Опорная информация. В ходе своей повседневной, научной, теоретической и практической деятельности люди открывают множество новых явлений

В ходе своей повседневной, научной, теоретической и практической деятельности люди открывают множество новых явлений, встречаются с неожиданными фактами. Подавляющее большинство этих новых явлений и фактов находит свое объяснение с помощью существующих научных теорий. Но в жизни нередко бывает так, что то или иное новое явление не поддается истолкованию с помощью известных уже научных теорий, приемов и средств исследования. В таких случаях сначала выдвигается научное предположение о возможных причинах существования вновь открытого факта или явления природы, о возможном характере развития того или иного процесса.

Гипотеза - это научно обоснованное предположение либо о непосредственно не наблюдаемом предмете, процессе, событии, либо о закономерном порядке, объясняющем известную совокупность явлений; научное допущение или предположение, истинное значение которого неопределенно.

Какие же бывают гипотезы? Классифицируем их по различным основаниям и дадим краткую характеристику.

1) По степени общности научные гипотезы можно разделить на общие, частные и единичные.

Общая гипотеза - это предположение о причинах и закономерностях развития всего класса изучаемых объектов. Например, гипотеза древнегреческих философов Левкиппа и Демокрита о космических вихрях, порождающих бесчисленные миры, из которых одни только возникают, другие находятся в расцвете, третьи погибают; о том, что некоторые миры лишены жизни и т. д.

К общей относится гипотеза о сохранении и превращении вещества и энергии, впервые выдвинутая М.В. Ломоносовым в частном письме к Л. Эйлеру почти за сто лет до экспериментального подтверждения этой идеи в опытах Джоуля, Ленца, Гельмгольца, Грова, Колдинга.

Частная гипотеза - это предположение о причинах происхождения и закономерностях развития некоторой части изучаемого класса объектов. Например, гипотеза о происхождении определенных форм жизни на Марсе; о существовании космических цивилизаций, которые изучают Землю с помощью НЛО.

Единичная гипотеза выдвигается относительно конкретных, отдельных событий, явлений, фактов. Например, различные предположения о природе Тунгусского метеорита, об Атлантиде, о Бермудском треугольнике и т.д.

В этой иерархии гипотез степень их абстрактности и общности увеличивается по мере удаления от эмпирического базиса. На самом верху располагаются гипотезы, имеющие наиболее общий характер и поэтому обладающие наибольшей логической силой. Из них как посылок выводятся гипотезы более низкого уровня, то есть частные и единичные. Последние вообще можно сопоставить с эмпирической действительностью.

2) По структуре научные гипотезы бывают простые и сложные.

Простая гипотеза - это такое предположение из ряда других догадок, которое позволяет наиболее доступно, четко и ясно объяснить какой-то факт, истоки возникновения и развития какого-то явления. Например, еще древние греки и римляне выдвинули предположение о существовании Антарктиды. Их рассуждения были предельно просты: в Южном полушарии должна находится “большая суша”, которая уравновешивает огромные материковые массы Северного полушария. Немецкий философ и математик Лейбниц (1646 -1716), оценивая роль простой гипотезы, подчеркивал ее способность объяснить возможно больше данных возможно меньшим числом предпосылок.

Сложная гипотеза - такая, которая построена на рассуждениях, частично или полностью требующих собственного обоснования. Например идея Ч. Дарвина (1809 - 1882) о происхождении человека от обезьяны нуждается по ряду позиций в новой аргументации. Так, до середины ХХ века считалось, что неандерталец является предком современного человека. Позднее была выдвинута гипотеза, нашедшая широкую поддержку у антропологов: неандерталец - особый вид семейства Homo, представляющий собой тупиковый путь эволюции. Следовательно, до сих пор остается неразрешимой проблема о соотношении неандертальцев, живших 200-35 тысяч лет назад и первых представителей человека современного вида, появившихся 50-40 тысяч лет назад.[13] А ее неразрешенность ставит под сомнение основную идею об эволюции человека.

3) По степени разработанности гипотезы могут быть необходимые и случайные.

Необходимые гипотезы рождаются в ходе целенаправленных поисков путей решения проблемы.

Они позволяют исследователю построить определенную систему изучения объекта, последовательно подниматься на более высокий уровень познания.

