Текст книги "Философия науки. Учебное пособие"

Глава 6
Научные проблемы

1. Типы научных проблем

Хотя понятие проблемы кажется поначалу очень простым, с ним связаны определенные сложности.

Обычно под научной проблемой понимается явно сформулированный вопрос или комплекс вопросов, возникших в ходе научного познания. Сам процесс познания истолковывается при этом как последовательный переход от ответов на одни вопросы к ответам на другие вопросы, вставшие после решения первых.

Общим стало положение, что всякое научное исследование обязательно начинается с постановки проблемы. Последовательность «проблема → исследование → решение» считается применимой всегда и везде. Ясная и отчетливая формулировка проблемы рассматривается как обязательное условие успеха предпринимаемого исследования.

Все это верно. Но верно применительно не ко всем, а только ко вполне определенным и притом довольно узким классам научных проблем.

Конкретный анализ проблемных ситуаций показывает, что далеко не каждая проблема сразу же приобретает вид явного вопроса. Не всякое исследование начинается с выдвижения проблемы и заканчивается ее решением. Нередко проблема формулируется одновременно с решением, а иногда она осознается только через некоторое время после решения. Зачастую поиск проблемы сам вырастает в отдельную проблему, решение которой требует особого таланта. «Великая проблема, – писал Ф. Ницше, – подобна драгоценному камню: тысячи проходят мимо, пока, наконец, один не поднимет его»[44]44
  Ницше Ф. Сочинения: в 12 т. СПб., 1912. Т. 1. С. 427.


[Закрыть].

Мир научных проблем сложен и многообразен, как и порождающий проблемы процесс научного познания. Деятельность по обнаружению и раскрытию проблем связана с самой сутью творческого мышления. Представлять эту деятельность как что-то простое, упорядоченное в линию «вопрос → ответ → новый вопрос → новый ответ → …», – значит обеднять богатую палитру познания как творчества. Научное творчество – это не только постоянный поиск решений проблем, но и поиск самих проблем.

Сложность процесса созревания и раскрытия проблем хорошо чувствуют ученые, постоянно сталкивающиеся в своей деятельности с самыми разнообразными проблемными ситуациями. Например, А. Эйнштейн и Л. Инфельд говорили, что сформулировать проблему часто важнее и труднее, чем решить ее. Иногда высказывается даже утверждение, что, как только проблема уяснена и сформулирована, творческая часть работы исчерпана, а решение поставленной проблемы – чисто техническая задача, не имеющая подлинно творческого характера. Это, разумеется, преувеличение, хотя бывает и так, что найти проблему действительно не только труднее, но и поучительней, чем ее решить.

В широком смысле проблемной является всякая ситуация, практическая или теоретическая, которая не имеет соответствующего обстоятельствам решения и поэтому заставляет остановиться и задуматься. В самом общем смысле проблема – это некоторое затруднение, колебание, неопределенность.

Для устранения неопределенности требуются действия, но далеко не всегда ясно, что именно следует предпринять. Само древнегреческое слово, от которого произошло русское «проблема», означало вообще «преграду», «трудность», «задачу», а не просто «вопрос».

Можно отметить два фактора, влияющих на способ постановки научных проблем: во-первых, общий характер мышления той эпохи, в которую формируется и формулируется проблема; во-вторых, имеющийся уровень научного знания о тех объектах, которых касается возникшая проблема.

Каждой исторической эпохе свойственны свои типичные формы проблемных ситуаций. В древности проблемы ставились во многом иначе, чем, скажем, в Cредние века или в современном мышлении. В хорошо проверенной и устоявшейся научной теории проблемные ситуации осознаются по-другому, чем в теории, которая только складывается и не имеет еще твердых оснований.

Классификация проблем

Проблемы можно подразделять по разным основаниям, например в зависимости от актуальности, неотложности их разделяют на существующие, возникающие и потенциальные.

Как наиболее экономически эффективно использовать имеющиеся залежи каменного угля – это актуальная, сегодняшняя проблема. Чем можно заменить продукты переработки нефти в двигателях внутреннего сгорания – эта проблема станет острой в ближайшем будущем. Как лучше всего использовать солнечную энергию, передаваемую на землю космическими устройствами, – это потенциальная проблема, относящаяся к отдаленному будущему.

