Машина знаний. Как неразумные идеи создали современную науку

При этом общепризнанного обоснования индукции не существует. Поппер не видел иного выхода, кроме как принять аргумент Юма; однако, в отличие от Юма, он пришел к выводу, что мы должны полностью отказаться от индуктивного мышления. Наука, претендуя на рациональность, не должна рассматривать тот факт, что, скажем, огонь был достаточно горячим, чтобы обжечь человеческую кожу в прошлом, как основание быть уверенным, что он будет достаточно горячим, чтобы обжечь кожу в будущем. Или, другими словами, тот факт, что огонь обжигал нас в прошлом, никоим образом не может считаться «доказательством» гипотезы о том, что он обожжет вас в будущем. В самом деле, наука не должна никоим образом использовать понятие «доказательства». Таким образом, не может быть никаких доказательств гипотезы о том, что Земля вращается вокруг Солнца (поскольку это подразумевает, что Земля в будущем продолжит вращаться вокруг Солнца); никаких доказательств теории всемирного тяготения Ньютона; нет доказательств теории эволюции; никаких фактических доказательств ничего, что мы когда-либо называли «теорией».

Это могло бы показаться как раз тем безумием, которого боялся Рассел. Но Поппер не считал себя яйцом пашот. Он считал, что наука может заменить индуктивное мышление, в котором усомнился Юм. Может не быть доказательств в пользу теории, но возможно – и здесь Поппер вспомнил свое юношеское удивление Эйнштейном в 1919 году – свидетельство против теории. «Если красного смещения спектральных линий из-за гравитационного потенциала не будет, – писал Эйнштейн об одном явлении, предсказанном его идеями, – то [моя] общая теория относительности окажется несостоятельной». Как видел Эйнштейн, мы можем точно быть уверены, что любая теория, делающая ложные предсказания, ложна. Иными словами, истинная теория всегда будет делать верные предсказания; ложные предсказания могут исходить только от лжи. Чтобы понять это, не нужно никаких предположений о единообразии природы.

Если теория говорит, что комета снова появится через 76 лет, а она не появляется, то с этой теорией что-то не так. Если в ней говорится, что вещи не могут двигаться быстрее скорости света, но вдруг выясняется, что некоторые частицы весело скачут с гораздо большими скоростями, то с теорией что-то не так. А если ваша теория говорит, что вы – яйцо пашот, но вы в какой-то момент обнаруживаете, что бродите по лондонским улицам в нескольких километрах от ближайшего заведения, где подают завтрак, то и эта теория неверна. Расселу не стоило волноваться. В отличие от индуктивного мышления, здесь мы имеем дело с прямой, неопровержимой логикой.

Такова логика, согласно Попперу, которая движет научным методом. Наука собирает доказательства не для подтверждения теорий, а для их опровержения – чтобы исключить их из рассмотрения. Работа ученых состоит в том, чтобы пройтись по списку всех известных теорий и исключить как можно больше, или, как назвал это Поппер, «фальсифицировать» их.

Предположим, что вы накопили много доказательств и отбросили множество теорий. Однако из теорий, которые остались в списке, нельзя, по мнению Поппера, выбрать наиболее верную: «Научные теории, если их не фальсифицировать, навсегда остаются… предположениями». Независимо от того, сколько верных предсказаний сделала теория, у вас не больше оснований верить ей, чем любой из ее неопровергнутых альтернатив.

Иногда говорят, что Поппер (например, в Новом Оксфордском американском словаре) утверждал, что ни одна теория не может быть окончательно доказана как истинная. Однако он придерживался еще более радикальной точки зрения: он считал, что из теорий, которые еще не были окончательно опровергнуты, у нас нет абсолютно никаких оснований верить одной, а не другой. Дело не в том, что даже лучшая теория не может быть окончательно доказана; более того, не существует такой вещи, как «лучшая теория», есть только «выжившая теория», и все выжившие теории равны. Таким образом, с точки зрения Поппера, нет смысла пытаться собрать доказательства, поддерживающие одну из неопровергнутых теорий.

