3. Решение проблем

Я не знаю, что более странно: поведение самих теней или тот факт, что созерцание нескольких светотеневых картин может вынудить нас столь радикально изменить представления о структуре реальности. Доводы, приведённые в предыдущей главе, несмотря на их дискуссионный итог, представляют собой типичный пример научного рассуждения. Полезно поразмышлять над характером этого рассуждения, которое представляет собой природное явление по крайней мере столь же удивительное и плодотворное, как и физика теней.

Тем, кто предпочёл бы, чтобы структура реальности была более прозаичной, может показаться несоразмерным и даже нечестным, что такие грандиозные выводы могут проистекать из того факта, что крошечное пятно света оказалось на экране здесь, а не там. Однако это далеко не первый подобный случай в истории науки. В этом отношении открытие других вселенных очень напоминает открытие других планет первыми астрономами. До отправки космических зондов на Луну и другие планеты мы получали всю информацию о планетах из того, что пятна света (или иного излучения) наблюдались в одном месте, а не в другом. Вспомним, как был открыт первый важнейшей факт, относящийся к планетным, — они не являются звёздами. Если наблюдать за ночным небом в течение нескольких часов, можно увидеть, что звёзды как будто обращаются вокруг определённой точки в небе. Они движутся как единое целое, сохраняя одно и то же положение относительно друг друга. Традиционное объяснение заключалось в том, что ночное небо — это огромная «небесная сфера», которая вращается вокруг неподвижной Земли, а звёзды — это либо отверстия в сфере, либо встроенные в неё сияющие кристаллы. Однако среди тысяч светящихся точек, которые можно увидеть в небе невооружённым глазом, есть несколько самых ярких, которые, если за ними наблюдать долго, движутся не так, как если бы они были прикреплены к небесной сфере. Они блуждают по небу более сложным образом. Их называют «планетами» — от греческого слова, означающего «странствующий». Их движение по небу было признаком неадекватности объяснения, основанного на небесной сфере.

Последовательные попытки объяснения движения планет сыграли важную роль в истории науки. Гелиоцентрическая теория Коперника расположила планеты и Землю на круговых орбитах вокруг Солнца. Кеплер обнаружил, что орбиты — скорее эллипсы, чем окружности. Ньютон объяснил эллипсы своим законом тяготения, сила которого меняется обратно пропорционально квадрату расстояния, и впоследствии его теория позволила предсказать то, что взаимное гравитационное притяжение планет заставляет их немного отклоняться от эллиптических орбит. Наблюдение этих отклонений привело в 1846 году к открытию новой планеты Нептун — одному из многих открытий, блистательно подтвердивших теорию Ньютона. Однако спустя лишь несколько десятилетий общая теория относительности Эйнштейна предоставила нам принципиально новое объяснение гравитации как искривления пространства и времени и в результате вновь предсказала немного другое движение планет. Например, эта теория верно предсказала, что каждый год планета Меркурий будет отклоняться на одну десятитысячную градуса от положения, которое она должна занимать в соответствии с теорией Ньютона[7]. Эта теория также показала, что свет звезды, проходящий близко к Солнцу, будет отклоняться его тяготением на величину, в два раза превышающую значение, предсказанное теорией Ньютона. Наблюдение этого отклонения Артуром Эддингтоном в 1919 году часто называют событием, из-за которого ньютоновская картина мира утратила свою рациональную состоятельность. (Ирония состоит в том, что современные оценки точности эксперимента Эддингтона говорят о том, что такие выводы могли быть преждевременными[8].) Этот эксперимент, повторённый неоднократно с высокой точностью, заключался в измерении положений на фотопластинке пятен света (изображений звёзд, близких к краю Солнца во время затмения).

По мере того, как расчёты астрономов становились точнее, уменьшалась разница между предсказаниями следующих друг за другом теорий в отношении вида ночного неба. Чтобы обнаружить эти различия, приходилось строить всё более мощные телескопы и измерительные приборы. Однако объяснения, на которых были основаны эти предсказания, не сближались между собой. Напротив, как я только что описал, это была последовательность революционных перемен. Таким образом, наблюдения всё меньших физических эффектов вызывали всё большие изменения в нашем мировоззрении. Может показаться, что мы делаем всё более грандиозные выводы, исходя из всё более слабых свидетельств. Чем же тогда оправдываются такие выводы? Можно ли быть уверенным, что только из-за того, что звезда на фотопластинке Эддингтона оказалась смещённой на доли миллиметра, пространство и время должны быть искривлёнными; или из-за того, что фотодетектор в определённом положении не регистрирует попадание слабого света, должны существовать параллельные вселенные?

