Истина и реальное существование
Я буду использовать слово-гибрид “теоретический объект” для обозначения всякой всячины, постулируемой теориями, но которую мы не можем наблюдать. Лаконичность термина обманчива. Он обозначает, кроме всего прочего, частицы, поля, процессы, структуры, состояния и тому подобное. Существует два вида научного реализма: один – относящийся к теориям, другой – относящийся к объектам.
Для теорий важно, истинны ли они, могут ли они быть истинными или ложными, претендуют ли на истинность или стремятся к истине.
Для объектов важно, существуют ли они. Теории и истина волнуют большинство современных философов. Может показаться, что вера в теорию автоматически влечет за собой веру в существование объектов теории. Как можно верить в истинность теории кварков и отрицать существование кварков? Много лет назад Бертран Рассел показал, как это сделать. Тогда его интересовала не истинность теорий, а ненаблюдаемые объекты. Он считал, что мы должны использовать логику, чтобы переделать теорию так, чтобы предполагаемые объекты оказались логическими конструкциями. Тогда термин “кварк” не будет обозначать кварки, а будет сокращением сложного логического выражения, отсылающего только к наблюдаемым явлениям. Рассел был тогда реалистом в вопросе о теориях, но антиреалистом в вопросе об объектах.
Но можно быть реалистом в вопросе об объектах, но анти-реалистом в вопросе о теориях, как многие Отцы Церкви. Они верили в существование Бога, но верили и в принципиальную невозможность построения позитивной истинной теории Бога: в лучшем случае можно перечислить, чем не является Бог – он бесконечен, неограничен и так далее. Аналогично по поводу научных объектов говорится, что у нас есть хорошие основания для предположения о существовании электронов, хотя ни одно законченное их описание не может претендовать на истинность. Наши теории постоянно пересматриваются, для разных целей мы используем различные и несовместимые модели электронов. Их не считают непогрешимыми, но, тем не менее, электроны существуют.
Два реализма
Реализм относительно объектов утверждает, что достаточно большое количество теоретических объектов действительно существует. Антиреализм отрицает это, утверждая, что эти объекты – фикции, логические построения или части интеллектуального аппарата, привлекаемого для описания мира. Или, менее догматично: у нас нет и не может быть причин полагать, что они – не фикции. Они могут существовать, но нам не нужно предполагать это, чтобы понимать мир.
Реализм относительно теорий утверждает, что научные теории являются истинными либо ложными независимо от того, что мы знаем: наука по крайней мере стремится к истине, а истина – это то, как устроен мир. Анти-реализм утверждает, что теории в лучшем случае имеют основания; они адекватны; с ними хорошо работать; они приемлемы, но не правдоподобны и т. п.
Составляющие
Теперь совместим утверждения о реальности и утверждения о том, что мы знаем. Из моего реализма относительно объектов следует, что признаваемый теоретический объект должен существовать, а не только быть удобным интеллектуальным средством. Это утверждение об объектах и реальности. Из него следует также, что мы на самом деле знаем о существовании (или имеем хорошие основания быть уверенным в этом) по крайней мере некоторых объектов современной науки. Это утверждение о знании.
Я совместил вместе знания и реальность, так как если бы у нас не было в настоящее время теоретических объектов, которые некоторые из нас считают действительно существующими, постановка вопроса была бы вообще бесполезной. Если бы мы говорили о какой-нибудь будущей научной утопии, я бы отказался принять участие в дискуссии. Две части вопроса, совмещенные мною, могут быть без труда разложены на составные части, как в нижеследующей схеме У. Ньютон-Смита. Он отмечает три составляющие научного реализма:
1) Онтологическая составляющая: научные теории являются либо истинными, либо ложными, и истинность или ложность теории есть следствие состояния мира.
2) Причинная составляющая: если теория истинна, теоретические термины теории обозначают теоретические объекты, являющиеся причинами наблюдаемых явлений.
3) Эпистемологическая составляющая: у нас может быть обоснованная вера в теории или объекты (по крайней мере, в принципе).
Грубо говоря, онтологическая и эпистемологическая составляющие Ньютона-Смита сводятся к моему реализму относительно объектов. Поскольку компонентов здесь два, здесь может быть и два вида анти-реализма. Один из них отвергает 1), другой отвергает 3).
Можно отрицать онтологическую составляющую. Вы отрицаете то, что теории должны восприниматься буквально; они не являются истинными либо ложными; они являются интеллектуальными средствами для предсказания явлений; они являются критериями для получения того, что произойдет в частных случаях. У такого подхода много версий. Часто идеи подобного рода называют инструментализмом из-за утверждения о том, что все теории суть инструменты.