Следовательно, ученые должны посвятить себя сокращению количества выживших теорий, опровергая как можно больше тезисов. Научное исследование – это, по сути, процесс опровержения, а ученые – опровергатели и разоблачители. Попперовская логика исследования требует от научного сообщества убийственной решимости. Увидев теорию, их первая мысль должна заключаться в том, чтобы понять ее, а затем уничтожить. Только в том случае, если ученые всецело сосредоточатся на истреблении спекуляций, наука будет прогрессировать.

Ученые – одновременно и созидатели, и разрушители: важно, чтобы они как можно тщательнее исследовали мир и создали как можно больше теорий. Но в определенном смысле они создают свои теории лишь для того, чтобы разрушать: каждое новое теоретическое изобретение станет мишенью для шквала экспериментов, служащих единственной цели: отклонить эту теорию как можно скорее. Фаворитов быть не может. Ученые должны одинаково относиться к собственным теориям и к чужим, делая все, что в их силах, чтобы показать, что их собственный вклад в науку ничуть не больше, чем вклад любого другого. Они должны стать чудовищами, пожирающими собственные мозги.

Это бойня, это массовое уничтожение гипотез. Тем не менее Поппер, переживший две мировые войны, считал, что такое уничтожение необходимо для человеческого прогресса:

«Пусть наши домыслы… умирают вместо нас! Мы все еще можем научиться убивать теории вместо того, чтобы убивать друг друга».

Быть творческим исследователем новых теоретических возможностей и безжалостным критиком, разоблачающим ложь, где бы она ни была обнаружена, – таков идеал Поппера. Ученые одновременно воины-эмпирики и интуитивные творцы, сочетающие в себе оригинальность и открытость новым идеям с интеллектуальной честностью, которая во главу угла возводит недоверие.

Таким образом, настоящий ученый должен быть стойким, но чутким, строгим, но с широким кругозором, страстным, смелым и в придачу обладать богатым воображением. Кто бы не хотел таким быть? Поэтому многие ученые по уши влюбились в идею фальсифицируемости гипотез. «В науке есть только один метод, и это метод Поппера», – провозгласил космолог Герман Бонди, объявив Поппера однозначным победителем в дебатах о Великом методе. Выдающийся нейробиолог Джон Экклс писал: «Я узнал от Поппера идею, которая стала для меня сутью научного исследования – как быть и творческим, и изобретательным при создании гипотез, а затем оспаривать их с предельной строгостью».

Изречения Поппера изобилуют не только философскими панегириками, но и практически применимыми тезисами, особенно относительно текущего положения дел послевоенной Британии, где Поппер обосновался. Пытаясь подорвать работу нейроэндокринолога Джеффри Харриса в 1954 году, анатом Солли Цукерман заявил, что научная гипотеза «рушится в тот момент, когда доказано, что она противоречит хотя бы одному из фактов, для объяснения которых предназначена». Затем он выставил напоказ мозг хорька, который, как он предполагал, уничтожит карьеру Харриса.

Вклад Поппера в философию науки хорошо известен многим ученым и любителям науки. Я часто задаюсь вопросом, понимают ли они при этом, насколько своеобразный взгляд на логику науки лежит в ее основе – взгляд, в рамках которого никакое количество свидетельств не способно дать вам больше оснований верить теории, чем в момент ее зарождения. Согласно этой точке зрения, индукция – ложь, и у нас нет никаких оснований полагать, что будущее будет похоже на прошлое, что Вселенная всегда будет играть одни и те же три ноты, а не менять мелодию спонтанно для полной неузнаваемости.

Однако остальные философы науки по большей части находят в своей картине мира место для индукции. Некоторые полагают, что проблема Юма должна иметь решение, то есть должен существовать некий философский аргумент, показывающий, что в определенных отношениях природа достаточно однородна и предсказуема. Но мыслитель, способный распутать юмовскую головоломку, нам пока так и не явился. Некоторые, подобно самому Юму, верят, что у этой задачи вовсе нет решения, однако нам все-таки следует мыслить индуктивно и далее, несмотря ни на что – как в науке, так и в повседневной жизни. Большинство людей соглашаются, что индукция необходима для человеческого существования. Так почему же Поппер считал иначе?

