В защиту науки (Бюллетень 3) - Комиссия по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований РАН

Оставлю на совести Фейерабенда «опровергнутые идеи», хотя и странно слышать это из уст пламенного романтика анархизма, который на словах отказывается признавать какие бы то ни было идеи опровергнутыми. Вникнем в суть дела. Коперник предсказывает изменение яркости Марса во времени на основании некой непроверенной теории. Галилей наблюдает Марс в телескоп, который был прибором ещё несовершенным, давал оптические артефакты, да к тому же освящённая веками традиция гласила, что небесные объекты вообще нельзя наблюдать в телескоп, потому что их природа иная, чем у земных. И вдруг — удача! Наблюдения согласуются с теорией. Может ли этому быть какое-нибудь иное объяснение, кроме того, что все предпосылки оказались верны? Если наблюдения были «телескопической иллюзией», то что же это за такая удивительная иллюзия, которая ведёт себя согласно теории Коперника? Ведь теория не о телескопах, а о планетах.

Так, как ситуация изложена Фейерабендом, она кажется похожей на порочный круг: Коперник подтверждает Галилея, Галилей подтверждает Коперника, рука руку моет. На самом же деле всё обстоит совершенно иначе: Коперник вычисляет некую величину на основании одной непроверенной теории, Галилей измеряет некую величину на основании другой непроверенной теории, вовсе не связанной с первой, и эти две величины совпадают, что возможно только в случае, если обе теории верны.

Вспомним Нестерова: «Для интерпретации наблюдения мы привлекаем знание половины теоретической физики». Это очень верное и важное наблюдение. Наука представляет собой не россыпь отдельных «фактов» и «теорий» и даже не аккуратные «прогрессивные последовательности» теорий по Лакатосу, но туго переплетённую ткань, в которой почти всё так или иначе увязано почти со всем. Типичная проблема философской методологии науки — это вопрос, сколько нужно свидетельств «за», чтобы считать теорию (парадигму, проблемный сдвиг) заслуживающей принятия или сколько противоречащих фактов, чтобы считать её опровергнутой. Обычный ответ — сколько бы ни было, всё недостаточно. Но реальная наука устроена совсем не так. Во-первых, как мы видели, независимые доказательства не «складываются», а «перемножаются». Во-вторых, в силу всеобщей взаимосвязанности утверждение или отрицание научной теории похоже не столько на сбор грибов, сколько на решение кроссворда.

Представьте себе, что вы отгадываете очень большой, потенциально бесконечный кроссворд. Слова в этом кроссворде не написаны аккуратно на плоском листе, а изгибаются в пространстве и могут пересекаться с другими, отстоящими очень далеко. Два слова, которые вы пытаетесь отгадать в разных местах кроссворда, могут неожиданно оказаться пересекающимися друг с другом. В уже, казалось бы, до конца разгаданный участок может вдруг вторгнуться новое слово, да так, что многое придётся переделывать. Например, вы отгадали Шопена, и вдруг оказывается, что его средняя буква должна быть первой буквой бесспорного Моцарта. Это ещё ничего, потому что можно заменить его на Шумана, оставив нетронутыми остальные слова.

Теперь вопрос: можно ли указать в такой игре точный и безошибочный критерий, когда слово наверняка отгадано правильно? Очевидно, нельзя. С другой стороны, повышается или понижается ваша уверенность в правильности решения с каждым новым отгаданным и увязанным с другими словом? Очевидно, повышается. Совершенно то же самое можно сказать относительно того, единственное ли возможное решение вы находите. Гарантии дать нельзя, но чем туже плетение, тем менее вероятно, что существует альтернативное решение. Ясно, что если рассматривать один (искусственно) изолированный участок кроссворда, то убедительность решения покажется сомнительной: «Шуман» опирается на «Моцарта», а «Моцарт» — на «Шумана», и где уверенность? Но та же самая идея о взаимосвязи, которая приводит философов к выводу о несуществовании «чистых наблюдений», одновременно делает неправомерным и такое локальное рассмотрение. Плетёнку научных теорий нужно рассматривать в целом. Но как это сделать?

