Образ развивающейся науки в работе Т. Куна «Структура научных революций»

3.1 Неразличимость и разрешение революций

Смену парадигмы Кун называет научной революцией. Так как же происходит этот переход? И на что опираются ученые, отказываясь от старой парадигмы и принимая новую парадигму?

Чтобы вполне понять ответ  Куна на эти вопросы, следует яснее  представить себе, что такое научная  революция в его понимании. По Куну господствующая парадигма не только формулирует некоторые общие утверждения, но и определяет, какие проблемы имеют смысл и могут быть решены в ее рамках. Парадигма задает методы решения проблем, устанавливая, какие из них научны, а какие недопустимы. Она вырабатывает стандарты решений, нормы точности, допустимую аргументацию и т. п. Парадигма детерминирует содержание научных терминов и утверждений. Переход от одной парадигмы к другой означает для ученого переход из одного мира в другой, полностью отличный от первого — со специфическими проблемами, методами, фактами, с иным мировоззрением и даже с иными чувственными восприятиями [6, с. 95 – 96].

При переходе от одной парадигмы к другой невозможно сравнение, считает Кун, ибо нет никакой общей основы, которую могли бы принять сторонники конкурирующих парадигм. В разных парадигмах факты будут разными и нейтральный язык наблюдения невозможен. Кроме того, новая парадигма обычно хуже соответствует фактам, чем ее предшественница. Таким образом, факты не могут служить общей основой сравнения парадигм, а если бы они могли это делать, то ученые всегда были бы вынуждены сохранять старую парадигму, несмотря на все ее несовершенства [3, с. 195].

Если сравнить конкурирующие парадигмы по числу решаемых ими проблем, то сталкиваемся с тем, что это невозможно. Старая и новая парадигмы решают вовсе не одни и те же проблемы и новая парадигма, как правило, в начале своего существования обычно решает очень немного проблем и неизвестно, способна ли она на большее.

Таким образом, приходим к заключению, что весьма трудно найти общие основания для сравнения и выбора одной из конкурирующих парадигм. Причем с точки зрения всех существующих методологических стандартов новая парадигма всегда будет казаться хуже старой.

Ученые, принявшие новую  парадигму, начинают видеть мир по-новому и перестают понимать тех своих коллег, которые все еще в «старом» мире. Сторонники разных парадигм теряют возможность общаться друг с другом.

Кун выделяет несколько требований, которые философия науки устанавливает для научных теорий. Точность — следствия теории должны в определенной мере согласовываться с результатами экспериментов и наблюдений. Непротиворечивость — теория должна быть непротиворечива и должна быть совместима с другими признанными теориями. Требование относительно сферы применения — теория должна объяснять достаточно широкую область явлений. Простота — теория должна вносить порядок и стройность там, где до нее царил хаос. Плодотворность — теория должна открывать новые горизонты исследования, раскрывать новые явления и соотношения. Считается, что этим или аналогичным требованиям должна удовлетворять хорошая научная теория [4, с. 53].

Кун одновременно и согласен с приведенными выше требованиями и считает, что этих требований не достаточно для выбора лучшей теории и методолог не может ограничиться лишь их формулировкой. Все методологические характеристики хорошей научной теории неточны, и разные ученые могут по-разному их истолковывать. Эти характеристики могут вступать между собой в конфликт: например, точность принуждает ученого выбрать одну теорию, а плодотворность говорит в пользу другой. Поэтому ученые вынуждены решать, какие характеристики теории являются для них более важными, решение такого рода может определяться, считает Кун, только индивидуальными особенностями каждого отдельного ученого. Другие факторы, также имеющие отношение к выбору, находятся вообще вне науки. Не только методологические стандарты определяют выбор, который совершает конкретный ученый, — этот выбор детерминируется еще многими индивидуальными факторами [6, с. 98].

Приведенные соображения  Куна объясняют, почему переход от старой парадигмы к новой парадигме нельзя обосновать рационально — опираясь на логико-методологические стандарты, факты, эксперимент. Принятие новой парадигмы чаще всего обусловлено внерациональными факторами — его индивидуальными особенностями. Таким образом, Кун сделал вывод, который подвергся критике, что развитие науки не является вполне рациональным, наука — основа рационализма сама оказывается нерациональной.

3.2 Прогресс, которые несут революции  в развитии науки

Научная революция, в  отличие от периода постепенного накопления (кумуляции) знаний, рассматривается  как такой некумулятивный эпизод развития науки, во время которого старая парадигма замещается полностью или частично новой, несовместной со старой парадигмой.