Возможно, есть подсказка в истории Ханса Райхенбаха, профессора философии, работавшего в Берлине в начале 1930-х годов. Как и Поппер, Райхенбах бежал в англоязычный мир, когда его родина утонула в пучине тоталитаризма. Райхенбах не слишком задумывался о загадке Юма и о том, что будущее может не походить на прошлое до 1933 года. Но затем нацисты сожгли Рейхстаг, взяли под контроль Берлинский университет и уволили многих еврейских профессоров и сотрудников, включая Райхенбаха. Говорят, что в этот момент Райхенбах заметил, что наконец понял проблему индукции.

Райхенбах, Поппер и многие их единомышленники, бежавшие из обезумевшей Центральной Европы в межвоенные годы, проповедовали и воплощали собой идеал ученого как образца интеллектуальной честности, отстаивая истину перед лицом яростно отвергающих их концепции деятелей политики, культуры и идеологии.

Этому видению идеального ученого Томас Кун противопоставил совершенно иную, мрачную и пессимистичную концепцию внутреннего механизма науки, способную оттолкнуть работающих ученых и, на первый взгляд, совершенно не подходящую для объяснения великих научных открытий.

Прежде чем стать философом, Кун занимался историей науки, а до того как стал историком, он был физиком. Путь его был легок и прям: Кун родился в 1922 году, учился в элитной частной школе в Коннектикуте, а затем поступил в Гарвард, где получил степень бакалавра и докторскую степень по физике. Первым делом после этого он занял призовое место в Гарвардском обществе стипендиатов, после чего преподавал в Гарварде, Беркли, Принстоне и Массачусетском технологическом институте. Ему не пришлось ни махать киркой, ни делать шкафы; он никогда не работал с молодыми людьми, подвергавшимися насилию, если не считать его собственных аспирантов. (Кинорежиссер Эррол Моррис, ученик Куна, вспоминал впоследствии, как однажды Кун, заядлый курильщик, попытался опровергнуть возражение Морриса, швырнув ему в голову пепельницу.)

Несмотря на свои ранние успехи, Кун был, по его же собственным словам, «невротичным, неуверенным в себе молодым человеком». В 1940-х годах, во время обучения в аспирантуре, он начал заниматься психоанализом и в процессе засомневался в полезности этого направления, хотя и признавал, что психоанализ усилил его когнитивные способности до такой степени, что он «мог, читая тексты, проникать в головы людей, которые их писали, лучше, чем кто-либо другой во всем мире».

Эта его способность довольно быстро воплотилась в ряде идей, впоследствии прославивших Куна. Размышляя над аристотелевской теорией физики, которая «казалась полной вопиющих ошибок и нестыковок», Кун выглянул в окно и… его осенило:

«Внезапно частички головоломки в моей голове предстали в новом свете и встали на свои места. Я даже открыл рот от изумления: Аристотель вдруг показался мне действительно очень хорошим физиком, до которого самому мне было очень далеко. И тогда я наконец смог понять смысл его слов».

Кун, конечно же, не принял физическую теорию Аристотеля как единственно верную, однако пришел к выводу, что она представляет собой связную систему, достаточно убедительно объясняющую устройство мироздания. Однако, чтобы оценить ее убедительность, ему пришлось отказаться от привычных способов мышления и восприятия, неизбежных для физика в XX веке, и на время принять совершенно иную картину мира. Таким образом он обнаружил, что порой пересмотры научной теории бывают настолько глубоки, что требуют полного переворота способа мышления как такового – научной революции.

Знаменитая книга Куна «Структура научных революций»[1] была опубликована в 1962 году, 15 лет спустя после его озарения и всего на три года позже англоязычной публикации труда Поппера. Это было одно из наиболее значимых событий за всю историю философии науки: ничто ни до, ни после не меняло ход споров о великом методе настолько сильно. На первый взгляд наука, какой ее описал Кун, может показаться образцом радикального мышления, вдохновенного сопротивления удушающему плену традиций. Но на самом деле это не так. Способность науки изменять мир, согласно Куну, проистекает в первую очередь из неспособности ученых подвергнуть сомнению признанный интеллектуальный авторитет.

