Кіріспе
Ғылыми әдістеме
Дедуктивті номологиялық модель (DN моделі), сонымен қатар Гемпель моделі, Гемпель-Оппенхайм моделі, Поппер-Гемпель моделі немесе жабу заңдары моделі деп аталады, ғылыми түсіндірудің формалды көрінісі болып табылады және «Неге?» деген сұраққа жауап беруге бағытталған. DN моделі ғылыми түсіндіруді дедуктивті құрылым ретінде ұсынады, ондағы алғышарттардың дұрыстығы қорытындының дұрыстығын логикалық түрде қамтамасыз етеді, бұл түсіндірілмек болған құбылыстың дәл болжамына немесе постдикциясына байланысты. Адамның себеп-салдарлық байланысты анықтау, табу және білу қабілетіне қатысты туындаған мәселелерге байланысты, бұл DN моделінің бастапқы тұжырымдамаларында ескерілмеді. Себеп-салдарлық байланыс байқалатын бастапқы жағдайлар мен жалпы заңдардан қызығушылық тудыратын құбылысты шығаруға мүмкіндік беретін алғышарттарды таңдау арқылы шамамен анықталады деп есептелді. Дегенмен, DN моделі себеп-салдарлық тұрғыдан маңызсыз факторларға формалды түрде рұқсат берді. Сонымен қатар, бақылаулар мен заңдардан туындаған қорытындылар кейде абсурдты жауаптарға әкелді. Логикалық эмпиризм 1960 жылдары құлдыраған кезде, DN моделі ғылыми түсіндірудің кемшіліктері бар немесе толық емес моделі ретінде кеңінен танылды. Бірақ ол ғылыми түсіндірудің идеалданған түрі болып қала берді және қазіргі физикаға қолданғанда өте дәл нәтижелер берді. 1980 жылдардың басында DN моделіне жасалған түзету шарттар мен аксиомалардың маңыздылығын ерекше атап көрсетуге баса назар аударды. Гемпельдің индуктивті статистикалық моделімен бірге DN моделі ғылыми түсіндірудің жабу заңдары моделін құрайды, ал сын тұрғысынан қарағанда бұл субсумпция теориясы деп аталады.
The deductive nomological model (DN model) of scientific explanation, also known as Hempel's model, the Hempel–Oppenheim model, the Popper–Hempel model, or the covering law model, is a formal view of scientifically answering questions asking, "Why ? ". The DN model poses scientific explanation as a deductive structure, one where truth of its premises entails truth of its conclusion, hinged on accurate prediction or postdiction of the phenomenon to be explained. Because of problems concerning humans' ability to define, discover, and know causality, this was omitted in initial formulations of the DN model. Causality was thought to be incidentally approximated by realistic selection of premises that derive the phenomenon of interest from observed starting conditions plus general laws. Still, the DN model formally permitted causally irrelevant factors. Also, derivability from observations and laws sometimes yielded absurd answers. When logical empiricism fell out of favor in the 1960s, the DN model was widely seen as a flawed or greatly incomplete model of scientific explanation. Nonetheless, it remained an idealized version of scientific explanation, and one that was rather accurate when applied to modern physics. In the early 1980s, a revision to the DN model emphasized maximal specificity for relevance of the conditions and axioms stated. Together with Hempel's inductive statistical model, the DN model forms scientific explanation's covering law model, which is also termed, from critical angle, subsumption theory.
