7
Боже, как жаль человека науки, который не верит ни во что, кроме поддающегося доказательству научными методами! …Ибо если кто и нуждается в божественной жалости, то именно он.
Я родился в мексиканском районе восточного Лос-Анджелеса в семье любящих и трудолюбивых родителей. У нас было мало денег, но я никогда не чувствовал себя бедным. Почти все мои родственники были рабочими с образованием не выше среднего. Но я — el bicho raro de la familia, белая ворона в семье — мечтал стать ученым.
Я был влюблен в научный метод. В моем сознании он заменял слепую веру, предрассудки и суеверия логикой, объективностью и истиной. Это был мой спаситель, моя надежда вырваться из мексиканского района и жить интересной жизнью.
Моими кумирами были такие ученые, как Иван Павлов, русский физиолог и нобелевский лауреат, который верил, что «всемогущий научный метод… вытащит человека из нынешнего мрака». И Карл Пирсон, британский сооснователь математической статистики. Он утверждал, что «нет способа получить знания о Вселенной, кроме как через врата научного метода». Сегодня для меня это звучит как слова Иисуса: «Я есмь путь и истина и жизнь. Никто не приходит к Отцу, как только через Меня».
В настоящее время научный метод почитается как никогда ранее. «Для меня научный метод — это предельно элегантное объяснение, — говорит Натан Мирволд, бывший директор по технологиям Microsoft. — Он является основой всего, что можно назвать "объяснением"».
К сожалению, в Корнелле я частично утратил свою наивную любовь к научному методу. Впервые в своей юной жизни я увидел, как все делается в действительности, обнаружил недостатки как в научном методе, так и в повседневной практике ученых.
Ко времени прихода в Гарвард я уже знал, чем на самом деле является научный метод: превосходным подходом к получению представления о крошечной части физического мира, который практически ничего не говорит о метафизическом мире. Он открыто превозносит логику и объективность, но опирается на веру. Это метод, который даже не имеет четкого определения.
Рене Декарт, французский философ XVII в. и один из создателей научного метода, в работе «Рассуждение о методе» представляет научный метод как подход, основанный на соблюдении четырех основных правил:
Четырехкомпонентный научный метод Декарта выглядит вполне разумно. Однако если сделать в интернете запрос «научный метод», можно найти десятки авторитетных сайтов, объясняющих, что в нем пять, шесть, семь, восемь и более компонентов. Попадаются даже утверждения, что в нем вообще нет строго определенных компонентов.
Кроме того, можно заметить, что научный метод варьирует в зависимости от дисциплины. В астрономии к исследованиям подходят иначе, чем в биологии, а в биологии иначе, чем в зоологии, и т.д. Лабораторные эксперименты в контролируемых условиях проводятся иначе, чем полевые эксперименты, где переменные трудно контролировать.
Перси Бриджмен, физик, получивший образование в Гарварде и ставший нобелевским лауреатом, говорит прямо: «Мне кажется, что о научном методе слишком много разглагольствуют. Наука — это то, чем занимаются ученые, а научных методов столько же, сколько ученых».
Я теперь уже не тот бесхитростный паренек из восточного Лос-Анджелеса и не только понимаю, что имеет в виду Бриджмен, но и согласен с ним. Научный метод определенно неточен.
Конечно, большинство ученых следуют определенным общим принципам при постановке экспериментов, сборе данных, анализе результатов, формулировании объяснений, их оформлении и т.д. Но у всех нас разные способности, стили и предпочтения, как у музыкантов, импровизирующих при исполнении джазовой композиции.
Ситуацию усугубляет и то, что научному методу плохо учат, если учат вообще. За долгие годы учебы мне ни разу не предлагали прослушать курс по научному методу. И с той поры ничего не изменилось. Сегодня от молодых ученых по-прежнему ожидают интуитивного понимания научного метода и безоговорочного принятия его истинности.
Другими словами, наука является прекрасной иллюстрацией принципа «поверь и увидишь» — того, что вера предшествует рациональному восприятию. Чтобы увидеть истины и реальности, непостижимые другим способом, необходимо поверить в научный метод и неуклонно следовать ему. Если вы не верите в научный метод — пусть даже неточный, — то не увидите этих истин и реальностей. Это так просто. И так глубоко.