В любой отрасли науки – микроэкономике, ядерной физике, генетике – во все времена, по словам Куна, господствует одна идеологическая установка, которую он называет парадигмой. Парадигма построена вокруг теории высокого уровня о том, как устроен мир в целом, вроде теории тяготения Ньютона или законов генетики Менделя, но при этом парадигма не равна ведущей теории и представляет собой нечто большее: в свете теории она определяет, какие проблемы важны, какие методы являются допустимыми при решении важных проблем и какие критерии определяют, что решение проблемы правильное.

Таким образом, научная парадигма функционирует как более или менее полный набор правил и надлежащих способов действия для занятий наукой в рамках дисциплины. Ученые неукоснительно соблюдают эти правила. И слепая преданность здесь – отнюдь не метафора: ученые следуют парадигме не потому, что она подтверждена фактами, поддержана властями и обществом или особенно хорошо финансируется; скорее, они следуют ей, потому что не могут представить иных способов заниматься наукой. Если бы им представили альтернативную парадигму, утверждает Кун, они сочли бы ее совершенно непостижимой.

Рисунок 1.2. Утка или кролик?

Чтобы объяснить свою идею, Кун обратился к исследованиям человеческого восприятия, проведенным психологом Джеромом Брунером и другими учеными, в которых испытуемым на короткое время показывали «неправильные» игральные карты, например шестерку пик, выполненную в красном цвете, а не в классическом черном. Участники эксперимента утверждали, что на восприятие влияли их устоявшиеся убеждения и привычки, то есть они запоминали черную шестерку пик, хотя на самом деле она была красной. Брунер пришел к выводу, что даже непосредственные ощущения человеческих органов чувств подвержены влиянию наших установок и убеждений. Согласно Брунеру, это можно объяснить тем, что наш необработанный опыт неоднозначен, как рисунок 1.2. Что на нем изображено: утка или кролик? Судя по всему, утка… но если немного повернуть изображение по часовой стрелке, можно увидеть кролика. Именно наши убеждения и мировоззрение, в котором мы существуем, устраняют неоднозначные трактовки того, что мы воспринимаем органами чувств, тем самым формируя в нашем сознании определенные мыслеобразы.

Ученые, как и все остальные, осмысливают полученную информацию, исходя из своей картины мира. Может показаться, что в этом нет ничего страшного, однако это сильно ограничивает способности ученых к постижению действительно нового. При попытке осмыслить новую картину мира вы вынуждены рассматривать ее, исходя из уже имеющейся, и не можете полностью перейти в новую парадигму, поскольку еще не усвоили ее. Если же прежняя картина мира несовместима с новой, то новая попросту выпадает из нашего поля зрения целиком.

Мнение Куна радикально отличается от позиции Поппера. По мнению Поппера, для того чтобы машина знаний успешно функционировала, важнее всего способность ученых к беспощадному критическому мышлению. Они исследуют границы и возможности различных теорий и ясно видят, где и как каждая из них может рухнуть перед лицом фактов. Для Куна такой взгляд, и в первую очередь – необходимость критики, просто немыслим.

Предполагая, что ученые не могут одновременно рассматривать несколько конкурирующих теорий, Кун придавал огромное значение ряду эмпирических открытий и философских тезисов, очевидно, черпая вдохновение в собственном опыте изучения аристотелевой физики. Однако он шагал в ногу со временем, и его читатели, по крайней мере многие из них, шли вместе с ним. В 1962 году, когда книга Куна увидела свет, был век торжества военной промышленности, человека в сером фланелевом костюме, эффективного управленца» Уильяма Уайта – личности самодовольной и беспринципной, стремящейся вписаться в систему и выполнить любой план, спущенный сверху.

