En

В поисках надежного инструмента



Для того чтобы разобраться в сущности легенд и мифов и попытаться найти им объяснения, нам понадобится инструмент. Инструмент мощный и надежный, на который можно положиться, который не подведет и не позволит совершить ошибки. Нам нужно найти такой инструмент, научиться им пользоваться, а затем с его помощью мы будем искать грамотные объяснения.

Существует ли такой инструмент?

Я полагаю, что существует. Ученые знают его давно. В качестве такого инструмента они применяют так называемый научный метод.

Можно ожидать, что найдется немало читателей, которым не понравится этот инструмент. Научный метод — это скучно, неинтересно и не ново, скажут они. Наконец, это, скорее всего, долго и занудно. Вряд ли научный метод даст быстрый и блестящий результат в виде достоверного, обоснованного объяснения.

Им можно возразить: все зависит от того, чего мы хотим добиться. Если нас интересуют не сенсационные заявления, а поиск истины, то нам придется пользоваться инструментом, который к ней приведет. Я попытаюсь доказать то, с чем согласны практически все ученые: другие пути (методы, альтернативные научному) к истине приводят крайне редко. Самое главное, что они не позволяют проверить, является ли истиной то, что мы нашли. Нет другого пути для решения арифметических задач, кроме как заняться изучением арифметических правил. Конечно, можно и не учить их, но тогда правильного ответа не получить.

Давайте рассмотрим внимательно, из чего складываются наши арифметические правила.

Предъявите ваши доказательства



Первое правило научного метода можно сформулировать так: любое научное утверждение должно быть доказано.

В науке так оно и есть. Если в учебнике физики написано, что свет в пустоте распространяется не мгновенно, а со вполне определенной скоростью, равной тремстам тысячам километров в секунду (и скорость эта всегда постоянна — она не зависит от скорости источника света), то это утверждение основано на результатах громадного множества экспериментов. Эксперименты по определению скорости света проводились неоднократно, многими учеными в разных местах и в разное время, да еще с использованием разных методов. Однако при этом вывод получался всегда один и тот же. Именно это (и только это!) позволяет считать утверждение о конечности и постоянстве скорости света достоверным научным фактом, а не чьим-то досужим предположением.

Самое замечательное, что это относится практически ко всем утверждениям, которые содержатся в энциклопедиях и справочниках! В любом учебнике мы можем прочитать, что атом водорода — простейший атом во Вселенной — устроен следующим образом: в центре атома находится частица с положительным электрическим зарядом, которую мы называем протоном, а где-то невдалеке от протона витает отрицательно заряженная, еще более миниатюрная частица — электрон. Описание занимает три строчки, но появилось оно в результате титанической работы множества ученых, которые за несколько десятилетий в результате проведения многих тысяч специальных, очень сложных экспериментов выяснили-таки, как устроен атом. Каждое слово, каждая фраза, каждая формула в справочниках по физике, химии, биологии и другим естественным наукам — плод громадной, сложной, высококвалифицированной и подчас дорогостоящей работы множества людей, которые профессионально занимаются изучением природы. Этот путь «и далек, и долог», но другого пути к познанию природы нет.

Впрочем, всегда может найтись человек, который заявляет, что путем озарения (просветления, интуиции и т. п.) он вдруг осознал какую-либо неизвестную ранее закономерность в природе. Но ученые не внесут эту закономерность в справочники, пока она не будет подтверждена многократными экспериментами. Здесь нет чрезмерной подозрительности. Рискнули бы мы лететь на самолете, двигатель которого построили на основе приснившейся кому-то и никем не проверенной формулы?

К сожалению, такие случаи бывают. Например, многие слышали о так называемых торсионных полях. Авторы идеи утверждают, что некое торсионное излучение распространяется со скоростью, многократно превышающей скорость света, а то и вообще бесконечной. Информация об удивительных свойствах этих полей попала в газеты, в журнал и на видеокассеты. Но эта гипотеза противоречит первому правилу: она не доказана. Мировое научное сообщество пока не получило никаких подтверждений ни тому, что эти поля вообще существуют, ни тому, что они распространяются со сверхсветовыми скоростями. Нет ни одного достоверного эксперимента, проведенного корректно независимыми экспертами. А это значит, что говорить о торсионных полях, по меньшей мере, преждевременно. Более того, анализ этой концепции, проведенный независимыми экспертами, говорит о том, что сенсация оказалась ложной...

Экстравагантная теория относительности тоже была лишь абстрактной теорией до тех пор, пока предсказанные ею эффекты не были обнаружены экспериментально. Проверки не заставили себя ждать, и на протяжении всего XX века они неоднократно и убедительно показали, что замечательная концепция, выдвинутая Альбертом Эйнштейном в начале века, великолепно и повсеместно выполняется.