Разные цели требуют разных классификаций проблем. Особый интерес представляет деление проблемных ситуаций по следующим трем основаниям: сформулирована ли проблема с самого начала исследования; имеется ли метод ее решения; насколько отчетливы представления о том, что именно считать решением проблемы.

По этим трем основаниям все проблемные ситуации подразделяются на восемь типов.

Первые четыре типа – это явные проблемные ситуации, когда формулировка проблемы задана с самого начала. Различия между ними сводятся к тому, известно ли, каким методом должна решаться проблема, и определено ли, что следует считать ее решением. Последующие четыре типа – это неявные проблемные ситуации, когда проблему еще предстоит обнаружить и сформулировать.

2. Явные проблемы

Далее рассматриваются четыре типа явных проблем с особым вниманием к так называемым «проблемам-головоломкам», или «риторическим проблемам».

Показательные задачи

Проблемы первого типа – самые банальные явные проблемы. Их можно назвать показательными задачами. Они представляют, пожалуй, вырожденный случай проблем. Указан вопрос, ответ на который нужно получить, известен метод решения, и известно, что считать решением, или, как говорят, «ответом».

Такого рода задачи с максимальной информацией по всем трем параметрам и, соответственно, с минимумом неопределенности часто применяются в обучении. Прежде чем перейти к решению задач какого-то нового, не встречавшегося раньше типа, обычно приводят развернутые решения одной-двух характерных задач. Проследив шаг за шагом процедуру их решения, обучающийся вырабатывает определенные навыки в обращении с другими задачами такого рода.

Явные проблемы второго типа более интересны: задан вопрос; ясен метод решения; неизвестен только результат решения. Конечно, это тоже не исследовательские проблемы: слишком многое определено уже с самого начала, и для поиска решения остается довольно ограниченное пространство. Тем не менее подобные задачи, несомненно, полезны: они тренируют ум, вырабатывают сообразительность, умение рассуждать последовательно и ясно и т. д.

Например, о человеке известно, что он живет на шестнадцатом этаже и всегда спускается вниз на лифте; вверх он поднимается только до десятого этажа и дальше идет пешком. Почему он так поступает?

Проблема здесь определена, есть вопрос, и указана информация, необходимая для нахождения ответа. Метод решения также не нуждается в особом уточнении: надо рассмотреть обычные мотивы поведения людей в стандартных ситуациях и попытаться найти какую-то особенность, объясняющую, почему данный человек ведет себя несколько необычно.

Однако имеется известная неопределенность в том, что считать решением данной задачи, ответом на нее. Самым уместным кажется такой ответ: у этого человека небольшой рост, он легко нажимает кнопку первого этажа, но, желая подняться вверх, дотягивается только до кнопки десятого этажа. Допустимо ответить и иначе: ради тренировки этот человек последние шесть этажей предпочитает подниматься пешком, он вообще предпочел бы не пользоваться лифтом, но это ему уже не по силам. Это решение кажется менее убедительным, но, в общем-то, и оно вполне согласуется с условиями задачи. С ними согласуются и многие другие ответы: человек по пути заходит к своим знакомым, живущим на десятом этаже; он просто чудак, и ему нравится без всяких особых причин поступать именно так, и т. д.

Обычные задачи из учебников относятся чаще всего, пожалуй, ко второму типу. Исходные условия здесь предельно ясны: есть все, что требуется для решения, и нет ничего лишнего, уводящего в сторону. Из теоретического курса известен общий метод решения. Остается только найти само решение. Но иногда эти задачи бывают настолько простыми, что не возникает сомнений относительно их решения. Такие задачи уместно отнести к числу обычных показательных задач.

Риторические проблемы

Явные проблемы третьего и четвертого типов представляют особый интерес. Нередко само слово «проблема» употребляется для обозначения именно этих проблем, а все остальные проблемные ситуации относят к разного рода затруднениям, не «доросшим» еще до подлинных проблем.

