В защиту науки (3)
Шрифт:
Но мы отвлеклись. Вернёмся теперь к самому первому сюжету и попробуем выяснить, почему утверждается, что никакой эксперимент не может противоречить теории.
Лакатос (гл. 2):
. Никакое фактуальное предложение не может быть доказательно обосновано экспериментом. Можно только выводить одни предложения из других, но нельзя их вывести из фактов; попытаться доказывать предложения, ссылаясь на показания чувств — всё равно что доказывать свою правоту, «стуча кулаком по столу». Это элементарная логическая истина, но даже сегодня она усвоена совсем немногими.
Вместо
В. Нестеров:
Всегда ли может непосредственно наблюдаться факт-верификатор суждения, относящегося к настоящему? Нет. В большинстве случаев это оказывается невозможным. Допустим, нас интересует, какие частицы испускаются при радиоактивном распаде трития. Чтобы ответить на этот вопрос, мы помещаем образец трития в камеру Вильсона в электромагнитном поле и фотографируем треки (следы) пролетающих частиц. Мы видим, что они поворачивают в сторону положительного заряда, из чего делаем вывод, что частицы заряжены отрицательно, по кривизне пути мы рассчитываем отношение заряда к энергии, по степени ионизации пути мы оцениваем массу частицы. Анализ всех этих данных приводит нас к заключению: наблюдаемые частицы представляют собой электроны. Таким образом, для оценки фактов, полученных в эксперименте, мы должны верить в то, что треки в камере Вильсона оставлены ионизирующими частицами, что эти частицы отклоняются электрическим полем согласно закону Кулона, что вне действия сил они движутся прямолинейно и равномерно и т. д. Для интерпретации наблюдения мы привлекаем знание половины теоретической физики. Стало быть, утверждение, что тритий испускает бета-частицы, оказывается аналитическим… и зависит от нашей веры в принципы и законы физики как науки. Более того, почти любой экспериментальный
«факт» современной науки носит именно такой характер: в действительности его признание зависит от принятия принципов науки и ранее полученных данных.
Это, насколько я могу судить, точно иллюстрирует тезис Ла-катоса, который заключается в том, что любое наблюдение для своей интерпретации требует принятия некоторых теоретических положений. В результате выходит, что никакая теория не может опираться только на факты, а неизбежно опирается на другие («наблюдательные») теории. И аналогично никакой противоречащий теории факт на самом деле не является чистым фактом, а зависит от других теорий. На первый взгляд это выглядит убедительно. Читаем дальше.
Рассмотрим, наконец, более внимательно пример с утверждением «идёт дождь». Казалось бы, здесь всё ясно. Капли дождя наблюдаются прямо. Но что значит «наблюдаются прямо»? На самом деле с каплями я не взаимодействую. На самом деле ко мне на сетчатку попадают фотоны, отразившиеся от этих капель, они вызывают возбуждение фоточувствительных клеток сетчатки, оттуда возбуждение проводится в зрительные центры среднего мозга — и т. д., в результате чего в конце концов формируется восприятие капли. Но есть ли у меня гарантия, что фотоны отразились действительно от капли? Голографическое изображение, например, формирует картинку, неотличимую от реального объекта. Есть ли гарантия, что восприятие капель пришло из внешнего мира, а не является моей галлюцинацией?
Что же это за удивительная магия слов заключена в философских построениях, если она может заставить здравомыслящего человека, кандидата медицинских наук, усомниться в своей способности определять, идёт ли на улице дождь? Что это за удивительная и опасная магия?
А
• Посмотреть, мокрое ли окно снаружи.
• Послушать, стучат ли капли по подоконнику или крыше.
• Посмотреть, идут ли прохожие под зонтиками и держат ли портфели над головой.
• Прокалить до обесцвечивания порошок медного купороса, выставить в чашке Петри и проверить, посинеет ли он.
• Выставить зажженную сигарету и проверить, погаснет ли она.
• Позвонить соседу и спросить, идёт ли дождь.
• Высунуть руку и проверить, мокрая ли она.
• Посмотреть, потемнел ли асфальт (или раскисла ли тропинка).
• Посмотреть, смылись ли «классики», которые дети нарисовали вчера.
• Выставить наружу датчик, состоящий из упругой мембраны, натянутой на обод, к которой снизу приклеен пьезоэлемент, провода от которого через усилитель идут к самописцу, и посмотреть, регистрирует ли самописец удары капель о мембрану.
• Посмотреть, включены ли у проезжающих машин «дворники».
• Выставить кусочек металлического натрия и посмотреть, загорится ли он.
• Проверить, не превратились ли в кашу сухари в птичьей кормушке.
• Посмотреть, расходятся ли по лужам концентрические кругообразные волны.
• Выставить пустой стакан и проверить, набирается ли в него вода.
…Кажется, я увлёкся. Каждый из этих способов основан на том, что философы называют «наблюдательной теорией»? Да, конечно. Каждый может давать ошибочный результат? Разумеется. Но фокус в том, что все они основаны на разных и независимых «наблюдательных теориях». Можно спросить: что толку в десяти свидетельствах «за», если ни одно из них нельзя считать непогрешимым? Давайте посчитаем.
Предположим, наши «наблюдательные теории» настолько ненадёжны, что мы только на 50 % уверены в каждой из них в отдельности. То есть, например, если мы видим капли воды, падающие с неба, то считаем, что с равной вероятностью это или дождь, или галлюцинация. Тогда, если у нас есть положительные свидетельства двух независимых методов наблюдения, вероятность того, что оба ошибочны, вычисляется как произведение вероятностей ошибки каждого из них. То есть 25 %. Для трех получаем 12,5 %. Для десяти — меньше 0,1 %. После пятнадцатой независимой проверки мы можем быть на 99,997 % уверены в том, что дождь действительно идёт. А если надёжность каждого из методов — не 50 %, а хотя бы 90, то вероятность ошибки будет микроскопически ничтожной.
Поэтому-то в науке придаётся такое значение независимым проверкам результатов в разных лабораториях, и особенно — разными методами. Но следует обратить внимание и на другой аспект ситуации. Согласование между собой результатов двух наблюдений, основанных на двух независимых теориях, в каждой из которых мы не вполне уверены, не только придаёт вес результатам наблюдения, но и дополнительно обосновывает сами эти теории. Так, возвращаясь к распаду трития, предположим, что мы не уверены ни в чём — ни в том, что при этом испускаются электроны, ни в том, что камера Вильсона действительно регистрирует их, а не что-нибудь другое, ни даже в уравнениях, выражающих воздействие магнитного поля на движущиеся электрические заряды. Тем не менее мы вычисляем величину, которая, при условии, что все предпосылки верны, выражает заряд электрона (точнее, отношение заряда к массе).
Далее мы обращаемся к катодным лучам. Мы опять же ни в чём твердо не уверены, даже в том, что катодные лучи — это те же электроны. Но в предположении, что это так, мы снова вычисляем заряд электрона по этим, совершенно не связанным с предыдущими, данным. И — удача! Величина получается та же самая. Едва ли кто станет отрицать, что этот результат придаёт нам уверенности во всех исходных предположениях разом. Впрочем, не будем полагаться на эмоции, а проанализируем ситуацию (заранее прошу прощения у читателя за наукообразие).