Нельзя утверждать, что наука всегда однозначна и объективна — существует множество гипотез и теорий, которые противоречат друг другу, а их апологеты — ученые — готовы до последнего защищать свои взгляды. Конечно, чаще всего их мнения разнятся в сугубо теоретических вопросах. Но как вообще доверять ученым, если даже вопрос наличия атомов не давал покоя физикам, которые не хотели верить на слово химикам, целый век. «Хайтек» перевел статью Scientific American о противоречиях в научном мире, критериях отбора теорий и времени, которое требуется для проверки гипотез.
«Почему я должен верить ученым?»
Не важно, о чем идет речь — о необходимом каждодневном потреблении витамина D или о причинах нищеты. Нас всегда сбивает с толку неоднозначная реакция представителей научного сообщества. Есть старая шутка: задайте десяти врачам один и тот же вопрос, вы получите 11 разных ответов. Бесконечное расхождение взглядов приводит к подрыву веры в науку. По сути, любой политик вправе высказаться на этот счет: если ученые не могут договориться между собой, почему я должен верить всему, что они говорят?
Эти разногласия противоречат нашему установившемуся представлению о научных работах. Доказательства «подкрепляют» теорию, она «показывает» нам, как устроен мир. Наука должна быть объективной, ученые следуют доказательствам, в каких бы областях не велась их деятельность. Если исследователи много лет не могут прийти к одному знаменателю, как это влияет на объективность науки?
Хотя это может показаться современным феноменом, научные разногласия существовали с самого начала появления научных изысканий. В начале XIX века английский химик Джон Дальтон изложил в своей работе «Новый курс химической философии» положение о том, что всякая материя состоит из маленьких атомов. Как и многие другие открытия, эта идея на самом деле намного старше. Около IV века до нашей эры Демокрит, «смеющийся философ», предполагал то же самое. Однако, в отличие от Демокрита, Дальтон предоставил немало доказательств своей теории. Химики быстро приняли идеи Дальтона. Около столетия после его предположения химия основывалась на теории атомов. К 1900 году, когда химики считали атомы неоспоримым явлением, физики оставались скептически настроенными. Под влиянием философских теорий многие думали, что факт существования атомов нуждается в дополнительных доказательствах.
Александр Тормасов, Университет Иннополис: мозги людей могут быть совершенно не готовы к восприятию новых идей
Мнения
Безусловно, физики знали, что химическая теория того времени опирается на атомы. Они воображали, что атомы могут быть просто «полезной фикцией» и без применения в их отношении физических законов. Физики не собирались оспаривать эту теорию. Они просто хотели получить больше доказательств, прежде чем они решат принять эту теорию к сведению. (Конечно, мы знаем, что химики были правы. Спойлер: атомы реально существуют).
Теория — хорошая и еще лучше
Физик и философ Томас Кун предложил одно объяснение для научных разногласий, подобных этому. Хотя мы говорим о научных теориях, по большей мере в плоскости «доказанных» или «недоказанных», на самом деле наука намного сложнее. В какой-то мере одна теория может оказаться лучше по прикладным качествам. С ней, возможно, будет легче работать. И, напротив, конкурирующая теория может быть лучше, если предсказывает конечный результат более точно. Различные ученые могут проработать один аспект лучше, чем другие. В результате они могут не прийти к согласию относительно окончательного применения той или другой теории.
Вероятно, вы уже сталкивались с подобной истории. Вы выбрали карту одного банка, потому что он предлагает бесплатное ежегодное обслуживание. Друг предпочитает другую карту из-за ее бонусов. Ни вы, ни ваш друг не сможете определить, какая карта объективно лучше: у вас просто разные приоритеты. Каждому свое.
Кун никогда не объяснял, каковы критерии этого отбора. С тех пор философы заполнили этот пробел и придумали список критериев, которые и используют ученые. К ним относятся вполне ожидаемые критерии: например, способность точно прогнозировать явления и простота теории. Но они также включают в себя другие, о которых даже сложно догадаться: способность объединять, по-видимому, разрозненные части науки или даже эстетические критерии — математическая красота. Некоторые философы даже предположили, что ученые должны добавить новых аспектов или перестать концентрироваться на других.
Невозможно добиться полного согласия
Идея Куна по различным критериям имеет смысл в контексте противостояния между химией и физикой. Прогресс в химии в XIX веке зависел от атомной теории. Без атомов понимание химической реакции было бы трудным, даже невозможным. Неудивительно, что химики были сильно мотивированы. С другой стороны, физики XIX века ценили прямые доказательства — такие, которых они уже добились в других областях науки. Химики не видели атомов и не делали ничего, чтобы напрямую измерить их. Без этого физики утверждали: они не могут быть уверенными в том, что атомы существуют. Физики больше ценят прямые доказательства.
Человек и квантовая теория: существует ли то, что мы не наблюдаем
Идеи
На примере кредитных карт довольно понятно, что невозможно прийти к общему компромиссу. Ученые всегда гонятся за идеальными теориями. В начале 1900-х годов Альберт Эйнштейн сделал именно это. Он точно вычислил, как должна вести себя микроскопическая, но видимая частица, если она натыкается на невидимые атомы — явление, называемое броуновским движением. Жан Батист Перрен выполнил эксперимент, предложенный Эйнштейном, и он наглядно увидел предсказанное движение. Эти и другие подобные эксперименты предоставили достаточно доказательств физикам для принятия идеи существования атомов.
Они убедили почти всех. Один физик Эрнст Мах, создавший принцип Маха, оставался скептичным. Точка зрения Маха показывает нам, что невозможно добиться полного согласия. Некоторые ученые будут все равно стоять на своем. Как только большинство ученых соглашается, вероятно, это значит, что им продемонстрировали что-то действительно стоящее. Один или два «оппозиционера» не будут иметь большого веса.
Физики согласились с теорией атомов, не потому что им стало крайне интересно дальнейшее развитие химии. Скорее, два различных критерия указали в одном направлении. Эйнштейн и Перрен дали физикам то, что они хотели, и то, что, по мнению химиков, было излишним. Не важно, какая была конечная цель. Так или иначе они поверили в атомы.
Сегодня есть разногласия и относительно ценности витамина D, и причин бедности и многого другого. Даже там, где есть какое-то существенное соглашение большинства, например, по вопросам изменения климата, остается много дискуссий. Наука поощряет как согласие, так и разногласие. Как и с атомами по мере того, как появляются новые и новые доказательства, в конце концов, стороны приходят к соглашению.
Легко переоценить проблему разногласий в науке. Хотя климатологи не согласны со многими вещами, существует общее понимание по одному из основных моментов: люди действительно влияют на климат. В то время как умные люди могут не согласиться с деталями: например, насколько сильно Земля будет нагреваться, большинство все же согласно с этим без дополнительных условий.
Но когда значительное число ученых принципиально не согласно с выдвинутой теорией или идеей, стоит просто немного подождать. К счастью, разногласия обычно сами себя изживают. До этого момента, как и химики, и физики начала ХХ века, вы можете чувствовать себя комфортно в осознании факта, что независимо от того, какую сторону вы принимаете, вы однозначно неплохо устроились.