Машина знаний. Как неразумные идеи создали современную науку - Майкл Стревенс
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Третий и последний шаг состоит в том, чтобы собрать воедино все способы изменения теплоты в зависимости от других величин, например, то, как предметы становятся горячее при приближении к огню, или то, как металлы нагреваются дольше, чем воздух, но одновременно с этим и сохраняют тепло тоже дольше.
По завершении третьего шага у Бэкона появляются доказательства, которые ему нужны. Что же, спрашивает он себя, может объяснить все собранные факты? Чем можно объяснить, почему тепло есть у живых животных, но не у мертвых, почему тепло образуется при трении, почему металлы поглощают больше тепла, чем воздух? Он рассматривает множество предположений, касающихся характера тепла. Каждое из них объясняет по крайней мере несколько положительных и отрицательных примеров, но не может объяснить все остальные и поэтому отвергается: «Каждый противоречивый пример разрушает предположение о форме». Тепло не может быть «светом и яркостью», потому что такие вещества, как кипящая вода, могут быть горячими, не будучи легкими или яркими. Тепло не может быть материальной субстанцией, потому что, когда горячее железо нагревает другой предмет, оно теряет тепло, но не теряет вес. И так далее.
В конце процесса остается только одна стоящая гипотеза, единственная догадка о природе тепла, которая может объяснить каждое обстоятельство, на которое Бэкон обратил свой взор. Именно эта гипотеза объясняет, как трение порождает тепло: «Сущность тепла – это движение и ничего больше», или, точнее, теплота – это беспорядочное движение – вибрация – мельчайших частиц, из которых состоят все вещи. Эта, идея, наиболее ранняя версия кинетической теории, как мы теперь знаем, совершенно верна: таким образом, перед нами предстает убедительная реклама бэконовского метода.
«Новый органон» рекомендует использовать этот же метод для исследования любого явления природы, от молнии до ларингита и даже самой жизни: собрать условия, при которых явление происходит, условия, при которых оно не происходит, закономерности его изменения и найти гипотезу, которая объясняет многое – события, их отсутствие, вариации. Эта гипотеза и есть теория, которую вы ищете.
Бэкон полагал, что как только ученые приступят к работе, используя его метод совершения открытий, чтобы исследовать суть явлений, то быстро исключат все объяснения, кроме правильного. Это оказалось довольно оптимистичным прогнозом. Примерно через сто лет после того, как Бэкон изложил свои рецепты, количество интересных, правдоподобных объяснений скорее умножилось, чем уменьшилось, поскольку великие творческие умы семнадцатого и восемнадцатого столетий приступили к работе, пытаясь осмыслить мир. Триумфальное открытие Бэконом кинетической природы тепла, например, было (как вы знаете) оспорено примерно в 1800 году развитием конкурирующей теории калорий, которая, как считалось в то время, гораздо лучше объясняет уже собранные факты. Для ученых, оказавшихся в таком же затруднительном положении, как наши Капулетти и Монтекки, метод Бэкона не дает объективного руководства в определении природы тепла. Они должны, как мы видели, опираться на свои личные оценки правдоподобности различных вариантов – их личные рейтинги правдоподобия, – что неизбежно означает, что идолы субъективности Бэкона все еще способны сказать свое слово.
Однако цель нашего визита в начало XVII века заключалась не в том, чтобы понять, почему экземпляры «Нового органона» столь редко можно увидеть на рабочем столе современной лаборатории. Смысл нашего путешествия заключался в том, чтобы понять, как наука в конце концов приходит к правильному взгляду на вещи. Трудности в использовании бэконовского метода возникают не потому, что есть что-то принципиально неправильное в его предположении, что истина и только истина может объяснить все, а потому, что его практически невозможно применить на практике: посреди каждого научного исследования обычно существует сразу несколько конкурирующих гипотез, примерно в равной мере способных объяснить суть исследуемого явления.
В какой-то момент все же конфликт начинает затихать. Момент, которого так жаждал Бэкон, наступает: сокровищница свидетельств становится настолько богатой, что выделяет наконец всего одну теорию в качестве высшего объяснения, единственную теорию, способную объяснить каждый наблюдаемый паттерн – в терминах Бэкона, каждый «положительный пример», каждый «отрицательный экземпляр», каждый паттерн вариации. С этой космической точки зрения идея Бэкона не так уж отличается от идеи Поппера. Каждая ложная теория сталкивается с некоторыми свидетельствами, которые не может объяснить, и в свете своей объяснительной неадекватности отбрасывается. Остается только правда.
Поппер отверг любую роль рейтингов правдоподобия в научных рассуждениях; они были, на его философский вкус, недопустимо индуктивными. Однако дайте им шанс, и вы обнаружите, что происходит кое-что интересное, когда наука приближается к последней теории. По мере накопления доказательств рейтинги правдоподобия начинают сходиться. Различия во мнениях становятся менее резкими. Возникает консенсус в отношении того, какие из рассматриваемых теорий являются ведущими, а какие второстепенными, а в итоге в отношении того, какая из них является наилучшей. Полного согласия так и не возникает, но разногласий становится все меньше. Это бэконовская конвергенция.
Нам не нужно бесконечно ждать, пока бэконовская конвергенция сделает свое дело. Машина знаний всего за несколько сотен лет открыла вирусы, ДНК, природу тепла, гены, лежащие в основе строения тел большинства животных, родственные отношения между людьми и шимпанзе, генетические связи между англичанами и индусами, подводные вулканы, тектонические плиты, спутники Юпитера, кольца Сатурна, галактику Андромеды, черные дыры, структуру золота, сходства и различия между углем и алмазом, функции сердца и архитектуру нейронов. В каждом случае вес наблюдаемых фактов перевешивал различия в рейтингах правдоподобия. Конкурирующее мнение становится сначала труднообъяснимым, затем маргинальным, затем попросту смехотворным. Очевидно, что бэконовская конвергенция реальна и вполне достижима.
Однако требуется некоторая осмотрительность. Не всегда ясно, когда конвергенция приходит к своему завершению. Долгое время казалось, что Ньютон правильно понял гравитацию; затем появился Эйнштейн, разрушивший его теорию. Новая квантовая теория гравитации могла бы показать, что даже Эйнштейн не знал всей истории. Траектория движения науки в направлении истины редко представляет собой широкий торный путь. В ходе поиска правильных объяснений общественное мнение может временно отступиться от буквальной истины, как наука о тепле перешла в XIX веке от кинетической теории к теории калорий. Бэконовская конвергенция в краткосрочной или даже среднесрочной перспективе представляет собой в значительной степени дискретный процесс.
Более того, наблюдаемые факты сами по себе являются тем основанием, которым Бэкон их считает: опубликованные свидетельства могут быть «плохими» по-разному. Часто из-за какой-то проблемы с приборами они вводят исследователей в заблуждение. Снимки с бразильского астрографического телескопа Эддингтона, например, ошибочно свидетельствуют в пользу ньютоновского гравитационного угла изгиба света. Иногда свидетельствами можно даже манипулировать, как подозревают историки в отношении ряда «фактов», сообщаемых Менделем,
