Методы научной индукции разрабатываются на основе общего учения об индуктивных умозаключе-ниях. Она может быть полной и неполной во всех разновидностях последней. Но научная индукция направлена на изучение взаимосвязанных явлений и, прежде всего на установление причинных зави-симостей. Кроме того, научная индукция, как правило, отличается методическим, целенаправленным характером осуществления. Материал, подлежащий обобщению, предварительно изучается, если не-обходимо, то ставятся эксперименты, чтобы проверить какие-то первоначальные предположения.
В отличие от дедуктивных умозаключений правомерность индукции в качестве одного из возмож-ных методов развития науки в прошлом вызывала споры. В ее становлении и признании, в разработ-ке методов научной индукции выдающаяся роль принадлежит английскому философу Ф. Бэкону (1561-1626 гг.). В своем незавершенном труде "Новый органон" (в противовес сборнику логических трактатов Аристотеля под названием "Органон") он провозглашает широкую программу обновления научного знания. Призывает отбросить всякие авторитеты, покончить с догматическим преклонени-ем перед стариной. "Настоящие древние - это мы. Древность - это юность нашего мира!" - говорит мыслитель, подчеркивая этим, что цивилизация последующего времени старше той, что зародилась когда-то; она вбирает в себя прежние достижения и добавляет к ним новые. Она поэтому должна быть мудрее. Бездумное преклонение перед старыми авторитетами, учит мыслитель, только вредит знанию. Мы должны непрерывно пополнять свои познания на основе систематического эксперимен-тирования и опытных обобщений. Ф. Бэконом было задумано множество остроумных эксперимен-тов для изучения самых разных явлений. Он много и плодотворно трудился над разработкой методов повышения достоверности индуктивных умозаключений. После него крупный вклад в систематиза-цию и развитие методов научной индукции внес Д.Милль (1806-1873 гг.). Надо сказать, Милль во-обще считал индукцию единственным надежным источником знания, его основой и первоначалом. Поэтому его называют всеиндуктивистом. Тем не менее, его фундаментальный труд "Система логи-ки силлогистической и индуктивной" представляет собой единственный в своем роде свод знаний об индукции.
Метод сходства. Этот метод больше всего похож на обычную индукцию. Отличие связано с тем, что с помощью этого метода устанавливается причинная зависимость. В обычной индукции показывает-ся связь двух признаков (скажем, "быть сплавом" и "быть теплопроводным"). А в методе сходства вместо таких признаков рассматриваются какие-либо явления, действия или события, предположи-тельно связанные отношением причинности. И остальные методы научной индукции, поскольку с их помощью тоже устанавливаются причинно-следственные зависимости, точно так же вместо призна-ков рассматривают действия. На основе метода сходства, таким образом, показывается, что одно и то же явление a, в каких бы разных обстоятельствах и в каких бы неодинаковых проявлениях оно ни выступало, во всех наблюдаемых случаях сопровождается явлением A. Эти результаты суммируют-ся в виде вывода о том, что A есть причина a; в принципе может, конечно, быть и так, что этим мето-дом выявляются следствия, порождаемые a. Вывод, как и в обычной индукции, вероятностный (за исключением случаев, когда индукция по методу сходства полная).
Учение о движении как причине тепла довольно убедительно подтверждается индукцией по методу сходства (хотя не только ею). Надо только перебрать как можно больше явлений, где встречается те-пло:
Огонь несет тепло.
Свет несет тепло.
Дым несет тепло.
Трение несет тепло.
Удар несет тепло.
Вулканы несут тепло.
Животные организмы несут тепло.
Разлагающиеся растения несут тепло.
Все перечисленные явления содержат в себе движение.
Вывод: движение несет тепло.
Ф. Бэкон, который настойчиво и целеустремленно применял индукцию для обоснования приведенно-го вывода, привлекает для этого гораздо больше явлений. Тем не менее, он указывал, что оконча-тельное доказательство таким путем еще не достигается, и подкреплял свое учение о теплоте также и другими соображениями, в частности другими методами научной индукции.
Метод различия представляет собой более сложный познавательный прием, чем метод сходства. По-мимо наблюдения случаев, когда среди изучаемых явлений появляется то, что мы исследуем, вместе со своей (предполагаемой) причиной, здесь сверх того требуется еще и перебрать такие случаи, когда объект внимания отсутствовал и при этом не было также и того, что по предположению должно было бы этот объект вызывать. По методу различия очень часто испытывают на животных новые лекарст-венные препараты. Как известно, при этом помимо тех животных, которым вводится препарат, па-раллельно наблюдают контрольную группу, которую содержат в сходных условиях во всем, кроме дачи испытываемого препарата. Система посылок при этом методе распадается на две части. Одна, как и при методе сходства, констатирует, что у подопытных животных после приема препарата на-блюдаются такие-то и такие-то явления. Другая добавляет, что там, где препарат не вводился, этого явления не было.
У американского писателя С. Льюиса в его книге "Эроусмит" приводится такой любопытный эпизод. На одном из маленьких островов вспыхнула эпидемия чумы. Туда отправилась группа врачей с но-вой, созданной ими вакциной против этой опасной болезни. По прибытии на место между ними, од-нако, возник спор о порядке применения привезенного лекарства. Одни предлагали давать его всем больным без исключения. Другие же находили такой образ действия нерациональным: средство про-тив чумы новое, поэтому поначалу не было ясно, пригодно ли оно вообще в массовом масштабе; и так как эпидемии рано или поздно останавливаются сами собой, то значит после завершения борьбы с ней так и не выяснится, есть ли вообще эффект от применения вакцины. Отсюда возникло мнение, что надо давать ее только половине больных, и тогда из сравнения выяснится, каково действие ново-го средства против чумы.
