Предсказательная сила теории

Предсказательная сила (англ. predictive power) — это термин философии науки, которым обозначается способность теории формулировать положения относительно ещё не исследованных объектов и явлений физического мира, исходя только из данных самой теории и без обращения к эмпирическим свидетельствам. Иными словами, это свойство теории, позволяющее ей предсказывать новые «явления» физического мира.

Происхождение концепции

Происхождение понятия "предсказательная сила" связано с развитием такого направления философии, как эмпиризм. Проблема, стоявшая перед представителями данной традиции, заключалась в том, чтобы доказать постоянство (единообразие) мира, т.е. существование неизменных законов природы, которые будут верно описывать происходящее в любой точке Земли в каждый будущий момент времени. Затруднение было связано с тем, что построить непротиворечивое доказательство при помощи метода познания эмпириков, основанного на индукции, было невозможно.

Впервые тезис о данной проблеме индукции высказал Томас Гоббс, а впоследствии его развил Дэвид Юм, предложивший сам термин "единообразие природы" и писавший о предсказаниях в "Исследовании о человеческом разумении". Проблематика предсказаний будущих явлений на основе имеющихся законов природы и предполагаемом принципе её единообразия затрагивалась и в работах предшественников Юма, например, в трактате Джорджа Беркли "О принципах человеческого знания":

Если поэтому мы всмотримся ближе в различие, существующее между естествоиспытателями и прочими людьми относительно знания ими явлений природы, то мы найдем, что это различие заключается не в более точном знании действующей причины, производящей явления, — ибо этой причиной может быть лишь воля некоторого духа — а только в большей широте понимания, при помощи которого были открыты в произведениях природы сходство, гармония и согласие и объяснены отдельные явления, т. е. сведены к общим правилам (см. § 62); каковые правила, основанные на сходстве и однообразии, которые наблюдаются в произведении природных действий, в высшей степени отрадны и желательны душе, так как они расширяют наш кругозор за пределы обыденного и близкого нам и помогают нам делать весьма правдоподобные предположения относительно того, что могло происходить в очень отдаленных по времени и по месту расстояниях, а также предсказывать будущее; это стремление к всезнанию очень дорого Душе.

Такого рода "предсказания будущего", о которых говорил Беркли, имели решающее значение для методологии научного исследования Исаака Ньютона, открывшего закон всемирного тяготения. Этот закон позволил не только рассчитать орбиты уже известных планет, но и предсказать существование других, пока не обнаруженных.

Впоследствии концепция предсказательной силы ненадолго утратила свою важность для философов и в контексте рассуждений о научном методе познания отошла на второй план. Уже Иммануил Кант в "Критике чистого разума", рассуждая о происхождении гипотез и их роли в научном познании, отрицал значимость предсказательной силы и ведущую роль при обосновании гипотезы отводил её объяснительной силе .

Позднее предсказательная сила получила обоснование своей важности в работах представителей философии позитивизма. Позитивисты, например, основоположник данной философской традиции Огюст Конт, определявшие научное знание как самое достоверное и надёжное, а следовательно наиболее предпочтительное среди прочих видов знания (теологического и метафизического) об окружающей действительности, заложили фундамент для последующего развития философии науки. В частности, Конт поставил вопрос о значении предсказательной силы теорий для определения критерия демаркации науки и не-науки.

Развитие идеи предсказательной силы в XX веке

Концепция предсказательной силы теории вновь приобрела большой интерес среди философов в начале XX века. Особенно она интересовала представителей молодого и активно развивающегося направления, известного под названием неопозитивизм.

Неопозитивисты образовали своё собственное общество, Венский кружок, в рамках которого сформировали программу развития философии, нацеленную на создание единого языка логики и преодоление старых метафизических проблем. Большой вклад в решение данных вопросов внёс один представитель этого общества, Рудольф Карнап.

Карнап, в своей работе "Философские основания физики", рассуждал о двух важнейших аспектах применения научных законов. Первый момент касается объяснения известных фактов, наблюдаемых сейчас или произошедших в прошлом. В данном случае речь идёт об объяснительной силе научной теории. Второй момент связан с предсказанием неизвестного пока факта с опорой на некоторый известный закон и наблюдаемый факт:

В дополнение к тому, что законы науки обеспечивают объяснение наблюдаемых фактов, они служат также средством предсказания новых фактов, которые ещё не наблюдались... Например, я знаю закон теплового расширения. Я знаю также, что я нагрел некоторый стержень. Применяя логику к вышеуказанной схеме, я заключаю, что если теперь измерить стержень, то он окажется длиннее, чем прежде.

Предсказательная сила теории и критерий научности

В контексте модели философствования, господствовавшей в то время, идея предсказательной силы оказалась одной из важнейших тем для дискуссий в рамках философии науки. Уже Карнап отмечал, что предсказательная сила теории представляет собой фундаментальную характеристику теории, обосновывающую её научность и истинность. Именно критерий научности теории вызвал ожесточённые споры среди философов и определил дальнейший ход развития философии науки.

