Парадигма

§Парадигма — господствующая модель реальности и граница постановки научных вопросов.

§Нормальная наука — исследования в рамках существующей парадигмы, отклонения объясняются в её границах.

§Кризис — накопление аномалий, которые не вписываются в парадигму.

§Научная революция — смена парадигмы, включение ранее отвергнутых фактов.

В своей влиятельной книге «Структура научных революций » (1962) историк науки Томас Кун утверждал, что в периоды «нормальной» науки большинство ученых разделяют модель реальности и способ постановки вопросов, который он назвал парадигмой. Господствующая парадигма определяет, какие вопросы могут задавать ученые и как на них можно ответить. Нормальная наука имеет место в этих рамках, и ученые обычно объясняют все, что не подходит. Аномальные факты накапливаются до тех пор, пока не будет достигнута кризисная точка. Революционные изменения происходят, когда исследователи принимают более инклюзивные рамки мышления и практики и могут включить в них факты, которые ранее отвергались как аномалии.

Kuhn, T. S. (1970), The Structure of Scientific Revolutions, 2nd ed., University of Chicago Press, Chicago.

“… ученые обычно действуют в рамках общего концептуального каркаса, следовать которому обязался каждый из них. (Мне представляется, что каркасы такого рода тесно связаны с теми образованиями, которые Мангейм называл «тотальными идеологиями». 584 ЛиРНЗ

Поппер Карл. Логика и рост научного знания (избранные работы). М.: Прогресс, 1983. 605 с.

Парадигма и аксиоматический метод

Аксиоматический метод (моделирование / гипотетико-дедуктивная модель или метод)

Аксио́ма (др.греч) «утверждение, положение», или постула́т (лат. postulatum — букв. требуемое) — исходное положение какой-либо теории, принимаемое в рамках данной теории истинным без требования доказательства и используемое при доказательстве других её положений, которые, в свою очередь, называются теоремами

"Аксиоматический метод в логике — процедура, посредством которой вся система (например, наука) формируется в соответствии с заданными правилами путем логической дедукции из определенных базовых суждений (аксиом или постулатов). Эти термины и аксиомы могут быть либо произвольно определены и сконструированы, либо осмыслены в соответствии с моделью, в которой ощущается некоторое интуитивное обоснование их истинности". (Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "axiomatic method". Encyclopedia Britannica, 26 Sep. 2011, https://www.britannica.com/science/axiomatic-method. Accessed 20 July 2024.)

"Научное моделирование — создание физического, концептуального или математического представления реального явления, которое трудно наблюдать непосредственно." (Rogers, Kara. "scientific modeling". Encyclopedia Britannica, 17 Nov. 2023, https://www.britannica.com/science/scientific-modeling. Accessed 20 July 2024.)

"Гипотетико-дедуктивный метод — процедура построения научной теории, которая посредством логического вывода предсказывает дальнейшие эффекты, которые затем могут быть подтверждены или опровергнуты эмпирическими данными, полученными в ходе других экспериментов." (Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "hypothetico-deductive method". Encyclopedia Britannica, 9 Mar. 2020, https://www.britannica.com/science/hypothetico-deductive-method. Accessed 23 July 2024.)

Гипотетико-дедуктивная модель формирования теорий:

1.Формирование аксиоматического ядра (Фундаментальные гипотезы):Уровень высшей абстракции.

На этом этапе выдвигаются базовые постулаты, законы или принципы, которые принимаются как основа теории (например, законы Ньютона или постулаты теории относительности). Эти положения не проверяются напрямую эмпирическим путем.

2.Введение вспомогательных гипотез и граничных условий:Промежуточный теоретический уровень.

Для связи абстрактных аксиом с реальностью вводятся дополнительные допущения: правила соответствия (интерпретация математических символов в физические величины), модели конкретных установок, учет факторов среды и начальные условия. Из базовых аксиом дедуктивно выводятся теоремы и законы меньшей степени общности.

