Ознакомительная версия.
Наконец, часто говорят, что определяющая характеристика науки – количественная: в ней всегда присутствуют числа, расчеты и измерения. Но и это не всегда верно. В «Происхождении видов» Дарвина нет ни одной формулы, а вся теория эволюции хотя иногда и проверяется количественно, может быть подробно изложена без всяких чисел.
Как отмечают некоторые философы, научный метод сводится к представлению о том, что при изучении природы «годится все» – при условии, что «все» ограничено сочетанием разума, логики и эмпирических наблюдений. Однако у науки имеются кое-какие важные черты, отличающие ее от псевдонауки, религии и того, что эвфемически называется «иными способами познания».
Возможность опровергнуть путем экспериментов и наблюдений
Хотя философы науки спорят о важности этой черты, ученые в большинстве своем считают критерий «возможности опровергнуть» основным способом выяснить истину. Это означает, что для того, чтобы теорию или факт можно было cчитать верными, должны существовать способы показать, что они неверны; кроме того, эти способы должны быть испытаны и не дать результата. Я уже упоминал, что теорию эволюции, в принципе, можно опровергнуть: существуют десятки способов показать ее ошибочность, но никто этого до сих пор не сделал. Когда же все попытки опровергнуть некую теорию терпят поражение и она остается наилучшим объяснением наблюдаемых в природе закономерностей (как теория эволюции), то мы считаем эту теорию верной.
Теория, ошибочность которой невозможно показать, хотя в ней есть над чем задуматься ученым, не может быть признана научной истиной. Свою первую теорию я придумал еще ребенком. Она была такова: когда я выхожу из комнаты, все мои плюшевые звери оживают и передвигаются по комнате. Но чтобы объяснить тот факт, что я никогда не видел, как они двигаются или меняют положение в мое отсутствие, я добавил условие: при любой попытке застать их врасплох игрушки мгновенно принимают прежнее положение. В то время эту теорию было невозможно опровергнуть, поскольку видеонянь еще не существовало. Эта история кажется глупой, но на самом деле не слишком отличается от теорий о паранормальных явлениях, приверженцы которых утверждают: присутствие наблюдателей препятствует проявлению феномена. (Подобное можно часто услышать об экстрасенсорном восприятии и других паранормальных «способностях».) Точно так же утверждения о сверхъестественных явлениях, таких как эффективность молитвы, невозможно опровергнуть после заявлений о том, что «Бог не может быть испытан». (Разумеется, если бы испытание прошло успешно, проверка, которой подвергли Бога, никого бы не испугала!) Более научный пример непроверяемости – теория струн. Согласно положениям этой области физики все элементарные частицы могут быть представлены как различные колебания одномерных «струн», а во Вселенной может быть не четыре, а 26 измерений. Теория струн невероятно перспективна, потому что, если она верна, из нее может получиться неуловимая «теория всего», объединяющая все известные типы взаимодействий и частиц. Увы, никто пока не придумал способа ее проверить. При отсутствии испытаний теория остается полезной и даже плодотворной, но поскольку в настоящий момент ее невозможно опровергнуть, ее невозможно и рассматривать как истинную. В конечном итоге теорию, которую невозможно опровергнуть, невозможно и подтвердить.
Любой ученый, который чего-то стоит, получив интересный результат, задает себе несколько вопросов. Существуют ли альтернативные объяснения тому, что я наблюдал? Нет ли ошибок в моем эксперименте? Могло ли что-нибудь пойти не так? Причина, по которой мы так поступаем, заключается в желании не только обеспечить надежность результата, но и, попросту говоря, защитить свою репутацию. Не существует лучшего стимула для честности, чем сознание того, что ты всякий раз состязаешься с другими учеными, работающими в той же области и часто над той же проблемой. Если ты опростоволосишься, выяснится это очень быстро.
Это, кстати говоря, обличает во лжи многих креационистов, которые не стесняются утверждать, что мы, эволюционисты, просто сговорились поддерживать ложную теорию, хотя сами будто бы прекрасно знаем, что она неверна. Креационисты никогда не уточняют, что заставляет нас упорно продвигать нечто, по их мнению, очевидно ложное, но частенько намекают, что мы вынуждены использовать эволюцию для укрепления атеизма в науке. (Неважно, что многие ученые, включая и биологов-эволюционистов, верят в Бога и вовсе не заинтересованы в продвижении атеизма.) Но главный аргумент против теорий заговора в науке таков: любой, кому удалось бы опровергнуть важную научную парадигму вроде современной теории эволюции, сразу бы стал известен. Слава ждет всякого, кто, подобно Эйнштейну и Дарвину, перевернет общепринятые представления своего времени, – в отличие от тех, кто лишь собирает дополнительные данные в подтверждение теорий, которые и без того широко признаны научным сообществом.
