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

Джозеф Пристли, до самой своей смерти веривший в существование флогистона, часто считается одним из наиболее ярких примеров упрямства, присущего даже самым одаренным ученым. Однако Пристли все же был скорее исключением. Когда Лавуазье начал публиковать свои открытия и критиковать концепцию флогистона, он встретил одновременно и сопротивление, и принятие – сопротивление новым теориям, которые были не до конца сформулированы даже в мозге самого Лавуазье, и признание силы его методов и результатов. И как только французский химик смог сформулировать теорию, способную объяснить множество явлений, интересовавших научное сообщество, оно всецело восприняло ее уже через несколько лет.

Таких примеров можно найти много – суть идей Дарвина была принята его коллегами вскоре после публикации «Происхождения видов», а идея подвижности платформ превратилась из предположения в теорию, заслуживающую описания в учебниках, всего за десяток лет. Оба эти примера показывают, что, когда аргументы достаточно хороши, подавляющее большинство ученых способно изменить свою точку зрения. Как отмечал историк науки Бернард Коэн, даже Планк, идеи которого были не менее революционны, чем описанные здесь примеры, смог убедить в них большинство из своих ровесников, а не только новое поколение.

По всей видимости, не каждая наука позволяет быстро достигать консенсуса – к примеру, у политологов нет возможности использовать столь же точные данные, что у физиков-ядерщиков. Тем не менее важно отдавать должное науке как таковой – не только потому, что изменение убеждений представляет собой своего рода подвиг, но и потому, что пессимистический и циничный взгляд на аргументы другой стороны может приводить к пагубным эффектам.

Если люди, не согласные с нами, никогда не изменят своей точки зрения, к чему вообще тратить время на разговоры с ними? Если мы не будем участвовать в дискуссиях с людьми, несогласными с нами, то мы никогда не узнаем о причинах, по которым они не соглашаются с нами. А эти причины могут быть серьезными и разумными. Если мы не можем разобраться с ними, то наши аргументы в конечном счете окажутся неубедительными. Наша неспособность убедить других будет лишь усиливать наше убеждение в том, что мы имеем дело с упрямцами, а не с теми, разногласия которых имеют под собой рациональную основу. Вера в неэффективность аргументации может стать разрушительным самосбывающимся пророчеством. Нам следует больше доверять ученым и процессу аргументации как таковому. Поэтому давайте же откажемся от циничных взглядов Планка на научные изменения.

Профессор географии, Университет штата Калифорния в Лоc-Анджелесе; автор книг Germs, Guns, and Steel [99] , The World Until Yesterday [100] и многих других.

История науки намного более неоднородна, чем подразумевает вопрос Edge.org , предполагающий, что от устаревших идей следует отказываться. В некоторых случаях новые идеи действительно берут верх над старыми, стимулируя научное развитие, но во многих других случаях они просто заполняют вакуум, в котором ранее отсутствовали какие бы то ни было четко выраженные идеи. Это происходит по одной из двух причин: новые идеи возникают как ответ на новую информацию, которая появилась благодаря новым измерениям, или в результате новой постановки вопроса (в среде историков науки обычно используется тот или иной аналог немецкого слова Fragestellung, которое буквально и переводится как «постановка вопроса», но в более широком смысле означает мировоззрение, в рамках которого ставится данный вопрос). Позвольте предложить вам два – три примера, иллюстрирующих каждый из этих подходов.

Одна из наиболее известных новых идей, появившихся в результате новых измерений, – это предложенная Уотсоном и Криком модель структуры ДНК в форме двойной спирали. Их модель не пришла на смену какой-то существовавшей до нее, устоявшейся модели, сторонники которой постепенно вымирали бы естественным образом, так и не признав своей ошибки. Модель Уотсона – Крика возникла благодаря двум комплексам измерений – анализу химического состава ДНК (позволившему выявить эквивалентные количества оснований аденина и тимина, с одной стороны, и цитозина и гуанина – с другой) и кристаллографическим исследованиям с помощью рентгеновского излучения. Хорошо известно, что почти одновременно с моделью Уотсона– Крика была предложена и другая модель структуры ДНК, автором которой стал Лайнус Полинг. Очень скоро выяснилось, что модель Полинга неверна, а модель Уотсона – Крика позволяет объяснить практически все имеющиеся факты. Таким образом, именно указанная модель быстро получила признание, сменив вовсе не какую-то имеющуюся (и оказавшуюся неверной) теорию, а существовавший в этом вопросе вакуум.

Еще один пример идеи, ставшей возможной благодаря новым системам измерений, связан с вопросом о происхождении животного электричества. Наши нервы и мышечные мембраны работают за счет электрических импульсов, возникающих от изменения напряжения между активными и неактивными зонами мембраны. В отсутствие прямых измерений трансмембранного напряжения было невозможно предложить количественную теорию этих изменений. Задача была решена в 1939–1952 годах благодаря одному открытию и одному изобретению: анатом Дж. З. Янг обнаружил существование гигантской нервной системы у кальмаров, а физиологи разработали микроэлектроды, достаточно маленькие для того, чтобы можно было внедрить их в нервы кальмара, не повредив последние. Между 1945 и 1952 годами физиологи Алан Ходжкин и Эндрю Хаксли, воспользовавшись плодами этого анатомического открытия и технического прогресса, смогли измерить электрические токи, движущиеся по нервам кальмара, в виде единой функции напряжения и времени. Тем самым они смогли дать детальное и количественное описание тому, как возникает нервный импульс вследствие изменений в нервной мембране. Для этого они внедрили в систему ионы натрия и калия с позитивным зарядом. Теория Ходжкина – Хаксли была быстро принята научным сообществом, поскольку она, с одной стороны, казалась убедительной и правильной, а с другой – не имела серьезных конкурентов.

Когда я изучал физиологию в 1950-е и 1960-е годы, то единственное возражение к этой теории, которое я могу вспомнить, было связано с тем, что ученые других специальностей (не физиологи) сомневались в том, что микроэлектроды не повреждают нервные мембраны (впоследствии это было опровергнуто с помощью контрольных экспериментов). Кроме того, некоторые считали, что нервные мембраны и синапсы или соединительные мембраны сталкиваются с теми же изменениями (впоследствии оказалось, что это не так).