Дэдли Шейпир недавно пытался осуществить детальный анализ речи такого рода. Он приводит пример из обсуждения наблюдения внутреннего строения Солнца или другой звезды, которое осуществлялось путем собирания нейтрино в больших количествах детектирующей жидкости и дедуктивного выведения различных свойств внутреннего строения Солнца. Очевидно, что это наблюдение затрагивает несколько слоев (о которых Бэкон, впрочем, и не помышлял) мысли Бэкона о том, чтобы “сделать явными вещи, которые прямо не ощутимы, посредством тех, которые таковыми являются”. Проблема заключается в том, что физик по-прежнему называет это “прямым наблюдением”. Шейпир привел множество цитат, подобных следующим: “Не существует способа, отличного от способа с использованием нейтрино, чтобы заглянуть во внутренность Солнца.” “Нейтрино, – пишет другой автор, – представляют единственный способ прямого наблюдения” горячего солнечного ядра.
Шейпир делает вывод о том, что здесь использование слова “наблюдение” уместно, и анализирует его следующим образом: “x является непосредственно наблюдаемым, если (1) информация поступает соответствующему получателю (рецептору) и (2) эта информация передается непосредственно, то есть без вмешательства, получателю от объекта x (который является источником информации)”. Я подозреваю, что использование слова “наблюдение” некоторыми физиками (проиллюстрированное приведенными выше цитатами про кварки) даже более вольно чем это, но очевидно, что Шейпир закладывает основы правильного анализа.
Наблюдение, сильно нагруженное теорией (Э)
Шейпир замечает, что вопрос о том, является ли нечто непосредственно наблюдаемым или нет, зависит от существующего состояния знания. Наши теории о работе рецепторов или о передаче информации с помощью нейтрино предполагают использование большого количества теоретического материала. Таким образом, мы можем думать, что когда за основу берется теория, мы расширяем область того, что мы называем наблюдением. И все же мы никогда не должны становиться жертвой ошибки, говоря о теории без учета существования различий между теориями.
Например, существует прекрасный повод для того, чтобы говорить о наблюдении в связи с нейтрино и Солнцем. Теория нейтрино и его взаимодействия почти полностью не зависимы от теоретических спекуляций о ядре Солнца. Именно отсутствие в данном случае единства науки позволяет нам наблюдать (применяя один внушительный фрагмент теории) разные аспекты природы (о которых мы имеем несвязанный комплекс идей). Конечно, вопрос о том, связаны ли две области или не связаны, вовлекает не собственно теорию, а намек о природе самой природы. Эту мысль хорошо проиллюстрировать несколько иным примером с Солнцем.
Как мы можем проверить гипотезу Дикке о том, что внутренняя часть Солнца вращается в десять раз быстрее, чем его поверхность? Были предложены следующие методы: (1) использовать оптические наблюдения сплющенности Солнца у полюсов; (2) попытаться измерить учетверенный солнечный момент с близкого подлета спутника Starprobe, который движется в пределах четырех солнечных радиусов; (3) измерить относительную прецессию гироскопа, находящегося на солнечной орбите. Позволяют ли нам эти три способа “наблюдать” внутреннее вращение?
Первый метод предполагает, что оптическая форма соотносится с формой массы. Определенная форма Солнца позволяет нам вывести нечто о внутреннем вращении, но этот вывод основан на неточной гипотезе, которая сама связана с предметом изучения, т. е. с внутреннем строением Солнца.
Второй метод предполагает, что единственный источник учетверенного момента масс заключается во внутреннем вращении, тогда как он мог бы быть вызван внутренними магнитными полями. Таким образом, и в данном случае предположение о том, что происходит (или не происходит) в самом Солнце, необходимо для того, чтобы сделать вывод о внутреннем вращении.
С другой стороны, релятивистская прецессия гироскопа основана на теории, которая не имеет ничего общего с предположениями о внутреннем строении Солнца, и в рамках существующей теории только угловой момент вращения Солнца может вызывать определенную прецессию гироскопа, движущегося вокруг Солнца по полярной орбите.
Суть заключается не в том, что теория относительности лучше устроена, чем теории, связанные с двумя другими возможными экспериментами. Может быть, релятивистская теория прецессии будет отброшена как раз первой. Суть заключается в том, что в рамках нашего современного понимания комплекс теоретических предпосылок, лежащих в основе проекта с гироскопом, достигается путем, совершенно отличным от способа, которым формируются предложения относительно ядра Солнца. Что касается первых двух проектов, то они включают предположения, которые сами по себе относятся к знанию о строении Солнца.