Проблемы третьего типа можно назвать риторическими: они подобны риторическим вопросам, ответ на которые сам собою разумеется. Эти проблемы могут быть названы также проблемами-головоломками, поскольку у них есть черты, общие со всякого рода головоломками: сформулирован явный вопрос и известно, что будет считаться его приемлемым решением. Все сводится к отысканию метода, с помощью которого из начальных условий может быть получен ответ, уже известный в общих чертах.

Лучшие примеры таких проблем – кроссворды, ребусы, задачи на составление фигур из имеющихся элементов и т. д.

Характерные черты проблем-головоломок очевидны:

– они сформулированы кем-то, а не самим исследователем;

– они являются в принципе разрешимыми;

– круг поиска их решения ограничен;

– основные линии поиска в основе своей ясны еще до начала исследования.

Например, ребенок составляет картинку из пазлов по предлагаемому условиями игры образцу. Он может получить картинку, складывая по своему усмотрению произвольно выбранные пазлы. Эта картинка вполне может оказаться намного интереснее и быть более оригинальной, чем та, которая требуется по условиям. Но это не будет решением. Чтобы получить настоящее решение, нужно использовать все пазлы, созданная фигура должна быть плоской и т. д.

Подобные ограничения накладываются и на приемлемые решения кроссвордов, загадок, шахматных задач и т. д.

Конкретное решение проблем-головоломок, разумеется, неизвестно. Никто не возьмется разгадывать уже разгаданный и исписанный кроссворд и не будет думать над задачей, ответ на которую уже готов. В начале точного ответа на проблему-головоломку нет, но он достаточно жестко предопределен. Скажем, неизвестное слово, которое предстоит вписать в кроссворд, должно иметь определенное значение и согласовываться с другими, уже разгаданными словами.

Чтобы почувствовать силу предопределенности решения проблемы-головоломки, представим, что из двух наборов пазлов мы взяли по какому-то количеству пазлов и пытаемся составить требуемую игрой фигуру. Нет гарантии, что взятых пазлов будет достаточно для составления этой фигуры. А раз не существует гарантированного решения, то нет и самой головоломки.

Несмотря на видимость простоты и даже какой-то незатейливости риторических проблем, они очень широко распространены, а для многих являются даже любимым типом проблем. Уверенность в том, что решение проблемы несомненно существует и все зависит только от нашей настойчивости и сообразительности, – хороший стимул для того, чтобы увлечься головоломкой. Важно и то, что решение головоломки – неплохая модель творчества вообще. Человек при этом совершенствует свой ум, готовя его к решению реальных проблем.

Характер головоломок могут иметь не только задачи, предназначенные для забавы или тренировки ума, но и подлинно научные проблемы. В развитии научных теорий бывает период, когда развивающаяся теория уже относительно окрепла и устоялась и основные принципы ее ясны и не подвергаются сомнению. Это период так называемой «нормальной» науки. Как показал Т. Кун, в такого рода научной теории значительная часть решаемых проблем относится к типу проблем-головоломок[45]45
  См.: Кун Т. Структура научных революций. М., 1975 (гл. IV «Нормальная наука как решение головоломок»).


[Закрыть].

Твердая в своем ядре и апробированная во многих деталях теория задает основные положения и образцы анализа изучаемых явлений, определяет главные линии исследования и во многом предопределяет его результат. При этом исходные положения и образцы не подлежат никакому сомнению и никакой модификации, во всяком случае, в своей основе. Естественно, что проблемы, которые ставятся в этих рамках, не столько изобретаются или открываются самим исследователем, сколько навязываются ему сложившейся и ставшей уже довольно жесткой теорией.

Этим они напоминают обычные головоломки, которые придумывает один человек, а решает другой. Но еще более важно то, что все эти проблемы являются в принципе разрешимыми, причем круг поиска их решения ограничен, а основные линии поиска ясны еще до исследования. Как и в случае типичных головоломок, все сводится к изобретательности ума и настойчивости, а не к глубине мышления и его оригинальности.

