Чому ми довіряємо науці? Частина II.

Початок

Масштаб філософських втрат після краху джастіфікаціонізма був таким, що вчені довгий час просто не хотіли про це говорити. Теорії перестали бути частиною реальності, частиною божественного плану, відкрити який прагнула наука нового часу.

Стало ясно, що теорії придумуються людьми, а не відшукуються в природі, і потрібно було заново знаходити підстави для довіри до подібних винаходів розуму. Особливу гостроту цього питання надавали швидкі темпи появи нових наукових дисциплін і, відповідно, нових теорій: від квантової механіки до психоаналізу, від генетики до позагалактичної астрономії. На цьому тлі став популярний позитивізм - концепція, запропонована в 1844 році французьким філософом Огюстом Контом, відповідно до якої тільки досвід є фундаментом наукового знання, а теорії лише впорядковують емпіричні факти.

Позитивізм остаточно відкинув платонівська ідеальний світ, а разом з ним був знятий з порядку денного питання про «сутності» або «природі» різних властивостей і явищ. Для позитивіста є тільки факти і різні способи їх взаємоузгодження. «Згідно з цим образом думки наукова теорія - це математична модель, яка описує і систематизує вироблені нами спостереження. Хороша теорія описує широке коло явищ на базі декількох простих постулатів і дає ясні передбачення, які можна перевірити », - пише знаменитий астрофізик Стівен Хокінг у нещодавно виданій російською мовою книзі« Світ у горіховій шкаралупі ». Цей підхід зіграв величезну роль в очищенні науки від надуманих метафізичних принципів, що дісталися їй у спадок від попередніх століть.

Проте до цих пір багато людей не можуть змиритися з тим , що наука не відповідає на питання «Що таке простір?», «У чому природа часу?», «Яка сутність гравітації?» позитивісти вважають, що ці питання ненаукові і повинні бути переформульовані, наприклад, так: «Як виміряти відстань?», «Чи існують зворотні процеси?», «Яким рівнянням описується тяжіння?»

Природним розвитком ідей позитивізму стало уявлення про те, що всі наукові теорії свідомо помилкові, оскільки не можуть враховувати всієї різноманітності реального світу. Вони народжуються лише для того, щоб померти під ударами все більш тонких і точних експериментів. І тоді їм на зміну приходять нові, більш досконалі, але як і раніше тимчасові теорії. Цей погляд, детально розроблений Чарльзом Пірсом, отримав назву фаллібілізма (від англ. Fallible - «схильний до помилок»). Може здатися, що ця точка зору, будучи дзеркально протилежній джастіфікаціонізму, упускає цінність науки ледь не до нуля. Як довіряти теорії, якщо ми заздалегідь переконані, що вона хибна? Але насправді фаллібілізма просто описує процес постійного вдосконалення науки. Так, наукове знання не може бути абсолютно достовірним. Але з кожним новим кроком ступінь його надійності збільшується, і якщо ми отримували користь, довіряючи старої теорії, то тим більше можемо довіряти нової, у якій виправлені виявлені помилки. Так, послідовно позбавляючись від помилок, наука наближається до істини (що б це не було), хоча ніколи не зможе її досягти.

Ламаркізм Еволюційна теорія Ламарка передбачала внутрішньо властиве всьому живому прагнення до вдосконалення та ; успадкування набутих при цьому ознак. Дослідницька програма Дарвіна замінила метафізичне «прагнення до досконалості" механізмами природного і статевого відбору, що забезпечило їй перевагу в пояснювальній і предсказательной силі. У поєднанні з генетикою дарвінізм дав початок сучасної синтетичної теорії еволюції. А успадкування набутих ознак було скомпрометовано псевдонаукової діяльністю Лисенко. Сьогодні ідеї Ламарка знаходять обмежене застосування при моделюванні еволюції в системах штучного інтелекту і в деяких дослідженнях з імунології. Чому бог не є гіпотезою