Нысан
Дедуктивті термині DN моделінің болжамды детерминизмін индуктивті қорытындылардың ықтималдығынан ажыратады. DN моделі ғылыми түсіндірменің көзқарасын ұстанады, оның жеткіліктілік шарттары (CA) – жартылай формальды, бірақ классикалық түрде баяндалған – туындылық (CA1), заңдылық (CA2), эмпирикалық мазмұн (CA3) және шындық (CA4). DN моделінде заң, шартты ұйғарым арқылы A-дан B-ға дейінгі шексіз жалпылауды аксиомалайды – Егер A болса, онда B – және сынауға болатын эмпирикалық мазмұны бар. Заң, тек ғана шын жүйеліліктен ерекшеленеді – мысалы, Джордж әрқашан әмиянында тек 1 долларлық қағаз ақша алып жүреді – қарсы фактілік талаптарды қолдап, осылайша ғылыми теорияның аксиомалық құрылымынан туындайтын шындық болуы керектігін көрсетеді. Түсіндірілуге тиіс құбылыс – түсіндірме – оқиға, заң немесе теория, ал оны түсіндіруге арналған алғышарттар – түсіндірушілер, шын немесе жоғары расталған, кем дегенде бір әмбебап заңды қамтитын және түсіндірмеге алып келетін. Аристотельдік физиканың негізі – Аристотельдік метафизика – осы негізінен биологтың көзқарасын бейнелейді, ол тірі жандардың даусыз мақсаттылығы аясында витализм мен телеологияны формалдады, бұл табиғаттағы ішкі моральдық принцип. Алайда, Коперникшілдіктің пайда болуымен Декарт механикалық философияны енгізді, содан кейін Ньютон заңға сүйенген түсіндірмені қатаң түрде ұсынды, Декарт та, әсіресе Ньютон да табиғи философияда телеологиядан бас тартты. 1740 жылы Дэвид Юм Юмнің айырымын көрсетіп, индукция мәселесін атап өтті және адамдар қажетті немесе жеткілікті себептілік туралы білмейтінін анықтады. 1780 жылға таман, Юмнің радикалдық эмпиризміне қарсылық білдіріп, Иммануил Кант экстремалды рационализмді – Декарт немесе Спиноза сияқты – атап өтті және орта жолды іздеді. Әлемдегі тәжірибені зат, кеңістік және уақытқа реттеу үшін сананы енгізген Кант сананы тәжірибенің себептік шоқжұлдызының бөлігі ретінде орналастырды және осылайша Ньютонның қозғалыс теориясын жалпыға бірдей дұрыс деп тапты, бірақ заттардың өзіндік табиғатын білу мүмкін емес. және неміс идеализмін бастады. Огюст Конт индукция мәселесін маңызды емес деп тапты, өйткені санамалық индукция эмпиризмге негізделген, ал ғылымның мәні метафизикалық шындық емес. Конт адамзат білімінің теологиялықтан метафизикалыққа, ғылымиға – соңғы сатыға – дамығанын анықтады, теология мен метафизиканы жауапсыз сұрақтар қойып, жауаптарды тексеруге болмайтынын айтты. 1830 жылдары Конт позитивизмді – ғылымның алғашқы заманауи философиясын және бір мезгілде саяси философияны – байқауға болмайтын нәрселер туралы болжамдарды қабылдамай, себептерді іздеуді қабылдамай түсіндірді. Позитивизм бақылауларды болжайды, болжауларды растайды және заңды айтады, содан кейін адам қоғамының игілігі үшін қолданылады. XIX ғасырдың соңынан бастап XX ғасырдың басына дейін позитивизмнің ықпалы бүкіл әлемге тарады. 1945 жылы Екінші дүниежүзілік соғыс аяқталғанда Ұлттық социализм жеңілгеннен кейін логикалық позитивизм жеңілірек нұсқаға, логикалық эмпиризмге ауысты. 1965 жылға дейін созылған қозғалыстың барлық нұсқалары неопозитивизм болып табылады, олар верификацияционизмді іздейді. Неопозитивистер ғылым философиясының философиялық тармағының пайда болуына жетекшілік етті, мұндай сұрақтар мен ғылыми теория мен білімнің аспектілерін зерттеді. Неопозитивистер ғылыми антиреализмді инструментализм ретінде ұстады, ғылыми теорияны байқауларды және олардың барысын болжау құралы ретінде ұстады, ал табиғаттың байқауға болмайтын аспектілері туралы мәлімдемелер оның байқауға болатын аспектілерінің эллипстік немесе метафоралық болып табылады. DN моделі өзінің ең егжей-тегжейлі, ықпалды мәлімдемесін Карл Г. Гемпель 1942 жылы "Тарихтағы жалпы заңдардың функциясы" деген мақаласында алдымен, ал Пауль Оппенхайммен 1948 жылы "Түсіндірме логикасындағы зерттеулер" деген мақаласында нақтырақ берді. Логикалық эмпирицизмнің жетекшісі Гемпель адамдар сезімдік оқиғалардың тізбесін, себеп пен салдарды емес, статистикалық заңдарды басқа статистикалық заңдардан тудыруды дедуктивті статистикалық модельге (DS моделі) бағындырады деген Хьюмдік эмпирицистік көзқарасты қабылдады. Георг Хенрик фон Райт, тағы бір сыншы, тоталитетті қосалқылау теориясын атады.
