2) Во втором случае мы имеем дело с каким-нибудь одиноким Бором (может быть, даже без предшествующего ему Бальмера), который последовательно разрабатывает H1, Н2, Н3, Н4, но так самокритичен, что публикует только Н4. Затем Н4 подвергается проверке, и данные оказываются подкрепляющими для Н4 - первой (и единственной) опубликованной гипотезы. Тогда теоретик, имеющий дело только с доской и бумагой, оказывается, повидимости, идущим далеко впереди экспериментатора - перед нами период относительной автономии теоретического прогресса.
3) Теперь представим, что все эмпирические данные, о которых шла речь, уже известны в то время, когда выдвигаются H1, H2, Н3 и Н4. Тогда вся эта последовательность теоретических моделей не выступает как прогрессивный сдвиг проблем, и поэтому, хотя все данные подкрепляют его теории, ученый должен работать над новыми гипотезами, чтобы доказать научную значимость своей программы. [188] Так может получиться либо из-за того, что более ранняя исследовательская программа (вызов которой брошен той программой, которая реализуется в последовательности Hi, ..., Н4), уже произвела все эти факты, либо из-за того, что правительство отпустило слишком много денег на эксперименты по коллекционированию спектральных линий и все рабочие лошади науки пашут именно это поле. Правда, второй случай крайне маловероятен, ибо, как сказал бы Каллен, "число ложных фактов, заполоняющих мир, бесконечно превышает число ложных теорий" [189]; в большинстве случаев, когда исследовательская программа вступает в конфликт с известными фактами, теоретики будут видеть причину этого в "экспериментальной технике", считать несовершенными "наблюдательные теории", которые лежат в ее основе, исправлять данные, полученные экспериментаторами, получая таким образом новые факты. [190]
После этого методологического отступления, вернемся снова к программе Бора. Когда была впервые сформулирована ее положительная эвристика, не все направления развития этой программы можно было предвидеть и планировать. Когда появились некоторые неожиданные трещины в остроумных моделях Зоммерфельда (не были получены некоторые предсказанные спектральные линии), Паули предложил глубокую вспомогательную гипотезу ("принцип исключения"), с помощью которой не только были закрыты бреши теории, но придан новый вид периодической системе элементов и предсказаны ранее неизвестные факты.
В мои намерения не входит развернутое изложение того, как развивалась программа Бора. Но тщательный анализ ее истории - поистине золотое дно для методологии: ее изумительно быстрый прогресс - на противоречивых основаниях! - потрясает, ее красота, оригинальность и эмпирический успех ее вспомогательных гипотез, выдвигавшихся блестящими и даже гениальными учеными, беспрецедентны в истории физики. [191] Иногда очередной вариант программы требовал только незначительного усовершенствования (например, замены массы на уменьшающуюся массу). Иногда, однако, для получения очередного варианта требовалась новая утонченная математика (например, математический аппарат, применяемый при решении задач со многими телами) либо новые остроумные физические вспомогательные гипотезы. Добавочная математика или физика черпались либо из наличного знания (например, из теории относительности), либо изобретались заново (например, принцип запрета Паули). В последнем случае имел место "креативный сдвиг" в положительной эвристике.
Но даже эта великая программа подошла к точке, в которой ее эвристическая сила иссякла. Гипотезы ad hoc множились и не сменялись объяснениями, увеличивающими содержание. Например, боровская теория молекулярного (совместного) спектра предсказывала формулу для двухатомных молекул, но эта формула была опровергнута. Приверженцы теории заменили т (2) на т (т+1), это помогло объяснить факты, но было явным приемом ad hoc.
Затем пришла очередь проблемы необъяснимых дублетов в спектре щелочи. Ланде объяснил их в 1924 г., введя ad hoc "релятивистское правило расщепления", Гаудсмит и Уленбек - в 1925 г. с помощью спина электрона. Объяснение Ланде было ad hoc, а объяснение Гаудсмита и Уленбека, кроме того, было еще и несовместимо со специальной теорией относительности; "периферическая скорость" электрона во много раз превышала скорость света, а сам электрон заполнял весь объема атома. [192] Нужна была безумная смелость для такого предположения (Крониг пришел к этой идее раньше, но воздержался от ее публикации, считая гипотезу невероятной и неприемлемой). [193]
188
Это говорит о том, что одинаковые теории и в точности те же данные, если их подвергнуть рациональной реконструкции в различных временных порядках, могут образовывать либо прогрессивный, либо регрессивный сдвиги проблем См. также [93], р. 387.
190
Кстати, маниакальное увлечение сбором данных - и слишком большой точностью - не позволяет сформулировать даже наивные "эмпирические" гипотезы, вроде гипотезы Бальмера. Знай Бальмер о тонкой структуре спектра по Майкельсону, пришел ли бы он к своей формуле? Знай Тихо Браге более точные данные астрономических наблюдений, был ли бы сформулирован эллиптический закон Кеплера? То же самое относится к первой наивной версии универсального закона газов и т. д. Догадка Декарта-Эйлера о многогранниках. скорее всего, никогда не могла бы возникнуть, если бы не нехватка данных; см. [92], р. 298 [русск. перев., с. 117-118].
191
"В период между публикацией великой трилогии Бора 1913 г. и выходом на сцену волновой механики, появилось множество работ, развивающих идеи Бора до уровня грандиозной теории атомных явлений. Это были коллективные усилия, а имена физиков, внесших свой вклад в эту работу, составляют блестящую плеяду: Бор, Бори, Кляйн, Росселенд. Крамере, Паули, Зоммерфельд, Лланк, Эйнштейн, Эпштейн, Дебай, Шварцшильд, Уилсон. . ." ([191], р. 43).