Для экспериментатора естественно говорить, что гироскоп на полярной орбите дает нам возможность наблюдать внутреннее вращение Солнца, тогда как два других исследования могут только предполагать дальнейшие выводы. Это не значит, что третий эксперимент является лучшим; напротив, его высокая стоимость и трудность проведения делают первые два более привлекательными. Я лишь только указываю на философский вопрос о том, какие эксперименты приводят к наблюдениям, а какие – нет.
Возможно, это связано со спорами о теоретической нагруженности наблюдений, с которых я начал эту главу. Может быть, первые два эксперимента содержат теоретические предпосылки, связанные с самим исследуемым предметом, тогда как третий эксперимент, хотя и заряженный теорией, не содержит подобных предпосылок. В случае с рассмотрением таблиц наши утверждения сходным образом не содержат теоретических предпосылок, связанных с исследуемыми объектами, т. е. таблицами, даже если (из-за злоупотреблений с использованием слов “теория” и “содержать”) они содержат теоретические предпосылки о вú дении.
Независимость
В соответствии с этим взглядом, нечто считается скорее наблюдаемым, чем выводимым, если оно удовлетворяет минимальному критерию Шейпира и если теории, на которых это нечто основывается, не переплетаются с фактами о предмете исследования. Следующая глава о микроскопах подтверждает силу этой гипотезы. Я не считаю, что этот предмет очень важен. Наблюдение, в философском смысле порождения и записи данных – лишь один аспект экспериментальной работы. Экспериментатор должен быть чутким и бдительным наблюдателем в другом смысле. Только наблюдатель может провести эксперимент, определяя те проблемы, которые ему мешают, отслеживая технические погрешности, замечая, является ли нечто необычное ключом к самой природе или артефактом, порождаемым приборами. Такие наблюдения редко появляются в завершающих отчетах по эксперименту. Это также важно, как все, что связано с окончательными записями, но ничего философского за этим не стоит.
При анализе наблюдения у Шейпира была более философская цель. Он придерживался того, что старый функционалистский взгляд на знание был правильным. В конце концов знание основано на наблюдении. Шейпир замечает, что то, что называется наблюдениями, зависит от наших теорий о мире и особых эффектов, так что не существует такой вещи, как абсолютно чистое предложение наблюдения. Но тот факт, что наблюдение зависит от теорий, не имеет ни одного из тех антирационалистических следствий, которые иногда выводятся из утверждения о том, что всякое наблюдение заряжено теорией. Хотя Шейпир и написал самое широкое современное исследование о теоретической нагруженности наблюдения, в конце концов, он преследовал другую цель, имеющую отношение к обоснованию и рациональности теоретического знания. Ван Фраассен замечает мимоходом, что теория может ограничивать границы наблюдения. И у ван Фраассена другие цели. Реальное для него – это наблюдаемое, но он признает, что сама теория может менять наши знания относительно того, что является наблюдением, а что реально. Мои цели в этой главе были более приземленными. Я хотел настоятельно напомнить о более рутинных аспектах наблюдения. Философия экспериментальной науки не может позволить философии, ориентированной на теорию, подвергнуть сомнению само понятие наблюдения.
11. МИКРОСКОПЫ
Один факт о теоретических объектах средней величины является настолько сильным аргументом в пользу научного реализма средней величины, что философы стыдятся обсуждать его: речь идет о микроскопах. Сперва у нас рождается догадка о том, что существует такой-то ген, а затем мы развиваем инструментарий для того, чтобы увидеть его. Не кажется ли, что даже позитивист согласится с таким доводом в пользу реальности гена? Нет: позитивист говорит, что только теория может заставить нас предположить, что показываемое линзами выглядит именно так. Реальность, в которую мы верим, – утверждает он, – всего лишь фотография того, что появляется под микроскопом, а не некий крохотный реальный объект, в существование которого можно поверить.
Такое противостояние реализма и антиреализма бледнеет перед метафизикой серьезных исследователей. Один из моих учителей, технолог, большую часть жизни занимавшийся усовершенствованием микроскопов, сказал бы: “Рентгеновский дифракционный микроскоп теперь является основным посредником между атомной структурой и человеческим сознанием”. Философы науки, дискутирующие о реализме и антиреализме, знают очень мало о микроскопах, вдохновляющих на такое красноречие. Даже световой микроскоп – чудо из чудес. Он работает не так, как предполагает большинство необразованной в этих вопросах публики. Зачем философу знать, как он работает? Затем, что это одно из средств исследования реального мира. Вопрос заключается в следующем: как он это делает? Человек, занимающийся микроскопами, использует гораздо большее количество замечательных выдумок, чем кабинетные исследователи философии восприятия с самым сильным воображением. У нас должно быть некоторое понимание тех удивительных физических систем, “с чьей силой великой мы видим ясней, чем видел весь мир от адамовых дней”.