Поняття гіпотези і її структура

Гіпотезою називається спосіб мислення, котрий полягає в побудові припущення про те, що таке досліджуване явище, та в доведенні цього припущення.

Термін "гіпотеза" уживається з подвійним значенням. Під гіпотезою розуміють і саме припущення, котре пояснює спостережуване явище, і спосіб мислення в цілому, який вклю­чає висування припущення, його розпиток і доведення. Гіпо­теза є метод пізнання предметів і явищ навколишнього світу.

Гіпотеза створюється для того, щоб дати пояснення ще не поясненим явищам, фактам, подіям. Пізнання будь-якого явища в дійсності, як відомо, розпочинають із збирання і на­громадження окремих фактів, що відносяться до цього яви­ща. Фактів, наявних на початку пізнання явища, завжди не­достатньо, щоб повністю й відразу пояснити це явище, дати достовірний висновок про те, що воно таке, які причини його виникнення, закони розвитку тощо. Тому пізнання явищ і подій зовнішнього світу відбувається у формі гіпотези: не очікуючи, доки накопичаться факти для кінцевого, достовір­ного висновку про характер і причину досліджуваного яви­ща, роблять на початку здогадне пояснення спостережувано­го явища, а потім цей здогад розвивають і доводять.

Гіпотеза — це форма розвитку наших знань. Мислення людини не знає інших способів логічного опрацювання емпі­ричного матеріалу і проникнення в сутність речей, окрім гіпо­тези. Побудова гіпотез у науці дає змогу переходити від окре­мих фактів, що стосуються явищ, до пізнання закону розвит­ку цього явища.

Побудова гіпотез — необхідний шлях до створення на­укової теорії. Всяка наукова теорія висловлюється спочатку як гіпотеза. Науково доведена і підтверджена на практиці гіпотеза стає науковою теорією.

Логічна структура гіпотези складна. Гіпотеза не зво­диться до якогось одного судження чи умовиводу. Вона — система суджень, понять і умовиводів. Якесь одне окремо взяте судження або умовивід ще не складає гіпотези.

Гіпотеза може складатися одночасно із різних видів умо­виводів індукції, аналогії і дедукції. Наприклад, судження-припущення може бути висловлене за аналогією чи індук­цією, а потім розвинуте й доведене у формі дедукції. Але припущення в гіпотезі може бути висунуте не тільки у формі індукції чи аналогії, воно висловлюється часто дедуктивно, а доводиться потім у формі індукції або дедукції тощо.

Гіпотеза — процес розвитку думки. Процес мислення в гіпотезі має певні стадії. Розрізняють дві такі стадії побудо­ви і доведення гіпотези: 1) висування гіпотези і 2) доведен­ня гіпотези. Дехто виділяє в гіпотезі не дві, а три, чотири чи п'ять стадій: 1) вивчення обставин досліджуваного явища (збирання фактів), 2) формування гіпотези, 3) виведення з гіпотези наслідків (розвиток гіпотези), 4) перевірка цих наслідків на практиці і 5) висновок про істинність або хибність висунутої гіпотези.

Висування гіпотези. Гіпотеза будується не на голому місці. Щоб її висунути, необхідно мати певну сукупність фактів, що відносяться до спостережуваного явища, котрі б обґрунтову­вали ймовірність якогось припущення, пояснювали ймовір­ність невідомого. Тому побудова гіпотези завжди пов'язана зі збиранням фактів, які мають відношення до того явища, котре ми пояснюємо. На підставі зібраних фактів висловлю­ється припущення про те, що таке досліджуване явище, тобто формулюється гіпотеза. Припущення в гіпотезі в логічному відношенні є судження (або система суджень)- Його вислов­люють унаслідок логічного опрацювання зібраних фактів.