3.Дедуктивный вывод эмпирических следствий:Уровень прогнозирования.

Из совокупности фундаментальных и вспомогательных гипотез по правилам логики и математики выводятся конкретные, наблюдаемые предсказания (экспектативы). Это утверждения вида: «Если теория верна, то при условиях X мы будем наблюдать явление Y».

4.Экспериментальная проверка:Эмпирический уровень.

Проведение эксперимента или целенаправленного наблюдения для фиксации фактов. Полученные эмпирические данные (протокольные предложения) сопоставляются с выведенными на предыдущем этапе следствиями.

5.Корректировка теории:Обратная связь.

Если факты противоречат следствиям (модус толленс), теория фальсифицируется и требует корректировки или отбрасывается. Если факты совпадают, теория считается временно подтвержденной (корроборированной), но не абсолютно истинной, так как будущие проверки могут её опровергнуть.

Методологический натурализм и Парадигма

В эпистемологии Томаса Куна методологический натурализм (MN) занимает особое, иерархически более высокое положение, чем обычные частнонаучные парадигмы (такие как оптика Ньютона, волновая теория Френеля или кислородная теория Лавуазье).

Если частные парадигмы сменяют друг друга в ходе научных революций, то методологический натурализм выступает в роли мета-парадигмы (парадигмы второго порядка), которая задает правила игры для института науки Нового времени в целом.

Чтобы понять это соотношение, необходимо разобрать внутреннюю структуру парадигмы по Куну, которую он детально описал в «Дополнении 1969 года» к «Структуре научных революций», введя термин «дисциплинарная матрица».

1. Методологический натурализм в четырех элементах дисциплинарной матрицы Куна

Дисциплинарная матрица научного сообщества состоит из четырех ключевых компонентов. В каждом из них методологический натурализм выполняет определяющую регулятивную функцию:

А. Символические обобщения (Symbolic Generalizations)

• У Куна: Формальные законы и математические формулы, не вызывающие сомнений у сообщества ($F = ma$, $I = U/R$, $ds^2 = g_{\mu\nu}dx^\mu dx^\nu$).
• Роль MN: Натурализм диктует синтаксис этих уравнений. В них принципиально исключены переменные, выражающие свободную волю, трансцендентное вмешательство или целевые причины. Все аргументы функций должны быть материально-операционализируемыми физическими величинами (масса, заряд, координаты, частота, энергия).

Б. Метафизические части парадигмы (Metaphysical Beliefs / Shared Commitments)

• У Куна: Устойчивая вера в определенные онтологические модели (например: «теплота — это кинетическая энергия хаотического движения молекул», «свет состоит из фотонов»). Они определяют допустимые аналогии и допустимые типы причинности.
• Роль MN: Здесь методологический натурализм проявляется максимально явно. Он действует как онтологический цензор:
  • Легитимными признаются только механистические, полевые, стохастические или системно-эмерджентные аналогии.
  • Телеологические («природа стремится к совершенству») или метафизические («орбиты стабильны по воле Творца») модели выбраковываются из дисциплинарной матрицы еще до эмпирической проверки.

В. Ценности (Values)

• У Куна: Общеразделяемые регулятивные идеалы науки: точность предсказаний, простота формул, согласованность теорий, социальная полезность.
• Роль MN: Натурализм задает фундаментальную ценностную установку: «Самодостаточность природной каузальности». Внутри куновского сообщества высшей исследовательской доблестью считается способность объяснить аномалию через естественные механизмы, а апелляция к нематериальным факторам оценивается профессиональным сообществом как потеря квалификации и капитуляция разума.

