Проще говоря, наука – это процесс. В частности, она не является набором известных фактов, хотя для простоты, особенно при обучении, научный процесс зачастую подают именно так. Например, в школе периодическую таблицу элементов и законы Ньютона преподают как некий незыблемый факт, а вовсе не как результат тщательной проверки идей посредством наблюдений. Дети, конечно, должны понимать окружающий мир, но, возможно, мы совершаем здесь досадное упущение: научное образование в наших школах должно стать естественной колыбелью критического мышления, давая детям наряду с констатацией фактов инструмент, который позволит им в будущем лучше оценивать любую информацию.
Идея фальсифицируемости, то есть вывода следствий из теории и последующего сопоставления их с фактическими данными, уходит своими корнями в далекое прошлое. Убежденность людей в том, что тяжелые объекты падают быстрее, чем легкие, была наглядно опровергнута предположительно Галилеем, который, бросая шары разной массы с Пизанской башни, показал, что они падают на землю одновременно.
Точно так же идея плоской Земли на первый взгляд соответствует фактам. По крайней мере, совершая путешествие, вы не чувствуете, что двигаетесь по изогнутой в большом масштабе поверхности. Но чем больше накапливалось данных, тем очевиднее становилось, что все не так просто. Одно из доказательств заключалось в том, что парусные корабли скрывались за горизонтом, начиная с корпуса и заканчивая верхушкой мачты.
Таким образом, фундаментальный научный процесс – это проверка теорий на основе наблюдений, результаты которых еще недавно представляли собой темные данные, когда несоответствие между теорией и данными заставляет отказываться от теории или изменять ее. Но необходимо понимать, что такое несоответствие может иметь и другие объяснения. Иногда несовпадение теории и данных может означать, что не все в порядке с данными. Я очень надеюсь, что многочисленные примеры, приведенные в этой книге, смогли убедить вас в том, что данным всегда сопутствует риск ошибок, неточности измерений, искажений выборки и прочих проблем. Вот почему ученые прилагают столько усилий, повышая точность измерительных приборов и проводя сами измерения в предельно контролируемых условиях, независимо от того, что они измеряют: массу, длину, время, межгалактические расстояния, интеллект, мнения, благополучие, ВВП, безработицу, инфляцию или что-то еще. Точные, надежные и заслуживающие доверия данные являются необходимым условием для научной истины.
Критерий проверяемости – это то, что отличает науку от лженауки. Придумывать объяснения несложно (например, «все дело в магии»), но, если они не подверглись строгому тестированию, мы должны относиться к ним с подозрением. Кроме того, теория, готовая объяснить любой из возможных экспериментальных результатов, тоже бесполезна – она не имеет ничего общего с наукой. Теория гравитации, которая утверждала бы, что предметы падают не только вниз, но и вверх, вбок, и вообще, куда придется, вряд ли была бы полезна. Напротив, объяснение Ньютона, что массы притягиваются друг к другу и поэтому тело падает вниз, вполне научно: его можно проверить. И после того, как верность теории многократно подтверждается данными, она становится частью канона знаний, и мы можем с ее помощью делать прогнозы и создавать устройства на ее основе.
Примером теории, которая обоснованно подвергается критике за свой всеобъемлющий характер, делающий ее ненаучной и бесполезной, является психоанализ. Фредерик Крюс в своей книге «Фрейд: Создание иллюзии» (Freud: The Making of an Illusion) наглядно продемонстрировал, что появление психоанализа представляет собой триумф темных данных, а именно: обобщения на основе неоправданно узкой выборки (в том числе на основе выборки из одного человека – самого Фрейда), нежелание видеть опровергающие теорию доказательства, неготовность признавать реальность (Крюс пишет об этом так: «Каждый фокусник надеется, что его аудитория будет состоять именно из таких зрителей, как Фрейд») и отрицание очевидных фактов. Возможно, наиболее показательным является именно то, что Фрейд никогда не признавал своей неправоты. Исследователь, не готовый признать, что его теория может быть ошибочной, вряд ли будет соответствовать критерию фальсифицируемости и, уж конечно, не может называться ученым. Это красноречиво доказывает и признание самого Фрейда: «На самом деле я вовсе не человек науки, не наблюдатель, не экспериментатор и не мыслитель. По темпераменту я не кто иной, как конкистадор, то есть авантюрист»
[102]. Впрочем, такая оговорка не исключает того, что по крайней мере часть проблемы связана не с фигурой Фрейда, а с теми, кто некритически рассматривал мнение одного человека как непреложный факт.
Если бы я знал заранее…
Поскольку научный процесс заключается в проверке предположений на реальных данных, неудивительно, что первоначальные объяснения часто оказываются ошибочными. Если бы не это, то вся затея с познанием была бы куда проще. И хотя имена великих ученых увековечены благодаря теориям, которые хорошо объясняли эмпирические явления, это не означает, что те же самые ученые не выдвигали ошибочных теорий. Зачастую теория признается ошибочной спустя какое-то время, когда обнаруживается нечто, о чем не было известно, или, иными словами, когда появляются новые данные.
Одним из самых ярых критиков Чарльза Дарвина был сэр Уильям Томсон, который впоследствии стал лордом Кельвином (и в честь которого названа шкала температур). Это был один из самых выдающихся ученых своего времени, в 22 года получивший статус профессора математики в Кембридже и похороненный в Вестминстерском аббатстве рядом с Исааком Ньютоном (а теперь рядом с ними и Стивен Хокинг). Его предшественники пытались вычислить возможную продолжительность существования Солнца, исходя из предположения, что оно сжигает некое ископаемое топливо, такое как уголь, но Кельвин понимал, что в этом случае процесс горения длился бы всего несколько тысяч лет. Поэтому он развил гипотезу Германа фон Гельмгольца о том, что Солнце постепенно сжимается и что гравитационная энергия, выделяемая при сжатии, преобразуется в тепло и свет. Но даже при этих условиях Солнце не могло гореть так долго, чтобы на Земле в ходе эволюции успела появиться жизнь. Поэтому он и утверждал, что теория эволюции Дарвина не соответствует данным.
Однако Кельвин был неправ. В его аргументации отсутствовали важные данные, которые стали доступны лишь позже. Это были данные, свидетельствующие о том, что в энергии Солнца лежит не химическое горение или гравитация, а совершенно иной механизм – термоядерный синтез.
В процессе термоядерного синтеза ядра атомов сливаются в одно более тяжелое ядро. При этом теряется некоторая масса, что сопровождается выделением энергии. Коэффициент преобразования таков, что крошечная масса превращается в гигантское количество излучаемой энергии как при взрыве водородной бомбы. Топливом для реакций ядерного синтеза являются дейтерий (атом водорода, в ядре которого есть нейтрон и протон, – обычное ядро водорода не имеет нейтрона) и радиоактивный тритий (атом водорода, содержащий в своем ядре два нейтрона и протон), который получают в ядерных реакторах путем бомбардировки изотопа литий-6 нейтронами. Чтобы понять, какое количество энергии при этом генерируется, представьте, что половина ванны воды и литий из одной единственной батареи вашего ноутбука могут дать столько же электричества, сколько получается при сжигании 40 т угля. Такой источник энергии мог бы разом решить энергетические проблемы человечества и позволил бы нам отказаться от электростанций, работающих на ископаемом топливе и загрязняющих окружающую среду: реакция термоядерного синтеза является «чистой», поскольку не образует радиоактивных отходов. У нас бы появился свой маленький источник солнечной энергии.