И так должно быть с любой теорией. Пока она не подтверждена серией независимых экспериментов, она остается гипотезой или просто мифом...

Итак, у нас на вооружении есть первое, главное правило научного метода: в науке любое утверждение должно быть доказано. Пока оно не доказано, это еще не факт, не научная теория, а всего лишь предположение, которое в ходе проверки вполне может оказаться ошибочным.

Специалисты по методологии науки называют первое правило «верификационным критерием». Этот критерий сформулирован и обоснован представителями того направления в философии, которое принято связывать со словом «неопозитивизм». Сама же идея о необходимости обязательных проверок любых заявлений, которые претендуют на звание научной теории, существовала, судя по всему, еще в Древней Греции, а затем была подробно обоснована в начале XVII века Фрэнсисом Бэконом.

Ищите способ проверки!



Перейдем ко второму правилу. Оно обычно упоминается как «фальсификационный критерий», а его автором считается известный философ науки XX века Карл Поппер. Суть правила состоит в следующем: любое научное утверждение может быть опровергнуто.

Формулировка правила сразу вызывает недоумение. Как это: любое — и опровергнуто? Значит ли это, что страшная угроза постоянно нависает над всеми существующими научными теориями, изложенными в учебниках, и нет ничего, известного наверняка?

Дело тут в следующем. Может быть опровергнуто — не значит должно быть опровергнуто. Речь идет о том, что для любого утверждения, претендующего на статус научного, непременно можно придумать такие эксперименты, которые дадут возможность его проверить. Для всех ныне признанных научных теорий были предложены многочисленные экспериментальные проверки. В ходе проверок идеи, конечно, могли и не подтвердиться. Но эксперименты показали, что все ранее не известные эффекты, которые предсказывались, например, сложными идеями вроде теории относительности или квантовой механики, выполняются, причем с очень высокой точностью! Это и дает нам основание считать теории правильными. Миллионы успешно подтверждающих эти теории экспериментов позволяют нам предполагать, что, скорее всего, новые проверки снова докажут их правильность. Вряд ли миллион первый опыт будет противоречить миллиону предыдущих! Поэтому предложение прекратить тратить время на новые проверки и заявить, что проверяемые теории верны, выглядит вполне разумным.

Итак, второе правило гласит, что обязательно должна существовать принципиальная возможность проверки любого научного утверждения. Если такой возможности нет (то есть мы не в состоянии придумать эксперимент для проверки утверждения) — значит, утверждение не может называться научным.

Но разве существуют такие утверждения, которые в принципе нельзя проверить? Безусловно, существуют, хотя большинству ученых они (поэтому) неинтересны как научные идеи.

Например, невозможно не вспомнить об идее существования Бога. Столетия назад великий немецкий философ Иммануил Кант продемонстрировал, что никак нельзя доказать ни того, что Бог существует, ни того, что его нет. Сама идея непостижимого и всемогущего Бога такова, что невозможно предложить какой-то проверочный эксперимент, который раз и навсегда поставил бы точку в этом вопросе. Хотя бы потому, что Бог, по определению всемогущий, способен сделать каким угодно результат проверочного эксперимента. К Богу люди приходят не через доказательства, а через веру и подобные ей категории. Отсюда можно сделать вывод: идея Бога находится за пределами науки и не имеет к ней никакого отношения. Научный метод в своем классическом варианте идею Бога вообще не использует.

В самом деле, представим себе физика, который на вопрос, почему, скажем, Луна не падает на Землю, будет отвечать, «потому что так угодно Богу», вместо того, чтобы продемонстрировать, что это прямое следствие закона всемирного тяготения при данной скорости движения Луны вокруг Земли (если Луна замедлила бы свое движение, она все-таки упала бы на Землю). Это рассуждение способен выполнить любой мыслящий старшеклассник. Объяснять же что-то непонятное через нечто еще более непонятное (то есть через Бога) — не в традиции науки.

Ясно, что на любой вопрос «почему?» можно тут же отвечать «потому что такова воля Создателя». Но тогда мы не продвинемся ни на шаг в понимании закономерностей природы. Собственно, так и поступали первые христиане. Наука в Европе на протяжении почти четырнадцати столетий практически не развивалась, и, если мы снова вернемся к такому подходу, наука и технический прогресс немедленно остановятся.

