Радость науки. Важнейшие основы рационального мышления - Джим Аль-Халили

необходимо, потому что научные теории обязательно фальсифицируемы, то есть должен быть способ доказать ложность научной теории. Приведу классический пример: я мог бы выдвинуть научную теорию о том, что все лебеди белые. Эта теория фальсифицируема, поскольку вы могли бы доказать ее ложность[4], увидев хотя бы одного лебедя другого цвета. Если будет обнаружено, что доказательства противоречат моей теории, то теория должна быть изменена или отброшена. Причина, по которой теории заговора не являются настоящей наукой, заключается в том, что никакое количество противоположных доказательств не разубедит их сторонников. Более того, истинный сторонник теории заговора считает любые доказательства подкрепляющими его или ее ранее существовавшие взгляды. Ученый же придерживается противоположного подхода. Мы меняем свое мнение в свете новых данных, потому что нас учат избегать абсолютной уверенности фанатика, настаивающего на том, что существуют только белые лебеди.

Научная теория также должна быть проверяемой и поддерживаться эмпирическими свидетельствами и данными. То есть мы должны быть в состоянии использовать научную теорию для составления прогнозов, а затем видеть, подтверждаются ли эти прогнозы экспериментами или наблюдениями. Но опять же, одного этого недостаточно. В конце концов, астрологическая карта тоже дает предсказания. Делает ли это астрологию настоящей наукой? А что, если предсказание астролога сбудется? Является ли это «знаком качества»?

Позвольте рассказать вам историю о сверхсветовых нейтрино. Как предсказывает специальная теория относительности Эйнштейна, опубликованная им в 1905 году, ничто во Вселенной не может двигаться быстрее света. Физики сейчас настолько уверены в правоте этого утверждения, что обычно считают ошибочным измерение, показывающее, будто что-то движется быстрее света. Однако именно об этом сообщалось в 2011 году в ставшем широко известным эксперименте с пучком субатомных частиц, называемых нейтрино. Большинство физиков не поверили результатам. Объяснялось ли это их догматичностью и консервативностью? Непрофессионал вполне может так подумать. Сравните это с астрологом, который предсказывает, что вы получите хорошие новости, поскольку ваши звезды сойдутся во вторник, и предсказание которого сбывается, когда ваш босс предлагает вам повышение. В одном случае мы имеем теорию, противоречащую экспериментальным данным, а в другом – теорию, предсказание на основе которой подтверждается событиями. Как же тогда мы можем говорить, что теория относительности является настоящей научной теорией, а астрология – нет?

Как оказалось, физики были правы, не отвергнув поспешно теорию относительности, ведь команда, проводившая эксперимент с нейтрино, вскоре обнаружила, что оптоволоконный кабель был плохо вставлен в разъем устройства синхронизации, и исправление этой неполадки устранило ложные результаты, показывавшие, будто бы нейтрино движутся быстрее света. Дело в том, что если бы этот эксперимент действительно был правильным и нейтрино двигались бы быстрее света, то тысячи других экспериментов, доказавших обратное, должны были бы являться ошибочными. Но удивительным экспериментальным результатам нашлось рациональное объяснение, и теория относительности осталась незыблемой. И все же мы доверяем ей не потому, что она пережила опровержение (в конечном счете признанное ошибочным) экспериментальным результатом, а потому, что многие другие экспериментальные результаты подтвердили правильность этой теории. Другими словами, эта теория фальсифицируема и проверяема, и все же она продолжает оставаться сильной, соответствуя очень многому из того, что мы считаем истинным о Вселенной.

Верное астрологическое предсказание – это, напротив, чистая удача, поскольку никакой физический механизм не может его объяснить. Например, со времен изобретения астрологических знаков вид звездного неба изменился из-за смещения земной оси; таким образом, вы все равно родились не под тем знаком, о котором, вероятно, думали. Что важнее, наше современное астрономическое понимание истинной природы звезд и планет сделало бесполезной любую теоретическую основу для придания значения астрологическим знакам. В любом случае, если бы астрология работала и далекие звезды, свет которых идет до нас много лет и гравитационные эффекты которых слишком слабы, чтобы ощущаться на Земле, могли бы влиять на будущие события в умопомрачительно сложных делах человечества, тогда это означало бы, что всю физику и астрономию следует отбросить и что нам требуется новое, иррациональное и сверхъестественное объяснение всех явлений, которые в настоящее время так хорошо объясняет наука и на которых построен современный мир, включая все его технологии.

Еще одна особенность научного метода, о которой часто приходится слышать, заключается в том, что наука самокорректируется. Но поскольку наука – это лишь процесс, способ познания мира и взаимодействия с ним, то неправильно думать, будто это подразумевает, что сама наука обладает некой субъектностью. В действительности это утверждение означает, что ученые корректируют друг друга. Наукой занимаются люди. А мы знаем, что люди совершают ошибки, тем более что, как мы уже упоминали, мир – сложное и запутанное место. Итак, мы проверяем идеи и теории друг друга, спорим и обсуждаем, интерпретируем данные, слушаем, модифицируем, экстраполируем – иногда мы полностью отказываемся от идеи или результата эксперимента, если другие ученые или даже мы сами показываем, что они ошибочны. Важно отметить, что мы считаем это силой, а не слабостью, поскольку мы не возражаем против того, чтобы нам доказали обратное. Естественно, мы хотим, чтобы наши теории или интерпретации данных оказались правильными, но мы не цепляемся за них, когда есть убедительные доказательства обратного. Если мы ошиблись, значит, ошиблись, и мы не можем спрятаться от этого – и было бы стыдно даже пытаться. Вот почему мы делаем все, чтобы подвергнуть собственные идеи самой жесткой критике и проверке, какие только можно придумать, прежде чем объявить о них, и даже тогда мы «показываем всю свою кухню» и даем количественную оценку своей неопределенности. В конце концов, даже если мы повсюду искали черного лебедя и не увидели его, это не значит, что где-то нет такого черного лебедя, которого мы просто еще не нашли.

Когда нужно определить, является ли что-то «настоящей» наукой, я не утверждаю, будто бы существует список критериев, по которым можно об этом судить. Нет набора квадратиков, в которых можно ставить галочки, разграничивая науку и ненауку, – поскольку в науке есть масса случаев несоответствия одному или даже нескольким критериям научного метода. Я могу легко вспомнить ряд примеров из родной для меня области физики. Является ли теория суперструн – математическая идея о том, что вся материя состоит из крошечных струн, вибрирующих в высших измерениях, – не настоящей наукой, потому что мы (пока) не знаем, как ее проверить, и поэтому не можем утверждать, что она фальсифицируема? Разве теория Большого взрыва и расширения Вселенной не являются настоящей наукой лишь потому, что они не повторяемы? Дело науки и то, как мы ею занимаемся, слишком широки, чтобы их аккуратно «упаковать», и их не следует рассматривать как нечто герметично закрытое, отделенное