В действительности в моих описаниях недостаточно отражена степень хрупкости и косвенности всех наших экспериментальных результатов. Дело в том, что мы не воспринимаем звёзды, пятна на фотопластинках или любые другие внешние объекты или события непосредственно. Мы видим что-либо только тогда, когда изображения этого появляются на сетчатке наших глаз, но даже эти изображения мы не воспринимаем, пока они не вызовут электрические импульсы в наших нервах и наш мозг не получит и не поймёт эти импульсы. Таким образом, вещественное доказательство, которое непосредственно склоняет нас к тому, чтобы принять один взгляд на мир, а не другой, не назвать даже «миллиметровым»: оно измеряется в тысячных долях миллиметра (таково расстояние между волокнами глазного нерва) и в сотых долях вольта (изменение электрического потенциала наших нервов, из-за которого мы по-разному воспринимаем разные вещи).

Однако мы не придаём равного значения всем нашим сенсорным восприятиям. В научных экспериментах мы заходим достаточно далеко, чтобы приблизиться к восприятию тех аспектов внешней реальности, которые, как нам кажется, могут нам помочь при выборе одной из конкурирующих теорий. Ещё до того, как провести наблюдение, мы тщательно продумываем, куда и когда нам следует смотреть и что именно искать. Часто мы используем сложные, специально построенные приборы, такие как телескопы и фотоумножители. Но как бы ни были сложны эти приборы и как бы ни были значительны внешние причины, которым мы приписываем показания этих приборов, мы воспринимаем эти показания только через свои органы чувств. Но нельзя уйти от того факта, что мы, люди, — маленькие создания лишь с несколькими несовершенными и неполными каналами получения информации о том, что нас окружает. Мы интерпретируем эту информацию как свидетельство существования большой и сложной внешней вселенной (или мультиверса). Но когда мы взвешиваем эти доказательства, то в буквальном смысле мы воспринимаем только слабые электрические токи, протекающие в нашем мозге.

Что оправдывает те выводы, которые мы делаем из этих картин? Дело определённо не в логической дедукции. Ни эти, ни какие-либо другие наблюдения не могут доказать то, что внешняя вселенная или мультиверс вообще существует; не говоря уже о том, что электрические импульсы, получаемые нашим мозгом, имеют какое-то особое отношение к ней. Всё, что мы воспринимаем, может быть иллюзией или сном: как-никак, иллюзии и сны — обычное дело. Солипсизм, теорию о том, что существует один только разум, а то, что кажется внешней реальностью, — не более чем сон этого разума, невозможно логически опровергнуть. Реальность может состоять из одного человека — скажем, это будете вы, — которому снятся впечатления всей жизни. Или она может состоять лишь из вас и меня. Или из одной планеты Земля и её жителей. И если нам приснятся данные — любые данные — о существовании других людей, или других планет, или других вселенных, они ничего не докажут относительно того, сколько всего этого существует на самом деле.

Поскольку солипсизм и бесчисленное множество сходных с ним теорий логически согласуются с вашим восприятием любых возможных результатов наблюдений, ясно, что из наблюдений логически невозможно вывести ничего, что касалось бы реальности. Как же тогда я могу говорить, что наблюдаемое поведение теней «исключает» теорию о том, что существует только одна вселенная или что наблюдения солнечного затмения делают ньютоновский взгляд на мир «рационально несостоятельным»? Как это возможно? Если «исключение» не означает «опровержение», что оно тогда означает? Почему нужно считать себя обязанным менять свой взгляд на мир или вообще любое мнение из-за того, что нечто было подобным образом «исключено»? Казалось бы, такая критика ставит под сомнение всю науку, любое рассуждение о внешней реальности, которое обращается к результатам наблюдений. Но если научное рассуждение не равносильно последовательности логических выводов из опыта, то чему же оно равносильно? Почему мы должны принимать его выводы?