Можно вспомнить и старинную восточную идею о том, что Вселенная представляет собой поле борьбы (взаимодействия) двух сущностей — «инь» и «ян». При таком рассмотрении надо, видимо, отказаться от идеи атомов, протонов, электронов и других элементарных частиц и говорить, что все сущее в мире — это просто разнообразные сочетания «инь» и «ян», которые сами по себе (в чистом виде) материально не существуют. Но поскольку нематериальные сущности материальными приборами не зафиксируешь и не измеришь (иначе они бы не были нематериальными!), значит, ни подтвердить, ни опровергнуть эту идею нельзя. С точки зрения ученого, обсуждать идею, которую в принципе нельзя проверить на практике, — как правило, означает бессмысленно тратить время. Идея об «инь» и «ян» поэтому также не имеет отношения к науке.

Поскольку подобные идеи проверить на практике в принципе нельзя, ничто не помешает читателю сесть поудобнее и сочинить еще несколько таких же не подлежащих проверке идей об устройстве Вселенной — скажем, состоящей из набора трех сущностей «А», «Б» и «В». Или пяти — уж кому как понравится. Названия сущностей можно выбрать и покрасивее, чем просто названия букв. Я полагаю, что такие теории будут ничуть не хуже концепции с «инь» и «ян». Их будет тоже невозможно опровергнуть, потому что невозможно проверить. Однако ценность всех подобных идей будет, очевидно, невелика.

Атомная теория вещества, подтвержденная на практике, позволяет использовать свойства вещества для создания разнообразных устройств (в первую очередь можно назвать микроэлектронику, а значит, и компьютеры, и телевидение, и многое другое). Сам факт, что все это успешно работает, — очередное и очевидное доказательство, что научная теория правильна. Но в мире пока еще не создан ни один предмет или прибор, который был бы основан на какой-нибудь ненаучной идее, например идее «инь» и «ян» или той же идее Бога.

При этом не надо обижаться за эти идеи. «Ненаучный» не означает «плохой». Это значит, что некоторые идеи не имеют отношения к науке, только и всего. Ни науке, ни самим ненаучным идеям от этого хуже не становится. Проблема состоит в том, что некоторые идеи, на самом деле не будучи научными, иногда потихоньку заползают на чужое поле и притворяются науками (так поступает, например, астрология). Но тогда их последователи не должны обижаться на то, что наука их разоблачает и водворяет обратно на их собственные территории — на поля религии, мифа, фантастической литературы или сказки, например.

Итак, нам известны уже два правила, по которым мы можем отличить науку от лженауки. Повторим: второе правило требует, чтобы любое утверждение, которое претендует на то, чтобы называться научным, обязательно сопровождалось предложением способа, как это утверждение можно проверить на практике. Если этого способа не существует, утверждение не может называться научным.

Где ваша логика?



Есть еще несколько правил, которые применяются при использовании научного метода. Можно выделить, например, в качестве третьего правила принцип логичности: любое научное утверждение должно дополняться соображениями о том, каким образом выполняется | утверждение. При этом не должны нарушаться законы логики и отменяться уже известные закономерности.

Это правило удается выполнить не всегда, но стремиться к его выполнению надо. Речь идет вот о чем. Если, например, нам говорят о том, что в шотландском озере Лох-Несс живет сохранившийся с древних времен плезиозавр, то надо задать вопрос, как он мог просуществовать там миллионы лет? Специалисты в области биологии утверждают, что это невозможно: в популяции должно быть некое минимальное число особей, которое выражается по меньшей мере сотнями, чтобы популяция не вымерла. Значит, просто утверждать, что в озере живет один (один!) плезиозавр, не пытаясь при этом объяснить, как это могло получиться, есть вопиющее нарушение принципа логичности.

Еще один пример нарушения принципа логичности. Однажды мне передали письмо некоего полковника в отставке по фамилии Марковкин. Полковник писал, что закон всемирного тяготения, по его мнению, неверен, и предлагал новую формулировку и формулу. Новый закон был получен при помощи самодельной установки, которую исследователь собрал дома на подоконнике.

Принцип логичности в данном случае был нарушен. Почему? Дело тут вот в чем.

Закон всемирного тяготения можно назвать главным физическим законом в нашей Вселенной. В полном соответствии с ним движутся планеты, астероиды и кометы вокруг звезды, звёзды вокруг центров галактик, галактики внутри галактических скоплений. Именно закон тяготения собирает рассеянную материю в газовые шары звезд, уплотняет и уминает конгломераты пыли в планеты. Другими словами, все наблюдаемые нами движения небесных тел, да и структура самих небесных тел, объясняются этим и только этим законом. Тот факт, что мы умеем точно рассчитывать время затмений, управлять межпланетными космическими аппаратами, которые, используя закон тяготения, совершают высокоточные межпланетные перелеты, говорит о том, что закон существует и работает, а нам удалось его правильно понять и использовать. А значит, нет никакой необходимости придумывать другой, «новый» закон, поскольку великолепно, с высокой точностью действует закон старый, открытый великим Исааком Ньютоном еще в XVIII веке!