Карл Поппер, розвиваючи підходи позитивізму і фаллібілізма, прийшов до ще більш радикального висновку: якщо теорія не може бути спростована, її взагалі не можна вважати науковою, навіть якщо в іншому вона узгоджується з ; нашими знаннями. У самому справі, адже така теорія не дає жодних перевіряються передбачень, а значить, її наукова цінність дорівнює нулю. Цей свій критерій науковості він назвав принципом фальсифікації і поставив в один ряд з вимогами внутрішньої несуперечності та відповідності теорії відомим експериментальним даним. Саме критерій Поппера говорить про ненауковості креаціонізму - вчення про божественне створення Землі, життя і людини. Адже експеримент, який міг би суперечити ідеї створення світу, принципово неможливий. І, до речі, з тієї ж причини не є науковою і гіпотеза про існування де-то в космосі братів по розуму - щоб її спростувати, довелося б обстежити весь нескінченний об'єм Всесвіту. Більш цікаво, що, як зазначає Поппер, «існує величезна кількість інших теорій цього донаукових або псевдонаукового характеру: наприклад, расистська інтерпретація історії - ще одна з тих вражаючих і всеоб'ясняющіх теорій, які діють на слабкі уми подібно одкровення».

Принцип фальсифікації знімає також протиріччя між наукою та релігійної вірою. Віра - якщо, звичайно, вона справжня - не може бути спростована досвідом. А наукові теорії не повинні озиратися на віру, оскільки єдина їх завдання - упорядкувати цей самий досвід. Конфлікт між наукою і релігією може виникнути тільки через непорозуміння, якщо релігійні діячі стануть диктувати, яким повинен бути досвід, або вчені спробують робити твердження про надприродні сутності на підставі своїх теорій фізичного світу. Обидві ці ситуації говорять про філософську некомпетентності сторін. Віра не може залежати від досвіду, оскільки не можна вірувати в перевіряються гіпотези. А наука нічого не може сказати про Бога, оскільки принцип фальсифікації не допускає його розгляду з наукової точки зору - Бог не може перетворюватися на природничо-наукову гіпотезу. Все це стало зрозуміло філософам ще в першій половині XX століття, але до суспільної свідомості доходить дуже повільно. До цих пір багато священиків з релігійних позицій виступають проти суто наукової теорії еволюції, а вчені з запалом переконують, що наука пізнає істину і доводить, що Бога немає. Правда, іноді може здатися, ніби релігійні доктрини і наукові дані явно не узгоджуються (наприклад, в питанні про створення світу). У таких випадках завжди треба пам'ятати, що мова йде про продукти абсолютно різних методологій пізнання, які взагалі не можуть один одному суперечити.

Не варто, однак, думати, що принцип фальсифікації визволив філософію науки від ; всіх проблем. Позитивізм, будучи прямою протилежністю умоглядного пізнання, теж зіткнувся з серйозними труднощами. Підвело саме поняття наукового факту. Виявилося, що експерименти, спостереження та вимірювання не можуть існувати самі по собі. Вони завжди грунтуються на якийсь теорії; як прийнято говорити, «навантажені теорією». При звичайному зважуванні ковбаси в магазині ми покладаємося на закон збереження маси, пропорційність ваги кількості речовини і закон важеля. І навіть коли ми безпосередньо спостерігаємо якесь явище, ми виходимо з того, що стан атмосфери, оптика нашого ока і процеси обробки зображення в мозку нас не обманюють (хоча численні повідомлення про НЛО змушують у цьому сумніватися). Ну а при використанні складних приладів потрібно деколи багаторічна робота, щоб врахувати всі залучені до акта вимірювання теорії. Виходить, однозначно відокремити факти від теорій неможливо, і в будь-якому досвіді зіставлення йде не з фактами, як такими, а з їх інтерпретаціями на базі інших теорій, завдання ж вченого - зробити так, щоб теорії, «які відіграють» на стороні фактів, по можливості не викликали сумнівів.


