гипотеза тяготения, выдвинутая Ньютоном. Именно поэтому первая гипотеза может быть логически выведена из второй при соответствующем задании начальных или граничных условий.

●-С логической простотой гипотезы тесно связана ее общ-ность. Чем меньше исходных посылок содержит гипотеза, тем большее число фактов она в состоянии объяснить. Но в этом случае посылки должны иметь более глубокое содержание и охватывать больший круг следствий. Здесь можно, по-видимому, говорить о законе обратного отношения между содержанием гипотезы и областью ее применения, который аналогичен известному логическому закону об обратном отношении между содержанием и объемом понятия 1 . Возвращаясь к вышеприве-денному примеру, можно сказать, что универсальная гипотеза тяготения Ньютона проще гипотезы Галилея потому, что она содержит меньше посылок, и вследствие этого имеет более общий характер. Следует, однако, обратить внимание на то, что посылки более общей гипотезы имеют и более глубокий характер, т.е. выражают более существенные особенности изучаемой действительности.

●-С методологической точки зрения простота гипотезы связана с системностью ее исходных посылок, которая позволяет устанавливать логические связи между фактами, которые охва-тываются такой гипотезой. Целостная система посылок гипо-тезы позволяет единым взглядом усмотреть все относящиеся к лей факты и тем самым объяснить их на основе общих принципов. В таком случае отпадает необходимость обращения к гипотезам типа ad hoc.

●-Наконец, для современного этапа развития научного зна-ния очень важно проводить различие между простотой самой гипотезы, заключающейся в ее общности и минимальности ис-ходных посылок, и сложностью математического аппарата для ее выражения. В ходе развития научного познания это разли-

чие принимает форму определенного противоречия. С возник-новением более общих и глубоких гипотез и теорий достигается более четкое выделение важнейших элементов их содержания в виде минимального числа исходных посылок. Одновременно с этим усложняются концептуальные модели и математический аппарат, используемый для их выражения.

На такое различие между простотой физической теории и математическими средствами ее выражения особое внимание обратил А. Эйнштейн, сравнивая свою общую теорию относительности с теорией тяготения И. Ньютона: «Чем проще и фундаментальнее становятся наши допущения, тем сложнее математическое орудие нашего рассуждения; путь от теории к наблюдению становится длиннее, тоньше и сложнее. Хотя это и звучит парадоксально, но мы можем сказать: современная физика проще, чем старая физика, и поэтому она кажется более трудной и запутанной» 1 .

К гипотезе предъявляют следующие требования:

Она не должна включать в себя слишком много положений: как правило, одно основное, редко большее;

В нее нельзя включать понятия и категории, не являющиеся однозначными, не уясненные самим исследователем;

Требуется безупречное стилистическое оформление, логическая простота, соблюдение преемственности.

КАТЕГОРИИ