Этот вопрос известен как «проблема индукции». Название его происходит от того, что на протяжении большей части истории науки было доминирующим представлением о том, как она работает. Это представление заключалось в существовании способа обоснования вывода, не дотягивающего по строгости математического доказательства, но тем не менее достойного внимания, который называется индукцией. Индукции противопоставляли с одной стороны якобы безупречные доказательства, предоставляемые дедукцией, а с другой стороны — считающиеся ещё более слабыми философские или интуитивные способы рассуждения, не поддержанные даже результатами наблюдений. В индуктивистской теории научного знания наблюдения играют двоякую роль: сначала — при открытии научных теорий, затем — при их доказательстве. Предполагается, что теорию открывают, «экстраполируя» или «обобщая» результаты наблюдений. Тогда, если обширное множество наблюдений соответствует теории и ни одно из них не отклоняется от неё, теорию считают обоснованной — то есть более правдоподобной, вероятной или надёжной. Эта схема показана на рис. 3.1.

Индуктивистский анализ моего обсуждения теней должен тогда выглядеть примерно так: «Мы проводим ряд наблюдений теней и видим явление интерференции (этап 1). Результаты соответствуют тому, что следовало бы ожидать, если бы существовали параллельные вселенные, которые определённым образом воздействуют друг на друга. Но сначала никто этого не замечает. В конечном итоге (этап 2) кто-то делает обобщение, что интерференция всегда будет наблюдаться при данных обстоятельствах, а следовательно, выводит теорию, что за это ответственны параллельные вселенные. С каждым последующим наблюдением интерференции (этап 3) мы чуть сильнее убеждаемся в справедливости этой теории. После достаточно большого количества таких наблюдений и при условии, что ни одно из них не противоречит теории, мы заключаем (этап 4), что эта теория истинна. И хотя мы никогда не сможем получить абсолютной уверенности, для практических целей мы убеждены».

Трудно определить, откуда начать критиковать индуктивистское представление о науке, настолько глубоко и в столь разных отношениях оно ложно. С моей точки зрения, возможно, самый большой его недостаток в том, что совершенно ниоткуда не следует, что обобщённое предсказание равносильно новой теории. Теория существования параллельных вселенных, как и все хоть сколько-нибудь глубокие научные теории, просто не носит характера обобщения наблюдений. Разве мы наблюдали сначала одну вселенную, потом вторую и третью, а потом сделали вывод, что существуют триллионы вселенных? Разве обобщение, состоящее в том, что планеты «блуждают» по небу одним образом, а не другим, было эквивалентно теории о том, что планеты — это миры, обращающиеся по орбитам вокруг Солнца и что Земля — один из них? Неверно также и то, что повторение наших наблюдений — это способ убедиться в справедливости научных теорий. Как я уже сказал, теории — это объяснения, а не просто предсказания. Если предложенное объяснение ряда наблюдений не принимается, то повторение наблюдений вновь и вновь помогает редко. Ещё меньше оно помогает в создании удовлетворительного объяснения, когда вообще никакого придумать не удаётся.

Более того, даже простые предсказания нельзя обосновать с помощью результатов наблюдений, как показал в своей истории о цыплёнке Бертран Рассел[9]. (Во избежание возможных недоразумений позвольте мне подчеркнуть, что это был метафорический, антропоморфный цыплёнок, служащий образом человека, пытающегося понять закономерности вселенной.) Цыплёнок заметил, что фермер каждый день приходит, чтобы накормить его, и предсказал, что фермер будет продолжать каждый день приносить еду. Индуктивисты полагают, что цыплёнок «экстраполировал» свои наблюдения в теорию, и каждый раз, когда приходило время кормёжки, эта теория всё более подтверждалась. Однако как-то раз пришёл фермер и свернул цыплёнку шею. Разочарование, которое испытал цыплёнок Рассела, испытали и триллионы других цыплят. Это индуктивно подтверждает заключение о том, что индукция не может подтвердить ни одного вывода!