Теорія ефіру Висунуто для пояснення електромагнітних хвиль у рамках ньютонівської механіки. Світло вважався коливаннями ефіру - гіпотетичної середовища з дуже дивними властивостями: твердий, але практично невагомий, всепроникаючий, але при цьому захоплюється за собою рухомими тілами. Механічна модель ефіру виходила вкрай неприродною. Спеціальна теорія відносності позбулася від ефіру, внісши зміни до ньютонівську модель простору і часу. Вона різко спростила опис електромагнітних явищ і дала цілу серію нових прогнозів, найвідоміше з яких - лежить в основі ядерної енергетики еквівалентність маси і енергії E = mc2. І спростувати теорію теж не можна

Проаналізувавши цю проблему і вивчивши реальне поведінка вчених, філософ науки Імре Лакатоса прийшов до висновку, що експериментально теорію не можна не тільки довести, але й спростувати. Якщо добре зарекомендувала себе теорія спіткнулася на новому експерименті, учені зовсім не поспішають від неї відмовлятися, адже довіра до неї спирається на величезний масив колишніх підкріплюють даних. Так що одиничний негативний експеримент і його інтерпретацію, швидше за все, поставлять під сумнів і будуть неодноразово заново. Але навіть якщо протиріччя підтвердиться, можна доповнити теорію новою гіпотезою, яка пояснює виявлену аномалію. Таким способом теорію можна захищати необмежено довго, оскільки число експериментів завжди звичайно. Поступово може вирости цілий пояс захисних гіпотез, які оточують так зване тверде ядро ??теорії і забезпечують її працездатність, незважаючи на всі труднощі.

Відмова від теорії відбувається не раніше, ніж з'явиться достатньо хороша альтернативна теорія . Від неї, звичайно, чекають пояснення більшості відомих фактів без звернення до штучних захисним гіпотезам, але найголовніше - вона повинна вказувати нові напрями досліджень, тобто дозволяти будувати принципово нові перевіряються експериментом гіпотези. Такі теорії Лакатоса називає дослідними програмами і бачить у їхньому конкуренції процес розвитку науки. Старі вичерпали свій ресурс дослідницькі програми втрачають прихильників, нові - набувають.

«Я математично довів, що теорія відносності хибна», - подібні листи регулярно приходять до редакції «Навколо світу». Їх автори щиро помиляються, вважаючи, що наукові теорії можна довести або спростувати. Їм на втіху можна тільки сказати, що до початку XX століття більшість вчених перебували в такому ж омані. «Але чому, чому ви так переконані, що загальноприйнята теорія правильна?!» - Обурюються відмовою горе-новатори. Багато з них навіть вважають, що в «офіційній науці» склалася змова консерваторів, які не дають ходу сміливим ідеям, щоб зберегти своє «тепле містечко». Переконати в цьому, на жаль, неможливо, навіть вказавши на явні помилки в математичних викладках.

Кельвіновское стиснення пояснювало енергетику Сонця його гравітаційним стисненням. Запропоновано в кінці XIX століття лордом Кельвіном, коли стало ясно, що хімічна горіння не забезпечує достатньої потужності і тривалості випромінювання. Кельвіновскій механізм «давав» Сонцю 30 мільйонів років життя. Прихильники Кельвіна не вірили в геологічні дані про куди більшій віці Землі, вважаючи це проблемою геології. У 1930-х роках теорія термоядерного синтезу запропонувала нове джерело енергії зірок, а радіоізотопний метод в 1940-х визначив вік Землі в більш ніж 3 мільярда років. Теорія Кельвіна нині пояснює первинний розігрів протозвезд до початку в них ядерної горіння водню. Продам парадигму, недорого

В обгрунтування своїх ідей новатори зазвичай говорять про «кризу науки», «зміну парадигми» і прийдешньої «наукової революції». Вся ця термінологія запозичена зі знаменитої книги Томаса Куна «Структура наукових революцій». «Під парадигмами я маю на увазі визнані всіма наукові досягнення, які протягом певного часу дають науковому співтовариству модель постановки проблем та їх рішень», - пише Кун у передмові до своєї книги. Все це дуже схоже на боротьбу дослідницьких програм Лакатоса, і відмінності між двома концепціями так би і залишилися темою для вузькопрофесійних дискусій, якби теорія Куна не була сприйнята, особливо в Росії, як керівництво до дії.

