Что такое наука, и как она работает - Джеймс Цимринг

После того как светила выдвинули свои идеи, после того как они опубликовали свои статьи и прочитали лекции, их научные коллеги затем принимаются за логическое обоснование. Одни ведут споры вокруг существующих данных. Другие повторяют эксперименты, чтобы увидеть, дают ли они заявленные результаты. Посредством экспериментов, предназначенных для проверки дедуктивных предсказаний теории, генерируются новые данные. Новая теория проверяется, дорабатывается и, при необходимости, модифицируется, что приводит к новому витку исследований, проверки и обсуждения. Теория, вероятно, будет принята одними и отвергнута другими, но со временем становится ясно, где она хорошо работает, что она предсказывает, а что нет, и в чем заключается ее ценность. Именно в этом процессе развития провидческой идеи и делается настоящая наука — там, где реализуются научные методы. Именно на этом отрезке можно найти различие между тем, что является наукой, и тем, что не является таковой.

Когда светила ошибаются или заблуждаются, как это часто бывает, именно последующие ученые убирают за ними беспорядок. Когда светила правы, как это иногда случается, последующие ученые проверяют и сравнивают теорию с миром природы и более широкой сетью убеждений. Если светила оказались правы, то заслугу прогресса приписывают именно им, а не тем, кто действительно оценивал идеи, — и именно светил обычно изучают те, кто желает понять науку.

Но кто такие эти ученые, идущие следом за светилами? Это хорошо подготовленные, обученные, укоренившиеся члены научного истеблишмента, которые читают влиятельные журналы, посещают лекции светила, а затем возвращаются в свои лаборатории и корпят над экспериментами, стараясь проверить, выдерживают ли идеи «гения» проверку природой. Они представляют собой основу рационального прогресса, каждый по-своему предвзятый, но в совокупности они составляют байесовское тело, которое причудливо изгибается и борется с идеями, порожденными светилами. Они — извечные судьи научных программ, жюри парадигм, великие оценщики идей. Именно на этом следует сосредоточить свое внимание тем, кто хочет понять науку. Гораздо менее заметные ученые-последователи повторяют и расширяют эксперименты корифеев, разрабатывают и развивают теории и в конечном итоге определяют, какие грандиозные открытия подтвердятся со временем.

Термин «ученый-последователь» на первый взгляд звучит несколько уничижительно, как положение, с которым можно смириться после того, как не удалось стать светилом, но не то положение, к которому можно стремиться с самого начала. На мой взгляд, это не может (или, по крайней мере, не должно) быть дальше от истины. Какие бы методы мы не использовали в качестве критерия науки, именно ученые-последователи воплощают и применяют эти методы на практике. Светила, несомненно, являются необходимой частью процесса, поскольку науке нужны иконоборцы, чтобы низвергать догмы. Однако в любой области человеческой деятельности и во всех формах мышления есть очень творческие, раздвигающие границы люди, выдвигающие новые идеи. Следовательно, это одна из наименее характерных черт науки. Чего нет во многих других областях, так это корпуса последователей, занятых развитием, изучением и оценкой заявлений светил. Конечно, отдельные люди могут время от времени быть светилами, а в остальное время — последователями; это не значит, что человек рожден в определенном научном сословии (хотя научные родословные иногда заставляют так думать).

Ошибочные представления о том, чем на самом деле является наука, не только отвлекают науку от ее истинных объектов исследования, но и влияют на поддержку науки обществом. Финансовые агентства делают упор на инновации и деятельность по изменению парадигмы. Инвесторы предпочитают финансировать «большой прорыв». Конечно, в таких стремлениях нет ничего плохого; однако поддержка великих инноваций и новаторских идей без поддержки основного механизма логического обоснования (рутинная работа ученых-последователей) не создает жизнеспособной системы; требуются обе рабочие части[237].

В противовес этим соображениям, широкие и всеобъемлющие обобщения того, как думают ученые, были сделаны на основе ограниченной информации о нескольких известных ученых. И наоборот, были исключены определения науки, вступающие в противоречие с деятельностью великих ученых. Широкие социологические обобщения о том, как функционируют научные лаборатории, сделаны на основе исследования единственной лаборатории под руководством нобелевского лауреата. Сделано мало попыток исследовать среднюю работу среднего ученого и средней научной лаборатории. Пожалуй, это лучшее, что можно сделать с ограниченными ресурсами, поскольку сложно, а иногда и невозможно провести широкое исследование. Тем не менее проблема индуктивного вывода по-прежнему актуальна как для науковедов, так и для самих ученых, поскольку они пытаются вывести обобщение целого на основе чрезвычайно небольшого размера выборки и, вполне возможно, ищут под уличным фонарем на обочине дороги ключи, потерянные в лесу за много миль отсюда, потому что под фонарем лучше видно.

Р. А. Фишер был одним из самых влиятельных научных мыслителей ХХ века. Я уже говорил ранее о его основополагающем вкладе в методику точных оценок вероятности ошибки, возникающей из определенного набора данных (значение P, глава 9). Фишер понимал, что корреляция двух переменных лишь указывает на то, что между ними есть некоторая связь, но не означает наличие причинной связи. В двадцатом веке начали появляться данные о том, что у курильщиков был более высокий уровень заболеваемости раком легких, чем у тех, кто не курил, что положило начало дебатам о канцерогенных эффектах табака, которые продолжались около века. В противовес широко распространившемуся мнению, что курение табака, вероятно, увеличивает риск рака, Фишер пришел к убеждению, что на самом деле все обстоит наоборот; по существу, он утверждал, что курение вызвано раком[238]. Эта точка зрения, которая сегодня кажется забавной в ретроспективе, была вполне логичной в то время (и остается логически обоснованной сегодня).

Фишер обратил внимание на данные, свидетельствующие о том, что склонность к курению может иметь генетическую основу (потому что если один близнец был курильщиком, то другой близнец с большей вероятностью был курильщиком, чем следует из простой случайности). Фишер также был занят в одном исследовании, которое показало, что уровень заболеваемости раком легких у курильщиков, которые вдыхали дым, не был выше по сравнению с теми, кто не вдыхал (на самом деле у тех, кто вдыхал дым, уровень рака был даже ниже). Это наблюдение было противоположно тому, что можно было бы предсказать, если бы курение вызвало рак по предлагаемому механизму. Никогда не уклоняющийся от огласки, Фишер даже написал очень сардоническую статью, в которой подсчитал, сколько жизней можно было бы спасти, если бы чиновники системы здравоохранения только поощряли курильщиков вдыхать дым[239].