Однако эта линия критики позволяет индуктивизму отделаться слишком легко. Да, она иллюстрирует тот факт, что многократно повторённые наблюдения не могут подтвердить теории, но при этом она полностью упускает (а скорее даже принимает) ещё более неправильное представление, а именно, что путём индуктивной экстраполяции наблюдений можно формировать новые теории. На самом деле экстраполировать наблюдения невозможно, если кто-то не включил их в некую объяснительную систему. Например, чтобы «вывести» своё ложное предсказание, цыплёнок Рассела должен был сначала придумать ложное объяснение поведения фермера. Он мог предположить, что фермер испытывает к цыплятам добрые чувства. Придумай он другое объяснение — например, что фермер старается откормить цыплят, чтобы потом зарезать, — и поведение было бы «экстраполировано» совсем по-другому. Допустим, однажды фермер начинает приносить цыплятам больше еды, чем обычно. Экстраполяция этого нового ряда наблюдений с целью предсказать будущее поведение фермера полностью зависит от того, как его объяснить. В соответствии с теорией доброго фермера наблюдения говорят о том, что доброта фермера по отношению к цыплятам увеличилась, и им теперь совсем нечего переживать. Но в соответствии с теорией откармливания такое поведение — зловещий признак: очевидно, что смерть близка.

Тот факт, что одни и те же результаты наблюдений можно «экстраполировать» с получением двух диаметрально противоположных предсказаний в зависимости от принятого объяснения и ни одно из них невозможно обосновать, — не просто случайное ограничение, связанное со средой обитания фермера: это относится ко всем результатам наблюдений, при любых обстоятельствах. Наблюдения, вероятно, не могут играть ни одну из ролей, которую им приписывает индуктивистская схема, даже в отношении простых предсказаний, не говоря уже о настоящих объяснительных теориях. Безусловно, индуктивизм основан на отвечающей здравому смыслу теории роста знания (о которой говорит нам жизненный опыт), и исторически он ассоциировался с освобождением науки от догмы и тирании. Но если мы хотим понять истинную природу знания и его место в структуре реальности, мы должны признать, что индуктивизм ложен от корней до листьев. Ни одно научное рассуждение, а в действительности и ни одно успешное рассуждение любого рода никогда не подходило под описание индуктивистов.

Какова же тогда реальная схема научных рассуждений и открытий? Мы видели, что индуктивизм и все остальные строящиеся вокруг способности к предсказанию теории знания основаны на недоразумении. Нам необходима теория знания построенная вокруг объяснения: теория о том, как появляются объяснения и как их обосновывают; как, почему и когда нам следует позволить своему восприятию изменить наше мировоззрение. Как только у нас будет такая теория, отдельная теория предсказаний нам больше не понадобится. Ведь если мы имеем объяснение какого-то наблюдаемого явления, то уже не является загадкой, как получить предсказания. И если удалось подтвердить объяснение, то любые предсказания, полученные из этого объяснения, тоже автоматически считаются подтверждёнными.

К счастью, господствующую теорию научного познания, которая своей современной формой обязана главным образом Карлу Попперу[10] (и которая является одной из моих четырёх «основных нитей» объяснения структуры реальности), в этом смысле действительно можно считать объяснительной теорией. Она рассматривает науку как процесс решения проблем. Индуктивизм относится к каталогу наших прошлых наблюдений как своего рода скелету теории, считая, что суть науки состоит в заполнении пробелов этой теории путём интерполяции и экстраполяции. Решение проблем действительно начинается с неадекватной теории — но не с воображаемой «теории», состоящей из прошлых наблюдений. Оно начинается с наших лучших существующих теорий. Когда некоторые из этих теорий кажутся нам неадекватными и мы нуждаемся в новых, это и составляет проблему. Таким образом, вопреки индуктивистской схеме, показанной на рис. 3.1, научное открытие не должно начинаться с результатов наблюдений, но оно всегда начинается с проблемы.

Под «проблемой» я понимаю не обязательно практическую трудную ситуацию или источник тревоги. Я имею в виду лишь набор идей, который представляется неадекватным и который стоит попытаться усовершенствовать. Существующее объяснение может казаться слишком многословным или слишком сложным; оно может выглядеть неоправданно узким или необоснованно амбициозным. В нём можно увидеть возможность объединения с другими идеями. Или объяснение, удовлетворительное в одной области, окажется невозможно согласовать со столь же удовлетворительным объяснением из другой области. Или, может быть, появились странные наблюдения, такие как блуждающие планеты, которые существующие теории не предсказали и не могут объяснить.

