Что такое наука, и как она работает - Джеймс Цимринг

Однако не забывайте о недоопределенности, когда будете читать дальше[57]. Когда наука сворачивает не туда (а иногда это трагическая история), проблема недоопределенности теорий поднимает свою вполне реальную и уродливую голову. Недооценка роли вспомогательных гипотез ведет к всевозможным ошибкам. Как говорится, «допущение — мать всех неудач». Допущение — это просто еще один способ сказать, что за кулисами вашей идеи стоят вспомогательные гипотезы, которые недостаточно обоснованы и потенциально неверны.

Ученые в основном используют инструменты типичного человеческого мышления (индукция, дедукция и ретродукция). Проверка вспомогательных гипотез — вопрос, поднятый Куайном, — тоже нормальное человеческое мышление.

Рассмотрим сценарий, когда врач диагностирует у вас рак. Это шок, и вам сложно принять новую информацию. Но что, если диагностический тест на рак дал неправильный результат? Что, если была допущена канцелярская ошибка и ваше имя написали на чужих анализах? Вы только что оспорили вспомогательные гипотезы (или исходные предположения, составляющие вашу сеть убеждений), необходимые для того, чтобы ваш диагноз был правильным (например, анализы действительно ваши, тест был проведен правильно, онколог правильно истолковал результаты теста, в отчете онколога указано правильное имя пациента и т. д.). Опять же, хотя мы обычно не называем такие идеи вспомогательными гипотезами, ясно, что существует бесчисленное множество исходных предположений, которые должны быть правильными, чтобы основная идея была верной, и нормальное человеческое мышление подвергает их сомнению при тщательном изучении главной идеи. Столкнувшись с выводом, к которому мы относимся скептически, мы оспариваем его, спрашивая: «Но откуда вы знаете, что ... (вставьте сюда исходное предположение)?» В отличие от нашей склонности ставить под сомнение вспомогательные гипотезы, люди также обладают удивительной способностью игнорировать их, когда основная гипотеза интересна или желательна.

Перед вторжением союзников на Сицилию во время Второй мировой войны море выбросило на пляж в Испании тело, одетое в униформу британского королевского морского пехотинца. В его карманах были найдены документы на имя майора Билла Мартина, а также бумаги, подтверждающие, что вторжение произойдет в Греции и Сардинии, а не на Сицилии. Эта информация была передана немецкому верховному командованию и заставила его подготовиться к обороне Греции и Сардинии, оставив Сицилию уязвимой для вторжения. Однако, как и в любой сети убеждений, за информацией стояло множество вспомогательных гипотез. Некоторые из этих вспомогательных гипотез заключались в том, что тело действительно принадлежало майору британской морской пехоты, что приказы были подлинными, что приказы все еще действовали, что союзники не изменили свою стратегию с тех пор, как был отдан приказ, и т. д. На самом деле это было тело британца, который умер от случайного отравления крысиным ядом в Англии, и, чтобы ввести немцев в заблуждение, его тело одели в британскую военную форму, засунули в карман фальшивые документы и бросили в море у побережья Испании. Эта операция британцев получила название «Пирог с начинкой». Некоторые члены немецкого командования были настроены скептически и сомневались в том, что Билл Мартин действительно был настоящим майором, погибшим в бою. К счастью для союзников, британцы создали фальшивую личность майора Мартина и сфабриковали другие свидетельства, которые в конечном итоге заставили Германию признать подлинность приказов. Ошибка немецкого командования заключалась в доверии к вспомогательной гипотезе о том, что тело действительно принадлежало британскому майору.

Вспомогательные гипотезы постоянно присутствуют в нашем мышлении, и привычка подвергать сомнению вспомогательные гипотезы — это обычный способ тщательно проверить наши выводы. В практике науки маневр, выполняемый для проверки вспомогательных гипотез, называется «контролем». Предположим, ученый проводит эксперимент, чтобы проверить гипотезу о том, что некий вирус является причиной определенного заболевания. У пациента с этим заболеванием берут анализы, и вирус не обнаруживается, что приводит к опровержению гипотезы о причастности этого вируса. Чтобы такой экспериментальный результат был признан действительным, ученый обычно должен предусмотреть положительный контроль, который состоит в добавлении известного количества вируса к заведомо отрицательному образцу. Этот положительный контроль, по существу, оценивает вспомогательную гипотезу о том, что тест работает правильно и способен обнаруживать вирус. И наоборот, если вирус был обнаружен в каждом проанализированном образце или, по крайней мере, с необычно высокой частотой, тогда потребуется отрицательный контроль (образец, который заведомо не содержит вирус), чтобы оценить вспомогательную гипотезу о том, что тест не дает ложную реакцию на вирус, когда тот отсутствует. Поэтому, читая научную литературу, мы постоянно встречаем упоминания о контрольных экспериментах. Логическим обоснованием таких экспериментов является неизменная проблема зависимости наблюдений от достоверности ряда вспомогательных гипотез.

Хотя многие ученые твердо придерживаются мнения, что гипотезы действительно можно уверенно опровергнуть, они тем не менее тратят много времени и энергии на контрольные эксперименты именно потому, что опровержение не гарантирует отсутствие ошибки из-за ложного исходного предположения (например, вспомогательная гипотеза ошибочна). Таким образом, научная практика признает наличие проблемы опровержения, но ученые могут и не разбираться в ее логических причинах, а невозможность уверенного опровержения гипотезы редко упоминается в научной литературе и столь же редко признается практикующими учеными.

Хотя в быту мы редко употребляем формальные термины, но проблема опровержения часто встречается в повседневной жизни. При обсуждении вопроса общая идиома (при прочих равных), по сути, оговаривает, что ни одно из бесконечных исходных убеждений и вспомогательных гипотез не выделяется среди остальных. Таким образом, выделение одной идеи при равенстве всех остальных — это, по сути, мысленный эксперимент, направленный на решение проблемы вспомогательной гипотезы и исходных убеждений/предположений.

Как и сама концепция вспомогательных гипотез, использование того, что ученые называют контролем, входит в повседневную человеческую практику. Если вы заменили прежний аккумулятор вашего автомобиля на новый, а ваш автомобиль все равно не заводится, было бы разумно проверить новый аккумулятор с помощью вольтметра, чтобы убедиться, что он достаточно заряжен, или поместить его в другой автомобиль, чтобы проверить, заведется ли он, что служит «контролем» вспомогательной гипотезы о том, что новый аккумулятор исправен. Фактически обычный процесс поиска и устранения неисправностей включает проверку других исходных предположений (или вспомогательных гипотез) с помощью контрольных действий.

Несмотря на невозможность уверенно отвергать гипотезы из-за бесконечного количества вспомогательных гипотез, которые необходимо иметь в виду, это не означает, что следует игнорировать преимущества опровержения. Чем больше вспомогательных гипотез (т. е. средств контроля) указывают на свидетельства, не совместимые с тем, что предсказано основной гипотезой, тем больше вероятность того, что эта гипотеза окажется ошибочной. Более того, поскольку опровержение по своей природе похоже на дедукцию (тогда как подтверждение является индуктивным), оно имеет больший вес, чем подтверждающие доказательства. Другими словами, наши наблюдения дают нам больше надежной информации, когда идея неверна. Ставка на опровергающие свидетельства имеет смысл, пока не игнорируется проблема исходных предположений, а отклонение свидетельств не рассматривается как путь к определенности в реальном мире, со всем его беспорядком и бесконечным количеством вспомогательных гипотез.