Рисунок 1.3. Собрание членов организации

Люди, функционирующие в рамках господствующей парадигмы, не могут представить себе никакого другого способа заниматься наукой. И все же, утверждает Кун, ни одна парадигма не живет вечно. Системы идей рушатся во время событий, которые историки называют научными революциями, интеллектуальными катаклизмами – в общем, когда новая парадигма заменяет старую. (Не следует путать научную революцию, как явление, с научной революцией как историческим периодом. Во время научной революции один способ занятий наукой сменяется другим. Если же говорить про научную революцию как период, то это время, когда натурфилософия сменилась гораздо более эффективной формой эмпирического исследования, сохранившейся до наших дней.)

Прежде чем сформулировать и опубликовать концепцию научной парадигмы, Кун написал историю переворота, совершенного Коперником в конце XVI – начале XVII веков, ставшего, возможно, первой научной революцией. До появления Коперника европейская наука пользовалась древнегреческой астрономической системой, доведенной до совершенства греко-египетским математиком Птолемеем, согласно трудам которого Солнце, Луна, звезды и все планеты вращаются вокруг Земли. Коперник же в 1543 году опубликовал революционную идею, согласно которой Луна вращается вокруг Земли, а все остальные небесные тела, включая Землю – вокруг Солнца. Получив дальнейшее развитие в начале 1600-х годов в трудах Иоганна Кеплера, она позволяла предсказывать траектории движения небесных тел более точно и изящно, чем теория Птолемея.

Однако, несмотря на прогностическое превосходство системы Коперника, она вызывала у современников скорее страх, чем восхищение: принять ее означало признать тот довольно печальный факт, что Земля не является центром Вселенной. Хотя, возможно, кому-то могло бы принести некоторое мрачное удовлетворение осознание того, что грешная Земля ничем не отличается от каких-то иных «более совершенных» планет.

Еще одним поводом усомниться в теории Коперника был его вывод о том, что Земля движется с огромной скоростью – за каждые 24 часа совершает полный оборот вокруг себя; за каждые 365 дней – вокруг Солнца (знаем, как нам известно теперь, скорость ее движения составляет около 110 тысяч километров в час). Но почему люди никогда не замечали этого движения? Ответ на это дает вторая революция, в области физики, сопровождавшая революцию в астрономии. Суть идеи, перевернувшей представления ученых о мироздании, заключалась в том, что когда человек или предмет движутся с приблизительно постоянной скоростью (как моря и леса вращаются вместе с Землей), совершенно не ощущают этой скорости; как бы быстро они ни двигались, им будет казаться, что они стоят на месте.

Человеческому уму было нелегко отказаться от идей о том, что Земля – центр Вселенной, небеса совершенны, а скорость осязаема. Этот интеллектуальный застой Кун объяснял косностью парадигмы. Однако Копернику все же удалось вырваться из ее удушающих объятий, и с тех пор парадигмы начали рушиться одна за другой. Закон всемирного тяготения Ньютона сменил концепцию Аристотеля, согласно которой камни падают на землю, потому что ищут свое место в центре Вселенной, а заодно опроверг различные представления средневековых философов. В XIX веке дарвиновская теория эволюции заменила креационистскую, согласно которой каждый вид был создан непосредственно Богом. В начале века двадцатого ньютоновской физике на смену пришли сначала эйнштейновская теория относительности, а затем – квантовая физика.

Как же это произошло? Как рушатся парадигмы? Ученые, работающие в рамках парадигмы, не стремятся подорвать ее. Напротив, согласно Куну, они даже не подозревают, что ее вообще можно подорвать, или, по крайней мере, не рассматривают опровержение парадигмы как некую ценность: «Нормальная наука… основывается на предположении, что научное сообщество знает, как устроен мир… [Она] не стремится к новизне фактов или теорий и, в случае успеха, не находит ничего». Но, как ни парадоксально, сама приверженность ученых парадигме может привести к ее разрушению: ученые добросовестно исследуют мир в рамках принятой ими картины, но рано или поздно при этом встречаются с неразрешимыми проблемами, поскольку в рамках ошибочной концепции мироздания ответа на их вопросы не существует. В теории парадигма гарантирует, что применение определенных методов гарантирует решение поставленных задач, однако гораздо чаще строгое следование методу приводит к вопросам, проблемам, несоответствиям, нестыковкам. Планеты отклоняются от предписанных им путей; при археологических раскопках обнаруживаются окаменелости, свидетельствующие о том, что предки человека имели поразительное сходство с обезьянами; свет ухитряется существовать как частица и как волна одновременно. В конечном счете происходит то, что Кун называет кризисом: прогрессирующее падение веры исследователей в силу парадигмы.