Инструментализм отрицает 1). Можно отрицать 3), как, например, Бас ван Фраассен в книге “Научный образ” (1980). Он полагает, что теории должны восприниматься буквально; и нет другого пути для их понимания. Они являются либо истинными, либо ложными, в зависимости от состояния мира, другой семантики нет. Но у нас нет ни оснований, ни необходимости верить каким-либо теориям о ненаблюдаемом для придания смысла науке. Так он отвергает эпистемологическую составляющую.
Реализм относительно теорий для меня, грубо говоря, 1) и 3), но реализм относительно объектов для меня не вполне 2) и 3). Причинная составляющая Ньютона-Смита утверждает, что если теория истинна, то теоретические термины обозначают объекты, причинно ответственные за то, что мы можем наблюдать. Ньютон-Смит полагает, что уверенность в существовании подобных объектов зависит от уверенности в теории, в которую они введены. Но можно верить в существование каких-либо объектов и не верить в какую-либо определенную теорию, в которой они фигурируют. Можно даже считать, что ни одна общая фундаментальная теория об объектах не может быть истинной, так как такой истины нет. Нэнси Картрайт поясняет эту мысль в своей книге “Как лгут законы физики” (1983). Она имеет в виду именно это: законы обманчивы. Только феноменологические законы, возможно, верны, но мы можем, тем не менее, иметь представление о причинно действующих теоретических объектах.
Естественно, все эти сложные вопросы будут обсуждаться ниже. Ван Фраассен упоминается во многих местах, особенно в главе 3. Картрайт появляется в главе 2 и главе 12. Общее направление этой книги – от реализма относительно теорий к реализму относительно тех объектов, которые мы можем использовать в экспериментальной работе. Иначе говоря, движение от представления к вмешательству.
Метафизика и специальные науки
Мы будем также различать реализм в общем и реализм в частном.
Используем пример Нэнси Картрайт: после работы Эйнштейна по фотоэлектрическому эффекту фотон стал неотъемлемой частью нашего понимания света. Тем не менее, существуют такие серьезные ученые, занимающиеся оптикой, как Уиллис Лэмб и его коллеги, оспаривающие реальность фотонов. Они полагают, что более фундаментальная теория покажет, что фотон – это артефакт существующих теорий. Лэмб не считает, что существующая теория света абсолютно ошибочна. Он полагает, что более основательная теория сохранит большинство нынешних воззрений о свете, но покажет, что эффекты, которые мы связываем с фотонами, в результате анализа уступят место другому аспекту природы. Подобный ученый вполне может быть реалистом в общем, но анти-реалистом в частном, в отношении к фотонам.
Такой локализованный антиреализм является предметом оптики, но не философии. Еще Н. Р. Хэнсон отмечал любопытную черту новых направлений в естественных науках. Сначала идея предлагается обычно в качестве инструмента для расчетов, а не в качестве буквального представления о мире. Новые поколения рассматривают теорию все более реалистично. Лэмб – скептик, двигающийся в обратном направлении. Часто первые авторы неопределенно высказываются о своих объектах. Так, Джеймс Клерк Максвелл, один из создателей статистической механики, первое время неохотно говорил о том, действительно ли газ состоит из скачущих шариков, порождающих эффекты температурного давления. Он начал с рассмотрения такого описания как “просто” модели, которой удается организовать все большее и большее число макроскопических явлений. Постепенно он становился все большим реалистом. Новые поколения физиков уже явно рассматривали кинетическую теорию как хорошее приблизительное описание истинного положения вещей. В науке вполне обычен переход от антиреализма относительно некоторой теории или ее объектов к реализму.
Осторожность Максвелла в вопросе о молекулах газа была составной частью общего неверия в атомизм. Сообщество физиков и химиков полностью убедилось в реальности атомов только в нашем веке. Майкл Гарднер хорошо обобщил некоторые сюжетные линии этой истории. Эта история заканчивается, по-видимому, полным анализом броуновского движения в терминах молекулярных траекторий. Вся суть не в том, что при этом детально описано столкновение молекул с зернами цветочной пыльцы, взвешенными в жидкости, которое и создавало видимый эффект. Настоящим достижением был новый способ определения числа Авогадро с использованием эйнштейновского анализа броуновского движения и экспериментальных методик Жана Перрена.
Конечно, это открытие было “научным”, а не “философским”. Но, тем не менее, реализм в вопросе об атомах и молекулах был некогда центральной проблемой в философии науки. Реальность атомов и молекул не являлась лишь частной проблемой, касающейся одного вида объектов, поскольку эти частицы были основными кандидатами на роль фундаментальных. Многие из наших теперешних положений о научном реализме были разработаны именно тогда, в связи с этой полемикой. Само понятие “научный реализм” вошло в употребление в то время.