Факти, на підставі яких висувається гіпотеза, можуть бути логічно осмислені у формі аналогії, індукції чи дедукції. В одних випадках гіпотезу висувають за аналогією, в інших — вони є висновком індуктивного чи дедуктивного умовиводу. Наприклад, гіпотеза про існування життя на Марсі висунута за аналогією. На підставі схожості Марса і Землі в одних ознаках, а саме в тому, що Марс і Земля є планетами сонячної системи, що обидві вони обертаються навколо Сонця, мають атмосферу, воду, зміну пір року, дня й ночі і т. д., зроблено припущення про схожість цих планет і в інших ознаках, а саме, що на Марсі, як і на Землі, існує життя. Гіпотеза Лавер'є про існування планети Нептун була висунута шляхом де­дукції.

Висування припущення, тобто формулювання гіпотези, становить основний зміст гіпотези.

Припущення — головний елемент будь-якої гіпотези. Припущення є відповіддю на поставлене питання про сутність, причину, зв'язки спостережуваного явища. Припущення містить те знання, до якого доходять унаслідок узагальнення фактів. Припущення — та серцевина гіпотези, навколо якої відбувається вся пізнавальна і практична діяльність. Припу­щення в гіпотезі — це, з одного боку, підсумок попереднього пізнання, те головне, до чого доходять унаслідок спостере­ження й узагальнення фактів; з другого боку — це відправ­ний пункт подальшого вивчення явища, визначення напрям­ку, яким мас відбуватися все дослідження. Гіпотеза дає змогу не тільки пояснити наявні факти, а й виявити нові, на котрі не була б звернута увага, коли не була б висунута ця гіпотеза.

Доведення гіпотези. Висунута гіпотеза має бути доведе­ною. Доказ гіпотези здійснюється так. Припускаючи вису­нуту гіпотезу істинною, із неї дедуктивним методом виво­дять ряд наслідків (фактів), котрі мають існувати, якщо існує гадана причина, а потім ці наслідки перевіряють на прак­тиці. Якщо наслідки відповідають дійсності, підтверджують­ся практикою, то це свідчить про те, що ця гіпотеза є правиль­ною. Якщо ж наслідки, логічно виведені з гіпотези, не відпо­відають дійсності, нашим дослідом не підтверджені, то це означає, що висунута гіпотеза хибна.

Логічний процес виведення наслідків із висунутого при­пущення та обґрунтування істинності або хибності гіпотези відбувається досить часто у формі умовно-категоричного си­логізму. Із гаданої причини А виводять наслідок В. Логічно це виражається в такому судженні:

"Якщо є А, то є В". Потім наслідок В перевіряють на прак­тиці, чи дійсно він існує. Якщо наслідок В насправді не існує й існувати не може, то за правилами умовно-категоричного силогізму від відсутності наслідку доходять висновку про те, що й гадана причина А також на існує, тобто до ймовірного висновку про хибність висунутої гіпотези.

Приклад. У справі про вбивство П. на місці події було виявлено сліди автомобіля «Москвич» і краплі крові у вигляді трьох паралельних ланцюжків, котрі пролягли на відстані 150 м від місця виявлення трупа. Під час огляду трупа виявилося, що П. убитий пострілом у праву скроню. Виникло припущення, що П. убитий в автомобілі "Москвич", а потім викинутий на дорогу. Незабаром органами міліції було виявлено автомобіль "Москвич", на лівих двер­цятах і на дні корпусу якого були виявлені сліди крові. Власник автомобіля пояснив, що виявлені сліди крові належать його дру­жині, яку він нібито бив у автомобілі. Необхідно було перевірити це пояснення. Логічно це відбувалося так. Із висунутого власни­ком автомобіля "Москвич" пояснення було виведено наслідок, а саме: "Якщо сліди крові, виявлені в автомобілі "Москвич", нале­жать дружині власника цього автомобіля, то група крові має збіга­тися з групою крові слідів, виявлених в автомобілі". Потім цей наслідок було перевірено. Виявилося, що група крові дружини влас­ника автомобіля не збігається з групою крові, виявленої в авто­мобілі. На цій підставі за формою заперечного модусу умовно-кате­горичного силогізму було зроблено висновок про неправдивість по­яснення, даного власником автомобіля.