Мы не станем, конечно, заниматься здесь трудными вопросами медицинской этики: что важнее, до-вести изучение лекарства до конца, выявить, пользуясь эпидемией, все его возможности или же пе-ред лицом страшной беды пустить ее в дело, хотя бы только ради поддержания у больных надежды. Мы можем здесь обсуждать только логическую сторону данного эпизода: предполагаемая проверка вакцины представляет собой как раз один из наглядных примеров индукции по методу различия.
Метод различия доказательнее предыдущего. Его суммарный довод в пользу вывода звучит сильнее: во всех наблюдаемых случаях, когда появлялось A, то одновременно появлялось и a, и когда A не было, то не было и a. Можно было бы показать, пользуясь методами символической логики, что на основании такого довода полная индукция доказала бы не просто причинную связь между a и A, а взаимно-однозначную зависимость их: там, где есть a, там обязательно есть A и наоборот.
Метод сопутствующих изменений можно применять тогда, когда интенсивность причинного воздей-ствия может плавно или скачками изменяться и при этом также изменяется и интенсивность вызван-ного им следствия. Когда нам заранее неизвестно, что является причиной данного явления a, но ус-тановлено, что его изменение коррелируется с изменениями другого явления A, то отсюда можно сделать довольно уверенный вывод о том, что одно порождает другое. Даже то простое наблюдение, что Солнце нагревает камни, могло быть получено людьми еще в очень архаичные времена, ведь чем ярче светит Солнце, тем горячее камни.
Методом сопутствующих изменений Ф. Бэкон предлагал проверить наличие тяготения у Земли. Если Земля обладает свойством, родственным магниту, рассуждал он, то тогда сила этого свойства должна угасать на удалении от земного центра и усиливаться при приближении к нему. Ф. Бэкон разработал специальный эксперимент, в котором с помощью двух часов можно было бы осуществить проверку выдвинутой им гипотезы. Согласно его замыслу надо было взять двое часов: одни пружинные, ход которых не зависит от силы тяготения, и другие гиревые, скорость хода которых, естественно, опре-деляется действием сил тяжести. Если их сначала синхронизировать на вершине высокой горы, а за-тем опустить в глубокую шахту, то тогда благодаря возросшему внизу весу гирь обнаружится раз-ность хода двух часов. И чем больше будет разница по высоте, тем больше должна быть разница в скорости хода. Эксперимент, правда, не был осуществлен, а впоследствии работы Ньютона сделали его излишним, но это ничего не меняет в сути эксперимента. В принципе при тщательном подходе он вполне может подтвердить наличие земного тяготения. Вывод из него обосновывается по методу со-путствующих изменений.
Набор посылок индукции через сопутствующие изменения фиксирует одно и то же явление a в раз-ных условиях, точнее, при различной интенсивности изучаемого явления и его предполагаемой при-чины A. Вывод отмечает согласованность их изменений, что позволяет предполагать, что одно по-рождается другим.
Применяя индукцию по методу сопутствующих изменений, следует помнить, что, строго говоря, она надежно и достоверно доказывает лишь наличие корреляции между a и A. Но причиной иногда бы-вает не явление A, а только его какая-то составная часть. Или может быть так, что оба коррелирую-щих явления порождаются действием какого-то третьего явления, которое оказывается причиной обоих. Однако в любом случае метод сопутствующих изменений существенно облегчает поиск при-чины и часто прямо указывает на нее.
Метод остатков составляет очень сложный познавательный прием. И применяется он тоже лишь при изучении сложных комплексных образований, в которых сплетаются несколько более или менее од-нородных явлений со своими причинными связями. Метод позволяет вычленить из всего сложного комплекса одну искомую причину. В его осуществлении есть некоторое сходство с разделительно-категорическими умозаключениями, когда последовательно отбрасываются лишние или уже изучен-ные альтернативы.
В отличие от обычной индукции здесь изучаемое явление a берется не изолированно; оно выступает вместе с другими явлениями b, c, d, от которых оно в силу тех или иных обстоятельств не отделяется. И возможных причин тоже несколько: наряду с A также B, C, D. В процессе исследования либо вы-ясняется, что B, C, D являются причинами соответственно b, c, d, и тогда для a остается признать причиной A. Либо просто показывается, что из всей совокупности действующих причин B, C, D не имеют к a никакого отношения, и делается тот же вывод, что и в первом случае.
С помощью индукции по методу остатков русский врач Н.И. Лунин открыл витамины. До него счи-талось, что все питательные вещества подразделяются на три категории: белки, жиры, углеводы. Н.И. Лунин решил проверить истинность этого положения. Для этого он стал давать подопытным белым мышам все три питательных компонента в очищенном виде. Оказалось, что такой рацион для животных недостаточен. Они стали чахнуть, а затем погибли. Поскольку в их корме содержались все три известных тогда науке вида питательных веществ, то значит можно было исключить их недоста-ток в организме в качестве возможной причины такого исхода опыта. Оставалось предположить, что существует еще одна разновидность питательных веществ, недостаток которых и привел к гибели животных. Позднее существование таких веществ подтвердилось, они получили название витами-нов.
Метод остатков редко можно осуществить на основе одних лишь наблюдений. Как правило, для та-кой индукции требуются тщательные сопоставления, экспериментальные проверки, специальные расчеты.
Каждый из методов научной индукции не обладает абсолютной доказательной силой. Тем не менее, в сочетании с другими научными приемами и правилами степень достоверности их результатов мо-жет повышаться неограниченно. Любая истина, каким бы путем она ни была получена, не гаранти-рована от критического пересмотра в последующем. Результаты научной индукции не составляют тут исключения. Поэтому, в конечном счете, методы научной индукции плодотворны, доказательны и на своем месте незаменимы.