У. Куайн («Две догмы эмпиризма», раздел VI, «Эмпиризм без догм» (перевод мой. — Д.М.)4):

Вся сумма наших так называемых знаний или убеждений, от самых тривиальных сведений из географии и истории до глубочайших законов атомной физики или даже чистой математики и логики — это рукотворная ткань, соприкасающаяся с реальностью лишь по краям. Или, в ином образном строе, вся наука подобна силовому полю, которому опыт ставит лишь граничные условия. Конфликт с опытом на периферии вызывает перестройку во внутренней области поля. Значения истинности некоторых из наших утверждений меняются. Переоценка некоторых утверждений вызывает переоценку других, в силу их логической связанности, причём и сами законы логики суть утверждения системы, рядовые элементы поля. Переоценив некоторые утверждения, мы должны переоценить и другие, будь то утверждения, логически связанные с первыми, или сами выражения логических связей. Но всё поле настолько недоопределено своими граничными условиями, т. е. опытом, что можно в широких пределах выбирать, какие именно утверждения мы будем пересматривать в свете любого данного контр-опыта. Никакие конкретные опытные данные не связаны прямо ни с какими конкретными утверждениями во внутренней области поля, а только через процесс установления нового равновесия во всём поле в целом.

Эта метафора родственна нашей метафоре кроссворда, но вывод оказывается прямо противоположным. Конечно, о таких глобальных материях трудно говорить сколько-нибудь доказательно, но кое-что сказать всё же можно. Прежде всего, хотя Куайн чуть ниже и называет себя «физиком-любителем» (специалист он по философской логике), выбранная им метафора выдаёт человека, которому никогда не приходилось иметь дела с физическими системами, которые задаются граничными условиями и требованием внутренней самосогласованности. Для читателя, которому тоже не приходилось иметь с ними дела, приведем пример: мыльная плёнка на проволочном ободе. Проверьте, если хотите: на ободе заданной формы (граничные условия) мыльная плёнка всегда принимает одну и ту же форму. Никакой возможности «в широких пределах выбирать» у неё нет.

И это не случайно. Если у вас есть система со связями и каким-нибудь минимальным принципом (т. е. стремлением сколько возможно понизить какую-нибудь величину), в случае общего положения (т. е. если специально не стараться) у неё не будет континуума решений, о котором говорит Куайн, а будут изолированные локальные минимумы. Так, мыльная плёнка минимизирует площадь своей поверхности, а наука минимизирует, вероятно, число свободных параметров или оккамовских сущностей. Вот искусство ничего не минимизирует, поэтому, действительно, одну и ту же жизнь каждый поэт описывает по-своему. Но это не то, о чём говорит Куайн. Хочется ещё заметить, что куайновские перестройки с учётом сказанного всё же могут происходить, но не мелкими подвижками, а катастрофическим переходом из одного локального минимума в другой, неблизкий, но более глубокий. И тогда их можно было бы уподобить куновским революциям. Но это, конечно, уже злоупотребление метафорой.

Наконец, можно обратиться к реальной науке. Есть ли в ней примеры множества равно согласующихся с «граничными условиями», но неэквивалентных систем? Мне такие неизвестны. Зато сколько угодно примеров теорий, которым явным образом нет никаких альтернатив. Приведу цитату, позаимствованную в книжке Б. Грина «Элегантная Вселенная» (гл. 9). Это высказывание принадлежит нобелевскому лауреату по физике Ш. Глэшоу, который в 1980-х гг. отзывался резко критически о теории струн. В 1997 г. он сказал: «Мы, работавшие вне теории струн, за последние десять лет не продвинулись ни на шаг. Поэтому аргумент о том, что теории струн нет альтернативы, оказывается очень мощным. Есть вопросы, на которые в рамках традиционной квантовой теории поля ответов получено не будет. Это уже совершенно ясно. На них может ответить какая-нибудь другая теория, но никакой другой, кроме теории струн, я не знаю». Может быть, Куайн знает?

Можно спросить, не слишком ли абстрактны все эти рассуждения. Оказывается, нет: из них делаются весьма практические выводы. Тремя абзацами ниже у Куайна читаем:

Как эмпирист, я продолжаю считать понятийный аппарат науки средством в конечном счёте для предсказания будущего опыта (experiences) в свете прошлого. Физические объекты концептуально входят в эту систему как удобные вспомогательные сущности — они не определяются через чувственные впечатления, а просто постулируются и сравнимы в этом отношении, эпистемологически, с гомеровскими богами. (Замечу в скобках, что со своей стороны я, как физик-любитель, верю в физические объекты, а не в гомеровских богов; и я считаю погрешностью против науки думать иначе.) Но с точки зрения их эпистемологического обоснования физические объекты и боги различаются только количественно, а не качественно. И те, и другие присутствуют в нашем мышлении только как культурно обусловленные постулаты. Миф о физических объектах эпистемологически превосходит большинство других в том, что он оказался более эффективным средством для структурирования потока восприятия.