Как во время политических революций выбор между конкурирующими политическими институтами оказывается  выбором между несовместимыми моделями жизни общества, так и во время  научных революций выбор между конкурирующими парадигмами оказывается выбором между несовместимыми моделями жизни научного сообщества. Кун утверждает, что «Вследствие того, что выбор носит такой характер, он не детерминирован и не может быть детерминирован просто оценочными характеристиками процедур нормальной науки... Когда парадигмы, как это и должно быть, попадают в русло споров о выборе парадигмы... каждая группа использует свою собственную парадигму для аргументации в защиту этой же парадигмы» [3, с. 130]. Кун считает, что аргументация за выбор какой-то конкретной парадигмы обращается не к логике, а к убеждению. Он показывает, что научные революции не являются кумулятивным этапом в развитии науки, напротив, кумулятивным этапом являются только исследование в рамках нормальной науки, благодаря умению ученых отбирать разрешимые задачи-головоломки.

В своей теории научных  революций Кун не разделяет точки  зрения позитивистов, которые считают, что каждая новая теория не должна вступать в противоречие с предшествующей теорией.

В результате научной  революции изменяется взгляд ученых на мир. Это происходит вследствие того, что ученые видят мир своих  исследований через призму парадигмы. Кун сравнивает изменения взглядов ученых в результате научной революции  с переключением зрительного гештальта: «То, что казалось ученому уткой до революции, после революции оказывалось кроликом» [3, с. 151]. В гештальт-экспериментах предпосылкой самого восприятия является некоторый стереотип, напоминающий парадигму [7].

В рамках нормальной науки, ученый, занимаясь решением задачи-головоломки, может опробовать множество альтернативных подходов, но он не проверяет парадигму. Проверка парадигмы предпринимается лишь после настойчивых попыток решить заслуживающую внимания головоломку (что соответствует началу кризиса) и после появления альтернативной теории, претендующей на роль новой парадигмы.

Обсуждая вопрос о  выборе новой парадигмы, Кун полемизирует с философскими теориями вероятностной  верификации. Одна из теорий требует, чтобы  мы сравнивали данную научную теорию со всеми другими, которые можно считать соответствующими одному и тому же набору наблюдаемых данных. Другая требует мысленного построения всех возможных проверок, которые данная научная теория может хотя бы предположительно пройти. Трудно представить себе, как можно было бы осуществить такое построение. Например,  К. Р. Поппер отрицает существование каких-либо верификационных процедур вообще. Вместо этого он делает упор на необходимость фальсификации, то есть проверки, которая требует опровержения установленной теории, поскольку ее результат является отрицательным [8, с. 170 – 176]. Вместе с тем, Кун выступает и против теории фальсификации Поппера: «роль фальсификации, во многом подобна роли, которая в данной работе предназначается аномальному опыту, то есть опыту, который, вызывая кризис, подготавливает дорогу для новой теории. Тем не менее, аномальный опыт не может быть отождествлен с фальсифицирующим опытом. Действительно, я даже сомневаюсь, существует ли последний в действительности. ...Ни одна теория никогда не решает всех головоломок, с которыми она сталкивается в данное время, а также нет ни одного уже достигнутого решения, которое было бы совершенно безупречно» [9, с. 35 – 36]. В каком-то смысле, Кун объединяет в своей теории обе теории: как теорию фальсификации, так и теорию верификации. Аномальный опыт теории фальсификации выделяет конкурирующие парадигмы по отношению к существующей, а после победы новой парадигмы начинается процесс верификации [3, с. 192 – 194].

Из сказанного ранее следует, что научные революции есть специфические эпизоды в развития науки, во время которых старая парадигма замещается целиком или частично новой, несовместимой со старой парадигмой. Научные революции должны рассматриваться как действительно революционные преобразования только по отношению к той отрасли, чью парадигму они затрагивают. В процессе революции, при выборе единой и верной парадигмы, автоматически происходит процесс выбора между несовместимыми моделями жизни научного сообщества. То есть когда парадигмы попадают в русло споров о выборе парадигмы, вопрос об их значении по необходимости попадает в замкнутый круг: каждая группа использует свою собственную парадигму для аргументации в защиту этой же парадигмы. Выходом из сложившейся ситуации является согласие соответствующего сообщества [3, 198].

