Тайны мозга. Почему мы во все верим

Шермер Майкл

Сила науки в том, что в ней есть четко определенный метод получения ответов на вопросы о мире – о мире, который реален и познаваем. Там, где философия и богословие опираются на логику, разум и умозрительные конструкции, наука применяет эмпирический подход, свидетельства, эксперименты и наблюдения. Это наша единственная надежда избежать ловушки верообусловленного реализма.

Наука и нулевая гипотеза

Наука начинается с так называемой нулевой гипотезы. Хотя для статистиков это выражение имеет совершенно конкретный смысл (относящийся к сравнению различных наборов данных), я пользуюсь термином «нулевая гипотеза» в более общем смысле: в стадии изучения гипотеза не является верной, или нулевой, пока не будет доказано обратное. Нулевая гипотеза означает, что Х не вызывает Y. Если вы считаете, что Х вызывает Y, тогда на вас лежит бремя доказательства: вы должны предоставить убедительные экспериментальные данные, чтобы отвергнуть нулевую гипотезу.

Статистические

стандарты доказательства, необходимые, чтобы отвергнуть нулевую гипотезу, весьма существенны. В идеале при контролируемом эксперименте нам требуется быть по меньшей мере на 95–99 % уверенными в том, что результаты не обусловлены случайностью, прежде чем мы сможем предварительно признать этот эффект действительным. Из новостных сюжетов всем уже известен процесс одобрения Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) новых медицинских препаратов, прошедших масштабные клинические испытания. Испытания, о которых идет речь, подразумевают сложные методы проверки утверждения, что медикамент Х (допустим, статин) вызывает снижение заболевания Y (допустим, сердечно-сосудистых болезней, связанных с уровнем холестерина). Нулевая гипотеза гласит, что статин не снижает уровень сердечно-сосудистых заболеваний путем снижения холестерина. Чтобы отвергнуть нулевую гипотезу, требуется наличие статистически значимой разницы в заболеваемости сердечно-сосудистыми болезнями между экспериментальной группой, получающей статин, и контрольной группой, которая его не получала.

Вот сравнительно простой пример работы этого метода статистической значимости в связи с нулевой гипотезой: может ли экстрасенс с помощью одного только экстрасенсорного восприятия определить, карта какого цвета взята из колоды – красная или черная? Экстрасенсы обычно заявляют, что могут сделать это, но мне по опыту известно: то, что люди говорят о своих способностях, и то, на что они способны на самом деле, не всегда одно и то же. Как можно проверить утверждение экстрасенсов? Если мы выкладываем карты на стол одну за другой, а экстрасенс говорит красная или черная каждая из них, сколько попаданий в точку понадобится, чтобы мы пришли к выводу, что верное определение цвета карты – не случайность? В этом сценарии нулевой гипотезой будет утверждение, что экстрасенс покажет результаты, которые ничем не лучше случайных, а чтобы отвергнуть нулевую гипотезу, нам понадобится принять количество точных попаданий, достаточное в каждом раунде. Имея в виду случайность, мы будем ожидать, что экстрасенс окажется прав в половине случаев. В колоде 52 карты, половина из них красные, половина черные, случайные догадки или подбрасывание монетки даст в среднем 26 точных попаданий.

Разумеется, как известно каждому, кто подбрасывал монетку ради развлечения, если подбросить ее 10 раз, это еще не значит, что 5 раз выпадет орел и 5 раз решка. Возможны многократные выпадения одной и той же стороны подряд и отклонения от симметрии – 6 орлов и 4 решки, 3 орла и 7 решек, и все они возможны по воле случая. Каждому, кто играл в рулетку, известно, что иногда красное выпадает чаще черного, или наоборот, и при этом ничуть не нарушаются случайность и произвольность. В сущности, мы учитываем эту асимметрию, когда делаем ставки, и надеемся, что проявим достаточную дисциплинированность и отойдем от игорного стола как раз в то время, когда случайность перестанет играть нам на руку.

Так что мы не можем просто проверить нашего экстрасенса в одной короткой серии карточных догадок, поскольку его ряд точных попаданий может объясняться случайностью. Нам необходимо провести множество экспериментов, в некоторых раундах результаты могут оказаться чуть ниже случайных (скажем, 22, 23, 24 или 25 попаданий), в других – чуть выше случайных (скажем, 27, 28, 29 и 30 попаданий). Отклонения могут быть еще значительнее, и при этом объясняться исключительно случаем. Что нам требуется, так это определить число, при котором мы можем с уверенностью отвергнуть нулевую гипотезу. В нашем примере это число 35. Экстрасенс должен продемонстрировать 35 точных попаданий на одну колоду из 52 карт, чтобы мы с уровнем уверенности 99 % отвергли нулевую гипотезу. Статистический метод, которым получено это число, в данном случае нас не касается. [400] Суть в том, что даже хотя 35 из 52 не выглядят труднодостижимыми, на самом деле получение такого количества попаданий за счет одной случайности настолько нетипично, что мы можем с уверенностью заявить («с уровнем уверенности 99 %»), что здесь имеет место не просто случайность.

400

Благодарю Артура Бенджамина, профессора математики в колледже Харви Мадда и знаменитого математика-фокусника, за эти вычисления. Арт рекомендует для подобных расчетов следующую страницу (при N=52 и p=0,5): http://www.stat.tamu.edu/`west/applets/binomialdemo.html.

