Чому ми довіряємо науці? Частина I.

До цього ми звикаємо з дитинства, зі школи. Навіть коли ми чогось не розуміємо, достатньо почути фразу «вчені довели» або «з наукової достовірністю», і сумніви йдуть. Довіра - цінний ресурс, яким багато хто хотів би скористатися. Різноманітні сумнівні вчення надягають маску наукоподобія, прагнучи переконати публіку у своїй правоті. У результаті саме поняття науки розмивається і десь в глибині свідомості зріє питання: а чому, власне, ми їй довіряємо? І тут з'являються невизнані «генії», які з жаром засуджують «відсталу офіційну науку», нездатну сприйняти їх ідеї. Навіть самим ученим часом стає важко розібратися, «де правда, де обман». Постає ключове питання: а чому наука взагалі має настільки привілейоване становище в нашому суспільстві? Чому в школі витрачають час на неї, а не на міфи чи езотеричні вчення? Та й чи можна взагалі відрізнити справжню науку від підробленої?

Питання довіри відносяться до числа самих делікатних і в той же час найважливіших в нашому житті. Чи довіряєте ви гальмах своєї машини? А уряду своєї країни? А своєму роботодавцю, банку, лікаря, дружині, дитині, власним очам, нарешті? Джерелом довіри зазвичай служить минулий досвід. Так, щоденні світання і заходи сонця переконують нас у тому, що чергування дня і ночі триватиме і в майбутньому. Якщо вам 30 років, то особисто переконатися в надійності денного світила ви могли всього близько 10 тисяч разів. Це дуже мало: якщо за останній рік у вашої машини не відмовляли гальма, вважайте, що вони перевірені в кілька разів краще.

У повсякденному житті ми щосекунди покладаємося на величезну безліч інших звичних явищ: горючість газу в кухонній плиті , розчинність цукру в чаї, падіння на землю кинутого каменя, твердість цеглин будинку, прозорість повітря - список можна продовжувати нескінченно, і всі його пункти перевірені нами приблизно в тій же мірі, як зміна дня і ночі. Якщо б кожен з них «збоїв» лише раз на тисячу років, ми щодня спостерігали б чудеса, причому, як правило, неприємні. Дивовижна надійність світового порядку в цілому змушує нас шукати в ній вияв відносно невеликого числа високонадійних принципів. Саме ця ідея лежить в основі науки. І тому багато бувають шоковані, дізнавшись, що наукові теорії ніколи не доводяться, ніколи не спростовуються і цілком можуть перебувати в суперечності один з одним і з експериментом.

«Як же можна довіряти такій науці?!» - має право вигукнути читач. На це питання можна дати коротку відповідь: «Тому що наука приносить очевидні й корисні плоди і довіру, отже, ефективна», а можна - розгорнутий, розкриває внутрішні механізми наукового методу, ніж ми частково і займемося нижче. Хоча наука розвивається вже дві з гаком тисячі років, вчені все ще продовжують позбуватися від ілюзій щодо того, що являє собою наукове знання. Причому ті, хто спеціально не цікавиться філософією науки, часто і в наші дні перебувають у владі помилок, розкритих ще на початку минулого століття. Щоб розібратися в цьому, почнемо, як то кажуть, від грубки.

Астрологія У давнину не відокремлювалася від астрономії і містила в собі дослідницьку програму, що передбачала наявність причинного зв'язку між небесними і земними явищами. Підставою для неї була очевидна зв'язок ритмів життя з річним і добовим циклами. Стимулювала спостереження, які лягли в основу сферичної астрономії. До XVII-XVIII століть стало ясно, що припущення про причинного зв'язку земних подій з рухом планет не підтверджується досвідом і несумісно з новою ньютонівської дослідницькою програмою. Астрологія перестала бути наукою і продовжує існувати, скоріше, як психотерапевтична практика. Наївна філософія пізнання

Природничі науки описують навколишній світ і спостережувані в ньому явища, прагнучи пояснити вже трапилися події і передбачити майбутні. Пояснення вносить порядок в наші уявлення про світ, дозволяючи замінити безліч розрізнених фактів невеликим числом загальних правил, які набагато простіше запам'ятати. А головне: чим більше фактів описує правило, тим вище до нього довіру і тим більше вона є придатною для передбачення майбутнього. Найбільш загальні правила удостоюються особливого почесного статусу «законів природи».

У глибоку давнину ніхто не шукав їх цілеспрямовано, але деякі узагальнені правила закріплювалися в культурі практикою. Наприклад, знаменитий єгипетський трикутник зі сторонами довжиною 3, 4 і 5 одиниць, який, незалежно від розміру і матеріалу, обов'язково буде мати прямий кут. Або не менш відоме правило, що пов'язує розливи Нілу з появою на небі Сіріуса. Подібні правила передавалися з покоління в покоління без пояснень і узагальнень.

