Машина знаний. Как неразумные идеи создали современную науку - Майкл Стревенс
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
С другой стороны безупречную объективность аргументации обещало развитие формальных статистических методов. Простая математическая формула будет фиксировать необработанные данные в качестве исходной информации и предоставлять в качестве выходных данных не искаженное ни субъективной оценкой, ни вообще каким бы то ни было человеческим вмешательством суждение о том, является ли научное утверждение достаточно достоверным для публикации. Приемлемо ли заявлять в научной публикации, что курение вызывает рак, что бозон Хиггса существует, что человеческая деятельность вызывает глобальное потепление?
Рисунок 7.5. Формы снежинок, нарисованные Робертом Гуком (1665 г.), – слева; Уильямом Скорсби (1820 г.) – справа
Ни фотофиксация, ни математическая статистика не оправдали в полной мере возложенные на них ожидания. Даже самые объективные статистические методы оставляют ученому возможность выбора, и этот выбор, как становится все более очевидным, можно использовать для освещения данных с наиболее благоприятной для исследователя точки зрения. Что же касается фотографий, то препятствия на пути к достижению объективного идеала наглядно иллюстрирует изучение снежинок.
Чтобы различить геометрию снежинки, вам нужен микроскоп и хорошие низкие температуры – каноническая шестигранная снежинка образуется только при температуре ниже –15 градусов по Цельсию (5 градусов по Фаренгейту). Серьезная работа по изучению и изображению снежинок началась в XVII веке, была впервые опубликована в знаменитом сборнике наблюдений Роберта Гука и продолжалась в течение следующих двухсот лет, поскольку более совершенные микроскопы позволяли запечатлеть все более сложные виды их шестисторонней симметрии (рис. 7.5).
В то время как снежинки Гука немного неотесанны, великолепные формы, нарисованные исследователем Арктики Уильямом Скорсби в 1820 году, демонстрируют образцовую симметрию. Рассматривая снежинки, Скорсби видел, как Бог наделил свое творение совершенством:
«Частные и бесконечные модификации подобных классов кристаллов могут быть обоснованы только волей и удовольствием Великой Первопричины, чьи работы, даже самые незначительные и мимолетные… заслуживают восхищения».
Действительно ли снежинки так идеальны? Скорсби нарисовал их именно так, но отчеты других ученых, изучающих снежинки, могут заронить в эту стройную теорию зерно сомнения.
Во время особенно жестокого похолодания в 1855 году британский метеоролог Джеймс Глейшер сделал наброски снежинок и передал их иллюстратору, чтобы тот довел их до ума. Рисунки были прекрасны, каждая снежинка была по-своему безупречна. Однако, как заметил Глейшер, идеал был выведен позже: в набросках его не было. Иллюстратор доработал симметричность снежинок, чтобы усовершенствовать готовые изображения. Таким образом, тот факт, что рисунок сделан с натуры, не исключает его дальнейшей доработки; в этом случае правильные пропорции, представленные на приведенном здесь рисунке, отражали в первую очередь убежденность иллюстратора в том, что мир лучше, чем кажется.
Фотография должна была устранить эту субъективность. Не было бы никакой интерпретации, никакой возможности для художественной идеализации, только свет, идущий прямо от снежинки к фотопленке, затем к бумаге и потом к глазу читателя.
Рисунок 7.6. Снежинки, сфотографированные Уилсоном Бентли (1901 г.), слева; справа – снежинки, сфотографированные Дугом и Майком Старнами, показывающие повсеместно встречающиеся несовершенства, зафиксированные Хельманном и Нойхаусом
Этим занялся Уилсон Бентли из Вермонта. Сильный холод, морозоустойчивый фотоаппарат, мамин микроскоп и прекрасно развитое эстетическое чутье – все, что ему было нужно, чтобы начать ловить и фотографировать снежинки в 1885 году, когда ему только исполнилось 19 лет. К моменту своей смерти от пневмонии в 1931 году он запечатлел тысячи снежинок; из них более 2000 должны были быть опубликованы в его книге «Снежные кристаллы». На рисунке 7.6 (слева) показан образец его работы; как видите, сфотографированные им снежинки такие же идеальные по пропорциям, такие же симметричные, как на рисунках Скорсби.
Такое совершенство разозлило немецкого метеоролога Густава Хельманна. Хеллманн потратил годы, реконструируя структуру снежинок вручную по недолговечным изображениям под микроскопом, подобно ассистенту Глейшера, воспользовавшемуся принципом симметрии для заполнения недостающих частей. В конце концов он обратился к новой технологии фотографии: в 1892 году он и его сотрудник Ричард Нойхаус начали делать изображения снежинок с помощью усовершенствованной камеры. То, что они увидели, сильно отличалось от форм, запечатленных на фотографиях Бентли. Фотографии Хельманна и Нойхауса имели свою грубую красоту, но идеальная симметрия встречалась крайне редко (рис. 7.6, справа). Они пришли к выводу, что Бентли подправил свои изображения, чтобы «сгладить» их недостатки. Более того, позже Нойхаус писал:
«Во многих изображениях Бентли не ограничивался “улучшением” очертаний; он позволял себе физически исправлять снежинки, из-за чего возникали произвольные фигуры».
Другими словами, снежинки Бентли были ледяными скульптурами его собственного изобретения.
Вражда продолжалась десятилетиями. Мы не знаем, оправдались ли худшие подозрения Нойхауса, но кажется очевидным, что, по крайней мере, Бентли не пренебрегал обработкой изображений. Как сказал современный фотограф снежинок профессор физики Калифорнийского технологического института Кен Либбрехт, Бентли пользовался «фотошопом прошлого века». Конечно, изображения мира природы Бентли вводят в заблуждение; Либбрехт обнаружил, что только одна из тысячи снежинок имеет идеальную шестигранную симметрию. Кажется, что даже фотография оставляет место для субъективности ученого; даже у камеры есть свой взгляд.
История со снежинками не хуже других показывает, что идеальная объективность аргументов, появляющихся в официальных научных сообщениях, может быть достигнута лишь частично. Но это не притворство, и тем более не пропаганда. Представление научных данных и аргументов может не соответствовать совершенной объективности, но при этом в значительной степени выполнять свои основные функции: архивировать для будущих поколений результаты испытаний и их объяснительную связь с теорией и отвлекать энергию и внимание ученых от мнений, убеждений, направляя к производству тщательно детализированных эмпирических фактов.
Глава 8. Верховенство наблюдения
Как железное правило исключает из научных споров все, кроме способности теории объяснять наблюдаемые явления – и как это было достигнуто (четвертое нововведение железного правила)
Имеет значение только эмпирическое исследование. Во всем научном мире эта мысль появляется на свет раз за разом, снова и снова в той или иной форме: «Эксперимент – единственный судья научной истины» (физик Ричард Фейнман), «Никому не верьте на слово» (девиз Королевского общества), «Мы обращаемся к опыту как к единственной основе всех физических исследований» (ученый XIX века, Джон Гершель), «Наблюдение – это порождающий акт научного открытия» (биолог Питер Медавар), «Все, что меня беспокоит, – это то, что теория должна предсказывать результаты измерений» (физик Стивен Хокинг). Такие слова – девиз и гимн четвертого великого нововведения современной науки, великого отступления от эмпирических исследований прошлого: запрета