Құлдырау
Неопозитивизмнің негізгі қағидаларының күйреуіне байланысты, 1965 жылы Хемпель верификациянизмнен бас тартып, неопозитивизмнің аяқталуын хабарлады. 1930 жылдан бастап Карл Поппер позитивизмді сынады, алайда парадоксальды түрде Попперді көбінесе позитивист деп жаңылыстырды. Тіпті Поппердің 1934 жылғы кітабы да DN моделін қабылдады, бұл модель ғылым философтары зерттеген физика ғылымының үлгісі болып қала бергенше ғылыми түсіндірменің моделі ретінде кеңінен қабылданды. Сонымен қатар, биохимия мен жасуша биологиясы пайда болды және ядродан өзге жасуша органеллаларының бар екенін дәлелдеді. 1930 жылдардың соңында қолға алынған молекулалық биология зерттеу бағдарламасы 1960 жылдардың басында генетикалық кодты жарып, кейіннен жасуша биологиясымен бірігіп, жасуша және молекулалық биологияға айналды. Оның жаңалықтары мен ашылулары DN моделіне қарсы шығып, заңдарға сәйкес түсіндірме іздеудің орнына себептік механизмдерді табуға бағытталды. Биология ғылымның жаңа үлгісіне айналды, ал арнайы ғылымдар енді физиканың арқасында жалпыға бірдей заңдардың болмауы себепті кемшілік деп есептелмейтін болды. Джеймс Фетцермен бірге CA3 эмпирикалық мазмұнын CA3-тің қатаң максималды спецификалықтығымен алмастыруға көмектесті. Салмон себептік-механикалық түсіндірмені ұсынды, бірақ оның қалай жүзеге асырылатынын нақтыламады, бірақ философтардың оған деген қызығушылығын қайта жақтандырды. Сонымен аталатын табиғи заңдар – адамдардың байқауларының тұжырымдамалары, демек, эпистемологиялық – адам біліміне қатысты, эпистемикалық. Себептік механизмдер мен құрылымдар, болжам бойынша, санадан тәуелсіз түрде бар немесе болар еді, сондықтан олар онтологиялық, онтикалық болып табылады. Эпистемикалықты онтикалықпен шатастыру – мысалы, табиғи заңды себептік механизмге сілтеме ретінде қарастыру, байқалмаған өтулер кезінде құрылымдарды реалистік тұрғыдан іздеу немесе әрқашан өзгермейтін заңдылықтар болуы – санаттық қателікке алып келуі мүмкін. Онтикалық міндеттемелерден, соның ішінде себептіліктен бас тарту арқылы DN моделі теорияның заңдарын, яғни, неғұрлым негізгі теорияның заңдарына бағынуға мүмкіндік береді. Жоғары теорияның заңдары DN моделінде төменгі теорияның заңдарымен түсіндіріледі. Бұл абсолютті уақытқа қарамастан, абсолютті кеңістікті тікелей тартымды күш арқылы бірден кесіп өтетін себептік механизм арқылы жүзеге асырылады. Қамтушы заң моделі неопозитивизмнің эмпирикалық ғылым туралы көзқарасын көрсетеді, бұл көзқарас ғылымның біртұтастығын түсіндіреді немесе болжайды, оған сәйкес барлық эмпирикалық ғылымдар немесе негізгі ғылымдар – яғни, негізгі физика – немесе арнайы ғылымдар, мысалы, астрофизика, химия, биология, геология, психология, экономика және т.б. болып табылады. Барлық арнайы ғылымдар қамтушы заң моделі арқылы байланысады. Шекаралық шарттарды белгілеп, байланыс заңдарын ұсына отырып, кез келген арнайы заң төменгі арнайы заңға дейін тоғыстырылады, нәтижесінде теориялық, бірақ көбінесе практикалық емес, негізгі ғылымға дейін тоғыстырылады.