Перевірка гіпотези відбувається завжди шляхом підтвер­дження наслідків, виведених із цієї гіпотези. Критерієм істинності гіпотези є практика. Гіпотеза народжується практикою, і тільки практика розв'язує питання про те, істинна гіпотеза чи хибна. Гіпотеза стає достовірною теорією, коли наслідки, виведені з неї, підтверджуються практикою. Пере­вірка гіпотези на практиці, перетворення гіпотези в достові­рну теорію є процес складний і довготривалий. Тому доведен­ня істинності гіпотези не можна зводити до якоїсь одноакт­ної логічної дії.

Перевіряючи гіпотезу, використовують різні логічні фор­ми. Досить часто перевірка гіпотези відбувається за схемою умовно-категоричного силогізму. Особливо широко умовно-категоричний силогізм використовується тоді, коли мають справу з умовно-виділяючими судженнями. У таких випад­ках наявність у дійсності всього лише одного наслідку, виве­деного з гіпотези, достатня для визнання цієї гіпотези істин­ною. Але умовно-категоричний силогізм не є єдиним логіч­ним засобом перевірки гіпотези. Окрім умовно-категорич­них умовиводів використовуються також категоричний си­логізм, розподільні умовиводи та інші логічні форми".

Види гіпотез

Гіпотеза може пояснити або явище (подію) в цілому, або якийсь окремий бік явища, одну його властивість, один зв'я­зок. Тому розрізняють гіпотези загальні й часткові.

Загальна гіпотеза — це припущення, котре пояснює при­чину явища або групи явищ у цілому.

Часткова гіпотеза — припущення, яке пояснює якийсь окремий бік чи окрему властивість явища чи події.

Так, гіпотеза про походження гір — це загальна гіпотеза, а гіпотеза про походження якоїсь однієї гори — часткова гіпотеза. У судовому дослідженні припущення про злочин у цілому є загальною гіпотезою, а припущення, що пояснює ок­ремий бік злочину, наприклад, припущення про мотив злочи­ну, про шлях проникнення злочинця до приміщення, про спосіб скоєння злочину тощо є частковою гіпотезою.

Поділ гіпотез на загальні й часткові мас сенс, коли ми співвідносимо одну гіпотезу з другою. Цей поділ не є абсо­лютним, гіпотеза може бути частковою стосовно однієї і за­гальною стосовно інших гіпотез.

Окрім загальних і часткових гіпотез, існують гіпотези робочі й наукові.

Робоча гіпотеза — це тимчасове припущення або здогад, яким користуються, будуючи гіпотези. Робоча гіпотеза є при­пущенням — пробою, тимчасовим варіантом, що допомагає побудувати ту чи іншу гіпотезу. Робоча гіпотеза дає змогу перевірити, чи можна це явище якось пояснити. Висунувши робочу гіпотезу і переконавшись, що вона не може пояснити явище, котре нас цікавить, чи пояснює його неправильно, її відкидають, замінюють іншою робочою гіпотезою. Робоча гіпо­теза створюється як тимчасовий здогад, тобто таке припу­щення, котре пояснює явище умовно. За допомогою таких робочих гіпотез тимчасово групують факти, а потім уже її формулюють. Робоча гіпотеза може стати в ході подальшого дослідження науковою гіпотезою.

Наукова гіпотеза — це гіпотеза, що пояснює законо­мірність розвитку явищ природи і суспільства. Такими є, наприклад, гіпотеза про походження сонячної системи, гіпо­теза про походження життя, гіпотеза про походження люди­ни, вулканів, нафти тощо.

Одинична гіпотеза (гіпотеза для одиничного випадку: («для цього») — припущення, що стосується характеристики одно-го-єдиного предмета чи явища.

Прикладом тут можуть бути гіпотеза Дж.-К. Максвелла про рух і структуру кілець Сатурна, гіпотеза про наявність планети — сусідки планети Уран тощо.

Розрізняють ще описові й пояснюючі гіпотези.

Описова гіпотеза - припущення про притаманні предмету влас­тивості або форми зв'язку між спостережуваними предметами і явищами.