Таким образом, по сути научный метод — это система верований. Вопреки утверждениям пропагандистов, таких как представители Американского геологического общества, он не является полностью объективным. В публикации «Природа науки и научный метод» они делают два далеких от правды утверждения: (1) «Наука не догматична» и (2) «Наука никогда не требует принятия идей на веру». Вот что я имею в виду.
Утверждение 1: «Наука не догматична». На самом деле наука весьма догматична. Во-первых, она требует, чтобы все настоящие ученые принимали научный метод на веру, даже не зная точно, что это такое. В подобном догматизме, надо заметить, нет ничего плохого. Наука должна строго контролировать своих адептов, точно так же как это делает религия, чтобы не допустить анархии взглядов и практик.
Наука также догматично настаивает на том, чтобы ученые — да и публика тоже — преклонялись перед существующим консенсусом. Скептики, отрицатели, еретики — как их ни назови — страдают не от радости или доброжелательности. Что я имею в виду, вы увидите в следующих главах.
Утверждение 2: «Наука никогда не требует принятия идей на веру». На самом деле наука требует, чтобы мы принимали некоторые идеи исключительно на веру, начиная с постулата о том, что наука полезна миру.
Вдумайтесь в это.
Наука появилась, чтобы помочь объяснить Вселенную и наше место в ней и, следовательно, помочь обеспечить более счастливое, здоровое и долгое существование нашему виду. В противном случае зачем она нужна?
Никто не станет отрицать, что наука во многом улучшила нашу жизнь. Но она также сделала нашу жизнь гораздо более тяжелой. Благодаря науке и технике мы оказались перед лицом невиданных ранее угроз, таких как глобальное ухудшение состояния окружающей среды, ядерное и биологическое оружие массового поражения, кибервойны, которые могут уничтожить цивилизацию.
Эти экзистенциальные опасности лишают нас душевного спокойствия. Об этом убедительно свидетельствуют десятки исследований, фиксирующих распространение одиночества, депрессии, наркомании и суицидальных наклонностей, особенно среди молодого поколения.
В настоящее время многие штаты принимают законы, разрешающие детям пропускать определенное количество учебных дней только из-за стресса или тревоги. «В век социальных сетей, интернета и постоянной бомбардировки негативными новостями и событиями, — говорит представитель штата Флорида Сьюзан Вальдес, — наши дети особенно чувствительны к быстрым переменам, происходящим в обществе».
В целом эмоциональное и духовное расстройство, обусловленное нашим научно-техническим прогрессом, поражает воображение. Поэтому на данный момент вряд ли можно утверждать, что факты поддерживают слепую веру в добродетель науки.
Возможно, в конечном итоге наука и приведет нас к подлинно утопическому миру. Я молюсь, чтобы так и было, но доказать это невозможно. К тому же есть немало свидетельств того, что наука помогает нам сбиться с пути — уйти от истины, которая действительно важна, и привести к ужасной гибели.
Наука сегодня гораздо более секуляризована, чем во времена ее зарождения. В наши дни научный метод категорически запрещает любые ссылки на божественное или метафизическое. Допускаются только логические, материальные обоснования.
Но это не означает, что наука встает на сторону атеизма или считает материальный мир единственно реальным. Атеисты утверждают, что это так, и хотят убедить вас в этом.
Наука говорит, что материальный мир — это все, что она хочет или считает нужным объяснять. И она намерена предложить строго логические объяснения загадок материального мира. Точка.
Вы можете сетовать на то, что наука решила стать светской, как это делают многие мои коллеги-христиане. Но, нравится нам это или нет, наука имеет полное право позиционировать себя — устанавливать собственные догмы — точно так же, как это делает христианство или любая другая религия.
Как бы то ни было, непреложным остается тот факт, что наука по-прежнему опирается на веру. Современный светский научный метод по-прежнему требует веры в аксиомы, которые очевидны, но не имеют доказательств.
Чтобы вы поняли мою мысль, приведу три аксиомы науки. У них нет доказательств, и для их принятия требуется вера.
