Ликбез: критерий фальсифицируемости, или как проверить научность теории

Ликбез: критерий фальсифицируемости, или как проверить научность теории

Для того, чтобы теория была научной, должен существовать гипотетический эксперимент, при помощью которого её можно было бы опровергнуть.

В краткой формулировке этого критерия опущен целый ряд нюансов, что зачастую приводит к совершенно неверному восприятию данного принципа, а то и к полному его непониманию.

Прежде всего, критерий является необходимым условием, но не достаточным. То есть каждая научная теория в обязательном порядке должна удовлетворять этому критерию, однако вовсе не обязательно, что удовлетворяющая этому критерию теория является научной.

Почему нам так важно, чтобы теория была научной и что вообще для теории означает «быть научной»?

Научная теория отличается от всех остальных тем, что с её помощью можно делать сбывающиеся прогнозы. Ранее проведённые эксперименты обрабатываются при помощи соответствующих научных методов, на этом основании строится теория, а потом при помощи этой теории предсказывается будущее. Не всё, конечно, — только исходы событий, попадающих в область определения теории, причём, только в тех случаях, когда именно описанный в теории фактор является доминирующим в данном конкретном случае — иначе понадобятся теории ещё и для других факторов, а также теория, описывающая совместное действие этих факторов.

В общем, куча оговорок. Однако даже при всём при этом именно научные теории лежат в основе всех технологий и только они дают регулярно сбывающиеся предсказания — то есть такие, где прогнозы на основании теории сбываются чаще, чем прогнозы, выдаваемые генератором случайных чисел. Ввиду этого как раз и понадобился способ, позволяющий формально отличить научную теорию от бесчисленных вариантов наукообразного мошенничества, а то и просто фантазий.

Естественно, критерий фальсифицируемости, введённый Карлом Поппером, не может быть единственным требованием к теориям, соответствие которому делает их научными. Но является ли он хотя бы одним из множества?

Дело в том, что Поппер со своим критерием наступил на хвост весьма большому количеству людей. С его точки зрения по им же введённому критерию ненаучными оказались и психоанализ, и теология (в той области, где изучаются не просто тексты, а как бы описываемая ими реальность), и марксизм.

Последний, впрочем, был записан в ненаучные теории лишь с оговоркой: согласно Попперу изначально марксизм строился как научная теория, но потом научность стала подменяться набором догм.

Именно за такие примеры критерий Поппера весьма широкие массы населения и невзлюбили. На мой взгляд, например, Поппер при анализе научности марксизма совершил ту же ошибку, которую совершают те, кто на основании неправильных с их точки зрения примеров, приведённым автором критерия, отвергают и сам критерий. Ошибочные рассуждения, сделанные кем-то на основании теории, или даже ошибочные ответвления от теории не являются опровержением этой теории. Как для марксизма Попперу следовало бы сказать: «в рамках этой научной теории последнее время в массовом порядке появляются мошенники», — так и про критерий Поппера бы следовало говорить: «автор угадал с критерием, но не всегда угадывал со способами его применения».

Иными словами, нельзя вычёркивать данный критерий из обязательных признаков научности теории только за то, что его автор сам не всегда правильно его применял». Наука должна стоять выше личных обид, вкусов и пристрастий. Тьюринг, конечно, был гомосексуалистом, но его вклад в математику мы ценим не за это.

Каких бы убеждений ни придерживался Поппер, введённый им критерий имеет отличное логическое обоснование. Его довольно тяжело отыскать — и я сам никогда его не видел, однако могу построить его прямо в прямом эфире. Это, кстати, ещё один признак научности теории — возможность, её вывести, нигде не апеллируя к авторитету и даже не ссылаясь ни на одну работу, кроме как, возможно, описание постановки экспериментов и таблицу результатов оных.

Итак, наиболее важное, можно сказать, определяющее свойство науки и, соответственно, научных теорий — это то, что прогнозы, построенные на их основе, сбываются. Если бы это было не так, то наука не обладала бы никакой особой ценностью и была бы разновидностью изощрённого фантазирования.