Последний тип проблемы напоминает первый этап схемы индуктивистов, но лишь внешне. Дело в том, что неожиданное наблюдение никогда не приводит к научному открытию, если только существовавшие до него теории не содержали уже семена проблемы. Например, облака блуждают даже больше, чем планеты. Это непредсказуемое блуждание, по-видимому, было известно задолго до того, как открыли планеты. Более того, прогнозы погоды всегда ценили фермеры, моряки и солдаты, так что всегда существовал стимул создать теорию движения облаков. Тем не менее не метеорология, а астрономия проложила путь для современной науки. Результаты метеорологических наблюдений были гораздо доступнее результатов астрономических наблюдений, но никто не обращал на них особого внимания, и никто не выводил из них теорий относительно холодных фронтов или антициклонов. История науки не была наполнена спорами, догмами, еретическими учениями, рассуждениями и тщательно продуманными теориями о природе облаков и их движения. Почему? Потому что при установившейся объяснительной теории погоды было совершенно ясно, что движение облаков непредсказуемо. Здравый смысл подсказывает, что движение облаков зависит от ветра. Когда они движутся в другом направлении, разумно предположить, что на разной высоте ветер может быть разным, и его направление вряд ли возможно предугадать, а потому легко сделать вывод, что объяснять больше нечего. Некоторые люди, несомненно, переносили этот взгляд на планеты и считали их просто сияющими объектами на небесной сфере, которые приводятся в движение ветром на большой высоте или, возможно, перемещаются ангелами, и большего объяснения не требовалось. Но других это не удовлетворяло: они предполагали, что за блужданием планет стоят более глубокие объяснения. Поэтому они искали такие объяснения и находили их. В одни времена в истории астрономии появлялась масса необъяснённых наблюдательных данных, в другие — лишь крупицы таковых, а то и их не было. Но в любой период, выбирая предмет для теоретических рассуждений сообразно объёму накопленных наблюдений конкретного явления, люди неизменно должны были бы выбирать облака, а не планеты. Тем не менее они выбирали планеты и делали это по различным причинам. Некоторые причины зависели от предубеждений относительно того, какой должна быть космология, или от доводов древних философов, или от мистической нумерологии. Другие основывались на физике того времени, другие — на математике или геометрии. Некоторые из этих причин, как оказалось, имели объективные достоинства, другие — нет. Но каждая из них сводилась к следующему: кому-то казалось, что существующие объяснения требуют усовершенствования и могут быть улучшены.

Проблему обычно решают путём нахождения новых или усовершенствованных теорий, которые содержат объяснения, избавленные от недостатков, но сохраняющие достоинства существовавших объяснений (рис. 3.2). Таким образом, после того, как проблема проявила себя (этап 1), всегда следует предположение (или догадка, или гипотеза): в надежде решить проблему предлагается новая теория или изменяется или переосмысливается старая (этап 2). Затем гипотезы подвергают критике, что (если критика рациональна) включает изучение и сравнение теорий, чтобы понять, какая из них предлагает лучшие объяснения относительно критериев, присущих проблеме (этап 3). Если предлагаемая теория не проходит испытание критикой, то есть предлагает худшие объяснения по сравнению с другими теориями, от неё отказываются. Если же мы видим возможность заменить одну из первоначальных теорий на одну из вновь предложенных (этап 4), то мы предварительно считаем, что делаем успехи в решении проблемы. Я говорю «предварительно», потому что последующее решение проблемы, возможно, потребует уточнения или замены даже этих новых, удовлетворительных на первый взгляд теорий, а иногда даже возврата к некоторым из ранее признанных неудовлетворительными. Таким образом, решение, каким бы хорошим оно ни было, ещё не конец процесса: это начало процесса решения следующей проблемы (этап 5). Это описание иллюстрирует ещё одно заблуждение индуктивизма. В науке цель заключается не в том, чтобы найти теорию, которая будет или может рассчитывать на то, чтобы считаться истиной вечно, а в том, чтобы найти лучшую на данный момент теорию и, если это возможно, уточнить все имеющиеся теории. Научное обоснование предназначено для того, чтобы убедить нас: данное объяснение — лучшее из имеющихся. Оно ничего не говорит, да и не может сказать, относительно того, выдержит ли это объяснение впоследствии новую критику и сравнение объяснениями, которые ещё предстоит найти. Хорошее объяснение может дать хорошие предсказания относительно будущего, но ни одно объяснение не способно предугадать содержание или качество своих будущих конкурентов.

