Ранее: Бас ван Фраассен: Окна, машины и измерения
Во третьей части книги Научное представление: Парадоксы перспективы ван Фраассен обращается ко взгляду на науку в рамках структурализма. В философии науки структурализм обозначает позицию, в которой целью науки является установление математической структуры для адекватного описания реальности (не путать со структурализмом в лингвистике и гуманитарных дисциплинах).
Напомню, что взгляд ван Фраассена на науку соответствует антиреализму: цель науки заключается в «сохранении феномена», а не в том, чтобы получить знание о мире, таковом как он есть. Антиреализм позволяет избежать нескончаемых противоречий, возникающих в противоположной позиции. Приведу мой любимый пример из нейрофизиологии, связанный с объяснением зрения. Рассмотрим феномен «человек видит кошку». Научное объяснение заключается в том, что фотоны отражаются от кошки, попадают на сетчатку, далее информация обрабатывается в мозге. Однако, где же находится кошка, которую видит человек: перед человеком или где-то в голове человека? Можно не пытаться искать ответ на этот вопрос в книгах по нейрофизиологии, нейрофизиологи его практически не обсуждают.
С другой стороны, даже заядлые научные реалисты не утверждают, что мир полностью эквивалентен математическим уравнениям. «Непостижимая эффективность математики» остается открытым вопросом и разве что только некоторые ученые (см. например книгу Макса Тегмарка Наша математическая вселенная) отваживаются заявить о существовании мира математики (Платонии) как фундаментальной реальности.
Структурализм связан с представлением об изоморфности, что само по себе не обходится без парадоксов и противоречий. Изоморфность — это математическая концепция и непонятно, как можно ее применить к реальности. Что в принципе может означать утверждение об изоморфности некоторой математической конструкции реальности? С другой стороны, изоморфность математических представлений недостаточна для полного описания. Приведу такой пример. Математически стационарная тепловая задача (уравнение Фурье) полностью эквивалентна электростатической задаче (уравнению Пуассона). В то время как две математические структуры изоморфны, две физические структуры полностью отличаются друг от друга. Получается, что в мире есть что-то еще, что несводимо к математике. Ван Фраассен приводит интересное описание рассуждений математика Германа Вейля на эту тему.
Ван Фраассен посвящает три главы обсуждению истории структурализма в философии науки. Глава От Bildtheorie как теории науки к парадоксу описывает взгляды на науку ученых конца девятнадцатого — начала двадцатого века. Многие ученые (Больцман, Мах, Герц, Максвелл) в той или иной мере разделяли позицию, созвучную антиреализму. Далее в главе Самый длинный путь: Бертран Рассел описывается как Рассел пришел к структурализму. В следующей главе Потерянный мир Карнапа и парадокс Патнэма раскрываются взгляды на структурализм Карнапа и Патнэма.
В последней главе ван Фраассен предлагает свое решение. В качестве примера он рассматривает следующую ситуацию. Городской совет Принстона хочет контролировать численность оленей на территории города. Ученый выступает на заседании совета и предлагает теорию, которая описывает численность оленей в Принстоне. Ученый представляет собранные им экспериментальные данные и показывает, что его теория хорошо согласуется с этими экспериментальными данными. Как доказательство ученый демонстрирует графики и таблицы.
Первое, на что следует обратить внимание, это то, что математическая теория сравнивается не непосредственно с реальностью, а с моделью данных или со сглаженной моделью (см. про измерение как представление во второй части книги). Таким образом разрешается вопрос про связь математики и мира: математическое уравнение на графике сравнивается с математическими точками, отображающими экспериментальные (возможно уже сглаженные) данные.
Второй важный момент связан с индексальностью экспериментальных данных. Они собраны ученым в Принстоне и на этом пути появляется связь расположения ученого по отношению к теории (утверждение «я нахожусь здесь», см. первую часть книги).
Теперь переходим к рассмотрению самой важной части проблемы. Представим себе такой вопрос: «Видно, что теория согласуется с экспериментальными точками на графике. Однако как же теория связана с самой численностью оленей в Принстоне?» Ответ научного реалиста, наверное, был бы таким: наука описывает мир, таким как он есть, и олени в научной теории соответствуют реальным оленям, существующим в Принстоне. Поэтому, теория описывает не только экспериментальные точки на графике, но также действительную численность оленей в Принстоне.
Для ван Фраассена такой ответ не годится, поскольку он основан на использовании метафизики. Следует отметить, что ван Фраассен по всей видимости намеренно выбрал такой пример, чтобы наиболее наглядно показать разницу между научным реализмом и антиреализом. Тем не менее, ван Фраассен признает содержательность такого вопроса. Помимо представления феномена в научной теории следует не упускать из вида сам феномен и в рамках антиреализма требуется не потерять связь с реальностью. Таковую связь ван Фраассен находит в позиции прагматизма, когда два следующих утверждения
- Теория адекватна феномену;
- Теория адекватна представлению феномена;
эквивалентны по содержанию.
В завершение вернусь к нейрофизиологии. С точки зрения, представленной ван Фраассеном, проблем в данном случае не возникает. Совершенно понятно, чем занимаются нейрофизиологи: собирают экспериментальные данные и строят модели данных. Далее на графиках экспериментальные данные сравниваются с предсказаниями теории и на этом пути наука неуклонно движется вперед. Вопрос, где же находится визуальное представление кошки с этой точки зрения просто не возникает. Научные реалисты же обречены на решение вечных проблем. Как заметил mikeura
«Вот взять хотя бы те вопросы, с которыми вы пристаете к людям. По большому счету ответы на них непостижимы. Сказать, что виденье кошки находится в мозгу так же абсурдно, как и то, что оно находится в трех метрах от меня.»
Информация
Bas C. van Fraassen, Scientific Representation: Paradoxes of Perpectives, Part III: Structure and Perspective, 2008.