Случайные гипотезы возникают как бы походя, рождаются ассоциативно в общем контексте исследования. В предыдущей теме рассматривался пример с изобретением радио. Необходимая гипотеза заключалась в том, что электромагнитные волны могут распространяться в атмосфере и использоваться в качестве материального носителя при передаче информации. Но в ходе эксперимента вдруг связь между кораблями временно прервалась, а потом снова возобновилась. Позже выяснилось, что между двумя кораблями прошел незамеченным третий корабль. Это случайное обстоятельство натолкнуло на догадку об экранном эффекте металла, влияющем на прохождение радиоволн. Возникшая в рамках целевого исследования случайная гипотеза была впоследствии подтверждена и легла в основу теории радиосвязи.

4) По этапам познания гипотезы можно условно подразделить на исходные (предварительные, рабочие) и последующие.

Исходные (предварительные, рабочие) предположения позволяют выработать первоначальный план исследования, помогают определить, с чего нужно начинать поиск ответа. Такие гипотезы не претендуют на решение проблемы в целом, они лишь являются предварительным осмыслением того, как и с какой стороны подступиться к ее решению. Способность выдвигать такие предварительные идеи характеризует интеллектуальные возможности и добросовестность исследователя.

Последующие гипотезы - это такие предположения, которые предопределяют дальнейшие шаги в исследовании, претендуя на установление закономерностей развития объекта. Ведь высшей целью познания является установление закона и формулировка принципов практической деятельности.

5) По характеру вывода гипотезы бывают истинные и ложные.

Истинная гипотеза является таким научно обоснованным предположением, которое адекватно отражает суть причин возникновения и закономерности развития того или иного объекта

Ложная гипотеза - это такое предположение, которое ни в одном своем аспекте не соответствует действительности. В ходе исследования факты могут противоречить ожидаемым следствиям. Следовательно, предположение о причинах изучаемого явления неверно. В таком случае от данной гипотезы необходимо отказаться и постараться выдвинуть новую. Классическим примером служит критика Н. Коперником (1473 - 1543) несостоятельности геоцентрической гипотезы и выдвижение гелиоцентрической гипотезы вращения космических тел в Солнечной системе.

6) По вариантности предположений гипотезы бывают неконкурирующие и конкурирующие.

Неконкурирующие гипотезы - такие, которые одинаково объясняют одно и то же явление.

Конкурирующие гипотезы - это такие предположения, которые по-разному объясняют одно и то же явление. Например, существуют несколько гипотез, объясняющих происхождение жизни на Земле. Одна из них предложена нашими соотечественниками академиками А.И. Опариным (род. в 1894) и О.Ю. Шмидтом (1891 -1956) и объясняет возникновение жизни в мировом океане Земли при стечении соответствующих благоприятных обстоятельств. С этим предположением конкурирует гипотеза так называемой “ панспермии ”, то есть якобы искусственного осеменения Земли представителями других космических цивилизаций. С обеими этими гипотезами конкурирует библейская идея божественного происхождения жизни.

Гипотеза есть сложный мыслительный процесс, состоящий в формулировке предположения о существовании некоторого явления, о его внутренней структуре и возможных функциях, о причинах его возникновения и закономерностях развития.

Процесс образования гипотезы можно расчленить на такие этапы (стадии).

1) Открытие какого-либо явления, причину возникновения которого, а также специфику его существования невозможно пока объяснить с помощью имеющихся приемов и средств научного исследования. Таким неожиданным, необычным явлением служит, например, констатация фактов обнаружения неопознанных летательных объектов.

2) Всестороннее изучение доступных наблюдению явлений, причина существования которых должна быть найдена. В процессе этого изучения выясняются все связанные с этим явлением обстоятельства (предшествующие явления, сопутствующие явления, последующие явления и т.д.)

3) Формирование гипотезы о возможной причине, структуре, функциях, особенностях изучаемого явления. Научное предположение, имеющее объективные основания, должно привести к продуктивному следствию или ряду следствий.

4) Проверка следствий на соответствие фактам действительности. Если гипотеза подтверждается практикой, то она превращается в теоретическое положение, которое входит в систему научных знаний. Если же обнаруживается противоречие между ожидаемым результатом и фактическим следствием, то гипотеза должна быть заменена другой.

Но каким образом осуществляются подтверждение (вери-фикация) или опровержение (фальсификация) гипотез.

Подтверждение (верификация) научных предположений может происходить прямо или косвенно.

Прямое подтверждение опирается на факты, то есть на обнаружение свойства, отношения, закономерности, любого предполагаемого явления, которое свидетельствует о том, что исследуемый объект в целом правильно познан или, во всяком случае, мы находимся на правильном пути его познания. Примерами прямого подтверждения гипотезы являются: открытие позитрона, существование которого было предсказано английским физиком-теоретиком П. Дираком; установление факта отклонения светового луча вблизи тел с большой массой, предсказанного одним из крупнейших физиков-теоретиков А. Эйнштейном; создание лазера, воображаемые свойства которого были описаны известным русским писателем А.Н. Толстым в его фантастическом произведении “Ошибка инженера Гарина” и т.д.