То, что я до сих пор описывал, применимо к решению любых проблем, независимо от рассматриваемого предмета или используемых методов рациональной критики. Решение научных проблем всегда содержит конкретный метод рациональной критики — экспериментальную проверку. Когда две или более конкурирующих теории дают различные предсказания результатов эксперимента, этот эксперимент проводят, а теорию или теории, предсказания которых оказались ложными, отвергают. Сама структура научных предположений направлена на нахождение объяснений, которые имеют экспериментально проверяемые предсказания. В идеале мы всегда ищем решающие экспериментальные проверки — эксперименты, результаты которых, какими бы они ни были, укажут на несостоятельность одной или нескольких конкурирующих теорий. Этот процесс показан на рис. 3.3. Независимо от того, была ли постановка проблемы стимулирована некими наблюдениями (этап 1) и разрабатывались ли конкурирующие теории (на этапе 2) в расчёте на проверку, именно на этой, критической, фазе научного открытия (этап 3) экспериментальные проверки играют решающую и определяющую роль. Эта роль состоит в том, чтобы сделать вывод о негодности некоторых из конкурирующих теорий на том основании, что их объяснения приводят к неверным предсказаниям. Здесь я должен упомянуть об асимметрии, которая очень важна в философии и методологии науки: асимметрии между экспериментальным опровержением и экспериментальным подтверждением. Тогда как неправильное предсказание автоматически переводит лежащее в его основе объяснение в разряд неудовлетворительных, правильное предсказание вообще ничего не говорит об объяснении, лежащем в его основе. Низкосортных объяснений, дающих правильные предсказания, хоть отбавляй, что должны бы иметь в виду разные любители НЛО, сторонники теорий заговора и псевдоучёные любого сорта (но чего они никогда не делают).

Если теорию о наблюдаемых событиях невозможно проверить, то есть ни одно возможное наблюдение её не исключит, значит, она сама не может объяснить, почему эти события происходят именно так, как наблюдается, а не иначе. Например, «ангельскую» теорию движения планет проверить невозможно, потому что независимо от того, как планеты движутся, это движение можно приписать влиянию ангелов; следовательно, теория ангелов не может объяснить конкретное движение планет, которое мы видим, пока его не дополнит теория о том, как движутся ангелы. Именно поэтому в науке есть методологическое правило, которое гласит, что, как только теория, которую можно экспериментально проверить, прошла соответствующую проверку, любые другие менее проверяемые теории, конкурирующие с ней и касающиеся того же явления, отвергают сразу же, поскольку их объяснения, несомненно, окажутся хуже. Часто говорят, что это правило отличает науку от других методов создания знаний. Но, принимая то, что наука заключается в объяснениях, мы понимаем, что в действительности это правило — частный случай общего подхода, естественным образом применимого к решению любых проблем: теории, способные дать более подробные объяснения, автоматически становятся предпочтительными. Их предпочтительность связана с двумя причинами. Первая состоит в том, что теория, «рискующая» высказываться более конкретно относительно большего числа явлений, открывает себя и своих соперников большему количеству форм критики, а следовательно, у неё больше шансов продвинуть вперёд процесс решения проблемы. Вторая причина — просто в том, что, если такая теория выдержит критику, она оставит меньше необъяснённого, что и является целью науки.

