Машина знаний. Как неразумные идеи создали современную науку - Майкл Стревенс
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Окончив университет, он остался в Кембридже, и 25 лет спустя, уже будучи профессором математики, опубликовал свой величайший труд: «Математические принципы натуральной философии», обычно называемый «Принципы». Ничего подобного системе Ньютона мир еще не видел. Она обладала фундаментальностью аристотелевой или декартовской физики, математической точностью лучшей астрономии, сравнимой с теориями Птолемея и Кеплера, и все же ее суть могла быть записана в нескольких простых формулах: три закона движения и один закон всемирного тяготения.
В то время как Декарт считал, что любое движение возникает в результате прямого контакта, Ньютон ссылался на «силу гравитации», которая притягивает один объект к другому массивному объекту, по-видимому, без какого-либо медиатора. Многие его современники видели в новой теории Ньютона зияющую теоретическую дыру. Как можно было серьезно относиться к гравитации, если не существовало физических объектов, таких как потоки межзвездной жидкости или столкновения крошечных частиц? Связи между планетами казались бессмысленными без осязаемого элемента или вещества, которое соединяло бы их, передавало толчок, притягивало друг к другу или делало нечто подобное. Представление о том, что причинно-следственная связь может быть иной – что одна планета может просто воздействовать на другую на расстоянии, – казалось абсурдным. Математический и метафизический вундеркинд Г. В. Лейбниц, работавший примерно в то же время, когда Ньютон выпустил второе издание своего великого труда, (а это произошло в 1713 году), отверг теорию Ньютона как «варварскую физику», свидетельство печального факта, что «люди любят возвращаться во тьму».
Однако спустя десятилетия после публикации работ Ньютона идея «взаимодействия на расстоянии» небесных тел, влияющих на движение друг друга в пустом пространстве без каких-либо прямых причинно-следственных связей, стала привычной и приемлемой. Во всяком случае, причинно-следственная связь от столкновения стала выглядеть более странной. Почему два объекта, соприкасаясь, не проникают друг в друга? Какая-то отталкивающая сила, действующая на очень коротком расстоянии, должна препятствовать их взаимопроникновению. Если это так, то столкновение частиц кажется не более чем «флиртом»: частицы не соприкасаются в буквальном смысле, а в лучшем случае они всего лишь подходят очень близко друг к другу, прежде чем непреодолимые противодействующие силы разбрасывают их в стороны. Когда столетие спустя, в 1786 году, великий немецкий философ Иммануил Кант писал о физике, он говорил, что непостижимо, как объекты могут воздействовать друг на друга иначе, нежели посредством грубых сил, распространяющихся в пространстве в соответствии с чем-то вроде закона тяготения Ньютона.
Рассказывая эту историю, я вдруг понял, что она звучит как еще одна глава в хронике объяснительного релятивизма, еще один пример истории науки как серии прерывистых скачков от одной объяснительной структуры к другой. В XVII веке причинность должна была передаваться через контакт; все остальное казалось мракобесием. Около 1700 года, согласно релятивистской теории, Ньютон успешно отбросил декартовскую концепцию, заменив ее своей собственной, точно так же, как ранее Декарт отверг аристотелевский подход к объяснению сути вещей. С этого момента контакт выглядел философски бессвязным; действие на расстоянии стало единственным логически приемлемым способом объяснить взаимодействие предметов.
Именно так Кун описывает историю открытия гравитации в «Структуре научных революций». Но его релятивистская интерпретация неверна. Ньютон изменил не концепцию объяснения, а нечто еще более сложное – он изменил концепцию эмпирического исследования как такового.
Чтобы понять это, обратимся к собственной интерпретации Ньютоном своего метода, изложенной в постскриптуме ко второму изданию «Принципов» 1713 года. Там Ньютон излагает основные свойства гравитационного притяжения – что оно возрастает «пропорционально твердому веществу» и уменьшается пропорционально квадрату расстояния, а затем продолжает:
«Я еще не смог вывести из явлений причину этих свойств тяготения и не выдумываю гипотез. Ибо все, что не выводится из явлений, должно называться гипотезой; а гипотезы, будь то метафизические или физические, или основанные на оккультных качествах, или механические, не имеют места в экспериментальной философии… Достаточно того, что тяготение действительно существует и действует по законам, которые мы изложили, и этого достаточно, чтобы объяснить все движения небесных тел и нашего моря».
В этом знаменитом отрывке существенные аспекты железного правила вносят решающий вклад в историю мировой науки.
Посмотрите, что Ньютон говорит о механизме гравитации. Сразу видно, что он не был ярым сторонником взаимодействий на расстоянии. Он допускает возможность того, что гравитация вызывается механическим путем – контактом или столкновением, – а также возможность того, что она вызывается «оккультными качествами», то есть какой-либо формой немеханической причинности, такой как действие на расстоянии, что-то вроде того, что такие философы, как Лейбниц, считали интеллектуально не более значимым, чем колдовство. Однако механические и оккультные возможности в этом отрывке полностью уравниваются. Оба являются просто «гипотезами»; в настоящее время у нас нет способа сказать, что из них верно.
Неважно. Важно то, что гравитации «достаточно, чтобы объяснить» с большой количественной точностью наблюдаемые явления: орбиты планет, пути комет, цикл приливов и дуги пушечных ядер. Для такого философа, как Декарт, это скромное предложение не имело бы смысла. Гравитация не может ничего объяснить, если она не пройдет тест на подлинность объяснения – тест на столкновение. Иными словами, с точки зрения Декарта, объяснить что-либо означает понять его причину, а понять его причину – значит понять последовательность толчков или столкновений, которые ее вызывают. Без этого нет ни понимания, ни реального объяснения.
Ньютон, напротив, вводит в этом отрывке гораздо более поверхностное с философской точки зрения понятие объяснения, согласно которому явление объясняется просто путем вывода его из причинных принципов теории тяготения, то есть из математических принципов, изложенных в «Началах». Поверхностное объяснение не требует от объясняющего понимания реализации принципов. Что еще более важно, она не требует, чтобы принципы прошли какую-либо философскую проверку или соответствовали предписаниям некоей научной парадигмы. Гравитация может оказаться передаваемой посредством столкновений, но в равной степени может оказаться и подлинным воздействием на расстоянии. В любом случае, утверждает Ньютон, у нас есть «достаточное объяснение» для целей эмпирического исследования, или, как его называет Ньютон, «экспериментальной философии». Ньютоновские последователи, как и попперовские фальсификаторы, доказывают свою состоятельность тем, что строго следуют не теоретическим предположениям, а наблюдаемым явлениям. Поверхностная концепция объяснения, таким образом, освобождает создателей научных теорий от попыток объяснить наблюдаемые явления практически любыми способами, какими бы идеологически отвратительными они ни были.
Сформулировав и озвучив этот тезис, Ньютон вырвался наконец из бесконечных кругов объяснительного релятивизма и дал ученым «вечный, внеисторический критерий» объяснительной силы, который послужит сырьем для железного правила, которое,