Возникновение новых  теорий вызывается необходимостью разрешения аномалий по отношению к существующим теориям в их связи с природой, тогда успешная новая теория должна допускать предсказания, которые  отличаются от предсказаний, выводимых из предшествующих теорий. Для большинства ученых очевидны различия между отбрасываемой научной теорией и ее преемницей. Прежде чем группа примет новую теорию, эта теория еще и еще проверяется исследованиями ряда людей, некоторые из которых работают в ее рамках, другие же в рамках традиционной концепции, альтернативной ей [4, с. 68]. Устаревшую теорию всегда можно рассматривать как частный случай ее современного преемника, она должна быть преобразована для этой цели [3, с.135].

Таким образом, в теории Т. Куна принимается то, что различия между следующими друг за другом парадигмами  необходимы и принципиальны. Следующие  друг за другом парадигмы по-разному  характеризуют элементы универсума и поведение этих элементов. Но парадигмы  отличаются более чем содержанием, ибо они направлены не только на природу, но выражают также и особенности науки, которая создала их. Парадигмы являются источником методов, проблемных ситуаций и стандартов решения, принятых неким развитым научным сообществом в данное время. В результате восприятие новой парадигмы часто вынуждает к переопределению основ соответствующей науки, а это приводит к тому, что разнятся взгляды на конкретные проблемы. Осваивая парадигму, ученый овладевает сразу теорией, методами и стандартами, которые обычно самым теснейшим образом переплетаются между собой. Поэтому, когда парадигма изменяется, обычно происходят значительные изменения в критериях, определяющих правильность, как выбора проблем, так и предлагаемых решений [3, с. 142].

После научной революции множество старых измерений и операций становится нецелесообразными, и заменяются соответственно другими. Но изменения подобного рода никогда не бывают всеобщими, считает Кун. Наука после периода революции всегда включает множество тех же самых операций, осуществляемых теми же самыми инструментами, и описывает объекты в тех же самых терминах, как и в дореволюционный период, но совсем с иной стороны. Если все эти устойчивые манипуляции вообще подвергаются изменению, то оно должно касаться либо их отношения к парадигме, либо конкретных результатов [3, с. 142].

Научная революция, по Т. Куну, сменяя взгляд на природу, не приводит к прогрессу, связанному с возрастанием объективной истинности научных знаний. Он опускает вопрос о качественном соотношении старой и новой парадигмы: является ли новая парадигма, пришедшая на смену старой, лучше с точки зрения прогресса в научном познании? Новая парадигма, с точки зрения Т. Куна, ничуть не лучше старой [3, с. 222].

На примере научных  революций в математики можно пронаблюдать изменения в данной области науки.

Первая революция в математике связана с переходом от полуэмпирической математики Древнего Вавилона и Египта к теоретической математике древних греков. Кант связывал научную революцию с введением в математику доказательства (доказательство теоремы о равнобедренном треугольнике Фалесом). До Фалеса математика представляла собой свод правил для вычисления площадей фигур, объема пирамиды и т.д. Такой характер носила математика и в Египте, и в Вавилоне. Фалес же поставил вопрос о доказательстве математических утверждений, а тем самым о построении единой, логически связанной системы. Системный подход при помощи доказательств от одного положения к другому явился новой, характерной чертой греческой математики [10, с. 13 – 14]. Математика греков конструктивна, поскольку основана на применении простейших построений и алгоритмов элементарной математики. Поэтому современная математика с ее алгоритмической и конструктивной установками как бы возвращается к принципам древнегреческой математики, разумеется, с учетом всего ее предыдущего развития. Даже доказательства от противного использовались ими лишь при обосновании уже проведенных построений. Действительные числа использовались как пропорции, чему не мешало их знание о несоизмеримости [10, 27]. В итоге как прогресс, математика сформировалась как наука, кроме того, в математику был внесен из философии дедуктивный метод рассуждений.  

Вторую по счету крупную  революцию в математике следует  отнести к XVII веку и связать с переходом от постоянных к изучению переменных величин. На смену сформулированному еще Аристотелем утверждению о том, что математика изучает только неподвижные предметы, пришла идея Декарта о приложимости математики к исследованию любых процессов и объектов, в которых можно выделить меру и отношение. В итоге возникли новые понятия переменной, производной, дифференциала и интеграла, которые отсутствовали в прежней математике. Основанные на этих понятиях дифференциальное и интегральное исчисление Ньютона и Лейбница дали возможность изучать процессы и движение [11, с. 44]. И, наконец, новые методы стали успешно внедряться в другие разделы математики, что привело к возникновению в дальнейшем дифференциальной геометрии, вариационного исчисления и т.п.