Ли Смолин - Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует

Фейерабенд начал свою работу в философии с атаки на эти идеи. Например, он показал, что фальсифицирование теории не такая простая вещь. Очень часть ученые сохраняют веру в теорию после того, как она оказалась фальсифицированной; они делают это через изменение интерпретации эксперимента. Или они высказывают сомнение в самих результатах. Иногда это приводит в тупик, поскольку теория на самом деле не верна. Но иногда удержание веры в теорию перед лицом очевидных экспериментальных опровержений оказывается правильной вещью. Как вы можете сказать, в какой ситуации вы находитесь? Фейерабенд доказывал, что не можете. Разные ученые принимают различные точки зрения и принимают свои шансы такими, какими они будут рождаться в разработках. Нет общего правила, когда нужно отбрасывать теорию, а когда сохранять ей жизнь.

Фейерабенд также полностью раскритиковал идею, что метод является ключом для прогресса науки, показав, что в критических ситуациях ученый будет делать прогресс, отбросив правила. Более того, он доказал – убедительно, на мой взгляд, – что наука может дойти до полной остановки, если всегда следовать правилам "метода". Историк науки Томас Кун предпринял другую атаку на понятие "научный метод", когда он доказал, что ученые следуют различным методам в разные моменты. Но он был менее радикален, чем Фейерабенд; он попытался изложить два метода, один соответствует "нормальной науке", а другой соответствует научным революциям.[3]

Другую критику идей Поппера предпринял венгерский философ Имре Лакатос, который доказывал, что имеется не так много асимметрии между фальсификацией и верификацией, как предполагал Поппер. Если вы видите одного красивого красного лебедя, невероятно, что вы обнародуете теорию, которая говорит, что все лебеди белые; вместо этого вы пойдете искать персону, которая его покрасила.[4]

Эти аргументы приводят нас к нескольким проблемам. Первая, что успех науки все еще требует объяснения; вторая (подчеркнутая Поппером), что становится невозможным отличить науку вроде физики и биологии от систем веры, – таких как марксизм, черная магия и разумное творение, – которые претендуют на научность.[5] Если не может быть сделано такое разграничение, то остается открытой дверь для жуткой разновидности релятивизма, в которой все претензии на истину и реальность имеют одинаковое основание.

Хотя я убежден, как и многие действующие физики, что мы не следуем одному методу, я также убежден, что мы должны ответить на вопрос Фейерабенда. Мы можем начать с обсуждения роли, которую наука играла в человеческой культуре.

Наука является одним из нескольких инструментов человеческой культуры, которые возникли в ответ на ситуацию, в которой мы, люди, находились с доисторических времен: мы, которые могут мечтать о бесконечном пространстве и времени, о бесконечно красивом и бесконечно хорошем, находимся встроенными в несколько миров: физический мир, социальный мир, воображаемый мир и духовный мир. Это условие человеческого существования, что мы долго стремились открыть умения, которые дадут нам власть над этими различными мирами. Эти умения сейчас называют наукой, политикой, искусством и религией. Сегодня, как и в наши ранние дни, они дают нам власть над нашими жизнями и формируют основу наших надежд.

Что бы кто ни говорил, никогда не было человеческого общества без науки, политики, искусства и религии. В пещерах, чьи стены украшены рисунками древних охотников, мы находим кости и камни с узорами, показывающими, что люди подсчитывали какие-то вещи группами по четырнадцать, двадцать восемь или двадцать девять. Археолог Александр Маршак, автор книги Корни цивилизации, интерпретирует это как наблюдения за фазами Луны.[6] Это также могли быть записи раннего метода контроля за рождаемостью. В любом случае они показывают, что двадцать тысяч лет назад человеческие существа использовали математику чтобы организовать и концептуально представить свои ощущения о природе.

Наука не была изобретена. Она эволюционировала во времени, когда люди открывали инструменты и традиции, которые работали, чтобы привести физический мир в сферу нашего понимания. Наука, таким образом, есть путь, который является следствием способа существования природы – и следствием способа нашего существования. Многие философы ошибочно искали объяснение, почему наука работает, которое было бы применимо к любому возможному миру. Но такая вещь не может быть. Метод, который работал бы в любой возможной вселенной, будет подобен креслу, которое было бы удобным для любого возможного животного: он годился бы одинаково плохо в большинстве случаев.

На самом деле можно доказать версию указанного утверждения. Предположим, что ученые подобны слепым исследователям, ищущим самый высокий пик в своей стране. Они не могут видеть, но они могут чувствовать обстановку вокруг себя, чтобы определить, какой путь ведет вверх, а какой вниз, и они имеют альтиметр со звуковым считыванием, чтобы определять, насколько высоко они находятся. Они не могут видеть, когда они находятся на вершине пика, но они будут знать это, поскольку только здесь все направления ведут вниз. Проблема в том, что может быть больше, чем один пик, и, если вы не можете видеть, тяжело быть уверенным, что вы карабкаетесь на самый высокий. Таким образом, не очевидно, есть ли стратегия, которой слепые исследователи могут следовать, чтобы найти самый высокий пик за наименьшее количество времени. Это проблема, которую математики изучали, но пока не была доказана ее невозможность. Теорема отсутствия бесплатного обеда, разработанная Дэвидом Уолпертом и Вильямом Макреди, устанавливает, что в любом возможном ландшафте не будет лучшей стратегии, чем просто двигаться вокруг хаотическим образом.[7] Чтобы сформировать стратегию, которая действует лучше, вы должны что-нибудь знать о вашем ландшафте. Вид стратегии, который хорошо работал бы в Непале, потерпит неудачу в Голландии.

Таким образом, не удивительно, что философы не смогли открыть общей стратегии, которая объяснила бы, как работает наука. А придуманные ими стратегии почти не имели сходства с тем, что ученые делают на самом деле. Успешные стратегии со временем были открыты, и они встроены в практики индивидуальных наук.

Раз уж мы это поняли, мы можем идентифицировать свойства природы, которые исследует наука. Самое важное то, что природа относительно стабильна. В физике и химии легко разработать эксперименты, чьи результаты повторяемы. Это не должно означать, например, что это в меньшей степени свойственно биологии или еще в меньшей степени психологии. Но в областях, где эксперименты повторяемы, полезно описывать природу в терминах законов. Таким образом, с самого начала профессионалы физики интересовались открытием общих законов. При этом проблема не в том, имеются ли на самом деле фундаментальные законы; для того, как мы делаем науку, значение имеет то, есть ли регулярности, которые мы можем открыть и смоделировать, используя инструменты, которые мы можем сделать своими руками.