Г. Образцы решений / Экземпляры (Exemplars)

• У Куна: Классические решенные задачи, на которых учат студентов на физфаках и химфаках (наклонная плоскость Галилея, гармонический осциллятор, периодическая таблица Менделеева).
• Роль MN: Экземпляры формируют натуралистический автоматизм мышления. Будущий ученый, прорешав сотни задач-образцов, усваивает: любая проблема имеет решение в терминах физико-химических взаимодействий. В учебниках просто отсутствуют образцы задач, где ответом выступает трансцендентная инстанция.

2. Функционирование MN на трех фазах динамики науки по Куну

В динамической модели смены парадигм методологический натурализм ведет себя специфическим образом на каждом этапе:

[Нормальная наука] ───> [Аномалии и кризис] ───> [Научная революция]
 (MN как фильтр)        (MN спасает матрицу)     (MN задает рамку смены)

Фаза 1. «Нормальная наука» (MN как фильтр допустимых головоломок)

По Куну, нормальная наука — это «решение головоломок» (puzzle-solving). Ученому гарантировано, что головоломка имеет решение по известным правилам.

• Роль MN: Он очерчивает класс допустимых головоломок. Если феномен не удается смоделировать лабораторно, натуралистическая матрица объявляет это либо частной технической трудностью, либо иллюзией наблюдателя. Феномены, требующие трансцендентных категорий (например, квалиа, околосмертный опыт, смысловая телеология), выталкиваются на периферию как «не имеющие научного смысла».

Фаза 2. Накопление аномалий и кризис

Когда факты упорно противоречат предсказаниям (например, парадокс тонкой настройки Вселенной или невозможность смоделировать спонтанный абиогенез):

• В рамках частной парадигмы возникает кризис доверия к конкретным уравнениям или гипотезам.
• Однако MN блокирует естественный выход: даже при глубоком системном кризисе научное сообщество Куна предпочтет принять заведомо натянутые ad hoc гипотезы (например, бесконечную ненаблюдаемую Мультивселенную), чем поставить под сомнение сам методологический натурализм.

Фаза 3. Научная революция и несоизмеримость

Кун показал, что переход от одной парадигмы к другой — это не накопление фактов, а «смена гештальта».

• Смена парадигм внутри MN: Переход от Аристотеля к Галилею и Декарту был как раз процессом утверждения методологического натурализма. С тех пор все революции Нового времени (от Ньютона к Эйнштейну, от флогистона к кислороду, от фиксизма к дарвинизму) происходили внутри границ MN. Менялось содержание частных дисциплин, но натуралистический каркас оставался нетронутым.
• Радикальная революция: Если бы наука допустила нематериальную каузальность или телеологию, это была бы революция не масштаба смены Ньютона на Эйнштейна, а слом самой дисциплинарной матрицы новоевропейской науки, возвращающий ее к додекартовскому или принципиально новому постнатуралистическому состоянию.

3. Институциональный аспект: MN и научное сообщество

Для Куна решающим фактором является не абстрактная логика, а социология научного сообщества (scientific community):

1. Контроль входа в сообщество: Парадигма поддерживается институтами — защитой диссертаций, рецензированием в журналах (peer-review), грантами и кафедрами. Ученый, отвергающий методологический натурализм, автоматически квалифицируется сообществом как «еретик» или дилетант и маргинализируется (лишается публикаций и финансирования).
2. Несоизмеримость языков: Исследователь, использующий трансцендентные категории, и ученый-натуралист оказываются в ситуации куновской несоизмеримости (incommensurability): они смотрят на одни и те же факты (например, структуру рибосомы), но видят принципиально разные вещи. Для одного это «сложнейшая молекулярная машина, свидетельствующая о замысле», для другого — «продукт слепой химической эволюции, механизм которой мы пока просто не открыли».