Вперше про пошук загальних правил та їх природі всерйоз задумалися у Стародавній Греції. Саме тоді була систематично розроблена логіка і склалося уявлення про математичному доказі. Вершиною грецької науки стала аксіоматична геометрія Евкліда, яка і до цього дня викладається в школі. Але докази, так чудово працювали для уявних математичних об'єктів, були далеко не настільки надійні в повсякденному житті. Грецькі філософи добре розуміли, що математична окружність - це зовсім не те ж саме, що окружність, намальована на піску. Тому Платон поділив світ на ідеальний і реальний. У першому містяться бездоганні загальні правила і властивості, доступні нашому уявному погляду, другий же складається з їх грубих втілень, які лише приблизно слідують ідеальним зразкам. Пізнати загальні правила можна тільки умоглядно, намагаючись підглянути їх в ідеальному світі. Спроби вивести їх з досвіду в недосконалому реальному світі суперечили самому духу античної філософії (хоча допускалося, що дотепне спостереження може навести на правильну думку і допомогти умоглядно пізнання).

не шанували підмісячний світ і яке прийшло на зміну античності християнство. Але, хоча джерело законів з ним був, спосіб їх пізнання як і раніше не припускав звернення до реального світу. Не маючи своєї фізики і космології (за винятком дуже загальних формулювань Книги Буття), християнство запозичило умоглядну античну науку і трималася за неї аж до початку революційних змін епохи Відродження. Гідний подиву той факт, що, наприклад, геоцентрична система Птолемея, не маючи ніяких підтверджень у Священному Писанні, тим не менш сприймалася як невід'ємна частина християнської картини світу. Так що навіть Коперник розглядав свою геліоцентричну систему світу не як теорію, яка відображатиме реальний порядок речей, а лише як більш простий і зручний спосіб астрономічних розрахунків.

Геоцентризм Птолемея описувала видимі рухи планет кінематично, не намагаючись шукати причини цього руху. Виявлені розбіжності між розрахунками і спостереженнями змушували вводити нові поправки, ускладнюючи систему. Геліоцентрична система Коперника спростила розрахунки, але будувалася на колишньому припущенні про кругових рухах планет, і її точність теж була низькою. Кеплер, допустивши некруговой (еліптичні) орбіти, значно підвищив точність. Пізніше закони Кеплера були виведені із законів Ньютона, які лягли в основу небесної механіки. У сучасних точних розрахунках враховуються також поправки, пов'язані з теорією відносності. Наука нового часу

Однак підхопив ідеї Коперника Галілей не був настільки обережним і став перевіряти, а як же влаштований світ насправді.


Його звернення до експерименту слід, за великим рахунком, визнати моментом народження науки, у всякому разі, у сучасному розумінні цього слова. Фактично Галілей запропонував нову методологію наукового дослідження: замість умоглядної пізнання ідеальних законів він поставив перед наукою амбітне завдання - осягнути задум Творця, вивчаючи створений ним реальний світ. У певному сенсі така наука була куди більше християнської, ніж колишня середньовічна схоластика (що представляє собою синтез християнського богослов'я і арістотелевой логіки), постійно посилається на авторитет Арістотеля. У самому справі, раз світ створений Творцем, то його слід вивчати настільки ж досконально, як Писання, прагнучи знайти в ньому бездоганну божественну гармонію.

Цей підхід виявився на диво ефективним. З'ясувалося, що нові закони та закономірності чи не самі валяться вам на голову. Причому багатьом з них швидко знайшлися дивно корисні застосування (маятниковий годинник, хронометр з пружинним балансиром, парові машини, термометри і т. п.). Наука стала двигуном технічного прогресу, вражаючі досягнення якого, виражені в кінцевому рахунку грошима, зброєю і почасти комфортом (тобто всім тим, що в першу чергу цікавить фінансують науку), різко зміцнили довіру до нової методології пізнання. Суть її зводилася до побудови природничих наук за зразком математики: від «самоочевидних» аксіом до строго доведеним теорем. Не випадково основний працю Ньютона називався «Математичні начала натуральної філософії».

Розбіжності теорії та практики, які для греків були іманентної проблемою, тепер стали джерелом завдань, багато з яких вдавалося успішно вирішити. Виявилося, що величезна кількість явищ можна пояснити, виходячи з невеликого числа простих і красивих законів-аксіом, які, як вважалося, відкриваються умоглядно, завдяки інтуїції дослідника, але підтверджуються і доводяться шляхом дослідної перевірки випливають з них наслідків. Наукові теорії сприймалися як властивість самого реального світу, треба було просто їх розпізнати, «прочитати книгу Природи», і підтвердити кількома прикладами правильність прочитання. Цей підхід пізніше отримав назву джастіфікаціонізма (від англ. Justify - «виправдовувати», «обгрунтовувати»). Джастіфікаціоністскій фундамент, закладений у XVII столітті працями Галілея і Ньютона, виявився настільки міцним, що протягом двох століть визначав розвиток науки. Але тим серйозніше виявилася криза, коли стали з'являтися експериментальні дані, несумісні з ньютонівської фізикою.