1. Вселенную можно объяснить.
Вера науки в эту аксиому уходит корнями в принцип достаточного основания, в соответствии с которым, если время не ограничено, можно объяснить все что угодно. Хотя эта аксиома кажется невероятной, она, по-видимому, верна. «Вечная тайна мира, — отмечал Эйнштейн, — заключается в его доступности пониманию. Тот факт, что он понятен, является чудом».
Принцип достаточного основания допускает любые объяснения, поэтому на протяжении многих веков ученые без всякого опасения публиковали гипотезы, приправленные ссылками на Бога. Они рассматривали науку как формальное изучение Божьего творения. Для них концепция Бога была полностью рациональной, даже если он не всегда ведет себя логично, как объясняет Библия:
Мои мысли — не ваши мысли, ни ваши пути — пути Мои, говорит Господь. Но как небо выше земли, так пути Мои выше путей ваших, и мысли Мои выше мыслей ваших.
Для первых ученых Бог был глубинной, транслогической реальностью, согласующейся с имеющимися доказательствами и потому опирающейся на просветленную веру, основанную на IQ и SQ.
Сам принцип достаточного основания зародился в голове набожного христианина — эрудита XVII в. Готфрида Вильгельма Лейбница. Он считал, что «нельзя избежать обращения к конечной причине мироздания за пределами этого мира, т.е. к Богу».
Мусульманский энциклопедист XI в. Ибн аль-Хайсам (известный также как Альхазен) сформулировал новаторский семикомпонентный научный метод «для получения доступа к лучезарности и приближению к Богу». Для постижения Бога, по его словам, «нет лучшего пути, чем поиск истины и знания». Ибн аль-Хайсам ясно дал понять, что его беспрецедентные эксперименты со светом, проведенные задолго до Исаака Ньютона, были продиктованы беспристрастным стремлением постичь ослепительное великолепие Бога. В 1011–1021 гг. он обобщил свои впечатляющие результаты в «Оптике» — потрясающем семитомном трактате.
Таким образом, основные фигуры, участвовавшие в создании научного метода, верили в принцип достаточного основания, а также в Бога Авраама, Исаака и Иакова. Они верили, что его творение — это рациональный, объяснимый космос и что, изучая его, можно лучше понять самого Бога.
Помимо Лейбница и Ибн аль-Хайсама в число этих первопроходцев входили Абу Али ибн Сина (Авиценна), Роберт Гроссетест, Роджер Бэкон, Фрэнсис Бэкон, Рене Декарт, Галилео Галилей и Исаак Ньютон. На плодородной почве глубоких, духовно разумных христианских, мусульманских и иудейских убеждений этих новаторов наука пустила корни, проросла и выросла в то могучее дерево, которым она является сегодня.
«Метафизика — это корень, — утверждал Декарт. — Физика — ствол, а все остальные науки — ветви, отходящие от этого ствола».
2. Самое простое объяснение всегда самое лучшее.
Как и принцип достаточного основания, это утверждение принадлежит христианину — английскому монаху-францисканцу XIV в. Уильяму Оккаму. Его называют «бритвой Оккама».
В своей работе «Сумма логики» Оккам пишет: «Не существует основания для того, чтобы объяснять с помощью многих [допущений] то, что может быть объяснено с помощью меньшего числа [допущений]». Другими словами, зачем прибегать к сложному объяснению, если можно обойтись более простым? Будьте проще, глупенькие!
Как и все аксиомы, бритву Оккама нельзя доказать, ее нужно принимать на веру. Но поскольку наука добилась значительных успехов, придерживаясь ее, то, скорее всего, вера в бритву Оккама является просветленной.
Вместе с тем аксиома имеет ряд существенных оговорок.
Во-первых, не всегда легко судить о простоте объяснения. Например, как мы видели в главе 3, наша Вселенная, по-видимому, создана для жизни. Одно из возможных объяснений этого видится в существовании Конструктора. Другое возможное объяснение состоит в том, что наша Вселенная — лишь одна из бесчисленных вселенных. (Так нет ничего чудесного, если в лотерее с большим числом участников окажется хотя бы один выигравший.)
