Джон Брокман - Эта идея должна умереть. Научные теории, которые блокируют прогресс

Нео, главный герой фильма «Матрица», стоит перед выбором – он может принять красную таблетку и покинуть иллюзорный мир, в котором живет, или принять синюю и сохранить существующую иллюзию. Оказавшись в реальном мире, он понимает, что этот мир намного более сложен, но при этом он гораздо интереснее. Перед таким же выбором стоит в наши дни и цифровой мир – он может либо принять, либо отвергнуть физическую реальность, в которой находится.

Архитектуру машин Тьюринга и фон Неймана можно представить себе в виде технологических колес-стабилизаторов (напоминающих колесики на детском велосипеде). Они облегчают наше движение, однако теперь нам необходимо сделать нечто большее – мы должны добавить к своим программам физические единицы измерения, и это даст нам возможность написать программу для универсального компьютера – нашей Вселенной.

Руководитель Центра нейробиологии и психиатрии, Университет штата Калифорния в Сан-Франциско; автор книги Making Sense of People: Decoding the Mysteries of Personality («Осмысление человека: раскрывая загадки личности»).

Когда Макс Планк начал изучать физику в Мюнхенском университете в 1874 году, его учитель, Филипп фон Жолли, предупредил его о том, что физика – это уже зрелая область, в которой вряд ли можно научиться чему-то новому. Такой подход продержался вплоть до конца XIX века.

В 1900 году лорд Кельвин, великий британский физик, ясно заявил:

В физике не осталось ничего нового и требующего открытия. Все, чем нам остается заниматься, это более точными измерениями.

Но уже в ранние годы карьеры Планка у него были причины сомневаться в этом самодовольном утверждении. И в том же году, когда Кельвин сказал свои слова, Планку удалось их опровергнуть.

Он работал над изучением связи тепла и света (вопросом, вызывавшим большой интерес у активно развивавшихся электрических компаний) и предложил уравнение, вполне соответствующее теориям классической физики. Однако он изрядно встревожился, получив новые результаты экспериментов, которые доказывали его неправоту.

Припертый к стене 42-летний Планк быстро вывел другое уравнение, которое соответствовало данным. Однако и новое уравнение привело к неожиданным последствиям. Будучи несовместимым с прежними физическими идеями, оно оказалось первым кирпичиком совершенно нового взгляда на физику – квантовой теории. То, как сопротивлялись этому нововведению консервативные представители физического сообщества, может наглядно подтверждать мнение Планка о том, что новая научная истина не одержит триумфальной победы, пока «ее оппоненты не вымрут с течением времени».

Однако в реальности триумф квантовой теории не зависит от этой мрачной перспективы. Участники физического истеблишмента вскоре начали относиться к квантовой теории серьезно, поскольку это была не просто странная идея, пришедшая в голову Планка. Ее необходимость проявилась вследствие довольно удивительного результата эксперимента.

Примерно так и работает наука. Когда эксперименты бросают вызов распространенной идее, на них начинают обращать внимание. Если данные экспериментов подтверждаются, старая идея подвергается модификации. В областях, где важные эксперименты сравнительно просты, подобные изменения могут произойти достаточно быстро, и уж точно они не зависят от факта смерти ведущих специалистов. Бросить вызов превалирующей точке зрения гораздо сложнее там, где мнение не зависит от экспериментов с достаточно четкими и однозначными результатами. Для изменения общепринятой точки зрения в этих областях бывает даже недостаточно смерти ее автора, и даже шаткие позиции могут выживать на протяжении нескольких поколений.

Так что Планк ошибался. Развитие новых научных истин не зависит от ухода из нашего мира упертых консервативных оппонентов. Напротив, оно в основном зависит от постоянного привлечения талантливых новичков, готовых внести свой вклад в изменение существующего порядка. В случае Планка дальнейшему продвижению квантовой теории способствовало появление молодого Альберта Эйнштейна, а не смерть его пожилых оппонентов.

Как отметил Дуглас Стоун в книге «Эйнштейн и квант» ( Einstein and the Quantum ), именно 25-летний клерк из патентного ведомства, неоперившийся аутсайдер, которому было нечего терять, стал главной движущей силой в развитии этой теории. Эйнштейну было просто наплевать на старейшин мира науки.

Когнитивный ученый; стипендиат Ambizione, Центр когнитивных наук Университета Невшателя.

Мой ответ на вопрос, заданный Edge.org в этом году, был вдохновлен пессимистической точкой зрения Макса Планка на научные изменения:

Обычно новые научные истины побеждают не так, что их противников убеждают и они признают свою неправоту, а большей частью так, что противники эти постепенно вымирают, а подрастающее поколение усваивает истину сразу.

Разумеется, это высказывание было воспринято неоднозначно. Однако более образованная публика начала серьезнее относиться к ней, когда Томас Кун отметил, что авторитетные ученые имеют довольно серьезные стимулы сопротивляться новым теориям, потому что в противном случае им пришлось бы ставить под сомнение результаты работы всей своей жизни.

Но даже если ученые, обладающие всей свободой дискурса и свидетельствами, не могут изменить своей точки зрения, когда это становится необходимым, на что остается надеяться всем остальным? Зачем вообще тратить время на попытки кого-то переубедить?

К счастью, Планк был неправ. Детальное изучение основных изменений в мире науки раз за разом показывает, насколько быстро ученые принимают новые теории – при условии, что те обладают достаточным подкреплением.

К примеру, вряд ли стоит винить ученых XVI века за то, что они отвергали гелиоцентрическую модель Коперника. Она не объясняла имевшиеся данные лучше других, она была наполнена безвкусными запоздалыми корректировками, а кроме всего прочего, она не давала ответа на простой вопрос: «Если Земля движется, то почему мы этого не ощущаем?» Но по мере того как все имевшиеся вопросы обретали ответы – Кеплер придумал эллиптические орбиты; Галилей объяснил принципы движения, – гелиоцентрическая модель быстро обрела поддержку.

Другие теории, которые также требовали значительных концептуальных изменений, принимались намного быстрее, поскольку с самого начала были основаны на более качественных аргументах. Когда Ньютон впервые предложил новую теорию света, опровергавшую многовековые убеждения, он сделал это в рамках короткой статьи, которая содержала довольно мало экспериментальных свидетельств для его заявлений. Однако его теория показалась убедительной многим ученым (и это никак не было связано с авторитетом Ньютона, поскольку в то время его мало кто знал). Когда 30 лет спустя Ньютон опубликовал свою «Оптику» со значительно более качественной презентацией той же теории и множеством хорошо описанных экспериментов, он буквально взял штурмом позиции натурфилософов; через несколько лет и после некоторых усилий большинство из них согласились с его идеями.