Соотношение понятий

Элемент по Куну	Частная научная парадигма	Методологический натурализм (MN)
Уровень действия	Конкретная дисциплина (физика, генетика, химия).	Общедисциплинарный мета-уровень всей науки.
Срок жизни	Исторически ограничен (сменяется революциями раз в 50–200 лет).	Устойчив на протяжении всей эпохи Модерна (XVII–XXI вв.).
Отношение к аномалиям	При накоплении аномалий разрушается и уступает место новой теории.	Выступает фильтром, запрещающим разрешать аномалии через метафизику.
Функция в сообществе	Задает конкретный инструментарий решения локальных задач.	Определяет базовый критерий демаркации: «что вообще имеет право называться наукой».

Пять критериев выбора между соперничающими парадигмами (Кун, 1977)

Когда накапливается кризис, научное сообщество переходит к стадии «экстраординарной науки», выбирая между старой парадигмой и новой кандидатурой. Для этого сопоставления Кун сформулировал 5 общенаучных критериев:

1. Точность (Accuracy)

• Суть: Следствия, выводимые из теории, должны демонстрировать высокое согласие с результатами существующих экспериментов и наблюдений.
• Специфика: Ни одна новая парадигма на старте не объясняет абсолютно все факты точнее старой. Коперниканская система изначально предсказывала положения планет не точнее, чем тщательно доработанная система Птолемея с эпициклами. Точность оценивается в перспективе.

2. Непротиворечивость (Consistency)

• Суть: Теория должна быть внутренне логически когерентной, а также внешне совместимой с другими общепринятыми теориями в смежных областях знания.
• Специфика: При смене парадигмы этот критерий часто нарушается: новая парадигма почти всегда вступает в резкое противоречие со смежными устоявшимися дисциплинами (например, механика Галилея противоречила физике Аристотеля, считавшейся тогда здравым смыслом).

3. Широта охвата (Scope)

• Суть: Следствия теории должны выходить далеко за рамки тех частных наблюдений, законов или подопытных объектов, для объяснения которых она первоначально создавалась.
• Пример: Закон всемирного тяготения Ньютона объяснил не только падение яблок и движение планет Кеплера, но и океанские приливы, поведение комет и форму Земли.

4. Простота (Simplicity)

• Суть: Теория должна упорядочивать и организовывать явления, которые в рамках альтернативных подходов выглядели разрозненными, изолированными или требовали бесконечного нагромождения специальных вспомогательных допущений (ad hoc гипотез).
• Специфика: Коперник убрал громоздкую геоцентрическую сетку эквантов и эпициклов, объяснив попятное движение планет простой кинематической геометрией движения наблюдателя на Земле.

5. Плодотворность (Fruitfulness)

• Суть: Способность открывать новые горизонты исследований, предсказывать качественно новые феномены и генерировать новые задачи-головоломки, о существовании которых раньше не подозревали.
• Специфика: Это наиболее влиятельный критерий по Куну: ученые переходят в новую парадигму не потому, что она уже решила все проблемы, а из веры в ее будущий эвристический потенциал.

Главный парадокс критериев Куна: ценности, а не алгоритмы

Ключевой вывод Куна, вызвавший острую полемику с Карлом Поппером и Имре Лакатосом:

1. Критерии не работают как математический алгоритм. Разные ученые придают разный вес этим критериям. Один исследователь предпочитает простоту новой теории, другой остается со старой из-за ее проверенной временем точности.
2. Несоизмеримость понятий. Сторонники старой и новой парадигм часто используют одни и те же слова в разном смысле (например, «масса» у Ньютона инвариантна, а у Эйнштейна зависит от системы отсчета и скорости). Из-за этого прямая верификация через решающий эксперимент (experimentum crucis) невозможна.
3. Фактор «обращения» (conversion). Принятие новой парадигмы Кун сравнивает со сменой гештальта в гештальт-психологии или религиозным обращением: научное сообщество постепенно принимает новые правила игры, а окончательная победа наступает со сменой поколений (известный афоризм Макса Планка: «Новая научная истина побеждает не тем, что убеждает оппонентов, а тем, что ее оппоненты вымирают, а вырастает новое поколение, усвоившее ее сразу»).