Какое объяснение проще? Является ли идея рационального Конструктора более надуманной, чем идея бесконечного числа невидимых вселенных?
Надеюсь, вы понимаете, что я имею в виду.
Во-вторых, если бритва Оккама верна, то почему это так? Почему природа требует простоты? На самом деле бритва Оккама лишь расширяет и углубляет тайну мироздания.
В-третьих, бритва Оккама неприменима к повседневной жизни. Моя жизнь, например, редко идет по самому простому пути, обычно все происходит с точностью до наоборот.
Как выразился выдающийся религиовед Хьюстон Смит:
Научный метод практически идеально подходит для понимания физических аспектов нашей жизни… Но он плохой указатель пути из-за своей неспособности предложить ценности, мораль и смысл, которые находятся в центре нашей жизни.
3. Проведение экспериментов — лучший способ познания Вселенной.
Это одно из самых заветных убеждений науки. До появления научного метода естествоиспытатели полагались только на свой IQ- и SQ-интеллект. Они сидели в креслах и спорили друг с другом о том, как устроен мир.
Ученые все еще делают это — особенно теоретики, — но теперь они разрешают свои споры, проводя эксперименты в соответствии с научным методом. Это многое изменило в мире.
В детстве я читал о новаторских экспериментах Исаака Ньютона с призмой, Бенджамина Франклина — с воздушным змеем, Луи Пастера — с микроорганизмами. Стремление придумывать хитроумные способы разгадывания секретов природы подогревало мое желание стать ученым. В первый год обучения в Корнелле я наконец получил желаемое. Меня включили в команду масштабного эксперимента, целью которого было изучение субатомных частиц — пикселей материи. Поначалу это было интересно, но в итоге я разочаровался, увидев, что современные ученые непохожи на героев моего детства: эксперименты больше не были простыми и понятными.
Эксперимент, к участию в котором меня подключили, требовал команды из 17 физиков, кучи сложных детекторов и огромного подземного ускорителя в Швейцарии, обслуживаемого десятками других физиков и техников со всего мира.
Более того, объекты исследования — субатомные частицы — были слишком малы, чтобы я мог видеть их собственными глазами. Об их существовании приходилось судить косвенно — в высшей степени косвенно — по эзотерическим данным.
Это не шло ни в какое сравнение с молнией, пойманной в бутылку Беном Франклином! Я быстро понял, что это была проблема не только моего масштабного эксперимента. Ученые всех направлений в настоящее время невероятно далеки от той реальности, которую они хотят объяснить.
Палеонтологи делают экстравагантные глобальные выводы относительно целого биологического вида на основании изучения всего лишь одной кости особи, найденной в одном месте.
Астрономы делают восторженные заявления о возможности существования внеземной жизни на экзопланетах, невидимых, но, предположительно, существующих, если верить малозаметным изменениям орбит и яркости звезд, находящихся на расстоянии квадриллионов километров.
Психологи делают грандиозные выводы о природе людей — молодых, старых, богатых, бедных, сельских, городских, образованных, необразованных, черных, желтых и белых — на основе изучения в основном белых оплачиваемых добровольцев студенческого возраста.
И на этом тревожные проблемы эмпирических наук не заканчиваются. Мы должны учитывать и те неизбежные неопределенности, которые возникают при разработке и проведении современных научных экспериментов, а также интерпретации их результатов.
Разработка эксперимента
Разработка эксперимента начинается с определения некоторой относительно простой части сложного явления — той, которую можно реально измерить.
Возьмем, например, климат Земли. Это очень, очень сложный объект с бесчисленным множеством изменяющихся компонентов. Чтобы разобраться в нем, мы должны начать с малого и простого, например, с измерения температуры воздуха, уровня моря, солнечной радиации (количества солнечного света, падающего на землю) или космического излучения (да, космические лучи действительно влияют на климат).
Решив, что́ измерять, мы должны понять, как это делать. Измерение температуры воздуха кажется довольно простым, но это не так. Каким инструментом пользоваться — старомодным ртутным термометром? Цифровым термометром? Инфракрасным термометром?