Поразительный пример огромной важности сомнения в науке – это эксперимент 2011 г., по результатам которого якобы выяснилось, что нейтрино движется быстрее скорости света. Обнаружилось это при наблюдении движения нейтрино из Швейцарии в Италию. Результат наблюдения был удивителен, поскольку нарушал все, что нам известно о физике, в первую очередь «закон», согласно которому ничто не может двигаться быстрее света. Несложно догадаться, что первое, о чем подумали физики (и вообще почти все ученые), услышав о результате эксперимента, было: «Что пошло не так?» Несмотря на то что, окажись такое наблюдение верным, эта работа наверняка принесла бы автору Нобелевскую премию, опубликовать ее без повторного проведения эксперимента и дополнительной проверки означало бы рисковать своей репутацией. И, разумеется, первые же проверки выяснили, что нейтрино вели себя как положено, а их аномальная скорость объяснялась лишь ослабленным соединением кабеля и неисправностью часов.
Воспроизведение и контроль качества
В некоторых областях науки, особенно биологических (в первую очередь в тех, что занимаются организмами как биологическими системами, к примеру, в эволюционной биологии и экологии), наблюдения, описанные в одной статье, часто бывают уникальны. Но в большинстве научных областей, включая химию, молекулярную биологию и физику, результаты то и дело повторяются другими исследователями. И результаты будут признаны «верными» только в том случае, если они повторяются достаточно часто. Открытие в 2012 г. бозона Хиггса, за которое Питер Хиггс и Франсуа Энглер годом позже получили Нобелевскую премию, было сочтено достойным такой награды потому, что его подтвердили две совершенно независимые группы исследователей, причем каждая из них пользовалась жестким статистическим анализом.
Всякий достаточно новаторский или неожиданный результат моментально вдохновляет сомневающихся ученых на повторение эксперимента, причем последователи часто настроены опровергнуть полученные коллегами данные. Другие ученые, которых ваши результаты убедили, могут попытаться построить на них собственное исследование, чтобы обнаружить что-то новое и зайти дальше вас. Частью такого исследования станет и проверка ваших результатов. Современная молекулярная генетика зиждется на точности принятой модели ДНК (двойной спирали), схемы ее репликации путем разделения спиралей и построения на каждой нитке новой молекулы, и на представлении о том, что генетический код состоит из триплетов (троек) оснований, причем каждый триплет задает одну составную часть (аминокислоту) какого-то белка. Если бы любая из этих моделей была неверна, это выяснилось бы очень быстро в ходе дальнейшего развития науки. Ну а каждый новый успешный шаг подкрепляет все предыдущие.
У науки, кстати говоря, имеются дополнительные методы, не позволяющие нам обманывать себя при помощи осознанного или неосознанного жульничества с экспериментами или данными. Среди них – статистический анализ, который помогает понять, с какой вероятностью результаты могут объясняться простой случайностью, а не новой теорией; слепое тестирование, при котором исследователь сам не знает, какой именно материал проверяет в данный момент («двойной слепой» метод, при котором ни исследователь, ни пациент не знают, какое именно в данном случае применяется лечение, давно стал стандартом при испытании новых лекарств); и свободный доступ к данным, то есть обязанность ученых передавать экспериментальные данные всякому, кто попросит, чтобы все желающие могли поискать в них нарушения и провести собственный статистический анализ.
Научные теории привлекают не больше факторов, чем необходимо для адекватного объяснения какого-либо явления. Это, как все в инструментарии науки, не априорное требование научного метода, а просто способ, разработанный в результате столетий опыта. В данном случае игнорирование всего, что представляется нерелевантным, не позволяет нам отвлекаться на ложные следы. Если можно объяснить распространение оспы вирусной инфекцией, то зачем даже рассматривать другие факторы – к примеру, не ел ли пациент слишком много сахара? Или вообще: не есть ли болезнь божественное наказание за безнравственность?
Ознакомительная версия.
