Наблюдение, сильно нагруженное теорией (Э)

Шейпир замечает, что вопрос о том, является ли нечто непосредственно наблюдаемым или нет, зависит от существующего состояния знания. Наши теории о работе рецепторов или о передаче информации с помощью нейтрино предполагают использование большого количества теоретического материала. Таким образом, мы можем думать, что когда за основу берется теория, мы расширяем область того, что мы называем наблюдением. И все же мы никогда не должны становиться жертвой ошибки, говоря о теории без учета существования различий между теориями.
Например, существует прекрасный повод для того, чтобы говорить о наблюдении в связи с нейтрино и Солнцем. Теория нейтрино и его взаимодействия почти полностью не зависимы от теоретических спекуляций о ядре Солнца. Именно отсутствие в данном случае единства науки позволяет нам наблюдать (применяя один внушительный фрагмент теории) разные аспекты природы (о которых мы имеем несвязанный комплекс идей). Конечно, вопрос о том, связаны ли две области или не связаны, вовлекает не собственно теорию, а намек о природе самой природы. Эту мысль хорошо проиллюстрировать несколько иным примером с Солнцем.
Как мы можем проверить гипотезу Дикке о том, что внутренняя часть Солнца вращается в десять раз быстрее, чем его поверхность? Были предложены следующие методы: (1) использовать оптические наблюдения сплющенности Солнца у полюсов; (2) попытаться измерить учетверенный солнечный момент с близкого подлета спутника Starprobe, который движется в пределах четырех солнечных радиусов; (3) измерить относительную прецессию гироскопа, находящегося на солнечной орбите. Позволяют ли нам эти три способа "наблюдать" внутреннее вращение?
Первый метод предполагает, что оптическая форма соотносится с формой массы. Определенная форма Солнца позволяет нам вывести нечто о внутреннем вращении, но этот вывод основан на неточной гипотезе, которая сама связана с предметом изучения, т. е. с внутреннем строением Солнца.
Второй метод предполагает, что единственный источник учетверенного момента масс заключается во внутреннем вращении, тогда как он мог бы быть вызван внутренними магнитными полями. Таким образом, и в данном случае предположение о том, что происходит (или не происходит) в самом Солнце, необходимо для того, чтобы сделать вывод о внутреннем вращении.
С другой стороны, релятивистская прецессия гироскопа основана на теории, которая не имеет ничего общего с предположениями о внутреннем строении Солнца, и в рамках существующей теории только угловой момент вращения Солнца может вызывать определенную прецессию гироскопа, движущегося вокруг Солнца по полярной орбите.
Суть заключается не в том, что теория относительности лучше устроена, чем теории, связанные с двумя другими возможными экспериментами. Может быть, релятивистская теория прецессии будет отброшена как раз первой. Суть заключается в том, что в рамках нашего современного понимания комплекс теоретических предпосылок, лежащих в основе проекта с гироскопом, достигается путем, совершенно отличным от способа, которым формируются предложения относительно ядра Солнца. Что касается первых двух проектов, то они включают предположения, которые сами по себе относятся к знанию о строении Солнца.
Для экспериментатора естественно говорить, что гироскоп на полярной орбите дает нам возможность наблюдать внутреннее вращение Солнца, тогда как два других исследования могут только предполагать дальнейшие выводы. Это не значит, что третий эксперимент является лучшим; напротив, его высокая стоимость и трудность проведения делают первые два более привлекательными. Я лишь только указываю на философский вопрос о том, какие эксперименты приводят к наблюдениям, а какие - нет.
Возможно, это связано со спорами о теоретической нагруженности наблюдений, с которых я начал эту главу. Может быть, первые два эксперимента содержат теоретические предпосылки, связанные с самим исследуемым предметом, тогда как третий эксперимент, хотя и заряженный теорией, не содержит подобных предпосылок. В случае с рассмотрением таблиц наши утверждения сходным образом не содержат теоретических предпосылок, связанных с исследуемыми объектами, т. е. таблицами, даже если (из-за злоупотреблений с использованием слов "теория" и "содержать") они содержат теоретические предпосылки о вu дении.

Независимость

В соответствии с этим взглядом, нечто считается скорее наблюдаемым, чем выводимым, если оно удовлетворяет минимальному критерию Шейпира и если теории, на которых это нечто основывается, не переплетаются с фактами о предмете исследования. Следующая глава о микроскопах подтверждает силу этой гипотезы. Я не считаю, что этот предмет очень важен. Наблюдение, в философском смысле порождения и записи данных - лишь один аспект экспериментальной работы. Экспериментатор должен быть чутким и бдительным наблюдателем в другом смысле. Только наблюдатель может провести эксперимент, определяя те проблемы, которые ему мешают, отслеживая технические погрешности, замечая, является ли нечто необычное ключом к самой природе или артефактом, порождаемым приборами. Такие наблюдения редко появляются в завершающих отчетах по эксперименту. Это также важно, как все, что связано с окончательными записями, но ничего философского за этим не стоит.