Прогноз имеет для нас смысл, когда из текущего состояния хотя бы гипотетически может следовать несколько исходов, а не один: мы именно для того и делаем прогнозы, чтобы узнать, какой именно исход будет у некоторого события. Упадёт ли камень? За сколько секунд он достигнет земли? Какой глубины оставит вмятину? Насколько нагреется почва? Каждый из этих вопросов подразумевает, что гипотетически возможно более одного ответа. Если бы это было не так, то пропал бы смысл делать прогноз.

Однако вспомним, о чём говорит нам критерий фальсифицируемости: «должен существовать должен существовать гипотетический эксперимент, при помощью которого её можно было бы опровергнуть теорию».

Предположим обратное: такого эксперимента нет.

Это означает, что либо любой возможный исход соответствует этой теории, либо у всех событий, рассматриваемых теорией, в принципе существует один и только один исход, который как раз теорией и описывается.

Первое означает на практике, что задним числом мы можем подогнать теорию под «объяснение» уже известного нам результата. Но мы помним: от науки требуется прогноз, а не объяснение задним числом. Требуется оптимальный способ выбора одного исхода из некоторого множества возможных на основании имеющихся у нас знаний, на тот момент, когда исхода мы ещё не знаем. Причём, способ — такой, который будет давать нам возможность угадывать чаще, чем при случайном выборе исхода для прогноза.

Если теория такова, что опровергающий её эксперимент не существует в принципе, то, значит, эта теория не позволяет нам делать прогноз — то есть, «угадывать», какой же исход мы увидим в каждом конкретном случае. Если теория подтверждается вообще любым из возможных исходов некоторого события, то это значит, что она в равной степени «предсказывает» их все одновременно.

Более того, если бы мы проводили серию экспериментов, то не соответствующая критерию фальсифицируемости теория «предсказывала» бы вдобавок одновременно все распределения исходов в серии — иначе мы гипотетически могли бы опровергнуть её на основании расхождения предсказанного теорией распределения и реально наблюдаемого.

Но раз из теории следует любой исход и любое распределение исходов, то пользуясь такой теорией, мы не получаем никакого преимущества перед генератором случайных чисел — образно говоря, эта теория никак не помогает нам угадать результат лучше, чем это сделает игральная кость безо всякой теории.

Следовательно, такая теория не является научной.

Второй вариант, соответствующий предположению о принципиальном отсутствии эксперимента, — когда теория рассматривает только события, имеющие ровно один исход. Такого мы никогда не встречаем на практике, и нам даже тяжело было бы предположить, что это за область, в которой подобное может встретиться, но для полноты картины всё-таки предположим, что это возможно.

Этот случай мы могли бы трактовать так. Мы всегда обладаем абсолютно полной информацией о всём состоянии системы, а потому всегда можем однозначно сказать, что будет дальше. Однако этот вариант не соответствует предположению — ведь в этом случае гипотетический эксперимент всё ещё возможен: если бы однозначно предсказанный исход хотя бы раз не состоялся, это бы опровергло теорию. Даже если бы теория строилась на том, что мы наверняка знаем будущее — гипотетический эксперимент, результат которого не соответствовал бы предсказанию, опроверг бы исходную точку теории и доказал, что на самом деле всего будущего мы не знаем.

То есть, правильная трактовка иная: исход всего один в принципе и это не зависит от наших знаний о состоянии системы. Другого исхода в принципе не может быть. В рамках этой трактовки научность оказывается вообще не нужной. Поскольку исход принципиально всегда один — нечего предсказывать. Мы, фактически, просто протоколируем заранее заданную цепь событий.

Если бы такие теории нам встретились, мы бы могли поспорить, следует ли доопределить понятие «научность» до той степени, чтобы оно включало и такое «протоколирование будущего», либо же не следует. Быть может, «научность» в данном случае означала бы некую строгость протокола или что-то типа того, но это явно была бы не «научность» в смысле метода построения регулярно сбывающихся прогнозов.