Алхімія Раніше інших наук пішла з експериментального шляху, напрацювавши методом проб і помилок багато корисних рецептів. Властивості речовин пояснювалися поєднанням у них первинних елементів-стихій, але Предсказательная потенціал алхімії був дуже низький, що почасти маскувалося езотеричним духом вчення. Головне передбачення про існування «філософського каменя», здатного перетворювати метали в золото і продовжувати життя людини, завело алхімічну дослідницьку програму в глухий кут. З XVII-XVIII століть починає розвиватися хімія, яка дає більш послідовне пояснення властивостей речовин і поступово приходить до сучасної атомно-молекулярної теорії. Теорію не можна довести

А таких прикладів до кінця XIX століття накопичилося чимало. Ніяк не вдавалося пояснити невелике невідповідність у русі Меркурія, відкрите Левер'є в 1859 році. Орбіта планети систематично «йшла» від розрахункової. Відхилення було крихітним, всього 43 кутові секунди на століття, але адже доказова теорія, заснована на божественних законах, не може бути неточною. Іншу проблему підкинула новонароджена електродинаміка. Згідно рівнянням Максвелла (1864), електромагнітна взаємодія завжди поширюється однаково швидко - зі швидкістю світла. Але це прямо суперечить принципу додавання швидкостей в механіці Ньютона: як може промінь світла мати однакову швидкість, скажімо, щодо рухомого потягу і нерухомого перону? Крім того, не вдавалося в рамках класичної механіки пояснити стійкість атомів і закономірності теплового випромінювання.

Справитися з усіма цими проблемами дозволили теорія відносності і квантова механіка, які показали, що теорія Ньютона не є абсолютно точною. Навіть гірше того, самі базові принципи нових теорій виявилися зовсім іншими. Для концепції джастіфікаціонізма це був вирок. Ні про яких доказах природничо-наукових теорій більше не могло бути й мови. «Відкриття греками критичного методу спочатку породило помилкову надію на те, що з його допомогою можна буде знайти рішення всіх великих старих проблем, обгрунтувати достовірність знання, довести і виправдати наші теорії. Однак ця надія була породжена догматичним способом мислення, бо насправді нічого не можна виправдати або довести (за межами математики і логіки) »- так резюмував крах джастіфікаціонізма філософ науки Карл Поппер у книзі« Припущення і спростування », виданій у 1963 році.

Віталізм Пояснення різниці між живим і неживим присутністю особливої ??життєвої субстанції. Виділити і вивчити цю субстанцію не вдалося, а розвиток біології показало, що питання функціонування живої матерії знаходять пояснення в рамках фізики та хімії. На даний момент віталізм злився з езотеричними східними навчаннями і виражається в уявленнях про ауру і біополе, існування яких наука не визнає, оскільки об'єктивними методами подібні явища не реєструються.

Восени 2006 року в Росії стартував перший в історії нашої країни «мавпячий процес» ;: петербурзька школярка Марія Шрайбер і її батько Кирило Шрайбер намагалися в суді оскаржити правомірність викладання в школі теорії еволюції. Серед аргументів, якими позивачі обгрунтовували свої претензії, було твердження про те, що дарвінівська теорія природного відбору «не доведена» і є «не більше ніж гіпотезою». Відхиливши в результаті позов, суд ніяк не прокоментував цю заяву, і ці слова як би зависли в повітрі. Тепер їх при кожному зручному випадку повторюють противники теорії еволюції. Тим часом вже понад сорок років відомо, що наукові теорії в принципі не можуть бути доведені, оскільки вони містять універсальні твердження, а число експериментів завжди звичайно. Різниця ж між гіпотезою і теорією полягає лише в тому, як їх сприймає наукове співтовариство. Широко визнану систему ідей називають теорією, а приватне припущення, що потребує підтвердження (приватним експериментом або серією), - гіпотезою. І в цьому сенсі еволюція безумовно теорія.

Вимога «пред'явити докази» часто доводиться чути і щодо інших наукових концепцій: теорії відносності, квантової механіки, термодинаміки, космології Великого вибуху. «Наука ніколи нічого не доводить», - цими словами починає свою книгу «Розум і природа» знаменитий американський антрополог і філософ Грегорі Бейтсон (Gregory Bateson). Причому дане твердження поміщений до чолі з іронічною назвою «Кожен школяр знає», що натякає, мабуть, на рівень компетентності тих, хто з цією тезою незнайомий. (Тут, звичайно, треба застерегти, що мова йде про природничих науках, які вивчають реальний світ. Чиста математика - єдина область досліджень, де можливі суворі докази, - до числа природних наук не ставиться.)

Продовження

Олександр Сергєєв

Стаття надана журналом" Навколо Світу "