Например, И. Ньютон утверждал в «Оптике», что свет – это поток материальных частиц, неких корпускул. Корпускулярная теория света господствовала в XVIII в. и определяла основные проблемы, связанные со светом. Из этой теории следовало, что существует давление световых частиц, ударяющихся о твердые тела, в принципе, было также ясно, как это давление можно обнаружить. Оставался открытым вопрос о его величине, о том конкретном, очень тонком эксперименте, который позволил бы установить такую ничтожно малую величину. Эксперимент потребовал огромной изобретательности и удался далеко не сразу. Но в целом вопрос, на который он отвечал, имел все типичные свойства риторической проблемы.

Согласно современной физической теории, свет представляет собой поток фотонов, которые обнаруживают двойственную природу: они имеют некоторые свойства волн и в то же время некоторые свойства частиц. Исследование света протекает теперь в соответствии с имеющимся образцом волны-частицы, и проблемы, которые встают при исследовании света, определяются в своей основе данным образом. Это опять-таки риторические проблемы, но продиктованные уже совершенно иным образом – не оптикой Ньютона, а созданной в начале XX в. квантовой механикой.

На вопрос о том, в чем особая притягательность проблем стабилизировавшейся научной теории, хорошо отвечает Кун, предложивший сам термин «проблема-головоломка»:

«Ученого увлекает уверенность в том, что если он будет достаточно изобретателен, то ему удастся решить головоломку, которую до него не решал никто или в решении которой никто не добился убедительного успеха. Многие из величайших умов отдавали все свое внимание заманчивым головоломкам такого рода. В большинстве случаев любая частная область специализации, кроме этих головоломок, не предлагает ничего такого, на чем можно было бы попробовать свои силы, но именно этот факт таит в себе тоже своеобразное искушение»[46]46
  Кун Т. Структура научных революций. М., 1975. С. 60–61.


[Закрыть].

Возможно, самая удивительная особенность проблем нормальной науки состоит в том, пишет Кун, что они в очень малой степени ориентированы на крупные открытия, будь то открытие новых фактов или создание новой теории[47]47
  Там же. С. 57.


[Закрыть]. Приняв парадигму [образцовую теорию], говорит Кун, научное сообщество получает критерий для выбора проблем, которые могут считаться, в принципе, разрешимыми, пока эта парадигма считается не требующей доказательства. В значительной степени это только те проблемы, которые сообщество признает научными или заслуживающими внимания членов данного сообщества. Другие проблемы, включая многие считавшиеся ранее стандартными, отбрасываются как метафизические, как относящиеся к компетенции другой дисциплины, или иногда только потому, что они слишком сомнительны, чтобы тратить на них время. Парадигма может даже изолировать ученых от тех социально важных проблем, которые нельзя свести к типу головоломок, поскольку их нельзя представить в терминах концептуального и инструментального аппарата, предполагаемого образцовой теорий. Одна из причин, в силу которых нормальная наука кажется прогрессирующей высокими темпами, заключается в том, что ученые концентрируют внимание на проблемах, решению которых им может помешать только недостаток собственной изобретательности[48]48
  Кун Т. Указ. соч. С. 60.


[Закрыть].

Периоды, когда в научной теории возникает значительное количество проблем-головоломок, как правило, не особенно продолжительны. Они только на время определяют лицо научной теории. Для нее более характерен постоянный процесс развития и поиска.

Исследование природы и общества – сложный, внутренне противоречивый и динамичный процесс. Каждая теория, стремясь ко все более точному и адекватному описанию изучаемых явлений, постоянно подвергает критическому и конструктивному анализу не только свою периферию, но и свое ядро, свои основополагающие принципы. Поэтому область риторических проблем, решение которых в общих чертах предопределяется ядром теории, не может быть устойчивой в течение долгого времени.

Эта область не остается также неизменной. С прогрессом теории и периодическим уточнением ею своих оснований круг выдвигаемых в ее рамках риторических проблем то расширяется, то сужается. Поэтому роль такого рода проблем в процессе познания мира не должна преувеличиваться. И в науке, и в других сферах человеческой деятельности всегда присутствуют проблемы всех возможных типов.