Итак, для первого варианта доказано, что критерий фальсифицируемости действительно логически следует из понимания термина «научность». Это означает, что либо научная теория должна соответствовать критерию фальсифицируемости, либо мы должны переопределить термин «научность», чтобы исключить из неё вышеупомянутую предсказательную силу. Вполне понятно, что при переопределении это был бы уже новый термин под старым названием.

Однако, как было показано, второй вариант тоже подразумевает переопределение термина «научность». Иными словами, либо научность = регулярно сбывающиеся прогнозы, либо отказ от критерия фальсифицируемости. Но не оба два одновременно.

Следует, кстати, пояснить, что такое в данном случае «гипотетический эксперимент». В отличие от реального эксперимента, «гипотетический эксперимент» не подразумевает, что мы можем поставить его прямо сейчас. Поэтому неверно трактовать критерий фальсифицируемости как «если мы не можем прямо завтра поставить эксперимент, который, возможно, опровергнет теорию, то теория не научна».

«Гипотетический эксперимент», о котором тут идёт речь, в общем случае подразумевает, что процесс постановки такого эксперимента мы хотя бы можем сформулировать. Хотя на практике ограничение лишь этим означало бы, что для любого заданного промежутка времени могут найтись такие теории, научность которых можно будет подтвердить или опровергнуть лишь за его пределами. Естественно, теория, научность которой подтвердится не раньше, чем через сто тысяч лет, особой научной ценности скорее всего не представляет, а потому ограничение ужесточается: постановка гипотетического эксперимента должна быть возможна в обозримом будущем.

Скажем, если для опровержения какой-то теории следовало бы поставить эксперимент, в рамках которого экспериментатор должен стоять на поверхности Плутона, то тут всё в порядке: вполне понятно, то ступить на Плутон человечество в обозримом будущем сможет (если захочет). А вот требование построить прибор размером с галактику — уже как-то за гранью. Теория же, единственное гипотетическое опровержение которой базируется на такой возможности, — на грани. Между научными и ненаучными.

Не следует также воспринимать критерий фальсифицируемости как утверждение, будто теорию надо опровергнуть на эксперименте и только тогда она станет научной. Нет, только лишь должен существовать эксперимент, отличный от предсказанного теорией исход которого опровергал бы теорию. Если теория верна, мы никогда не получим такого результата. Но мы должны иметь возможность описать и поставить такой эксперимент.

Наконец, не следует воспринимать критерий фальсифицируемости как способ проверить теорию на верность, или же как доказательство верности или неверности некоторой теории. В критерии речь идёт не о верности, а о научности. Научная теория, например, вполне может оказаться неверной. И именно это свойство как раз и делает науку столь мощным инструментом в руках человечества — оно позволяет постоянно искать и находить нечто, улучшающее результаты прогнозов. А на возможности делать сбывающиеся прогнозы основаны все технологии.

Можно видеть, что в нескольких строках краткой формулировки критерия фальсифицируемости на самом деле заключён довольно глубокий смысл. Более того, этот критерий логически вытекает непосредственно из сути науки. То есть это не просто навязанное по желанию левой пятки Поппера требование, призванное лишь стеснить «свободно мыслящих людей», а неотъемлемая часть научного мышления. Выбросить этот принцип и сохранить при это научное мышление просто невозможно.

Также хочу заметить, что вопрос «является ли научное мышление единственно годным» находится за пределами данной статьи. Научное подход — это методика построения теорий, дающих наилучшие (то есть наиболее часто сбывающиеся) прогнозы. Этого тезиса вполне достаточно для разбора критерия фальсифицируемости. При этом желающие могут мыслить как угодно. Если вас в некотором случае не интересуют сбывающиеся прогнозы, а интересует что-то другое, ваше право — использовать другие подходы.