Без этой веры судьба куновского ученого печальна. Единственный способ заниматься наукой – тот, что содержался в прежней, умирающей, парадигме. Таким образом, вера ученых в собственные концепции гаснет, но если они хотят и дальше оставаться учеными, они должны оставаться в рамках собственного определения науки и научного метода.

В таком состоянии идеи могут находиться десятилетиями и даже дольше – пока не явится какой-нибудь провидец, терзаемый кризисом, и не сумеет избавиться от притяжения старых идей; новый способ мышления и действования приходит к нему «в одночасье, иногда посреди ночи». Господствующая парадигма наконец сталкивается с конкурирующей. Учитывая очевидные недостатки уже устаревшей концепции, ученые, казалось бы, должны жадно цепляться за любую многообещающую альтернативу. Однако, согласно куновскому пониманию научного мышления, приверженец одной парадигмы не может оценить или даже понять значение другой. (Кун пишет, что создатели новых парадигм не поддаются влиянию старых не в последнюю очередь потому, что «либо очень молоды, либо неопытны в этой сфере».)

Примерно в таком затруднительном положении ощущали себя ученые, выросшие в рамках старой парадигмы, когда Коперник опроверг геоцентрическую теорию Птолемея или когда открытия Эйнштейна вступили в противоречие с ньютоновской физикой. Они знали, что что-то пошло не так. Их парадигма перестала приносить пользу. Усталость и растерянность взяли верх. В то же время они знали, что существует новая парадигма. Не понимая тезисов новой картины мира они, тем не менее, видели, что у ее последователей есть тот энтузиазм и радость открытия, которые исчезли из их собственной интеллектуальной жизни. Что же они могли с этим сделать?

Некоторые приверженцы старой парадигмы, говорит Кун, умрут разочарованными. Некоторые будут бороться с новыми теориями до конца. Но будут и немногочисленные отступники, которые откажутся от старой парадигмы и перейдут к новой. Они вступят в диалог со сторонниками новой парадигмы или займутся изучением ее основ. И в конце концов, если в умах этих отступников сложится правильная картина, новые учения придут на смену старым. Ученый претерпит то, что Кун называет «опытом конверсии».

Если новая парадигма окажется достаточно плодотворной, а ее последователи – достаточно деятельными, то в конечном счете большинство приверженцев старой парадигмы, почувствовав, что рушатся самые основы их жизни, устремятся навстречу новым теориям и новой парадигме. И тогда наконец произойдет научная революция.

Кун возмутил мир своей картиной революционных изменений в науке. Прежние историки и философы рассматривали научные изменения как процесс в первую очередь рациональный: идеи Коперника, Кеплера, Галилея, Ньютона, какими бы радикальными они ни были, были приняты в первую очередь потому, что они явно превосходили старые как в стройности концепций, объясняющих мир, так и в своем прогностическом потенциале.

Но если Кун прав, то это представление о сути научного прогресса должно быть ошибочной, поскольку, по мнению Куна, сравнение парадигм в принципе невозможно: «Когда ученые вступают в спор о том, какая парадигма лучше, их рассуждения выглядят как бесконечные блуждания по замкнутому кругу». Возможно, если бы у каждого человека было два мозга, у нас появилась бы возможность сравнивать парадигмы друг с другом. Но в одном человеческом мозгу есть место всего для одной парадигмы. Вы не можете одновременно быть приверженцем аристотелевской и ньютоновской физики, как не можете одновременно быть праведным католиком и ревностным мусульманином. Кун писал даже, что аристотелевцы и ньютонианцы живут в разных мирах; вы вольны выбрать любой из них, но не сможете существовать в обоих одновременно. Следовательно, рациональное сравнение конкурирующих парадигм – нечто, чего попросту не может существовать.