НАБЛЮДЕНИЕ И ОБЪЕКТИВНОСТЬ

Осторожность — вот чем нужно руководствоваться, делая научные заявления. Все сказанное должно быть подкреплено убедительными доказательствами и опытными данными. Кстати, в Daily Telegraph от 14 марта 1998 года, в статье, посвященной работе профессоров Оксфордского университета Нила Тьюрока и Стивена Хокинга о ранних этапах развития нашей Вселенной, содержатся два весьма мудрых замечания Тьюрока на эту тему:

«Во-первых, наше открытие сугубо математическое, представлено оно на языке общей теории относительности, выдвинутой Эйнштейном для описания силы тяготения, которая определяет облик Вселенной в космических масштабах.

Во-вторых, я хотел бы предупредить о том, что построенные нами теории пока не подкреплены экспериментальными данными. Мы часто говорим о них как об истинных, поскольку сами убеждены в этом, но, естественно, не претендуем на непогрешимое видение истины. Мы всего лишь выдвигаем гипотезы, которые согласуются с довольно строгими критериями теоретической физики, и вполне осознаем, что пока наши теории не получат полного подкрепления посредством эксперимента и наблюдений, они будут оставаться гипотезами». Отметим два важных момента:

Не всегда возможно описать что-то обычным языком, который позволил бы неподготовленному че-

82

ловеку получить точное и образное представление об обсуждаемом предмете. Некоторые вещи столь необычны, что обретают смысл лишь в виде математических формул. Иногда ученые могут наглядно представить что-либо, не прибегая к научным терминам, но такое происходит нечасто.

Второе, и, пожалуй, самое главное в наших рассуждениях о научном методе: каждое заявление требует своего подкрепления какими-то данными. Они могут быть результатами наблюдений за природным явлением (например, в астрономии) или за естественным отбором, когда требуется определить численность и повадки популяции конкретного вида.

Эксперименты

Поговорим немного об опытных данных и их оценке. Прежде всего, следует помнить, что в науке под термином «факты» подразумевают не результаты наблюдения, а результаты опыта. Эксперименты создают искусственные условия, исключающие факторы непосредственного воздействия на изучаемый предмет, так что исследователь может сосредоточиться на измерении одного или нескольких показателей. Полученные данные будут более точными и управляемыми, они, безусловно, будут способствовать разработке теории, но в то же время не станут отражением процессов, происходящих в реальном мире, где все взаимосвязано и подвержено бесконечному числу сторонних воздействий.

Никакой эксперимент не в состоянии полностью отразить реальность, он не может быть столь же объемным и сложным, как сама Вселенная. Из этого следует, 83

что опытные данные оказываются выборочными и могут считаться допущениями. В этом, как мы увидим позже, и кроется причина большинства споров относительно верности научных теорий.

Встает вопрос: можно ли провести эксперимент, определяющий, какая из соперничающих теорий верна? Одни ученые, например Бэкон, считали это возможным, а другие, скажем французский физик Пьер Дюэм (1861—1916), утверждали, что это нереально, поскольку нам не дано знать совокупности вероятных теорий, которые были бы применимы ко всякому множеству опытных данных. Но в действительности некоторые эксперименты (в частности, наблюдения, подтвердившие общую теорию относительности Эйнштейна) все же позволяют установить превосходство одной теории над другими.

В историческом обзоре мы упоминали, что, когда Галилей приводил доводы в защиту коперниковской системы мироустройства, консервативные мыслители того времени возражали ему, но не из-за ошибочности наблюдений или расчетов ученого, а потому, что его доказательства строились именно на наблюдениях и расчетах, а не на теоретической (теологической) концепции мироздания.

Галилей боролся в условиях господства религии, утвердившей примат Аристотелевых представлений о совершенстве и целеполагании над наблюдениями и данными опыта.

Мы уже видели, какое важное значение имели труды Фрэнсиса Бэкона, отвергавшего аристотелевские представления о цели и замысле и утверждавшего, что знания должны основываться на данных опыта. Его убежденность в том, что факты следует принимать даже тогда, когда они не согласуются с нашими ожиданиями, свидетельствует о признании им того, что впоследствии будет названо научным методом.

Опыт и знание

Научный метод реализуется тогда, когда ученый признает необходимость исключения из доказательства тех аргументов, которые рождены его субъективным видением.

Философ Джон Локк1 (1632—1704) утверждал, что наши знания происходят от чувственного опыта. Воспринимая некий предмет, мы описываем определенные качества, которыми он обладает. Локк разделил эти характеристики на два вида:

Первичные качества — относящиеся к самому предмету и включающие его местоположение, размеры и вес. Локк полагал, что они остаются неизменными (истинными) для самого предмета независимо от наблюдателя.

Вторичные качества — зависящие от ощущений воспринимающего их субъекта и от обстоятельств. Так, например, восприятие цвета, запаха и звука зависит от наших органов чувств: с изменением освещенности мы видим, как предметы меняют свой цвет.

Наука, таким образом, занята исследованием первичных качеств. Они объективны, и их можно измерить.

Комментарий

Вообразите, каким бы казался мир, если бы мы изучали только его первичные качества. Вместо цвета, звука и запаха мы располагали бы лишь количественными данными. Музыка предстала бы в виде числовой последовательности излучения звуковых волн в воздухе.

Обычно наука имеет дело с первичными качествами. Индивидуальное же восприятие мира — сложенное из множества одновременных ощущений, личного толкования и чувственного опыта, ограниченного тем, что является внешним по отношению к нам, — лежит в основе искусства, а не науки.

Наука анализирует, исключает несущественное и личное, отыскивая связи между первичными качествами вещей.

Отказ от господствующих при восприятии вторичных качеств и от представлений о целеполагании стал важным шагом на пути к выработке научного метода. Механистический мир ньютоновой физики предстал умозрительным и унылым, лишенным личного чувственного опыта.

Позднее мы увидим, что чем больше вникаешь в то, как собирается информация и какие слова и образы используются для ее описания, тем очевидней становится непреодолимость разрыва между реальностью и ее толкованием человеком. Подобно тому как мир меняется в процессе познавания его первичных или вторичных качеств, так и используемые для его описания средства не могут отразить его истинность просто из-за невозможности провести прямое сравнение образа реальности с самой реальностью. Наши ощущения неоднозначны, поскольку во многом зависят от наших индивидуальных особенностей. Научный метод разрабатывался

ради исключения этих личных факторов и обретения знания, основанного только на данных, полученных в результате опыта.

Понимание невозможности просто наблюдать и описывать явления появилось накануне ХХ века, когда стала развиваться ядерная физика. Отделить наблюдаемое от самого процесса наблюдения оказалось не под силу.

Комментарий

Даже работа приборов может вызывать проблемы. Например, с помощью телескопа Галилей увидел на Луне горы. Это противоречило традиционному взгляду о гладкой сферической форме небесных тел. Однако его открытие не стало торжеством фактов над умозрительной теорией. Некоторых гор просто не существовало, а появились они из-за искажений в оптической системе телескопа.

Средства, которые используют ученые, создают подчас серьезные проблемы. Оборудование, применяемое в науке, также способно оказать влияние на то, что мы наблюдаем. Это необходимо учитывать при любом исследовании. Никогда ни в чем нельзя быть уверенными. Таким образом, сделанное Галилеем описание Луны не было истинным, хотя по сравнению с прежним представлением оно оказалось точнее.