Принять новый закон полковника Марковкина означало объявить все наши представления о Вселенной, все наши расчеты за прошедшие три века неправильными. Но к этому нет никаких оснований! Громадное количество астрономических наблюдений и физических опытов логично и непротиворечиво объединяются в единую картину мира, где действует именно ньютоновский закон тяготения. Мир, устроенный по другому закону, выглядел бы совершенно иначе.

Принцип логичности требует непременного согласования новых, только что открытых закономерностей со старыми. В большинстве случаев получается, что старые закономерности не отменяются, а просто становятся частным случаем более общих новых закономерностей. Так, классическая физика Ньютона успешно вписалась в теорию относительности как ее частный случай, который реализуется при низких (по сравнению со скоростью света) скоростях. В случае же с законом Марковкина этот вариант не проходит: закон всемирного тяготения, подтверждающийся ежедневно бесчисленное множество раз, по Марковкину, надо отменить, поскольку не могут существовать при одинаковых условиях два совершенно разных закона тяготения. Это было бы просто издевательством над элементарной логикой и здравым смыслом. Таким образом, принцип логичности сразу указывает, что полковник Марковкин был не прав.

Заметим, что закон всемирного тяготения и теория относительности вызывают наибольшее количество нападок и попыток их изменить, переписать, опровергнуть, заодно пренебрежительно пнув Ньютона и Эйнштейна.

Отсутствие научного редактирования и свобода издавать любые брошюры за свои деньги привели к тому, что сегодня мы можем увидеть на полках книжных магазинов множество изданий, предлагающих собственные научные теории авторов. Увы, они в большинстве своем грешат грубыми ошибками из-за игнорирования правил научного метода и уже хотя бы поэтому не стоят той цены, по которой продаются.

Наберемся честности



Добавим к нашему инструментарию еще одно правило, о котором писал замечательный физик XX века, нобелевский лауреат Ричард Фейнман. Это принцип честности. Если сформулировать мысль Фейнмана в стиле наших предыдущих правил, то получится примерно следующее: любое научное утверждение должно сопровождаться указаниями на его собственные «слабые места».

Дело в том, что в процессе научного исследования, несомненно, не все его элементы бывают одинаково прочны. Если мы исследуем что-то для нас еще не известное и новое (а иначе — какой смысл в исследовании?), то, безусловно, на этом этапе многое нам непонятно. Тогда исследователю приходится заменять отсутствующие пока знания некими предположениями и указывать: если предположить, что дело обстоит вот так (при этом сообщая, почему принимается именно это, а не какое-либо другое предположение), то выводы получатся вот такие. Исследователь лучше других знает, насколько оправданно его предположение, — и сам должен честно сообщить об этом.

Обратимся к самому Р. Фейнману. Мне кажется, что лучше него самого ничего не скажешь по этому поводу, поэтому ниже приводится цитата из его книги «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!» в переводе О. Л. Тиходеевой.

«Речь идет о научной честности... доведенной до крайности. Например, если вы ставите эксперимент, вы должны сообщить обо всем, что, с вашей точки зрения, может его сделать несостоятельным. Сообщайте не только то, что подтверждает вашу правоту. Приведите все другие причины, которыми можно объяснить ваш результат, все ваши сомнения, устраненные в ходе других экспериментов, и описания этих экспериментов, чтобы другие могли убедиться, что они действительно устранены.

Если вы подозреваете, что какие-то детали могут поставить под сомнение вашу интерпретацию, — приведите их. Если что-то кажется вам неправильным или предположительно неправильным, сделайте все, что в ваших силах, чтобы в этом разобраться. Если вы создали теорию и пропагандируете ее, приводите все факты, которые с ней не согласуются, так же, как и те, которые ее подтверждают...

Короче говоря, моя мысль состоит в том, что надо стараться опубликовать всю информацию, которая поможет другим оценить значение вашей работы, а не одностороннюю информацию, ведущую к выводам в заданном направлении.

Весь наш опыт учит, что правду не скроешь. Другие экспериментаторы повторят ваш эксперимент и подтвердят или опровергнут ваши результаты. Явления природы будут соответствовать или противоречить вашей теории. И хотя вы, возможно, завоюете временную славу и создадите ажиотаж, вы не заработаете хорошей репутации как ученый, если не были максимально старательны в этом отношении...