Примером прямого подтверждения гипотезы является проведение следственного эксперимента в судебной практике. Здесь эксперимент призван подтвердить выдвинутые версии, объясняющие то или иное преступление. Правда, следует помнить особенности умозаключений от утверждения следствий к утверждению основания, которые дают лишь вероятностный вывод: ((а®b)Ùb)®àa.

Если забыли, то вернитесь к теме “Сложные и сокращенные силлогизмы” и посмотрите особенности модусов условно-категорического силлогизма, два из которых приводят не к достоверным, а к вероятным умозаключениям.

Но степень вероятности вывода можно повысит и даже получить достоверное знание, если для верификации гипотезы рассматривать возможно большую (а в идеале всю) совокупность предполагаемых следствий. В таком случае умозаключение осуществляется по формуле

H (С₁ ÙС₂ ÙС₃ Ù... ÙC_n), где

Н - гипотеза;

С₁, С₂, С₃ ... С_n - следствия, вытекающие из нее;

- импликация от гипотезы к совокупности следствий и наоборот. Например, Н - предполагаемый виновник преступления, а С₁, С₂, С₃ - фактические признаки, подтверждающие данное предположение. В таком случае версия будет правильной.

Косвенное подтверждение гипотезы осуществляется на основе логических рассуждений с соблюдением нормативных требований мышления, характеризующих особенности форм и законов рассудочной деятельности. При этом могут использоваться разновидности дедуктивных, индуктивных и традуктивных умозаключений. Рассуждение может строиться, например, на основе отрицающе - утверждающего модуса разделительно-категорического силлогизма. Схематически это выглядит следующим образом:

Явление А могло быть вызвано либо В, либо С, либо D

Явление А не вызвано ни В, ни С

Вероятно, явление А вызвано D

В ходе такого рассуждения необходимо выполнить два условия. Во-первых, перечислить все возможные гипотезы, причем дизъюнкция может быть как строгой, так и нестрогой. Во-вторых, следует отвести все ложные гипотезы. Косвенный метод подтверждения гипотез применяется также в следственной практике.

Рассмотрим теперь способ опровержения (фальсификации) гипотез. Они тоже могут быть прямыми и косвенными.

Прямое опровержение осуществляется также с помощью фактов, которые противоречат предполагаемым результатам и ожидаемым следствиям. При этом следует учитывать, что многие или все следствия рассматриваемой гипотезы могут оказаться не соответствующими действительности. Наука и практика опровергли ложные гипотезы о “мировом эфире”, “вечном двигателе”, “философском камне” и другие.

Косвенное опровержение гипотез так же осуществляется логическим путем. Оно может происходить, например, с использованием отрицающего модуса условно-категорического силлогизма, имеющего форму: ((а®b)Ùb)®a; или деструктивной дилеммы, трилеммы, полилеммы в зависимости от того, сколько следствий вытекает из данной гипотезы: два, три или более.

Схема опровержения гипотезы в форме деструктивной полилеммы такова:

Если гипотеза Н верна, то должны быть

следствия С₁, С₂, С₃ ... С_n

Следствия С₁ или С₂, или С₃... или С_n отсутствуют

Значит, гипотеза неверна

В символической форме это умозаключение можно записать таким способом:

Н®(С₁ ÙС₂ ÙС₃ Ù... ÙС_n)

ù(С₁ ÙС₂ ÙС₃ Ù... ÙС_n)

Н

В данном умозаключении мы пользуемся законом де Моргана: aÙbÙcº aÚbÚc, в котором берется нестрогая дизъюнкция. Это означает, что могут отсутствовать одно, два, три или все n следствий.

Для большей наглядности и удобства схему опровержения гипотезы записывают еще таким образом:

Н®(С₁ ÙС₂ ÙС₃ Ù...Ù С_n)

С₁ ÚС₂ ÚС₃ Ú... ÚС_n

Н

Чем большее число ожидаемых следствий отсутствует, тем выше степень опровержения высказанной гипотезы.

Итак, в качестве научного предположения гипотезы должны быть доступны проверке на их соответствие с действительностью, то есть они должны отвечать условиям верифицируемости и фальсифицируемости.

Контрольные вопросы и упражнения

1. Проверьте глубину своих знаний о гипотетических умозаключениях.

