Устин Чащихин - Научный метод познания. Ключ к решению любых задач

Другой пример – великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов открыл закон сохранения массы, и ученые давно привыкли к его незыблемости, однако при ядерных реакциях наблюдается дефект массы – масса ядра чуть меньше суммарной массы нуклонов, из которых оно состоит. Снова нашлась граница применимости теории, к которой мы привыкли. Дефект массы, тем не менее, не противоречит более общему закону сохранения релятивистской энергии, хотя в ядерных реакциях нарушаются нерелятивистские законы сохранения энергии и массы, но нарушаются на одинаковую величину, точнее разница в массе m и разница в энергии E связаны формулой E=mc2, где с – скорость света в вакууме, c=3*108 м/с.

При этом надо отметить, что в науке всегда более глубокая и общая теория содержит в себе в частном случае менее общую – в данном случае квантовая механика и теория относительности не отменяют совсем классическую механику, а содержат её в частном случае, а именно – для больших расстояний, малых скоростей и слабых гравитационных полей теория относительности и квантовая теория сводятся к классической механике Ньютона – здесь можно пренебречь релятивистскими и квантовыми поправками. Это легко доказывается математически

– при классическом пределе, т. е. при е^ж и h^0, где h – постоянная Планка, формулы квантовой механики и теории относительности переходят в формулы классической механики.

Поэтому создание квантовой теории и теории относительности не вполне корректно называть революцией в науке, ибо революция – это коренная замена одного на принципиально другое.

В результате отказ от догматичности в науке приводит только к прогрессу, к более глубокому пониманию природы. Вот почему сомнение так важно в науке, жизненно необходимо для поиска научной истины. В науке в принципе нельзя канонизировать никакую теорию, какой бы незыблемой она ни казалась.

Здесь уместно вспомнить слова выдающегося русского писателя и драматурга А.П.Чехова:

"Мой совет: в пьесе старайся быть оригинальным и по возможности умным, но не бойся показаться глупым; нужно вольнодумство, а только тот вольнодумец, кто не боится писать глупостей." [1]

Как видите, великие люди смелы в мыслях – они не боятся сомневаться и ошибаться. В таком случае человек чаще приходит к истинным выводам и даже к великим открытиям. Совершил ли великий мореплаватель Христофор Колумб ошибку, не найдя Индию? Да, совершил. Но что с того? Зато он открыл Америку и доказал, что размеры Земли гораздо больше, чем считалось до Колумба! А трусы, боящиеся ошибиться, в принципе не способны ни на какие открытия – их страх сковывает их инициативу, мешает идти на разумный риск. И в итоге трусы упускают большие возможности и в этом заключается их 100 % риск.

Антонимом сомнения является догматизм – качество, присущее религии и иным догматическим идеологиям, но в принципе недопустимое для науки. Религия канонизирует свои догматы, оформляя их в "священное писание" и "священное предание", сомнения в которых считаются в религии ужасным грехом.

Поскольку добродетель научной морали – сомнение – религия называет грехом, а колоссальный порок научной морали – догматизм – религия называет добродетелью, то это доказывает, что мораль науки противоположна морали религии и морали любых догматических идеологих. Поэтому невозможен консенсус ни науки с религией, ни науки с любой иной формой догматизма. Поэтому подавляющее большинство ученых – атеисты, а среди верующих почти нет людей с естественнонаучным образованием.

Полезность сомнений в науке можно проиллюстрировать критерием Поппера – фальсифицируемостью теории.

Критерий Поппера был разработан для отличия научной теории от псевдонаучных догадок, даже если те соответствуют опытным данным, а научная теория ещё пока не проверена.

Согласно критерию Поппера, научной является только та теория, которую в принципе можно не только подтвердить, но и опровергнуть опытным путём, даже если такой эксперимент пока трудно поставить. Главное – наличие теоретической возможности опровержения. Поэтому если некое утверждение не удовлетворяет критерию Поппера, то оно заведомо псевдонаучно.

Критерий Поппера – следствие законов математической логики (глава 6.). Даже очень большое число подтверждающих фактов в отношении некоего высказывания, полученного путём индуктивного обобщения, делает его лишь весьма вероятным, но всё-таки не истинным. Однако достаточно одного надёжного опровергающего факта для того, чтобы доказать ложность этого индуктивного обобщения.

Рассмотрим примеры.

Общая теория относительности (ОТО) предсказывает, что свет от одной звезды, проходя мимо другой звезды, должен отклоняться. Если в результате эксперимента окажется, что свет не отклоняется, то это доказало бы ложность ОТО. Таким образом, ещё до проведения такого эксперимента ОТО уже соответствует критерию Поппера о фальсифицируемости и потому имеет право называться научной гипотезой. Первый такой эксперимент был проведён Эддингтоном во время полного солнечного затмения 29 мая 1919 г. Луна закрывала Солнце и позволяла видеть звёзды рядом с Солнцем. Опыт продемонстрировал отклонение луча гравитационным полем Солнца в полном соответствии с ОТО. Что и подтвердило правильность ОТО. Ученые поставили эксперимент на опровеожение теории, но он подтвердил теорию – вот в чем суть. Поэтому теория верна.

Создав периодическую таблицу в 1869 году, Д.И.Менделеев, предсказал существование и подробные свойства химических элементов, которые в то время ещё пока не были открыты. Например, согласно теории Менделеева, должен быть химический элемент с атомным весом около 70 и он должен быть трёхвалетным, т. е. его оксид должен иметь формулу Ga2O3. Такие точные предсказания уже показывали, что периодическая таблица Д.И.Менделеева соответствует критерию Поппера, а потому является научной теорией. Опровергнуть периодическую таблицу Менделеева не составляло труда – достаточно, чтобы найденный элемент с весом 70 имел валентность не Ш, а любую иную – I или II или IV или V или VI или VII. На опыте всё именно так и оказалось, как предсказывал великий Д.И.Менделеев. Найденный элемент получил название галлий.

Теория эволюции Дарвина удовлетворяет критерию Поппера. Достаточно найти в породах докембрия или палеозоя скелет млекопитающего или какой-нибудь искусственный объект, сделанный человеком – хотя бы топор или копьё. Теория эволюции Дарвина предсказывает, что болезнетворные бактерии должны постепенно приспосабливаться к антибиотикам и это наблюдается – именно в результате эволюции и возникли новые виды бактерий, устойчивых к антибиотикам. А ведь прошло всего несколько десятилетий, даже не миллион лет, а уже появился новый вид бактерий.