При анализе наблюдения у Шейпира была более философская цель. Он придерживался того, что старый функционалистский взгляд на знание был правильным. В конце концов знание основано на наблюдении. Шейпир замечает, что то, что называется наблюдениями, зависит от наших теорий о мире и особых эффектов, так что не существует такой вещи, как абсолютно чистое предложение наблюдения. Но тот факт, что наблюдение зависит от теорий, не имеет ни одного из тех антирационалистических следствий, которые иногда выводятся из утверждения о том, что всякое наблюдение заряжено теорией. Хотя Шейпир и написал самое широкое современное исследование о теоретической нагруженности наблюдения, в конце концов, он преследовал другую цель, имеющую отношение к обоснованию и рациональности теоретического знания. Ван Фраассен замечает мимоходом, что теория может ограничивать границы наблюдения. И у ван Фраассена другие цели. Реальное для него - это наблюдаемое, но он признает, что сама теория может менять наши знания относительно того, что является наблюдением, а что реально. Мои цели в этой главе были более приземленными. Я хотел настоятельно напомнить о более рутинных аспектах наблюдения. Философия экспериментальной науки не может позволить философии, ориентированной на теорию, подвергнуть сомнению само понятие наблюдения.

Конец формы

МИКРОСКОПЫ

Один факт о теоретических объектах средней величины является настолько сильным аргументом в пользу научного реализма средней величины, что философы стыдятся обсуждать его: речь идет о микроскопах. Сперва у нас рождается догадка о том, что существует такой-то ген, а затем мы развиваем инструментарий для того, чтобы увидеть его. Не кажется ли, что даже позитивист согласится с таким доводом в пользу реальности гена? Нет: позитивист говорит, что только теория может заставить нас предположить, что показываемое линзами выглядит именно так. Реальность, в которую мы верим, - утверждает он, - всего лишь фотография того, что появляется под микроскопом, а не некий крохотный реальный объект, в существование которого можно поверить.
Такое противостояние реализма и антиреализма бледнеет перед метафизикой серьезных исследователей. Один из моих учителей, технолог, большую часть жизни занимавшийся усовершенствованием микроскопов, сказал бы: "Рентгеновский дифракционный микроскоп теперь является основным посредником между атомной структурой и человеческим сознанием". Философы науки, дискутирующие о реализме и антиреализме, знают очень мало о микроскопах, вдохновляющих на такое красноречие. Даже световой микроскоп - чудо из чудес. Он работает не так, как предполагает большинство необразованной в этих вопросах публики. Зачем философу знать, как он работает? Затем, что это одно из средств исследования реального мира. Вопрос заключается в следующем: как он это делает? Человек, занимающийся микроскопами, использует гораздо большее количество замечательных выдумок, чем кабинетные исследователи философии восприятия с самым сильным воображением. У нас должно быть некоторое понимание тех удивительных физических систем, "с чьей силой великой мы видим ясней, чем видел весь мир от адамовых дней".

Великая цепь бытия

Философы весьма волнующе писали о телескопах. Сам Галилей приветствовал философствование по этому поводу, когда заявил, что видит луны Юпитера, предполагая тем самым, что законы зрения в небесных сферах такие же, как и на Земле. Пол Фейерабенд использовал пример телескопа, когда настаивал на том, что великая наука развивается благодаря пропаганде в той же мере, что и благодаря разуму: с его точки зрения, Галилей использовал скорее пропагандистские приемы, чем экспериментальные аргументы. Пьер Дюгем использовал телескоп для того, чтобы защитить свой знаменитый тезис о том, что никакая теория не может быть отвергнута, поскольку явления, которые с ней не согласуются, могут всегда быть учтены этой теорией с помощью вспомогательных гипотез (если звезды находятся не там, где предсказывает теория, то вините телескоп, а не небеса). В сравнении с этим, микроскоп играл весьма скромную роль и редко использовался для того, чтобы порождать философские парадоксы. Может быть, это происходит из-за того, что все ожидают найти миры внутри миров здесь, на Земле. Шекспир лишь открыто воспевает великую цепь бытия, когда в "Ромео и Джульетте" он пишет о Королеве Мэб, которая "по ночам на шестерке пылинок цугом ездит" в крошечной карете, где "комар на козлах ростом с червячка, из тех, которые от сонной лени заводятся в ногтях у мастериц". За пределами возможностей человеческого зрения ожидали увидеть крохотные существа. Когда появились очки с диоптриями, законы зрения и преломления не подверглись сомнению. Это было ошибкой. Я предполагаю, что никто не понимал, как работает микроскоп до Эрнста Аббе (1840-1905). Следующее замечание президента Королевского Микроскопического Общества, обозначим его [A], цитируемое во многих изданиях книги "Микроскоп" Гэйга, долгое время бывшей американским учебником по микроскопии, заключалось в том, что в конце концов, мы не видим с помощью микроскопа. Теоретический предел разрешения, утверждает он, - [A] "становится объяснимым в исследовании Аббе. Это исследование показало, что микроскопическое вu дение весьма своеобразно. Существует, и в то же время не может существовать, никакого сравнения между микроскопическим и макроскопическим видением. Изображения крохотных объектов получаются с помощью микроскопов не средствами обычных законов преломления, они не являются результатами, получаемыми по законам линейной оптики, а целиком зависят от законов дифракции."
Я думаю, что в этом фрагменте, который ниже я буду обозначать [A], имеется в виду то, что мы не видим в микроскоп в обычном смысле слова.