Я уже отмечал, что даже в науке экспериментальные проверки не составляют большую часть критики. Так происходит потому, что научная критика в основном направлена не на предсказания, которые даёт теория, а непосредственно на объяснения, лежащие в её основе. Проверка предсказаний — это лишь косвенный способ проверки объяснений (исключительно мощный, впрочем, когда его можно использовать). В главе 1 я привёл пример «лечения травой» — теории о том, что, съев килограмм травы, можно вылечиться от простуды. Эту теорию и множество других, ей подобных, легко проверить. Но мы можем критиковать и отбрасывать их, даже не проводя эксперименты, просто на основе того, что они объясняют не больше господствующих теорий, которым они противоречат, но делают новые допущения, которые невозможно объяснить.

Стадии научного открытия, показанные на рис. 3.3, редко удаётся пройти последовательно с первой попытки. До завершения, или, лучше сказать, решения каждого этапа обычно происходит многократный возврат назад, поскольку на каждом этапе может возникнуть проблема, для решения которой необходимо пройти все пять этапов вспомогательного процесса решения. Это применимо даже к этапу 1, поскольку инициировавшая весь процесс проблема не является неизменяемой. Если мы не можем придумать хороших вариантов решения, мы можем вернуться на первый этап и попытаться сформулировать проблему иначе, а возможно, и выбрать другую проблему. На самом деле кажущаяся нерешаемость — только одна из множества причин, почему зачастую мы хотим изменить проблемы, которые решаем. Некоторые варианты проблемы неизбежно будут интереснее или теснее связаны с иными проблемами; другие — лучше сформулированы; третьи кажутся потенциально более плодотворными или более неотложными и т. д. Часто вопрос о том, в чём именно заключается проблема и какие качества должны быть присущи «хорошему» объяснению, подвергается такой же критике и порождает такие же предположения, что и попытки решения.

Сходным образом, если критика на этапе 3 не позволит выбрать одну из конкурирующих теорий, мы попытаемся изобрести новые методы критики. Если и это не приведёт к прогрессу, можно вернуться на этап 2 и уточнить предлагаемые решения (и существующие теории) так, чтобы извлечь из них больше объяснений и предсказаний, облегчив тем самым поиск недостатков. Можно также вновь вернуться к этапу 1 и попытаться найти лучшие критерии, которым должны удовлетворять объяснения. И так далее.

Помимо этого постоянного возврата нужно помнить, что многие подпроблемы остаются активными одновременно, и к ним приходится обращаться по мере необходимости. И лишь когда открытие сделано, его чёткое обоснование предстаёт в виде последовательности, похожей на рис. 3.3. Эта последовательность может начаться с самого последнего и наилучшего варианта проблемы; затем показать, почему некоторые из отвергнутых теорий не выдержали критики; далее сформулировать победившую теорию и сказать, почему она выдержала критику; объяснить, как обойтись без отброшенной старой теории; и, наконец, указать несколько новых проблем, которые это открытие создаёт или которые могут возникнуть.

Когда проблема всё ещё находится в процессе решения, мы имеем дело с огромным неоднородным набором идей, теорий и критериев, представленных во многих вариантах, которые конкурируют между собой за выживание. Существует непрерывная смена теорий по мере того, как они изменяются или их вытесняют новые теории. Таким образом, все теории подвергаются вариации и отбору в соответствии с критериями, которые тоже подвергаются вариации и отбору. Весь процесс напоминает биологическую эволюцию. Проблема подобна экологической нише, а теория — гену или виду, который проверяют на жизнеспособность в этой нише. Подобно генетическим мутациям, постоянно создаются новые варианты теорий, и менее удачные варианты отмирают, когда им на смену приходят более удачные. «Успех» — это способность выживать раз за разом под давлением отбора (критики), действующим в этой нише, причём критерии критики частично зависят от физических характеристик ниши и частично — от качеств, присущих другим генам и видам (т. е. другим идеям), которые там уже присутствуют. Новый взгляд на мир, который может подразумеваться теорией, решающей проблему, и отличительные черты нового вида, который захватывает нишу, — это эмерджентные свойства проблемы или ниши. Другим словами, процесс получения решений в силу своей природы сложен. Не существует простого способа открыть истинную природу планет, если даны, скажем, критика теории небесной сферы и некоторые дополнительные наблюдения, так же как не существует простого способа придумать ДНК коалы, опираясь на свойства эвкалиптов. Эволюция или метод проб и ошибок — особенно сконцентрированная, целенаправленная форма этого метода, называемая научным открытием, — единственный способ осуществить это.