А где проводить измерения? Возле асфальта, который легко нагревается? Возле воды, которая остается холодной? На земле? Из космоса? Вы поняли — нет ничего простого в разработке даже такого, казалось бы, элементарного эксперимента, как измерение температуры. Поэтому неудивительно, что многие ученые ошибаются.
Группа исследователей под руководством Малкольма Маклеода, нейробиолога из Эдинбургского университета, оценила организацию 2671 эксперимента по испытанию новых перспективных препаратов на животных. От результатов этих исследований зависела жизнь многих пациентов во всем мире.
Так вот, команда Маклеода обнаружила, что в подавляющем большинстве случаев эксперименты не были корректными по четырем ключевым аспектам: размеру выборки, рандомизации, анонимности данных (когда ни ученый, ни испытуемый не знают, кто́ что получает) и конфликту интересов. Когда внимание сосредоточили на экспериментах, проведенных в Великобритании, результаты оказались еще хуже. «Настораживает то, что из более чем 1000 публикаций ведущих британских институтов более двух третей не сообщили хотя бы об одном из четырех пунктов, считающихся критическими для снижения риска системной ошибки, и только одна публикация сообщила обо всех четырех показателях».
Проведение эксперимента
После разработки, на которую могут уйти месяцы и даже годы, эксперимент должен получить «добро» от того, кто его финансирует. Только после этого можно приступать к работе!
Свой первый настоящий лабораторный эксперимент я провел, будучи студентом первого курса Калифорнийского университета. Не буду вдаваться в подробности, но для него потребовались радиоактивный стронций-90, алюминиевый коллиматор, счетчик Гейгера и бесконечные тщательные измерения.
Я должен был верить не только в свои силы, но и в надежность оборудования. В те времена мое оборудование было достаточно простым, и вера в него не представляла большой проблемы. Сегодня в экспериментальных науках все совсем по-другому.
Современные экспериментаторы полагаются не только на сложное оборудование, которое они не понимают и не обслуживают, но и на легионы техников, которые занимаются этим. На все — от космических телескопов и масс-спектрометров до магнитно-резонансных томографов и секвенаторов ДНК.
Современные ученые также часто полагаются на своих коллег, которых они знают лишь поверхностно. И на желторотых аспирантов. И на десятки государственных бюрократов, крупных промышленников, университетских администраторов и эксцентричных богатых меценатов, которые утверждают эксперименты, оплачивают их и, таким образом, во многом определяют мелодию.
Верить приходится в очень многое.
И есть шокирующие свидетельства того, что многие эксперименты неуместны и ошибочны.
Престижный британский журнал Nature провел опрос 1576 ученых и выяснил, что «более 70% исследователей пытались воспроизвести эксперименты других ученых [один или несколько раз] и не смогли этого сделать, а более половины не смогли воспроизвести собственные эксперименты».
Этот колоссальный провал, получивший название кризиса воспроизводимости, затрагивает исследования, публикуемые в наиболее авторитетных, рецензируемых журналах мира. Это означает, что в экспериментальной науке что-то не так.
Обсуждение результатов
После завершения эксперимента наступает время анализа его результатов. Это непростое дело, поскольку данные — то есть доказательства, или факты — обычно можно интерпретировать по-разному.
Разумеется, опубликованный вывод представляет лишь одну из возможных интерпретаций фактических данных, причем не обязательно лучшую. Возможно, у исследователя есть неосознанная предвзятость, ведь никто не совершенен. Ученые, как и все остальные, имеют предвзятые мнения, сознательные и подсознательные предубеждения, которые неумолимо влияют на публикуемые ими выводы.
В 1928 г. американский антрополог Маргарет Мид опубликовала книгу «Взросление на Самоа», в которой представила анализ сексуальных обычаев на архипелаге Мануа в южной части Тихого океана. Согласно ее выводам, самоанское общество — спокойное, веселое и мирное, а его подростки — сексуально свободные и хорошо приспособленные к жизни.
«На Самоа любовные связи полов — это легкий и приятный танец, — сообщает Мид. — Идея изнасилования или сексуального акта, в который оба участника не вступают добровольно, совершенно чужда самоанскому сознанию».