Философы микроскопа

Приблизительно каждые двадцать лет какой-нибудь философ говорит что-нибудь о микроскопах. Когда логический позитивизм проник в Америку, у Густава Бергмана можно было прочесть, что, говоря философски, "объекты в микроскопе являются физическими вещами не в буквальном смысле, но лишь благодаря языковому и образному воображению... Когда я смотрю через микроскоп, все что я вижу - это цветовое пятно, ползущее по полю зрения, как тень по стене".
В свою очередь Гровер Максвелл, отрицая фундаментальное различие между наблюдаемыми и теоретическими объектами, настаивал на целом континууме вu дения: "смотрение в окно, смотрение в очки, смотрение в бинокль, смотрение в микроскоп малой мощности, смотрение в микроскоп большой мощности и т.д." Некоторые объекты могут быть невидимыми, а затем стать видимыми благодаря тому или иному технологическому ухищрению. Различие между наблюдаемым и просто теоретическим не интересно для онтологии.
Гровер Максвелл проповедовал некую форму научного реализма. Он отрицал какой-либо антиреализм, который держится на том, что мы должны верить в существование только наблюдаемых объектов, которые следуют из нашей теории. В книге "Научный образ" ван Фраассен выражает сильное несогласие с такой позицией. Как мы видели в части А нашей книги, он называет свою философию конструктивным эмпирицизмом и придерживается того мнения, что "Цель науки - дать нам теории, которые были бы эмпирически адекватны. Принятие теории включает лишь знание того, что она эмпирически адекватна" (стр. 12). Шестью страницами позже он делает следующее замечание: "принять теорию (для нас) - это поверить в то, что она эмпирически адекватна, то есть говорит истину о наблюдаемом (нами)". Ясно, что для ван Фраассена существенно восстановить различие между наблюдаемым и ненаблюдаемым. Но для него не существенно, где точно мы должны проводить его. Он считает само собой разумеющимся то, что "наблюдаемое" - это неясный термин, чей объем может определяться нашими теориями. В то же время он хочет провести разделяющую линию в том месте, которое является для него наиболее защитимым, так что даже если он оказался бы несколько отодвинутым назад в ходе спора, у него еще осталось бы достаточно много на "ненаблюдаемой" стороне этой границы. Он не верит в континуум Гровера Максвелла и пытается остановить соскальзывание от наблюдаемых к выводимым объектам настолько рано, насколько это возможно. Он совершенно отрицает идею континуума.
Имеется, говорит ван Фраассен, два совершенно разных типа случаев, возникающих из списка Гровера Максвелла. Вы можете открыть окно и непосредственно увидеть сосну. Вы можете дойти по крайней мере до некоторых объектов, которые вы видите в бинокль, оглядеть их невооруженным взглядом. Но не существует способа увидеть тромбоциты крови невооруженным глазом. Переход от увеличительного стекла даже к слабому микроскопу - это переход от того, что мы можем видеть, к тому, что мы не можем видеть без помощи инструментов. Из этого ван Фраассен делает вывод, что в микроскоп мы не видим. Но мы видим в телескоп, полагает он. Можно полететь на Юпитер и посмотреть на луны, но мы не можем сжаться до размеров амебы и посмотреть на нее. Он сравнивает инверсионный след, оставляемый реактивным самолетом, и ионизационный след электрона в пузырьковой камере. Оба явления являются результатами сходных физических процессов, но вы можете указать на место впереди следа и обнаружить самолет там через некоторое время, или, по крайней мере, подождать, пока он приземлится, но вы не можете ждать пока приземлится и будет виден электрон.