Именно по этой причине Поппер назвал свою теорию о том, что знание увеличивается только через предположения и опровержения в духе рис. 3.3, эволюционной эпистемологией. Это важное объединяющее понимание, и мы увидим, что между этими нитями существуют и другие связи. Но я не хочу преувеличивать сходство научного открытия и биологической эволюции, поскольку между ними существуют и значительные отличия. Одно из отличий заключается в том, что в биологии вариации (мутации) происходят беспорядочно, они слепы и бесцельны, тогда как при решении проблем человеком создание новых предположений — процесс сам по себе сложный, нагруженный знаниями и движимый намерениями людей, в нём заинтересованных. Но, может быть, даже более важное отличие заключается в отсутствии биологического эквивалента аргумента. Все предположения необходимо проверять экспериментально, и это является одной из причин того, что биологическая эволюция протекает в астрономическое число раз медленнее и менее эффективно. Тем не менее между этими двумя типами процессов существует не просто аналогия, а более глубокая связь: они входят в число моих четырёх тесно сплетённых между собой «основных нитей» объяснения структуры реальности.

Как в науке, так и в биологической эволюции эволюционный успех зависит от создания и выживания объективного знания, которое в биологии называется адаптацией. То есть способность теории или гена выжить в нише — не случайная функция его структуры: она зависит от того, достаточно ли истинной и полезной информации о нише закодировано в ней явно или неявно. К этому я вернусь в главе 8.

Теперь становится понятнее, что оправдывает те выводы, которые мы делаем из наблюдений. Выводы никогда не делаются из одних лишь наблюдений, но наблюдения могут сыграть значительную роль в процессе доказательства, показывая недостатки некоторых конкурирующих объяснений. Мы выбираем научную теорию, потому что аргументы, лишь немногие из которых зависят от наблюдений, убедили нас (на данный момент), что объяснения, предлагаемые всеми известными конкурирующими теориями, менее верны, менее обширны или глубоки.

Давайте сравним рис. 3.1 и 3.3. Посмотрите, насколько различны эти две концепции научного процесса. Индуктивизм основывается на наблюдениях и предсказаниях, тогда как наука в действительности основывается на проблемах и объяснениях. Индуктивизм предполагает, что теории каким-то образом извлекаются или выжимаются из наблюдений, или доказывают с помощью наблюдений, тогда как в действительности теория начинается как недоказанное предположение, возникшее в чьём-то разуме и, как правило, предшествующее наблюдениям, которые исключили бы конкурирующие теории. Индуктивизм пытается доказать, что предсказания, вероятно, будут сбываться и в будущем. Процесс решения проблем обосновывает, что некое объяснение превосходит все остальные имеющиеся на данный момент объяснения. Индуктивизм — опасный и постоянный источник ошибок разного рода, потому что, на первый взгляд, он весьма правдоподобен. Но это заблуждение.

Успешно решая проблему, научную или любую другую, в конечном итоге мы получаем набор теорий, которые, хотя они и не свободны от проблем, но предпочтительны по сравнению с существовавшими ранее. Какие новые качества будут присущи новым теориям, зависит поэтому от того, что мы посчитаем недостатками наших первоначальных теорий, то есть от того, в чём заключалась проблема. Наука характеризуется как своими проблемами, так и своими методами. Астрологи, решающие проблему составления более завлекательных гороскопов без риска быть пойманными на ошибках, вряд ли создали много того, что заслуживало бы статуса научного знания, даже если они использовали настоящие научные методы (например, исследование рынка) и сами в достаточной степени удовлетворены найденным решением. Задача настоящей науки всегда заключается в том, чтобы понять какой-то аспект структуры реальности, изыскивая объяснения, настолько обширные и глубокие, истинные и точные, насколько это возможно.

Когда мы считаем, что решили проблему, то, естественно, принимаем новый набор теорий вместо старого. Именно поэтому наука, рассматриваемая как поиск объяснений и решение проблем, не сталкивается с «проблемой индукции». Нет никакой тайны в том, почему мы чувствуем себя обязанными временно принять объяснение, которое является лучшим из всех нами придуманных.