«Принцип неопределенности» – это кандидат в расхожие формулировки. В нем схвачена, или как будто схвачена, вся суета нашего неопределенного мира.
Но к тому содержанию, которое в этот термин вкладывают физики, близок только вариант «Б». Его выбрали 31 % испытуемых.
Какое описание подходит принципу неопределенности?
Принцип неопределенности 21 % респондентов перепутали с хаосом (к нему отсылает вариант «Д»). Оба часто упоминаются в популярных СМИ, и суть их вкратце сводима к одному и тому же: нет ничего предсказуемого. Однако каждое из этих понятий толкует непредсказуемость совершенно по-разному.
К вопросу, в котором испытуемым предлагалось выбрать «формулировку, передающую суть теории относительности Альберта Эйнштейна», предлагались такие варианты:
А. Все относительно, включая восприятие пространства и времени.
Б. Скорость света не зависит от движения наблюдателя, а причина гравитации – «искривление» пространства и времени.
В. Скорость света изменяется в зависимости от движения наблюдателя, а время – это четвертое измерение пространства.
Г. Скорость света относительна; Вселенная возникла в момент Большого взрыва и с тех пор расширяется.
Д. Скорость и положение относительны и не могут быть одновременно точно измерены.
Е. Энергия – это форма существования материи (E=mc²), и материю можно преобразовать в энергию, заставив двигаться со скоростью света.
Эйнштейн использовал слово относительность применительно к двум очень разным теориям: в одной говорится о действии физических законов при скоростях движения тел, близких к скорости света (специальная теория относительности, 1905 год), а в другой – о сущности гравитационных полей (общая теория относительности, 1915 год). Вариант «Б» в достаточной мере воздает должное обеим теориям, но резонным его сочли только 7 %.
Гораздо более частым ответом стал вариант «Е»; его выбрали 47 %. Этот ответ я намеренно сделал бессмысленным, похожим на теоретическую выкладку в плохом научно-фантастическом фильме.
Какая формулировка передает суть теории относительности
Вероятно, многие увидели E=mc² и решили, что сопровождающий эту формулу текст наверняка написан правильно.
В обоих вопросах – о принципе неопределенности и об относительности – предлагались варианты, которые можно считать псевдофилософским упрощенчеством: «Чем больше мы о чем-либо узнаем, тем меньше наше знание», «Все относительно, включая восприятие пространства и времени». С этими ответами соглашались весьма охотно 14 и 18 % испытуемых соответственно.
Многие не поняли в теории относительности самого главного: скорость света – константа, она никак не зависит от движения наблюдателя. Ведь благодаря именно этому неожиданному открытию (опыт Майкельсона – Морли) Эйнштейн вообразил себе мир, в котором время и пространство относительны. В вопросе про относительность варианты «В» и «Г» этой ключевой посылке противоречат.
Понять относительность и квантовую теорию, бесспорно, нелегко. Разобраться в них должным образом, не будучи физиком, едва ли возможно – вот никто и не разбирается. Для большинства наука – заумный рекламный ролик, построенный вокруг парочки непонятных высказываний и уравнений.
Некоторые говорят, что наша культура и образовательная система препятствуют женщинам делать карьеру в науке. Я провел тест на определение уровня научных знаний, состоящий из восьми вопросов по биологии, химии, физике, астрономии, информатике. Между полученными результатами и полом респондента прослеживается четкая связь: с тестом мужчины справились лучше
[143]. В среднем они ответили верно на 66 % вопросов, а женщины – на 55 %.
В самих результатах нет ничего необычного, но рассматривать их нужно в более широком контексте комплексного исследования. Эксперимент, проведенный Джойс Эрлингер и Дэвидом Даннингом, дает более полную картину
[144]. Мужчинам и женщинам предлагалось оценить свои способности к научному мышлению. Женщины в среднем поставили себе оценки ниже, чем мужчины. Затем участникам исследования раздали тесты на выявление научного склада ума, а после каждого попросили ответить, как бы он оценил собственный результат. В целом женщины с заданиями справились не хуже мужчин, и все же оценку собственному результату они поставили ниже. В заключительной части эксперимента исследователи пригласили этих же респондентов к участию в научном конкурсе, пообещав победителям призы. Женщины соглашались менее охотно, и их желание коррелировало не с результатами пройденного теста, а с их оценкой этого результата. Этот эксперимент представляет собой аллегорию того, как устроена наша система образования. Его результаты намекают на то, что разница в способностях мужчин и женщин к науке существует лишь потому, что мы сами в нее верим.
В своем исследовании я не обнаружил значимой корреляции между научными знаниями и уровнем дохода
[145]. Но в общественном сознании утвердилось мнение, что научное образование дает более высокую зарплату. В таком случае почему отсутствует корреляция? Ученые и инженеры составляют где-то 4,8 % трудовых ресурсов США
[146]. Реформаторам, для которых свет клином сошелся на обучении точным наукам будущих эрудитов, следовало бы по этому поводу задуматься. В моем же исследовании корреляции нет потому, что я хотел прежде всего установить, какую «ценность» с точки зрения дохода имеют научные знания для 95 %-го большинства, не занимающегося научной деятельностью. Похоже, для них научное знание оказывается не таким уж и ценным, по крайней мере, когда речь идет о долларах и центах.
Сейчас самое время вспомнить еще одно правило, о котором рассказывали на уроках статистики, не так широко известное, как «корреляция не доказывает причинно-следственную связь». Это обратное правило: отсутствие корреляции не опровергает причинно-следственную связь.
Инопланетный статистик прилетает на Землю и пытается определить, откуда у людей берутся дети. Возможно, инопланетянин обнаружит, что корреляция между половым актом и рождением ребенка едва ли просматривается (ввиду нестабильной плодовитости и противозачаточных мер). Вместе с тем любой землянин будет настаивать, что дети появляются в результате полового акта, и кроме этого нет других причин. Если инопланетянин придет к иному выводу, он, конечно, будет неправ
[147].