Что бы это могло быть? Например, экстрасенсорное восприятие. Но может быть и что-нибудь другое. Может, наш контроль был недостаточно жестким. Может, экстрасенс получал информацию о черных и красных картах другими нормальными (в противоположность паранормальным) средствами, о которых мы не подозреваем, например, с помощью

отражения лица карты на поверхности стола. Экстрасенс мог смошенничать неизвестным нам способом. Я видел, как Джеймс Рэнди проделал тот же самый эксперимент с полной колодой, разобрав ее на две аккуратные стопки красных и черных карт. Фокусник Леннарт Грин тасует и мешает колоду карт, возится с ней так, словно у него руки-крюки, неуклюже выравнивает колоду вновь, а затем раздает четыре выигрышные покерные сдачи или всю масть целиком в порядке старшинства, да еще с завязанными глазами. [401] Но Рэнди и Грин – фокусники, демонстрирующие фокусы. Если я не знаю, как они это делают, это еще не значит, что они показывают настоящую (паранормальную) магию, и тот факт, что большинство ученых не представляет, как делать такие фокусы, означает, что мы должны проявлять еще больше бдительности, контролируя опыты с участием экстрасенсов, возможно, даже пригласить для консультации фокусника в исследовательскую группу. Довод из области личного недоверия – если я не могу это объяснить, значит, это правда, – в науке не считается обоснованным.

401

«Леннарт Грин показывает карточные фокусы крупным планом» (“Lennart Green Does Close-Up Card Magic”, TED, February 2005, http://www.ted.com/talks/lang/eng/lennart_green_does_close_up_card_magic.html.

И даже в условиях строжайшего контроля определенность по-прежнему ускользает от науки. Научный метод – лучший из когда-либо изобретенных инструментов для распознавания истинных и ложных паттернов, различения реальности и фантазии, выявления абсурда, но нужно всегда помнить, что нам свойственно ошибаться. Отвергнутая нулевая гипотеза – еще не гарантия истины, но вместе с тем неотвергнутая нулевая гипотеза еще не делает утверждение ложным. Нам следует оставаться непредвзятыми, но не настолько, чтобы принимать на веру все подряд. Временно признанные истины – лучшее, чего мы можем придерживаться.

Наука и бремя доказательства

Нулевая гипотеза также означает, что бремя доказательства лежит на человеке, сделавшем положительное утверждение, а не на скептиках, стремящихся опровергнуть его. Однажды я участвовал в шоу Ларри Кинга, в котором обсуждали НЛО (его давняя излюбленная тема) в присутствии группы уфологов (соотношение верующих к скептикам пять к одному, по-видимому, является нормой в телепередачах, посвященных этой теме). В вопросах Ларри, обращенных к нам, скептикам, неизменно упускался из виду основной принцип науки. («Доктор Шермер, вы можете объяснить то, что мистер Икс видел НЛО в три часа утра в Нигдейске, Аризона?» Если не могу, значит, это наверняка были инопланетяне). Не скептики должны доказывать, что НЛО не существует, а те, кто якобы видел НЛО, должны доказать, что это были именно инопланетяне.

Мы не можем провести контролируемый эксперимент, который дал бы статистическую вероятность, позволяющую отвергнуть нулевую гипотезу, что инопланетяне не посещали Землю, но несмотря на это, обратное было бы проще простого: только покажите нам инопланетный космический корабль или тело инопланетянина. А пока их нет, продолжайте поиски и возвращайтесь к нам, когда найдете что-нибудь. К сожалению для уфологов, ученые не могут принять в качестве исчерпывающего доказательства посещений инопланетянами Земли такие свидетельства, как нечеткие фотографии, зернистые видео и байки о жутком сиянии в небе. Фотографии и видеоматериалы зачастую воспринимают неправильно, их легко подделать, а сияние в небе может иметь множество прозаических объяснений: сигнальные ракеты, светящиеся шары, экспериментальные летательные аппараты, вертолеты, облака, болотный газ и даже планета Венера, которая, когда едешь по шоссе среди холмов и вдали от городских огней, действительно выглядит ярким сиянием, преследующим машину. Правительственные документы с вымаранными абзацами тоже не считаются свидетельством контактов с инопланетянами, поскольку нам известно, что правительства хранят секреты по множеству причин, имеющих отношение к обороне и национальной безопасности. Да, правительства обманывают граждан, но ложь об Х еще не означает, что Y – это правда. Не стоит приравнивать земные секреты к внеземной маскировке.

Итак, многие утверждения такого рода основаны на отрицательных свидетельствах. То есть если наука не в состоянии объяснить Х, тогда ваше объяснение Х неизбежно оказывается верным. Но на самом деле нет. В науке множество загадок оставались необъясненными, пока не появлялись новые свидетельства, задачи часто решались спустя долгое время. Помню загадку, возникшую в космологии в начале 90-х годов ХХ века, когда было высказано предположение, что есть звезды, которые старше самой вселенной – дочь старше матери! Решив, что обнаружил острую тему для статьи о современных космологических моделях, которые в корне неверны, я, прежде чем писать эту статью для только что появившегося журнала Skeptic, обратился к космологу из Калтеха Кипу Торну, который заверил меня, что это несоответствие – всего лишь проблема современного определения возраста вселенной и что со временем она разрешится благодаря новым данным и новым методам их сбора. Так и получилось, как со многими другими проблемами в науке. А пока достаточно сказать: «Я не знаю», «я не уверен», «поживем – увидим».