а) Что такое гипотезы?

б) Назовите исторических персоналиев, которые внесли свой вклад в теорию гипотетических умозаключений и высоко оценивали познавательную роль гипотезы.

в) Охарактеризуйте основные виды гипотез.

г) Что такое версия и где она применяется?

д) Каковы основные этапы построения гипотез?

е) Что такое верификация гипотезы и как она осуществляется?

ж) Что такое фальсификация гипотез и какими способами она осуществляется?

з) В чем Вы видите отличие гипотезы от беспочвенной фантазии, догадок и обыденно-бытовых предположений?

2. Дайте логическую характеристику следующим гипотезам (укажите их разновидность, истинность или ложность). Какая логическая форма мышления лежит в их основе?

а) Два миллиарда лет назад звезда, слепо блуждая во Вселенной, попала случайно в область нахождения Солнца. Подобно тому как Солнце и Луна являются причинами приливов и отливов на Земле, эта звезда стала причиной приливов на Солнце... При стечении ряда обстоятельств она породила на поверхности Солнца огромную приливную волну, которая разлетелась в клочья, подобно тому как дробится гребень морской волны. С тех пор вокруг своего родителя Солнца стали вращаться тела различной величины, именуемые большими и малыми планетами. К их числу принадлежит и средняя по величине планета Земля.[14]

б) В последнее время возникла и развивается новая отрасль, которая занимается поиском внеземных цивилизаций. Разработана научная программа исследования. Там есть пункт, где говорится, что “особое внимание следует уделить возможности обнаружения зонда внеземной цивилизации, находящегося в Солнечной системе или даже на орбите вокруг Земли.” Предприняты первые попытки поиска таких зондов.[15]

в) Науку давно интересует водород, не только раздувающий аэростаты и плескающийся в баках ракет, но и как химический элемент, который скромно возглавляет группу металлов в периодической таблице Менделеева. Существует предположение, что при условии сильного сжатия из атомов водорода может сформироваться кристаллическая решетка, свойственная металлам. Разработана математическая модель данного процесса. Теоретики вслушиваются в смутный шепот формул. Металл станет, вероятно очень легким и сверхпроводимым. А это сулит большие перспективы. Будут созданы линии электропередачи без потерь, сверхэкономичные трансформаторы, электрические машины без трения, сильнейшие магниты для ускорителей и МГД - генераторов, бесколесный транспорт на магнитной подушке и многое другое, о чем даже трудно предположить.

3. Проанализируйте тексты и выясните, излагаются ли в них гипотезы или лишь догадки.

а) Путем наблюдения астрономы установили, что Нептун и Плутон испытывают воздействие со стороны неизвестного тела. Этим телом может быть либо звезда, либо черная дыра, либо десятая планета. В ходе космических исследований не подтверждено наличие звезды или черной дыры (если бы их обнаружили, то оказалось бы, что Солнце входит в двойную систему, а этого, доподлинно известно, нет). Прямых подтверждений существования десятой планеты не имеется. Некоторые косвенные свидетельства есть. Предполагаемая десятая планета имеет массу, в пять раз больше земной, ее орбита сильно отличается от орбит известных планет.

б) Конструктор вертолетов М.Л. Миль (1909 - 1970) предложил увеличить на “МИ-4” диаметр несущего винта до 21 метра. В то время это была подлинная революция в мировом вертолетостроении.

В апреле 1952 года первый “МИ-4” привезли из цеха на аэродром. Запустили двигатель. Лопасти несущего винта, горизонтально расположенные над фюзеляжем, стали вращаться, набирая скорость. И вдруг произошло то, чего не ожидали ни ученые, ни конструктор. Машина замахала лопастями. Они изгибалась словно змеи, и вот-вот грозили задеть кабину. Механик успел выключить двигатель.

Все молчали. Ждали, что скажет М.Л. Миль. Он улыбнулся: “Это флаттер!..”

Приехавшие на следующий день ученые недоумевали: “Какой флаттер?!. О каком флаттере вообще может идти сейчас речь? Его следует ожидать примерно при пятистах оборотах. На земле, пока вертолет не взлетит, флаттер невозможен! Ищите другую причину!..”

М.Л. Миль стоял на своем: “Теория теорией, а опыт опытом. Это флаттер!..” И он предложил простое, но очень действенное средство для устранения флаттера. Этим средством пользуются до сих пор. А теория возникновения флаттера на вертолетах разрабатывалась потом еще около четырех лет.[16]

Поиск по сайту: