Райнхарт Юнкер, Зигфрид Шерер	...
ОСНОВЫ НАУЧНОЙ ТЕОРИИ ПОЗНАНИЯ

 

Глава из книги     «История происхождения и развития жизни». Публикация на сайте состоит из 4-х частей. Часть 1. Перейти к части 2,  «Каменноугольные леса карбона» Перейти к части 3,  «Существуют ли переходные формы?» Перейти к 4-й части,  «Палеонтология: две модели происхождения»     Что такое естествознание? Как приходит к своим выводам биология, естествознание, и как вообще происходят открытия в науке? Что является критерием истинности научной теории или гипотезы? Каким условиям должны соответствовать гипотезы или теории, чтобы их можно было назвать научными? Насколько полно они должны отражать истину? Каковы возможности и границы методов исследования в естественных науках? Это лишь малая часть тех вопросов, которые должен поставить перед собой каждый ученый в начале своей работы. Поэтому и мы в первую очередь начнем с их рассмотрения. Первое важное определение гласит: Естественные науки запинаются изучением явлений и событий, которые способны повторяться (воспроизводиться) и происходить независимо от наблюдателя или экспериментатора. Наблюдение и эксперимент - основа любой естествоиспытательской работы. При этом должны быть абсолютно точно указаны условия проведения этих наблюдений и опытов. «Путь познания начинается с данных экспериментов или наблюдений, получаемых с помощью четко определенных методов» (Mohr и Schopfer, 1978, с. 7). Например, при изучении жизни живых существ условия, при которых проводятся наблюдения, являются определяющими для результатов. Животные, за которыми наблюдают в естественных условиях их обитания (например, из укрытия), ведут себя обычно по-другому, чем во время наблюдения их в неволе.   Объективные данные Данные, получаемые при наблюдениях в естественных условиях или во время целенаправленных экспериментов и независимые от наблюдателя или экспериментатора, называются объективными или эмпирическими. Слово «объективные» означает, что полученные результаты не зависят от наблюдателя или экспериментатора; «эмпирические» же подразумевает то, что они основаны на специфическом опыте, который состоит в наблюдении или эксперименте. Простейшие примеры объективных данных: олень имеет четыре ноги; лепестки дикого мака имеют красный цвет; в исследуемом карьере пласт В следует за пластом А и т. д. К объективным данным не следует, например, причислять видения: они не являются независимыми от наблюдателя и не могут быть воспроизведены в любое время. Такие события не поддаются описанию методами естествознания, хотя могут выглядеть для воспринимающего их субъекта столь же убедительными, как и так называемые «упрямые научные факты». В этом сокрыты одновременно сила и слабость естественнонаучных методов познания. Их сила состоит в независимости истины от наблюдающего ее субъекта, то есть в их объективности. Слабость же - в узости их границ, поскольку посредством этих методов может быть описана только лишь часть из аспектов реальности. Приведенный пример с видениями демонстрирует ограничения естественнонаучного метода. С его помощью нельзя охватить всего того, что происходит в области личного, субъективного восприятия действительности, хотя в реальности этого аспекта столь же мало сомнений, как и в других областях, поддающихся естественнонаучному описанию. Естественнонаучные методы не являются единственной возможностью познания мира. Познание возможно также и путем личного откровения, как, например, воспринимаем мы признание: «Я люблю тебя!». Поэтому естествознание не может являться абсолютом в процессе познания мира. Узость естественных наук, кроме того, состоит в их ограниченности кругом повторяемых явлений, в то время как однократно происходящие события тоже являются важным аспектом действительности.   От данных к гипотезе  Наука не ограничивается сбором объективных данных. Ее цель - обнаружить причинно-следственную связь разрозненных фактов. Как правило, необходим упорный умственный труд, чтобы осмыслить, классифицировать всю информацию и установить причинно-следственные связи, но порой это происходит вследствие интуитивного прозрения. В результате процесса установления связей между исходными данными, называемого индукцией, рождаются гипотезы. Так, Мендель с помощью индукции вывел из серии отдельных наблюдений общие законы генетики, впоследствии названные его именем. Индуктивный метод - это процесс формирования заключения, в котором отдельные факты находят свое объяснение в обобщенном виде. Из одного и того же фактического материала нередко можно сделать различные выводы и прийти к различным гипотезам, которые могут противоречить друг другу. Таким образом, индуктивная цепь может быть неоднозначной. Это означает, что в одних гипотезах сведения, основанные на эмпирическом материале, превышают количество умозрительных (спекулятивных) допущений; в других же фактический материал, используемый при построении гипотезы, оказывается неполным, и в дальнейшем могут быть получены данные, противоречащие гипотезе. Например, в южной части Тихого океана наблюдаются многократные выбросы на берег живых зубастых китов. О причинах этого явления выдвигалось множество гипотез, которые на основании полученных позднее сведений либо полностью отвергались, либо становились, по меньшей мере, сомнительными. Гипотеза поражения паразитами, в соответствии с которой выброс китов объяснялся поражением внутреннего уха китов паразитами, вначале вполне сочеталась с данными наблюдений. В шестидесятых годах ученые обнаружили почти у всех выбросившихся на берег особей зубастых китов поражение паразитами внутреннего уха. Этот орган принимает необходимые для ориентации в пространстве звуковые волны. Но когда жаждущие новых доказательств исследователи стали систематически исследовать внутреннее ухо у всех выбросившихся на берег зубатых китов, то выяснилось, что большинство из них были здоровы и, тем самым, гипотеза была отвергнута.  Что такое «хорошая» гипотеза?  Первое условие, которому должна соответствовать научная гипотеза, состоит в том, что она не должна противоречить известным объективным данным. Существенным является также требование того, чтобы выдвигаемая гипотеза в большей степени соответствовала фактам, чем гипотезы, с ней конкурирующие.     Для иллюстрации приведем следующий пример: от гипотезы универсальности генетического кода следовало бы отказаться после того, как были представлены новые доказательства наличия генетических кодов, отличающихся от известных, открытых до сего времени. Код ДНК митохондрий человека на четырех участках отличается от так называемого универсального кода. Таким образом, становится ясно, что гипотеза универсальности генетического кода противоречит объективным данным и не может сохраняться в своей общей форме.   Вторым требованием является доказуемость гипотезы. Она имеет существенное значение: «Широта охвата и ценность теории измеряется способностью объяснить все факты, относящиеся к тому или иному явлению», - пишет П. Грассе (1973, с. 186). Конечно, такой критерий довольно субъективен, так как возможны различные мнения о том, насколько хорошо теория освещает определенные детали. Наконец, к гипотезе должно быть предъявлено очень важное третье требование: из «хорошей» гипотезы должны следовать такие выводы, которые можно перепроверить последующими наблюдениями или экспериментами. Если гипотеза не соответствует этому, то она, с точки зрения науки, бессмысленна. Иными словами, можно сказать, что научная гипотеза должна быть проверяемой. Под этим подразумевается, что гипотеза должна быть такой, чтобы из нее могли быть выведены заключения, которые можно проверить эмпирически. Например, целый ряд ученых придерживается мнения, что жизнь на Земле возникла не из первичного «питательного бульона», а берет свое начало от внеземных форм жизни, так что Земля была, если можно так выразиться, «инфицирована» из космоса. Эта гипотеза довольно интересна, но, в то же время, ее едва ли можно проверить, а потому, с научной точки зрения, ее ценность невелика. Построение заключений называется дедукцией (выведением). Оно производится путем логического заключения. Поэтому можно также утверждать, что гипотеза должна позволять сделать прогнозы, которые должны исполниться при условии, что гипотеза верна. Если перепроверка заключений в ходе эксперимента или наблюдений дает положительный результат, то гипотеза выдерживает испытание, в противном же случае гипотеза должна быть изменена, либо отвергнута совсем. Так, область действия всеобщих законов наследственности Mенделя после проверки их на многих организмах была частично ограничена. Таким образом, дополнительные эмпирические данные имеют решающее значение в оценке того, насколько хороша та или иная гипотеза. Ясно, что абсолютную истину таким способом найти невозможно. В лучшем случае, о гипотезе можно сказать, что она не находится в противоречии с уже известными объективными фактами, то есть непротиворечива, но никогда - что она является абсолютной истиной, так как достаточно одного не согласующегося с ней эмпирического факта, чтобы это утверждение потеряло всякий смысл. Возможно также, что гипотеза, которая в течение длительного времени многократно подтверждала свою истинность, на основании новых данных должна была быть подвергнутой изменениям или быть вовсе отвергнутой. Примеры тому уже приведены выше. Поэтому было бы разумно поверить в действительность прошедшей испытание гипотезы, не считая ее строго доказанной. В биологическом атласе об этом говорится следующее (Atlas zur Biologie, 1973, с. 1): «Каждая отрасль науки ограничивается той областью, откуда она черпает объективные факты... Естествознание не задается вопросом, являются ли его построения «истинными» в метафизическом смысле, но следит за тем, чтобы не возникало противоречий между объективными фактами и логическими связями».   От гипотезы к теории Гипотеза, прошедшая проверку на нескольких ступенях дедукции, возводится обычно в ранг теории. Термин «теория» употребляется также в том случае, если гипотеза объединяет несколько ранее «самостоятельных» гипотез. Но ни одна научная теория не может быть возведена в ранг абсолютной истины. Гипотезы и теории выполняют одну очень важную функцию. Они определяют, какая постановка вопросов является целесообразной, какие эксперименты необходимо поставить. Без выработки гипотезы был бы возможен лишь бессмысленный сбор данных, никак не связанных между собой. Эйнштейн писал: «Только теория может нам сказать, какие эксперименты представляют научный интерес».   Отказ от теории   Замена одной теории на другую необходима в двух случаях: 1. Если на основании новых эмпирических данных теория не может более сохраняться в прежнем виде. 2. Если альтернативная теория проще и яснее объясняет те или иные явления (принцип экономии).       Эволюционное учение как историческая наука Из всего вышеизложенного следует, что на вопрос об истории возникновения жизни нельзя ответить, опираясь лишь на естественнонаучные методы, поскольку возникновение и история жизни на нашей планете - явление, единственное в своем роде и невоспроизводимое. Естествознание же занимается процессами, протекающими в настоящее время и не может охватывать уникальные события, произошедшие в прошлом. Такое явление, как возникновение жизни, невозможно проследить путем наблюдений и экспериментов. Информацию об этом могут дать только исторические документы, то есть прямые или косвенные свидетельства и отпечатки прошлого. В этом аспекте исследование происхождения жизни, независимо от того, принимается ли теория эволюции или теория сотворения, следует рассматривать как относящееся к исторической науке. Приведем пример, поясняющий это положение. Представляется возможным по обычной схеме вывести происхождение птиц от рептилий. Тем самым можно продемонстрировать, как могло бы происходить развитие от рептилий к птицам и как оно могло бы произойти в прошлом в процессе исторического развития. Мы имели бы сильные аргументы в пользу такой гипотезы, но нет никаких доказательств того, что оно действительно происходило именно так в ходе реального исторического развития. (Следует учесть, что экспериментальные условия развития птиц из рептилий никогда бы не могли совпасть с теми, которые были в то время в действительности, так как подразумевается, что реально развитие происходило спонтанно, в то время как в лаборатории - целенаправленно, при участии ученых). Доказательство предполагаемого развития от рептилий к птицам должно, очевидно, проводиться по-другому. Прежде всего, можно обратиться к историческим документам (т. е. прямым или косвенным свидетельствам и отпечаткам прошлого). Является ли известная «праптица» археоптерикс свидетельством развития от рептилий к птицам, обсуждается в разделе о промежуточных звеньях. Истинное доказательство можно было бы получить лишь посредством путешествия в машине времени в прошлое, чтобы иметь возможность самим непосредственно наблюдать процесс развития. Тем не менее, исследования происхождения жизни могут опираться на результаты естественных наук: в области причинных исследований теории эволюции можно оперировать методами естествознания (наблюдением, экспериментом, методикой создания теорий). Можно исследовать эмпирическим путем механизмы и процессы, которые предположительно могут обуславливать развитие организмов от низших форм к высшим. Поскольку научные теории никогда не должны возводиться в ранг абсолютной истины, эволюционное учение, основывающееся на методах исторической науки, имеет лишь предположительный характер всех его положений. Поэтому в данном учебнике не будет приниматься ни всеобщность эволюции как установленный факт, ни теория эволюции в целом как естественнонаучная теория.         Модель эволюционного развития и модель сотворения Выше было показано, что на основании одних и тех же объективных данных могут быть построены различные гипотезы, в том числе и противоречивые. Эмпирические данные нередко могут интерпретироваться по-разному. Особенно это касается гипотез и теорий о происхождении и истории развития жизни на Земле, так как исторические процессы не поддаются непосредственному (естественнонаучному) исследованию, а свидетельства этих процессов крайне редко могут быть интерпретированы однозначно. Поэтому неудивительно, что и сегодня мы все еще находимся в ситуации, когда о происхождении жизни существуют одновременно различные теории, которые, хотя и используют в основном один и тот же фактический материал, противоречат друг другу в своих положениях. Так, противостоят друг другу теории эволюции и сотворения мира. И хотя сторонников эволюции явное большинство, альтернативная модель сотворения не теряет своей значимости. Не правы те, кто считает, что нет ученых, которые, исходя из естественнонаучных принципов, не придают модели сотворения равное или даже большее значение, чем эволюционной модели. Признание модели сотворения не означает принятия веры как способа мышления. Конечно, без учета фактора веры многие вопросы остаются открытыми. Но и эволюционная модель основывается на определенных философских и мировоззренческих принципах и догматах. Такие основополагающие допущения, которые естествознание не может самостоятельно обосновать, имеют большое значение для теории об истории происхождения и развития жизни. О навязывании какой-то одной модели не может быть и речи. Цель книги - лишь сравнить основные положения большинства эволюционных моделей с моделью сотворения, которые мы в дальнейшем для краткости будем называть соответственно «эволюционная модель» и «модель сотворения». Основные положения этих моделей состоят в следующем:  ЭВОЛЮЦИОННАЯ МОДЕЛЬ. Все существующие сегодня организмы происходят от более простых по строению предшественников и, в конечном итоге, от одного прародителя - первого живого существа. Оно же, в свою очередь, возникло в ходе процесса самоорганизации из неорганического вещества. Приведем описание этой концепции из учебника биологии (Osche, 1973):     «Общее положение эволюционной теории гласит: все живущие сегодня виды организмов, будь то бактерии, грибы, зеленые растения или животные, родственны друг другу. Они происходят от одного общего прародителя - первого живого существа. Сегодняшнее многообразие видов и их различное строение возникли в ходе длившегося в течение сотен миллионов лет процесса развития (эволюции). Во время этой эволюции произошла дифференциация живых существ в соответствии с наблюдаемыми сегодня классами, отрядами и видами. Это развитие происходило на фоне длительного процесса смены поколений. Эволюция - это процесс, в ходе которого на протяжении длительных отрезков времени потомки особей одного рода приобретают признаки, позволяющие отнести их к новому роду, то есть в буквальном смысле меняют свой род». МОДЕЛЬ СОТВОРЕНИЯ. Организмы, населяющие сегодня Землю, происходят из сотворенных по отдельности основных типов живых существ. Сотворенные виды были с самого начала превосходно организованы и наделены способностью к некоторой вариабельности в рамках определенных границ (микроэволюция). Модель сотворения не исходит из полной неизменности видов. Сам акт сотворения воспроизведению естественнонаучными методами не поддается. Чтобы «голые» факты не могли послужить однозначному решению в пользу той или другой модели, их объективность будет обсуждаться в последующих главах. Мы продемонстрируем, что для выбора между обсуждаемыми подходами решающую роль играют вненаучные допущения, и что без принятия подобного рода первой посылки вообще не могли появиться эти две модели. В этом смысле модели эволюции и сотворения абсолютно равноценны и ни одна из них не является более научной, чем другая. Обе они не исходят из чистой науки, поскольку их основы имеют вненаучный (метафизический, философский, мировоззренческий, религиозный) характер. Поэтому речь идет, с одной стороны, об учении о происхождении, а с другой стороны, - об учении о сотворении.    Следовало бы указать на то, что большинство теоретиков эволюционного учения в построении своей модели исходят из предположения о том, что многообразие жизни произошло без участия сверхъестественных сил и может быть полностью объяснено при помощи законов естествознания. Это не есть чисто научный подход, как это повсеместно утверждается, а скорее выражение мировоззренческого убеждения. На самом же деле, невозможно путем наблюдений и экспериментов опровергнуть взаимоисключающие допущения присутствия или отсутствия участия сверхъестественных сил в возникновении многообразия форм жизни. Поскольку этот процесс нельзя воспроизвести, то указанное допущение следует рассматривать скорее как постулат веры, а не как выводы науки. Обе модели, с другой стороны, могут рассматриваться как вполне научные, поскольку они ссылаются на эмпирические данные. Однако они не должны входить в противоречие с объективными фактами. Нередко приводится утверждение, что модель сотворения уже изначально отказывается от попыток объяснения механизма возникновения жизни, так как сам процесс творения не поддается исследованиям. Это действительно так, но и гипотетический исторический материал процесса эволюции тоже не подлежит прямому исследованию. Для прогресса в познании необходимо, чтобы для исследований выбирались проблемы, которые могут быть подвергнуты проверке независимо от того, приведут ли эти исследования к утверждению или опровержению исходной теории. Это не зависит от происхождения вопроса и от того, к какой модели он принадлежит. На основании модели сотворения так же, как и на основании эволюционной теории, могут быть сформулированы одинаковые вопросы, что в обоих случаях весьма полезно для углубления наших знаний. К тому же неизвестен механизм, который мог бы объяснить развитие от низших форм к высшим. И, поскольку механизм развития неясен в обеих моделях, речь может вестись лишь о том, какая модель в большей степени соответствует существующим фактам. Можно ли принять теорию, базирующуюся на религиозном источнике (Библии) как строго научную? Ни одна естественнонаучная теория не может отвечать требованию безусловно рациональной и полной эмпирической проверки, но это не останавливает процесс познания. История науки свидетельствует, что ученый может получить исходный импульс своих исследований из различных источников. Чарльз Дарвин признался, что к своей теории отбора он пришел под впечатлением от идей Томаса Роберта Мальтуса о развитии народонаселения и производстве продуктов питания. Химик Август Кекуле очень много размышлял над порядком расположения атомов соединений углерода, несколько раз он «видел» в полусне, как движутся атомы, как они соединяются в новые структуры. Однажды он «увидел» змею, которая схватила свой собственный хвост, и было открыто бензольное кольцо! Долгие часы провел он после этого видения, разрабатывая новую для себя самого идею. Распространенные в семнадцатом веке в Германии умозрительные естественнонаучные представления о единстве сил природы и их полярности привели к открытиям в области электрохимии (Иоган Вильгельм Риттер) и электромагнетизма (Ханс Кристиан Эрстед). Николай Коперник опирался на идеи античных философов о том, что Земля не стоит на месте, а движется и развил эту мысль до известной теории. Иоганн Кеплер представлял перед глазами гармоничную структуру космоса, охватывающую музыку, астрономию и геометрию, когда, пытаясь улучшить коперниковскую теорию движения планет, открыл три закона, названных позднее его именем. Альфреда Вегенера к разработке известной теории континентального дрейфа подтолкнуло высказывание из Библии (Бытие 10:25) о том, что когда-то земля была разделена.   Заключение 1. Научные гипотезы и теории базируются на эмпирических (полученных на основании наблюдений и экспериментов) данных и никогда не могут рассматриваться как абсолютно истинные. 2. Для исследования вопросов происхождения жизни естественнонаучные методы могут использоваться лишь ограниченно. Существенную информацию дают различные свидетельства, которые требуют интерпретации. 3. Одни только факты не позволяют принять какую-то определенную модель происхождения жизни. Они позволяют лишь построить различные модели, которые следует проверить. 4. С точки зрения теории познания, эволюционная модель и модель сотворения являются равноправными попытками истолковать явления природы. Примечание: Под «моделью» здесь понимается не модель, описанная математически, а некое общее представление, основная идея.     *   *   * Примечание А. Милюкова: Эта и другие главы воспроизводятся с незначительными купюрами (в основном исключены ссылки на отсутствующие части книги) по изданию Р. Юнкер, З. Шерер, История происхождения и развития жизни. Изд-во «Кайрос», С-Пб., 1997.