Кемшіліктері
DN моделі бойынша, егер біреу «Неге бұл көлеңке 6 метрлік?» деп сұраса, екіншісі «Себебі бұл флагшток 15 фут биіктікте, Күн x бұрышта орналасқан және электромагнетизм заңдарына сәйкес» деп жауап бере алады. DN моделі себептік түсіндірменің қажетті шартын ұсынады, бірақ себептік түсіндірменің жеткілікті шарты емес, себебі жалпылама заңдылықтар жалған байланыстарды немесе қарапайым корреляцияларды қамтуы мүмкін, мысалы, Z әрқашан Y-ден кейін келеді, бірақ Z, Y-дің нәтижесі емес, оның орнына Y, ал содан кейін Z, X-тің әсері ретінде пайда болады. (Ықтималдық стандартты түрде 0 (0%)-ден 1 (100%) аралығында өзгереді.) Статистиканы қолданып, оқиғалар арасындағы байланыстарды іздейтін қолданбалы ғылым – эпидемиология, себеп-салдарлық байланысты көрсетуге мүмкін емес, бірақ темекі шегушілерде темекі тартпайтын, әйтпесе ұқсас адамдарға қарағанда өкпе қатерлі ісігінің көрінісі жоғары екені үнемі анықталды, бірақ темекі шегушілердің өкпе қатерлі ісігіне шалдығу үлесі шамалы. Теміртартпайтын адамдармен салыстырғанда, темекі шегушілер тобы өкпе қатерлі ісігіне 20 еседен астам тәуекелге ұшырайды, ал негізгі зерттеулермен бірлесіп, темекі шегудің өкпе қатерлі ісігінің ғылыми тұрғыдан түсіндірілген себебі екендігіне консенсусқа келді, темекі шегу болмаған жағдайда пайда болмас еді деген кейбір жағдайлардың жауапкері.
Қаптау іс-әрекеті
Заңға ұқсас түсіндірме арқылы фундаментальды физика – көбінесе фундаментальды ғылым ретінде қабылданады – теориялар арасындағы қатынас пен теорияны азайту арқылы дамыды, осылайша эксперименттік парадокстарды үлкен тарихи жетістікке дейін шешіп, қамту заңы моделіне ұқсайды. 20-шы ғасырдың басында Эрнст Мах және Вильгельм Оствальд Людвиг Болцманның термодинамиканы статистикалық механикаға азайтуына қарсылық көрсетті, соның ішінде Бойль заңын, өйткені ол газдың кинетикалық теориясына негізделген, ал ол материяның атомдық/молекулалық теориясына байланысты. Бұл тіпті Болцманның ойына да келмеген. 1905 жылы статистикалық механика арқылы Альберт Эйнштейн 1827 жылы ботаник Роберт Браун баяндағаннан бері түсіндірілмеген Браун қозғалысы құбылысын болжады. Осыған дейін белгілі физикалық құбылыстардың барлығы гравитациялық немесе электромагниттік болды, олардың екі теориясы да үйлесімсіз болды. Дегенмен, барлық физикалық құбылыстардың бастауы ретінде эфирге сенім бірауызды болды. Эксперименттік парадокстарда физиктер эфирдің гипотетикалық қасиеттерін өзгертіп отырды. 1905 жылы Эйнштейн жарық беруші эфирді пайдасыз гипотеза деп танып, барлық инерциялық есептесу жүйелерін біріктіріп, арнайы салыстырмалылық принципін жариялады, ол эфирді жою арқылы кеңістік пен уақытты салыстырмалы құбылыстарға айналдырды, олардың салыстырмалылығы электродинамиканы Ньютонның салыстырмалылық принципімен үйлестірді. Бастапқыда эпистемиялық немесе инструменталды болған бұл принцип онтологиялық немесе реалистік ретінде түсіндірілді, яғни себептік-механикалық түсіндірме, және принцип Ньютонның гравитациясын жоққа шығарып, теорияға айналды. 1919 жылы болжамды сәттілікпен жалпы салыстырмалылық теориясы Ньютонның теориясын құлатты, бұл ғылымдағы көптеген адамдар қарсылық көрсеткен, бірақ 1930 жылға қарай орындалған революция. 