На самом деле ничто не может быть дальше от истины.
В 1983 г. австралийский антрополог Дерек Фримен опубликовал разоблачительную книгу «Маргарет Мид и Самоа: Создание и развенчание антропологического мифа». В ней он приводит результаты собственных исследований культуры Мануа, которые полностью опровергают утверждения Мид.
По мнению Фримена, аборигены Мануа были жестокими, ревнивыми и нетерпимыми людьми. В рассматриваемое им время число приговоров за изнасилование было в два и в 20 раз больше, чем в США и Великобритании соответственно.
Как же Мид так ошиблась?
Мид, убежденная прогрессистка, отправилась на острова, уже будучи уверенной в том, что воспитание важнее природы. Она твердо верила, что культура формирует поведение людей в гораздо большей степени, чем генетика, и именно это она и увидела. Ее предвзятое мировоззрение исказило выводы.
Поверь и увидишь.
И это был не единственный промах Мид.
Оказалось, что она опрашивала только молодых девушек, без юношей. И они лгали ей о том, что свободно занимаются сексом. Мид — умная женщина и опытный ученый — поверила выдумкам девушек, потому что они подтверждали ее предубеждение.
Последствия заблуждений и предрассудков Мид были огромны. Как сетует Фримен, ее чрезвычайно популярные, романтизированные рассказы о жизни на Мануа «дезинформировали и ввели в заблуждение весь антропологический истеблишмент».
Хотя случай Мид и является экстремальным, он не единичен. Исследование, проведенное итальянским ученым Даниеле Фанелли, показало, что 72% ученых знают о коллегах, которые прибегали к «сомнительной исследовательской практике». А 14% знают о коллегах, которые откровенно фальсифицировали данные.
Еще хуже то, что эти результаты основаны на самоотчетах опрошенных. Поэтому «скорее всего, — говорит Фанелли, — это консервативная оценка истинной распространенности недобросовестного поведения ученых».
Несмотря на эти проблемы естественных наук, я по-прежнему считаю научный метод самым замечательным инструментом для понимания реального мира. Я больше не считаю его своим спасителем — или спасителем человечества, — но по-прежнему (с осторожностью) верю в него.
Помимо прочего, меня не беспокоит секуляризация науки. Наука имеет полное право играть по тем правилам, которые считает нужными. И, как я уже объяснял в этой главе, секуляризация науки не означает, что она отрицает или опровергает идею Бога. Пожалуйста, помните об этом. Что меня очень беспокоит, так это люди, причем хорошо образованные, которые упорно не хотят признавать (или просто не усвоили), что научный метод родился и вырос из веры и что он продолжает существовать и процветать благодаря вере.
Этим заблуждающимся душам я говорю: Проснитесь!
Как мы только что видели, аксиомы науки — принцип достаточного основания, бритва Оккама, эмпиризм и многие другие, перечислять которые я здесь не буду, — основаны на вере. Наука — это дело, основанное на вере, а не на каком-то тривиальном логическом алгоритме.
Без веры наука не могла бы существовать. Причем не какой-нибудь, а просветленной веры, основанной на IQ и SQ, результате объединения левого и правого полушарий мозга, побуждающего нас верить.
Многие животные обладают IQ, но ни одно из них не придумало научного метода, потому что у них нет SQ.
SQ играет решающую роль. Без SQ у нас с вами не было бы ни малейшего интереса к чему-либо выходящему за рамки дарвиновских джунглей, за рамки выживания, размножения и обеспечения себя пищей.
Без SQ мы не тратили бы время, деньги и энергию на создание и запуск космических аппаратов к мирам, находящимся за квадриллионы километров от нас, и не мечтали бы о путешествиях к звездам.
Без SQ мы бы не читали и не писали такие книги, как эта, не размышляли о смысле жизни и не гордились тем, что знаем разницу между белком и одноклеточным организмом, квазаром и фотоном, зеленым горошком и световым годом.
Но у нас с вами есть SQ. И благодаря этому наш вид создал науку — неоспоримое, экстраординарное доказательство нашей потрясающей уникальности.