Кун під враженням кризи фізики початку XX століття дійшов до висновку про чергування спокійних періодів «нормальної науки», коли серед учених є консенсус щодо наукової парадигми, і «наукових революцій», коли накопичилися невирішені проблеми (аномалії) змітають стару парадигму і відкривають дорогу новій. Але ось звідки ця нова парадигма з'являється, Кун не пояснив, а більшість читачів зрозуміло так, що її джерело - творчий імпульс окремого геніального вченого. Це стало величезним спокусою для багатьох вчених і навіть інженерів, лише побічно пов'язаних з фундаментальною наукою. Чи жарт - всього лише придумай вдалу парадигму і зможеш стати новим Коперником, Ньютоном або Ейнштейном.

У результаті утворився цілий ринок «нових парадигм». Деякі автори беруть відносно солідну основу: ноосферу Вернадського, синергетику Пригожина, фрактали Мандельброта, загальну теорію систем Людвіга фон Берталанфі. Але поки всі спроби вибудувати на базі таких загальних концепцій ясну дослідницьку програму залишаються не надто успішними, оскільки вони практично позбавлені предсказательной сили - з них не випливають перевіряються гіпотези. Інші прагнуть «узагальнити» науку, включивши в неї релігійно-містичні уявлення. Але ж саме позбувшись від цих ірраціональних ідей, наука досягла сучасної надійності та ефективності. На сьогодні об'єднання науки з містикою - це все одно, що спроба взяти віз на борт літака в надії на збільшення спільного ККД. Нарешті, є чимало «скромних опровергателей», які не претендують на створення нової парадигми, а лише намагаються зруйнувати стару, скажімо, теорію відносності, квантову механіку або теорію еволюції. Вони просто не в курсі, що дослідницьку програму не можна спростувати, а можна тільки перемогти в конкурентній боротьбі, домігшись більшої ефективності та предсказательной сили.

Але найголовніше, що прирікає всі ці спроби на ; невдачу, - це нерозуміння того, що концепція наукових революцій і зміни парадигм годиться тільки для ретроспективного аналізу розвитку науки. Так красиво і струнко процес становлення нових наукових поглядів виглядає лише з відстані в десятки і сотні років, крізь призму написаних переможцями підручників. А поблизу навіть найвидатніші вчені часто не можуть розпізнати, яка з конкуруючих дослідницьких програм у підсумку виявиться найбільш ефективною.

Бум доморощених псевдотеорій (частина з них пропонується абсолютно безкорисливо, інша - з метою придбати науковий статус і скористатися його перевагами) створює сьогодні реальну загрозу для існування науки в Росії. З одного боку, такі теорії відволікають на себе громадські ресурси (гроші і увага), призначені для науки, з іншого - знижують довіру до науки в цілому, оскільки шуму багато, корисного ж виходу немає, а іноді (як при рекламі чудодійних медичних засобів) людям може наноситися і реальний збиток.

І ось, після всього, що ми дізналися про внутрішню кухню науки, ми знову повертаємося до питання: заслуговує ; вона того особливої ??довіри, яке їй виявляє суспільство? Наш світ, як ми сьогодні знаємо, влаштований досить складно, а людство вивчає його вже давно. Тому дізнатися щось нове і варте може тільки той, хто цілеспрямовано до цього прагне, спираючись на величезний масив вже накопиченого знання.