Решая конкретные задачи, учёный может столкнуться с новыми явлениями, которые, по замыслу, должны осваиваться парадигмой. Она допускает постановку соответствующих задач, очерчивает средства и методы их решения, но в реальной практике успешно их решить не удаётся. Полученные эмпирические факты не находят своего объяснения. Такие факты Кун называет аномалиями. До поры до времени наличие аномалий не вызывает особого беспокойства научного сообщества. Оно полагает, что аномалии будут устранены, а неудачи их объяснения носят временный характер. Например, открытие вращения перигея Меркурия не находило объяснения в рамках классической теории тяготения. Это была аномалия, но она не вызывала особой тревоги за судьбы фундаментальной теории. Лишь впоследствии, после создания Эйнштейном общей теории относительности, выяснилось, что это явление в принципе не может быть объяснено в рамках классической парадигмы (теории тяготения), оно находило свое объяснение только в рамках общей теории относительности. Но если происходит накопление аномалий, если среди них появляются твёрдо установленные эмпирические факты, попытки объяснения которых с позиции принятой парадигмы приводят к парадоксам, тогда начинается полоса кризиса. Возникает критическое отношение к имеющейся парадигме. Кризисы – это начало научной революции, которая приводит к смене парадигмы.
Переход от старой парадигмы к новой Кун описывает как психологический акт смены гештальтов, как гештальтпереключение. Он иллюстрирует этот акт описанными в психологии феноменами смены точки зрения, когда на картинке одно и то же изображение можно увидеть по-разному. Например, как кролика или утку. Аналогично на рисунке, где изображены два профиля, если сосредоточить внимание на промежутке между ними, можно увидеть вазу.
Переход от одной парадигмы к другой определён не только внутринаучными факторами, например объяснением в рамках новой парадигмы аномалий, с которыми не справлялась новая парадигма, но и вненаучными факторами – философскими, эстетическими и даже религиозными, стимулирующими отказ от старого видения и переход к новому видению мира.
Парадигмы несоизмеримы. Они заставляют по-разному видеть предмет исследования, заставляют говорить учёных, принявших ту или иную парадигму, на разных языках об одних и тех же явлениях, определяют разные методы и образцы решения задач. Поэтому, согласно Куну, наука – это не непрерывный рост знания с накоплением истин, как это считал К. Попер, а процесс дискретный, связанный с этапами революций как перерывов в постепенном, «нормальном» накоплении новых знаний.
Т. Кун обратил внимание на новые аспекты проблематики научных традиций и преемственности знаний. В эпохи научных революций, когда меняется стратегия исследований, происходит ломка традиций. В этой связи возникает вопрос: как соотносятся новые и уже накопленные знания и как обеспечивается преемственность в развитии науки, если принять во внимание научные революции?
Заслуга Куна в том, что анализ такого рода проблем он пытался осуществить путем рассмотрения науки в качестве социокультурного феномена, подчёркивание влияние вненаучных знаний и различных социальных факторов на процессы смен парадигм.
Вместе с тем в куновской концепции исторического развития было немало изъянов. Прежде всего, в ней недостаточно чётко была описана структура оснований науки, которые функционируют в нормальные периоды в качестве парадигм и которые перестраиваются в эпохи научных революций. Даже после уточнения Куном структуры парадигмы многие проблемы анализа оснований науки остались не проясненными. Во-первых, не показано, в каких связях находятся выделенные компоненты парадигмы, а значит, строго говоря, не выявлена её структура. Во вторых, в парадигму, согласно Т. Куну, включена как компоненты, относящиеся к глубинным основаниям научного поиска, так и формы знания, которые вырастают на этих основаниях. Например, в состав «символических обобщений» входят математические формулировки частных законов науки (типа формул, выражающих закон механического колебания и т.п.). Но тогда получается, что открытие любого нового частного закона должно означать изменение парадигмы, т.е. научную революцию. Тем стирается различие между «нормальной наукой» (эволюционным этапом роста знаний) и научной революцией. В-третьих, выделяя такие компоненты науки, как «метафизические части парадигмы» и ценности, Кун фиксирует их «остенсивно», через описание соответствующих примеров. Из приведенных Куном примеров видно, что «метафизические части парадигмы» понимаются им то, как философские идеи, то, как принципы конкретно-научного характера (типа принципа эволюции в биологии). Что же касается ценностей, то их характеристика Куном также выглядит лишь первым и весьма приблизительным наброском. По существу здесь имеются в виду идеалы науки, причём взятые в весьма ограниченном диапазоне – как идеалы объяснения, предсказания и применения знаний. Недостаточная аналитическая проработка структуры парадигмальных оснований не позволила описать механизмы смены парадигм средствами логико-методологического анализа. Описание этого процесса в терминах психологии гештальтпереключения недостаточно, поскольку не решает проблему, а снимает её.