Ця гіпотеза намагається дати відповідь на питання: «Що становить собою даний предмет?», або «Які властивості має даний предмет?», або «В якому зв'язку перебувають дані предмети?»

Пояснююча гіпотеза —припущення про причини виникнення до­сліджуваних явищ.

Вона відповідає на питання «Які причини виникнення даних явищ?»

Розвиток сучасної науки свідчить про необхідність так званої математичної гіпотези. Це пояснюється тим, що для об'єктів, які вивчає сучасна наука, не завжди можна підібра­ти відповідні наочні образи, з якими маємо справу в по­всякденному досвіді. Математична гіпотеза тісно пов'язана з феноменом, який називають мисленим експериментом.

Прагнучи відрізнити наукові гіпотези від усіх інших припущень і здогадів, турбуючись про максимальну ефек­тивність гіпотез, учені намагаються визначити і сформулю­вати основні вимоги до цієї форми пізнання. Ось деякі з них:

1) принципова перевірюваність припущення, яке оголо­шується гіпотезою;

2) максимальна її загальність;

3) наявність передбачувальної сили;

4) принципова (логічна) простота;

5) наступність, зв'язок висловлюваного припущення з попереднім знанням .

Об'єктивною основою перевірюваності наукової гіпотези є взаємозв'язок сутності й явища, зокрема та обставина, що «сутність являється».

Під максимальною загальністю треба розуміти те, що гіпотеза має пояснювати не частину фактів, які цього по­требують, а всю їх сукупність. Більше того, з гіпотези по­винно виводитися за можливості й ширше коло явищ, зок­рема й ті, що, як здається, і не перебувають у зв'язку з досліджуваними явищами. Причому наукова гіпотеза повинна пояснювати відповідні явища глибше і повніше, ніж будь-яке інше припущення.

Наявність передбачувальної сили гіпотези виявляється в її здатності здогадатися про існування закономірності, до цього невідомої науці, та існування ще невідомих явищ, аналогічних досліджуваним, і способів відкриття (чи одер­жання шляхом експерименту) цих явищ.

Вимога щодо простоти гіпотези не суперечить тому фактові, що серед відомих гіпотез були й такі, що стано­вили собою цілу систему знань, центральною ланкою якої, своєрідною синтезуючою ідеєю було відповідне припущення.

Під наступністю треба розуміти вимогу, згідно з якою гіпотеза не повинна суперечити сучасній науці. Доля істини в цій вимозі значна (нераціонально піддавати невиправда­ному сумніву всі результати науки), проте й абсолютизу­вати таку заборону не можна, пам'ятаючи про історичну обмеженість людського пізнання, зокрема про феномен відносності істини.

Всі перелічені застереження потрібно враховувати хоча б для того, щоб відрізнити від наукової гіпотези надумані, довільні, цілком безпідставні, фантастичні припущення.

Не можна ототожнювати з гіпотезою тезу доведення. Гіпотеза відрізняється від тези доведення зокрема тим, що вона є висновком правдоподібного, недостовірного умови­воду. Щоправда, вона, як і теза, потребує обґрунтування, проте рівень її ймовірності загалом вищий від ймовірності тези. Не належать до гіпотез і припущення, які є засобом, а не кінцевою тезою доведення (припущення, відомі під на­звою «абсолютний нуль», «абсолютно чорне тіло», «іде­альний газ» тощо).

Формулюванню гіпотези передують такі обставини:

1) виявлення явищ, причину виникнення яких немож­ливо з'ясувати з допомогою відомих науці знань;

2) формулювання відповідної проблеми;

3) добір і нагромадження потрібних фактів;

4) попередній аналіз цих фактів (явищ, причини яких з'ясовуються), вивчення обставин, що передували дослід­жуваним явищам, і тих, які їх супроводжують. При цьому вдаються до найрізноманітніших методів — до спостере­ження і експерименту, аналізу і синтезу, абстрагування і узагальнення тощо.

Будь-яка гіпотеза зароджується, виникає, проходить етап становлення і розвитку (уточнюється, виправляється, доповнюється) і, зрештою, або обґрунтовується і стає справді науковим, достовірним знанням, або спростовується і поступається місцем іншій гіпотезі.

