Что такое наука, и как она работает - Джеймс Цимринг

Поскольку когнитивные ошибки и человеческие предубеждения становятся все более и более очевидными, наука все чаще применяет методы снижения систематических ошибок (слепые исследования, рандомизированные контролируемые испытания и т. д.). В связи с возникшим пониманием того, насколько часто примечательные явления будут происходить исключительно случайно, в науке появились статистические подходы для уменьшения случайных ошибок и количественной оценки вероятности ошибки в любой конкретной ситуации. Природа научных обществ, их встреч и коммуникации эволюционировала таким образом, что помогает смягчить негативные последствия чрезмерного индивидуального авторитета и индивидуальной предвзятости. Правила публикации и представления данных, а также требование официально заявлять о конфликте интересов помогают устранить скрытые предубеждения из-за принадлежности к различным группам и потенциальной выгоды от этого. Ни одна из этих попыток смягчить ошибки и предвзятость не идеальна, но стремление выявить ранее неизвестные источники ошибок и нейтрализовать их имеет фундаментальный характер и присуще только науке. В своем стремлении полностью устранить ошибки научная практика, скорее всего, никогда не достигнет цели, но должна продолжать стремиться к ней и сохранять бдительность.

Если мы определяем науку как сущность, которая пытается компенсировать ошибки человеческого мировосприятия, легко понять, почему нельзя определить, что такое наука, пытаясь найти общие методы для всех ученых на протяжении веков. Многие представители древней и средневековой науки достигли понимания логических ошибок и использовали этот новый инструмент для исправления ошибок в рассуждениях. Однако хотя древние мыслители и разработали формальную систему логики, они не до конца осознали, что люди не обладают развитой внутренней способностью определять базовые аксиомы, хотя испытывают отчетливую иллюзию, что им это по силам. Более того, они, похоже, не в полной мере осознавали недоопределенность ретродукции, а если и осознавали, то не были этим особо озабочены. Иными словами, они разработали целые системы убеждений без строгой проверки того, выполняются ли предсказания, выводимые из этих убеждений. В древности редко проводили формальные эксперименты. Ученые шестнадцатого и семнадцатого веков уделяли больше внимания необходимости эмпирических наблюдений за миром природы, и формальные эксперименты среди них стали нормой; однако они, вероятно, не понимали, насколько сложно связать причину и следствие. В семнадцатом и восемнадцатом веках стали больше цениться контролируемые эксперименты с целью выделения ассоциаций и оценки причинной связи, и экспериментальная наука взялась исправлять ошибки предыдущих поколений, несмотря на то что почти не понимала коэффициентов ошибок и теории вероятностей.

В качестве примера можно сказать, что проверка статистической погрешности может рассматриваться как одна из определяющих характеристик современной науки или, по крайней мере, как обычная научная практика, но она редко встречалась в научных работах до 1900 года. Означает ли это, что ученые восемнадцатого и девятнадцатого веков не занимались наукой или делали это неправильно? С этим утверждением трудно согласиться. Этот вопрос снимается, если определять науку как развивающуюся систему, которая со временем постепенно изменяет свои процессы, по мере того как становится очевидным все больше и больше источников ошибок нормального человеческого мышления. Следовательно, наука от древности до наших дней занимается одним и тем же — фокусируется на совершенствовании естественного человеческого мышления, чтобы компенсировать ошибки, которые мы делаем. И чем больше мы осознаем свои ошибки, тем больше меняется методология науки.

Пример постепенной эволюции науки можно найти в статье, где рассказано, как Пристли впервые выделил кислород[279]. Очевидно, что обнаружение и демонстрацию нового элемента природы, необходимого для большей части жизни на Земле, следует считать значимым научным достижением [280]. Тем не менее статья Пристли представляет собой работу, которую сегодня ни один научный журнал не примет для публикации. Используемые инструменты и выполняемые процедуры определены нечетко, результаты являются грубыми и описательными, не принимаются во внимание статистические данные и систематические ошибки и т. д. Он описывает выделение различных типов воздуха, и, в частности, один тип «в пять или в шесть раз лучше, чем обычный воздух, подходит для дыхания, горения и, я полагаю, для любого другого использования обычного атмосферного воздуха». Вместо того чтобы давать какие-либо значимые количественные оценки по сегодняшним стандартам, он просто заявляет, что «пламя свечи вспыхивало в этом воздухе с удивительной силой; и кусок тлеющего древесного угля затрещал и загорелся с невероятной быстротой...». Далее он написал: «Я поместил в него мышь; в таком количестве обычного воздуха она умерла бы примерно через четверть часа; однако в двух разных случаях она прожила по целому часу и оставалась довольно энергичной». Пристли сказал, что он повторил это исследование с одной дополнительной мышью. По сути, это было полуанекдотическое повествование. Эта статья и близко не подошла к минимальным стандартам сегодняшней науки. Тем не менее чуть более 240 лет назад это был химический эксперимент высочайшего уровня, который привел к одному из самых влиятельных открытий в истории науки.

Научная методология продолжает развиваться. Логики и математики продолжают уточнять пределы того, чего могут достичь логика и рациональное мышление, быстро развиваются новые научные инструменты и методы, математическая статистика — прогрессивная и динамичная область, когнитивная психология человека выявляет предубеждения, а антропология и социология продолжают совершенствовать наш взгляд на то, как человеческое взаимодействие влияет на убеждения. Я почти не сомневаюсь, что Пристли посчитал бы современную науку причудливой и непонятной не только в отношении знаний (многое было изучено и забыто с его времен), но также и в отношении процесса. Этот процесс совершенствования и переосмысления науки продолжается и сегодня. Если все пойдет так, как надо, и если мы не заблудимся как общество, это, несомненно, будет продолжаться и в будущем.

В главе 10 я говорил о том, что опасно ограничивать свое внимание учеными, достигшими наибольшего публично признанного успеха, и использовать их в качестве образцов того, чем наука является или должна быть. Обосновывая свои определения крайностями, человек рискует совершить ошибку снайпера, пренебрегая статистической базой и предвзятостью наблюдателя. Однако есть и более глубокая проблема, связанная с использованием ученых прошлого, великих или остальных, в качестве определяющей метрики для науки. В своей книге «Против метода» Фейерабенд в основном придерживается позиции, согласно которой большинство определений науки можно отвергнуть, поскольку они приведут к признанию, что Галилей (и другие) не является ученым[281]. Однако Фейерабенд использовал современное определение науки, которое претерпело значительные изменения со времен Галилея, и применял его к действиям ученого, жившего столетия назад. Это было бы равносильно определению людей как двуногих сухопутных существ, способных летать на Луну и обратно, перелетать из города в город и лечить многие инфекционные болезни с помощью антибиотиков. Согласно этому определению, до 1969 года на Земле никогда не было людей. Однако если определить людей как сухопутных двуногих существ, склонных к созданию инструментов, разработке технологий и изменению окружающей среды, то определение может распространяться гораздо дальше во времени[282]. Если бы я отправил свою статью в научный журнал и ответил бы на запрос рецензента о статистическом анализе, что Ньютон, Галилей и Пристли никогда не делали ничего подобного и, следовательно, мне это не нужно, мою статью никогда бы не опубликовали, а я утратил бы всякое доверие. Эту проблему можно решить, обновляя научные методы, чтобы компенсировать ошибки, по мере того как они становятся известными, что на самом деле и является частью определения науки.