В результате обсуждения концепции Куна большинство его оппонентов сформировали свои модели научного развития и свое понимание научных революций. Концепция И.Лакатоса будет рассмотрена в следующем разделе данной работы.
2. Концепция исследовательских программ И. Лакатоса
Перед рассмотрением данной концепции необходимо коротко охарактеризовать концепцию перманентной революции выдвинутую К. Поппером, который являлся наставником Лакатоса. В соответствии с его принципом фальсифицируемости: только та теория может считаться научной, если ее можно опровергнуть. Фактически это происходит с каждой теорий, но в результате крушения теории возникают новые проблемы, поэтому прогресс науки и составляет движение от одной проблемы к другой. Целостную систему принципов и методов невозможно изменить даже крупным открытием, поэтому за одним таким открытием должна последовать серия других открытий, должны радикально измениться методы получения нового знания и критерии его истинности. Это значит, что в науке важен сам процесс духовного роста, и он важнее его результата (что важно для приложений). Поэтому проверочные эксперименты ставятся так, чтобы они могли опровергнуть ту или иную гипотезу. Как выразился А. Пуанкаре, «если установлено какое-нибудь правило, то, прежде всего мы должны исследовать те случаи, в которых это правило имеет больше всего шансов оказаться неверным».
Обнаружение эмпирических фактов, противоречащих выводам теории, согласно Попперу, являются её фальсификацией, а фальсифицированная теория должна быть отброшена. Но, как показывает история науки, в этом случае теория не отбрасывается, особенно если это фундаментальная наука. Имена эта устойчивость фундаментальных теорий по отношению к отдельным фактам-фальсификаторам была учтена в третьей модели развития науки И. Лакостом.
Третья модель развития науки была предложена последователем К. Попера британским философом и историком науки И. Лакатосом.
В этой концепции, которую сам Лакатос называл «усовершенствованным фальсификационизмом», развитие науки представлено как соперничество исследовательских программ, т.е. концептуальных систем, которые включают в себя комплексы взаимодействующих и развивающихся теорий, организованных вокруг некоторых фундаментальных проблем, идей, понятий и представлений. Эти фундаментальные идеи, понятия и представления составляют «твердое ядро» научно-исследовательской программы. При появлении опровергающих положений «твердое ядро» сохраняется, поскольку исследователи, реализующие программу, выдвигают гипотезы, защищающие это ядро. Вспомогательные гипотезы образуют «защитный пояс» ядра, функции которого состоят в том, чтобы обеспечить «позитивную эвристику», т.е .рост знания, углубление и конкретизацию теоретических представлений, превращения опровергающих примеров в подтверждающие и расширение эмпирического базиса программы. Примером защитных гипотез, оберегающих ядро исследовательской программы, может служить история с открытием законов излучения абсолютно черного тела.
Программа исследования была основана на принципах классической термодинамики и электродинамики и представлениях об излучении электромагнитных волн нагретыми телами. Теоретическое описание и объяснение этих процессов было связано с построением модели излучения абсолютно чёрного тела. Адаптация этой модели к опыту (и её уточнение в процессе такой адаптации) привела к открытию обобщающего закона излучения нагретых тел. Закон хорошо согласовывался с опытом, но из него можно было заключить о том, что электромагнитная энергия излучается и поглощается пропорциями, кратными hv. Это была идея квантов излучения. Но она противоречила представлениям классической электродинамики, в которых электромагнитное излучение рассматривалось как непрерывные волны в мировом эфире. Стремление сохранить ядро программы стимулировало поиск защитной гипотезы. Её выдвинул М. Планк. Он предположил, что кванты энергии характеризуют не излучение, а особенности поглощающих тел. Эта гипотеза нашла своих сторонников. Появился даже разъясняющий образ-аналогия: если из бочки наливают пиво в кружки, то это не означает, что пиво в бочке разделено на порции, кратные объёму кружек.
Решающий шаг в формировании идеи о квантах электромагнитного поля – фотонах принадлежал А. Эйнштейну. И это была новая исследовательская программа, с новым ядром, которое содержало представление о корпускулярно-волновой природе электромагнитного поля.