В истории теоретического мышления была целая эпоха, когда значение риторических проблем явно переоценивалось. Эта эпоха – Средние века. Безраздельное господство религии в этот период привело к тому, что вера ставилась выше знания, религиозные догматы – выше того, что мог открыть человеческий ум. Предполагалось, что все истины о мире содержатся в Библии, а человеку остается только расшифровать их и правильно истолковать. Проблемы, навязывавшиеся философии и науке религией, были крайне искусственными, далекими от реальной жизни. Они вытекали непосредственно из основных принципов религиозной доктрины и носили неприкрыто риторический характер, поскольку считалось, что на любой возникший вопрос в самой этой доктрине имеется недвусмысленный и окончательный ответ.

Например, средневековый схоласт задается вопросом: создан ли мир Богом? Из Библии прекрасно известен ответ на такой вопрос: да, это, несомненно, так. Причем справедливость ответа не может быть предметом какого-либо обсуждения. На долю схоласта остается лишь отыскание способа или метода, каким можно подтвердить этот ответ, поскольку задано направление движения мысли и указан пункт, в который оно должно привести. Таким образом, все дело сводится к хитрости ума и его изворотливости.

Иногда схоласту – «унылому наборщику готового смысла», по выражению О. Мандельштама, – приходилось проявлять чудеса изворотливости. Скажем, он твердо знал, что Бог создал мир из ничего. Отвечая на риторический вопрос, действительно ли это так, схоласт был вынужден проводить различие между обычным созданием одной вещи из другой и творением чего-то в условиях отсутствия всякого предварительного «материала». Конечно, такого рода «тонкие» различия можно было установить только с помощью интеллектуального мошенничества. Здесь схоластика перерастала в завуалированную софистику. Без обмана невозможно выдать за доказательство то, что на самом деле доказательством не является. Элементы интеллектуального обмана, софистики в дурном смысле этого слова, содержались, в общем-то, во всех схоластических «доказательствах».

Из опыта средневековой теоретической мысли вытекает, в частности, и вывод, связанный с рассматриваемой темой. Риторические проблемы – не только вполне законное, но и важное средство, используемое в процессе познания. Однако попытка свести все богатство и разнообразие проблемных ситуаций только к риторическим привела бы к существенному ограничению и обеднению человеческого мышления.

Классические проблемы

Намного сложнее и глубже, чем риторические, проблемы, которые можно назвать классическими. Это – подлинно творческие проблемы, требующие не только определения общих контуров решения, но и открытия того метода, с помощью которого это решение может быть достигнуто.

Когда И. Ньютон задался вопросом, что представляет собой свет, не было ни знания, в чем мог бы заключаться ответ на этот вопрос, ни методов строгого изучения световых явлений. Конечно, это не значит, что не было никаких теорий света и что Ньютон начинал с нуля. Напротив, существовало даже слишком много таких теорий. Но все они были умозрительными, опирались на ограниченное количество фактов, известных из повседневного опыта: свет распространяется прямолинейно; одни тела прозрачны для него, другие нет; непрозрачные тела отбрасывают тень и т. п. Решение, которое искал Ньютон, должно было в принципе отличаться от всех этих теорий. Но в чем именно оно должно было состоять, Ньютон сначала и сам не представлял. Предстояло также выработать новые методы для изучения световых явлений, а не ограничиваться наблюдением их невооруженным глазом. Короче говоря, проблема, вставшая перед Ньютоном, была классической научной проблемой, требующей богатого творческого воображения, разрыва со сложившейся ошибочной или чересчур умозрительной традицией, настойчивости и изобретательности в реализации нового подхода к исследуемым явлениям.

Когда И. П. Павлов в конце XIX в. занялся изучением рефлексов, давно существовали и понятие рефлекса, и теории, объяснявшие с его помощью поведение животных. Согласно этим теориям, животные – это, по сути дела, машины, своего рода автоматы, однозначно, как бы по заложенной в них программе реагирующие на воздействия внешней среды. Павлову предстояло не только ответить точным, т. е. экспериментальным, образом на вопрос, что представляет собой рефлекс, но и разработать сами экспериментальные методы, применимые для изучения рефлексов. Построенная Павловым и его учениками теория безусловных и условных рефлексов и была развернутым решением проблемы природы рефлексов живых существ.

Каждое крупное научное достижение, каждая новая теория и новая научная дисциплина начинаются именно с постановки проблем этого типа.