II. Роль моделей

В этих общих структурах опыта и интерпретации особенно интересной,

как в науке, так и в религии, представляется роль моделей.

1. Модели в науке

Мы видели, что в науке нет прямых путей логического анализа, непосред-

ственно ведущих от данных к теории. Теории возникают в результате актов

творческого воображения, в которых модели зачастую играют значитель-

ную роль. Мы говорим здесь о концептуальных или теоретических моделях,

а не об экспериментальных или подобных, которые разрабатываются в ла-

бораториях, и не о логических и математических, представляющих собой

абстрактные и чисто формальные соотношения. Теоретические модели обыч-

но принимают форму воображаемых механизмов или процессов, которые

постулируются в новых сферах по аналогии с уже известными механизмами

или процессами.

' bhagavad Cito, trans. Swami Prabhavananda and Christopher Isherwood (New York: New American

Library, 1972); David Kinsley, Hinduism (Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1982).

~| ЧАСТЬ ВТОРАЯ

I РЕЛИГИЯ И НАУЧНЫЕ МЕТОДЫ

В теоретических моделях можно отметить три основных характеристики':

1. Модели основаны на аналогиях. Ученый, работающий в новой области,

может постулировать объект, некоторые свойства которого сходны с уже

известными объектами (положительная аналогия), а другие свойства, напро-

тив, отличаются от свойств известных объектов (отрицательная аналогия).

Предложенная Бором модель атома, в которой ≪планетарные≫ электроны

вращаются по орбитам вокруг центрального ядра, напоминает в некоторых

динамических характеристиках хорошо знакомую Солнечную систему, од-

нако ее ключевое допущение о возможности лишь определенных орбит

(квантование) не имеет классических аналогов. Эта модель способствовала

формулировке математических уравнений для теоретических построений

(например, уравнения для уровней энергии электронов) и предположила

также, каким образом теоретические характеристики объектов, которые

невозможно наблюдать непосредственно, могут соотноситься с наблюдае-

мыми переменными (например, как переход электрона с одной орбиты на

другую может быть связан с частотой испускаемого света).

2. Модели влияют на расширение теорий. Некоторые склонны считать

модели лишь временной психологической поддержкой, которую можно

отбросить, как только сформулированы уравнения теории. Однако при та-

ком подходе упускается тот факт, что часто именно модели, а не теории,

применимы к новым явлениям или новым областям. Так, модель бильярдно-

го шара позволила применить кинетическую теорию газов к газовой диффу-

зии, вязкости и теплопроводности. Кроме того, эта модель сыграла решаю-

щую роль в усовершенствовании теории. Поведение газов под высоким дав-

лением заметно отличается от закона Бойля. Для их описания можно было

применить видоизмененную модель (эластичные сферы конечного объема,

связанные силами притяжения), которая отличается от простой бильярд-

ной, но которая никому бы не пришла в голову, если бы не существовала эта

модель, более ранняя. Модели, в силу того, что они наводят на размышления

и могут видоизменяться, служат непрерывным источником возможного при-

ложения, расширения и усовершенствования теорий.

3. Модели воспринимаются как целое. Модели создают умозрительную

картину, единство которой легче понять, чем единство группы абстрактных

уравнений. Модель может быть схвачена в целом, как яркое выражение слож-

ных взаимоотношений, полезное для расширения и применения теории, равно

как и для обучения теории. Образы, и в естественных, и в гуманитарных

науках, служат творческим выражением воображения. Выводы из теории,

которая основывается на модели, должны быть тщательно проверены, и по-

рой предложенная модель в результате улучшается или отбрасывается. Мо-

дели используются для создания многообещающих теорий, которые долж-

9 В главе 3 книги Myths, Models, and Paradigms, я обсуждаю работы Мэри Хессе (Hesse), Макса

Блэка (Black), Ричарда Брэйтуэйта (Braithwaite), Петера Ахинштайна (Achinstein) и других авто-

ров, посвященные научным моделям. См. также:УУН. Leatherdale, The Role of Analog/, Model and

Metaphor in Science (New York: American Elsevier, 1974).

ГЛАВА ПЯТАЯ

МОДЕЛИ И ПАРАДИГМЫ

ны быть проверены на основании различных критериев, о которых говори-

лось выше.

Квантовая теория, заменившая модель Бора, отбросила механические, да

и другие, модели, которые удается зримо представить, в ней можно исполь-

зовать весьма ограниченно. Тем не менее, две основные модели, волновая и

корпускулярная, лежат в основе формул квантовой теории и предлагают спо-

собы соотнесения теории и эксперимента. Эти две основные модели невоз-

можно удовлетворительно объединить (корпускулярно-волновой парадокс),

несмотря на то, что абстрактная теория способна предложить единый на-

бор уравнений. Исходя из теории, мы можем предсказать лишь вероятность

определенного результата измерения в атомном и субатомном мире, но не в

состоянии предсказать точный результат. Модели представляют собой не

просто временный прием, поскольку они продолжают вносить свой вклад в

интерпретацию математических формул, в усовершенствование теории и в

ее распространение на новые области.

Некоторые новые характеристики квантовой физики мы рассмотрим

позднее. Здесь отметим лишь, что дополнительные модели находят примене-

ние, несмотря на то, что с ними связано немало проблем. Бор сформулировал

принцип дополнительности, признав, однако, что ≪полное объяснение од-

ного и того же объекта может потребовать различных точек зрения, кото-

рые не поддаются единому описанию≫10. Он признавал взаимодействие меж-

ду субъектом и объектом и важность определенного построения экспери-

мента. Но Бор указывал и на концептуальные ограничения человеческого

понимания. Мы должны выбирать между причинно-следственным и простран-

ственно-временным описанием, между волновой и корпускулярной моде-

лью, между точным знанием импульса и положения. Наши сменяющие друг

друга и неполные точки зрения не могут быть связаны в единую сеть.

Такие модели и теории, конечно, нельзя признавать буквальным описа-

нием объектов в мире, как предполагает классический реализм. С другой

стороны, инструментализм ____________считает модели и теории лишь вычислительны-

ми устройствами, единственная функция которых состоит в том, чтобы по-

зволить нам соотносить и предсказывать результаты наблюдений. Инстру-

ментализм рассматривает их как полезные интеллектуальные инструменты

для организации исследований и управления миром. Согласно инструмен-

талистам, модели и теории не описывают реальные объекты мира и не име-

ют к ним отношения.

Я всегда отстаивал промежуточную позицию критического реализма",

представляющего модели и теории абстрактными символическими систе-

мами, которые не вполне адекватно и достаточно избирательно описывают

отдельные аспекты мира для научных целей. Такая точка зрения поддержи-

10 Niels Bohr, Atomic Theory and the Description of Nature (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1934),

p. 96.

11 CM. Barbour, Issues in Science and Religion, pp. 162-174; см. также Myths, Models, and Paradigms,

pp. 34-38.

"1 ЧАСТЬ ВТОРАЯ

Дата добавления: 2015-11-14