Процес формування гіпотези та її застосування прохо­дить такі ступені:

1) початковий здогад, що, як правило, використовуєть­ся як робоча гіпотеза;

2) уточнення й ускладнення початкового здогаду і фор­мування наукової гіпотези;

3) виведення можливих наслідків з гіпотези, її основно­го припущення;

4) перевірка того, наскільки названі наслідки відповіда­ють об'єктивній дійсності, виявленим фактам.

Зародження початкового здогаду є складним і супереч­ливим процесом освоєння інформації про відповідний фраг­мент реальності. Та оскільки він часто має інтуїтивний чи напівінтуїтивний характер, логічні засоби, які використо­вуються в цьому процесі, не завжди усвідомлюються. Тому створюється видимість несподіваності виникнення цього здогаду, ніби він виникає з нічого. Історія науки свідчить, що більшість гіпотез постала в процесі міркування за фор­мою аналогії та неповної індукції, хоча цю роль можуть виконувати й інші форми умовиводів, які з певних причин не спроможні забезпечити достовірні висновки.

Загальновідомо, що початкові здогади про природу до­сліджуваних явищ нерідко ґрунтувалися на умовиводі за аналогією. Помітивши, що дві групи явищ мають подібні властивості й знаючи причину виникнення однієї групи явищ, припускають за аналогією, що й друга група зумов­люється, можливо, тією ж причиною. Це стосується бага­тьох гіпотез, зокрема гіпотез про природу блискавки, про атомістичну будову матеріального світу тощо.

Початковий здогад відрізняється від наукової гіпотези тим, що він менш обґрунтований, а тому й менш імовір­ний, простіший за своєю будовою, оскільки ще не став системою знань.

За умов дефіциту інформації про певний об'єкт іноді доводиться вдаватися до початкового здогаду як єдино мож­ливого засобу хоч якось пояснити досліджувані явища, на­дати аналізові цих явищ упорядкованого цілеспрямованого характеру, систематизувати наявну інформацію. Тому здо­гад в його первісному чи дещо досконалішому вигляді час­то використовується як робоча гіпотеза, яка, не претенду­ючи на статус готової відповіді на питання про природу досліджуваних явищ, вважаючись заздалегідь тимчасовим припущенням, разом з тим дає можливість розпочати органі­зований і цілеспрямований процес дослідження відповідних явищ, згрупувати їх, дати попереднє пояснення.

Перетворення робочої гіпотези на наукову пов'язане з пошуками найзагальнішого припущення, здатного найпов­ніше і найглибше пояснити досліджувані явища, передба­чити і виявити нові факти. При цьому робоча гіпотеза часто зазнає значних змін — виправляється, уточнюється, доповнюється, а іноді й відкидається, і тоді на зміну їй при­ходить інша гіпотеза з розряду конкуруючих. Трапляється, що з трансформацією робочої гіпотези в наукову остання розгортається в складну, розгалужену систему знань. Так, в середині минулого століття німецький учений К. Гаусе висловив здогад про скінченну швидкість поширення елек­тромагнітних взаємодій. Через 13 років його учень Г. Ріман розвинув цей здогад і одержав рівняння, розв'язання яко­го призвело до висновку про скінченну швидкість поши­рення електричної дії. В працях М. Фарадея і Г. Рімана здо­гад про скінченну швидкість поширення електромагнітних процесів набув рівня гіпотези. На основі цієї гіпотези Дж.-К.Максвелл розробив систему знань, яка зусилля­ми багатьох учених була перетворена на електромагнітну теорію поля.

Відмінність між початковим здогадом, робочою і науко­вою гіпотезами часто має умовний характер. Так, у 1704 р. Р. Уолл висловив припущення (здогад), що електричний розряд можна порівняти з блискавкою і громом. А в 1746 р. Б. Франклін детально розробив цю аналогію, перетворив­ши початковий здогад на наукову гіпотезу, яку пізніше (в 1752 р.) підтвердив експериментально.