Верификационизм

По мнению Карнапа, основательность и авторитетность теории зависит не только от её способности правдоподобно объяснять наблюдаемые явления — гораздо важнее её способность предсказывать ещё не обнаруженные факты:

Сказать, что теория есть надежный инструмент, — то есть утверждать, что предсказания наблюдаемых событий, которые она дает, будут подтверждаться на опыте, — в сущности, означает то же самое, что сказать — теория истинна и что о теоретических, ненаблюдаемых объектах она говорит как о существующих.

Карнап же отметил большое значение теории вероятности для оценки предсказательной силы: различия законы универсальные (опирающиеся на дедуктивный метод) и статистические (опирающиеся на вероятностный метод), он утверждал наличие прямой зависимости истинности теории от количественного значения её предсказательной силы. Тем не менее, осуществить проверку предсказаний теории можно осуществить только a posteriori, что подтолкнуло Карнапа к обоснованию процедуры верификации теории, разработанной основателем Венского кружка Морицем Шликом, как единственного средства доказательства её научности. Сам Карнап отрицал возможность полной верификации теории и предложил заменить её степенью подтверждения, выраженной в количественной форме. По его мнению, данная процедура тождественна логической вероятности.

Фальсификационизм Поппера

С резкой критикой верификационизма выступил Карл Поппер, предложивший свою версию критерия демаркации, которая получила название фальсификационизм.

С точки зрения Поппера, степень подтверждения, являясь количественной величиной, при определённых условиях может равняться 0 безотносительно к количеству подтверждений. В связи с этим, верификационизм не может быть надёжным критерием научности:

В своей критике верификационного критерия я всегда утверждал: вопреки намерениям его защитников, он не исключает явно метафизических утверждений, однако исключает наиболее важные и интересные научные утверждения, а именно, научные теории и универсальные законы природы.

В качестве нового критерия демаркации Поппер предложил фальсификацию, то есть принципиальную возможность опровержения научной теории. Иными словами, теория может считаться научной тогда и только тогда, когда возможно привести опровергающие её утверждения, подкреплённые эмпирическими, в том числе экспериментальными данными. В связи с этим, предсказательная сила теории (гипотезы) приобретает особое значение: стоит выбирать более смелые теории (способные сделать больше предсказаний), ускоряющие прогресс науки и увеличивающие объём научного знания. Чем больше предсказаний, тем больше возможностей для проверки теории и потенциального её опровержения; в случае успешного прохождения проверок теория получит более надёжный статус.

Теория научных революций Куна

Томас Кун предложил свой критерий демаркации. По его мнению, взгляд позитивистов на развитие науки, при котором данный процесс описывается как поступательное и последовательное накопление знаний, ошибочен. Согласно концепции Куна, изложенной им в работе под название "Структура научных революций", научный прогресс характеризуется скачкообразным движением, при котором происходит радикальный, революционный переход от одной научной парадигмы к другой. Когда старая теоретическая система сталкивается с большим количеством фактов, которые доказывают её несостоятельность и ошибочность, нужно перейти к новой. Вследствие этого критерии рациональности будут различаться в зависимости от господствующей в обществе теоретической базы (парадигмы), но, несмотря на все различия, существует некоторый общепризнанный образ предпочтительной теории.

Чтобы новая теория была признана, она должна удовлетворять ряду критериев, среди которых "область применения" и "плодотворность" связаны с предсказательной силой. Первая из этих характеристик означает, что следствия данной теории должны выходить за рамки того, что она объясняет. Вторая описывает полезность теории для дальнейших исследований:

Но если возникновение новых теорий вызывается необходимостью разрешения аномалий по отношению к существующим теориям в их связи с природой, тогда успешная новая теория должна допускать предсказания, которые отличаются от предсказаний, выводимых из предшествующих теорий.

Методология научно-исследвательских программ Лакатоса

Имре Лакатос, развивавший идеи фальсификационизма, разработал концепцию научно-исследовательских программ. Важнейшими характеристиками существования каждой такой программы являются 2 фундаментальных этапа: прогресс и вырождение. Прогрессивный этап характеризуется таким состоянием программы, когда она способна давать предсказания новых фактов и впоследствии приводить их эмпирические доказательства, т. е. производить прирост эмпирического содержания. Когда же программа не производит такого прироста и замыкается на введении гипотез ad hoc, оправдывающих её истинность, она вступает в фазу вырождения, и её необходимо заменить более продуктивным вариантом:

"... новые научные гипотезы нужны не для того только, чтобы заделывать трещины между данными и теорией, но для того, чтобы предсказывать новые факты".

Ссылки

• https://plato.stanford.edu/entries/popper/#ScieKnowHistPred
• https://plato.stanford.edu/entries/newton/
• https://plato.stanford.edu/entries/carnap/
• https://plato.stanford.edu/entries/thomas-kuhn/
• https://plato.stanford.edu/entries/lakatos/
• https://plato.stanford.edu/entries/logical-empiricism/
• https://www.degruyter.com/view/j/agph.1961.43.issue-2/agph.1961.43.2.153/agph.1961.43.2.153.xml
• https://gtmarket.ru/laboratory/basis/4711
• https://www.britannica.com/biography/Auguste-Comte
• https://iphlib.ru/library/collection/newphilenc/document/HASHf38bc6ef8333ff470106f3