Главный принцип — не дурачить самих себя. А себя как раз легче всего одурачить. Здесь надо быть очень внимательным. А если вы не дурачите сами себя, вам легко будет не дурачить других ученых. Тут нужна просто обычная честность.

Я хотел бы добавить нечто, не самое, может быть, существенное для ученого, но для меня важное: вы как ученый не должны дурачить непрофессионалов. Я говорю не о том, что нельзя обманывать жену и водить за нос подружку, я не имею в виду те жизненные ситуации, когда вы являетесь не ученым, а просто человеком. Эти проблемы оставим вам и вашему духовнику. Я говорю об особом, высшем типе честности, который предполагает, что вы как ученый сделаете абсолютно все, что в ваших силах, чтобы показать ваши возможные ошибки. В этом, безусловно, состоит долг ученого по отношению к другим ученым и, я думаю, к непрофессионалам».

Увы, принцип честности далеко не всегда соблюдается учеными. Каждому хочется сделать открытие, раньше других опубликовать свою оригинальную гипотезу и совсем не хочется проверять и перепроверять в сотый раз предварительные выводы... Что же касается большинства уфологов и астрологов, то их деятельность выглядит очень далекой от требований принципа честности.

У научного метода есть еще принципы и свойства, на которых мы не будем подробно останавливаться. Методологии науки посвящено много книг, и желающие могут без труда найти соответствующую литературу.

Не забывайте о «бритве Оккама»!



Однако невозможно не упомянуть еще об одном правиле, которым обычно старается пользоваться ученый в ходе научного исследования. Это знаменитая «бритва Оккама» — принцип, предложенный средневековым английским философом. «Бритва Оккама» формулируется следующим образом: не следует увеличивать число сущностей без необходимости. Это требование — по сути, просто методологическое правило, которым, сознательно или подсознательно, руководствуются исследователи. Его смысл состоит в том, чтобы не тратить время на анализ маловероятных гипотез, а сначала изучить версии, наиболее вероятные с точки зрения нашего опыта.

В нашей повседневной практике правило постоянно применяется. Если вы обнаружили пропажу кошелька, конечно, можно предположить многое, включая происки вороватых пришельцев с Марса или редчайшее явление распада кошелька на отдельные молекулы. Строго говоря, такие возможности напрочь исключать нельзя. Но, исходя из нашего жизненного опыта, мы все-таки начинаем с кажущихся нам более вероятных версий: ищем в другом кармане (другой сумке), проверяем, не оставлена ли пропажа в другом месте, и в конце концов начинаем припоминать, где мы могли этот злосчастный кошелек либо выронить, либо допустить к нему вполне земного злоумышленника.

Аналогична в этом смысле и деятельность следователя. Заведомо фантастические версии в список первичных гипотез не включаются. Конечно, надо оговориться, что, если мы имеем дело с малоисследованными областями бытия, наш опыт может оказаться обманчивым и привычные с точки зрения здравого смысла версии могут оказаться непродуктивными. Однако, в соответствии с «бритвой Оккама», прежде чем выдвигать фантастические гипотезы, неплохо бы сначала рассмотреть более привычные версии. Это может существенно сэкономить время, которое мы затратим на поиск отгадки.

Чаще всего нарушают «бритву Оккама» уфологи. Увидев на небе нечто для себя необычное, они тут же вспоминают инопланетян (увеличивают число сущностей), хотя в большинстве случаев явление объясняется на самом деле гораздо проще (необходимости в увеличении сущностей на самом деле нет).

Заметим, что «бритва Оккама» не запрещает рассматривать любые гипотезы — она просто предлагает перебирать их, начиная с самой вероятной. В большинстве случаев это оказывается оправданным. Следователь ловит вора (или закрывает дело) задолго до того, как ему начинает всерьез казаться, что без вмешательства пронырливых марсиан тут не обошлось. Уфологу популярно объясняют, что он видел шлейф дыма от взлетающей ракеты.

Итак, теперь мы вооружены пятью основными правилами, которыми пользуются ученые. Надо заметить, что это не искусственные ритуалы, которые были кем-то выдуманы от нечего делать. История науки, беспощадно отбрасывая неэффективные методы, оставила лишь самые надежные средства, которые помогали ей двигаться вперед. Судя по стремительному развитию научно-технического прогресса, основанного на правилах научного метода, эти средства действительно высокоэффективны. Благодаря понятым с их помощью законам природы мы создали всю техносферу Земли — от достижений медицины до ядерных и космических технологий. Более того, я рискну утверждать, что для исследования природы человечество пока что не придумало ничего более подходящего, чем научный метод. Это наилучший, уникальный по своей действенности инструмент для изучения нашей Вселенной.
Иcточник