1925 жылы Вернер Гейзенберг және Эрвин Шредингер кванттық механиканы (КМ) жеке-жеке формалдастырды. Түсіндірулері қарама-қайшы болса да, екі теория да бірдей болжамдар жасады. Осыдан Дирак электронның антибөлшегін түсіндіріп, болжады, ол көп ұзамай табылды және позитрон деп аталды, бірақ QED жоғары энергияда электродинамиканы қамти алмады. 1941 жылы Ричард Фейнман КМ-нің жол интегралды формализмін енгізді, егер оны себептік-механикалық модель ретінде қарастырса, Гейзенбергтің матрицалық формализмімен және Шредингердің толқындық формализмімен қақтығысады. Содан кейін, QED-де жұмыс істеп, Фейнман өрістерсіз бөлшектерді модельдеуге және вакуумды шын мәнінде бос деп табуға тырысты. Бірақ бұл – өрістің әсері, Фейнман сәтсіз болды. 1947 жылы Фримен Дайсон, Ричард Фейнман, Джулиан Швингер және Син Итиро Томонага жиналып, көп ұзамай қайта нормалауды енгізді, бұл химияны, оптиканы және статистикалық механиканы қамтитын QED-ті физиканың ең дәйекті теориясына айналдыратын процедура. Осылайша QED физиктердің жалпы қабылдауына ие болды және эфирді талап етті. 1947 жылы Уиллис Лэмб электрон орбиталдарының күтілмеген қозғалысын тапты, өйткені вакуум шын мәнінде бос емес. Дегенмен, бос кеңістік тартымды болды, ол эфирді тұжырымдамалық тұрғыдан жойды, ал физика онысыз жалғасты, оны вакуум деп атады, ол – өзінің мәнінде – жоқ. Жалпы ғылым философтары көбінесе эфирдің ойдан шығарылған екенін, «1905 жылдан бері ғылыми тарихтың қоқыс шелегіне тасталған» деп санайды. Эйнштейн эфирдің жоқ екендігіне қатысты бейтарап болды, ал қозғалысты түсіндіру үшін жалпы салыстырмалылық теориясында эфирге қайта оралды. Дегенмен, салыстырмалылық теориясына қарсылық эфирдің бұрынғы теорияларымен байланысты болды, оның сөзі мен тұжырымдамасы тыйым салынды. Бірақ Эйнштейннің эфиріне де қарсылық болды, оның негізінде аңыздық немесе сұйық ортасы жоқ абстрактілі геометриялық қатынастар жатқан. 1970 жылға қарай QED әлсіз ядролық өріспен бірге электроәлсіз теорияға (ЭӘТ) қысқартылды, ал күшті ядролық өріс кванттық хромодинамика (QCD) ретінде модельденді. Бұл шын мәнінде фундаментальды емес. QCD бөлшектері күнделікті әлемде жоқ деп есептелгендіктен, Хиггс өрісінің конденсациясы ретінде модельденген Хиггс бөлшегінің расталуы эфирді растайды, бөлшектер – тараған энергияның түрленген формалары, бөлшектердің үлкен жылдамдықпен соқтығысқанда энергияның массаға айналуын қалай сезінетіні, ауыр бөлшектерді тудырады, дегенмен физиктердің сөзі шатастыру тудырады. «Метафизикалық зерттеулердің қазіргі заманғы ортасы» ретінде QFT бөлшектерді жеке-жеке емес, бірақ өрістердің қоздыру режимдері ретінде қарастырады, бұл барлық физикалық құбылыстарды бұрыннан күтілгендей, неғұрлым негізгі себептік шындық ретінде біріктіреді. Табиғаттың тереңірек аспектілері, әлі белгісіз, кез келген өріс теориясынан тыс қалуы мүмкін, тіпті Исаак Ньютоннан да Ньютондық. Қазіргі уақытта көптеген теориялық физиктер төрт белгілі фундаментальды өзара әрекеттесулердің суперстрингалық теорияға дейін азаятынын болжайды, осылайша атомдар мен молекулалар, ахыр соңында, математикалық, геометриялық формаларды сақтайтын энергия тербелістері болып табылады. Кейбіреулері себептік байланыс тұжырымы ғылыми түсіндірменің түсініктілігін арттырады және осылайша халық ғылымының кілті болып табылады, бірақ ғылыми түсіндірменің дәлдігінен айырылып, ғылым жетілген сайын жойылады деген қорытындыға келді. Тіпті эпидемиология да себептік болжамдармен байланысты қиындықтарды ескеретіндей жетіліп келеді.