ГЛАВА 1. НАУКА И НАУЧНЫЙ МЕТОД

Нет сомнений, что многочисленные блага, которыми Бог одарил нас, живущих в конце XX и начале XXI столетия, являются плодами науки и научного метода. Господь буквально отверз для нас окна небесные и излил на нас Свои благословения.

Господь также разрешил нам пользоваться созданными Им источниками энергии. Когда-то единственно доступным источником энергии была лишь мышечная сила животных и самого человека. Немного позже Бог позволил нам открыть энергию, заключенную в угле. За этим последовало открытие энергии нефти и природного газа. Сегодня мы учимся использовать энергию атома. В определенном смысле, благодаря открытию огромного количества окружающих нас источников энергии, мы более не нуждаемся в непосильном физическом труде.

Несомненно, в предыдущие эпохи^на свете жили блестящие умы. Весьма вероятно, что IQ (интеллектуальный коэффициент) древнегреческих интеллектуалов был выше, чем у современных людей. Мы восхищаемся инженерными творениями древних мастеров, каменными изваяниями Стоунхенджа, египетскими пирамидами, храмами и астрономическими обсерваториями инков и майя.

Древние греки были гениями логического мышления, но, к сожалению, они не сумели оценить важности эксперимента, составляющего значительную часть современного научного метода. Действительно, они презирали ручной труд и рассматривали его как рабское занятие, стоящее значительно ниже философии, которой они посвящали себя. Возможно, потому они и не достигли того прогресса, какой имеем мы.

Современный ученый оперирует двумя "вещами": фактами и объяснениями этих фактов — теориями и гипотезами современной науки.

Инструмент, посредством которого он производит объяснения — это его мозг. Чтобы объяснить наблюдения, полученные через органы чувств, он мыслит индуктивно и дедуктивно.

Таким образом, следует отметить, что существует два сорта "вещей", с которыми работает ученый. Их не следует смешивать. Объяснение не может стать фактом, оно всегда будет оставаться ментальным конструктом.

Из этого вовсе не следует, что теории и гипотезы не важны. Они крайне важны, ибо направляют практическую деятельность. Джордж Вашингтон умер, вероятно, из-за применения неверной теории. В те дни считали, что подобного рода болезнь, которой он страдал, возникает в результате дисбаланса телесных жидкостей; в частности — что она является следствием "плохой крови". Если вы полагаете, что болезнь происходит из-за плохой крови, то логично будет удалить часть вредной жидкости. Это рассуждение привело к практике кровопускания. Есть некоторые основания полагать, что смерть Вашингтона была, по крайней мере, ускорена кровопусканием, которому он подвергался, когда заболел.

Теории важны также и сегодня. Они формируют и направляют наше мышление. Поэтому теория эволюции не может быть отклонена на том только основании, что это "лишь теория". Она имеет и имела в прошлом веке многочисленные практические применения. Одно из них — это светский гуманизм. Он продолжает оставаться учением общественных школ, исключающим важные стороны нашего духовного наследия.

Допущения.

Следует также отметить, что ученый делает множество допущений, основываясь на здравом смысле. Нет ничего эзотерического (тайного) ни в этих допущениях, ни в самом научном методе. Ученый, например, допускает существование других людей. Он допускает, что пространство трехмерно, даже при том, что отображение, падающее на ретину глаза, является двумерным.

Время от времени ученый делает другие допущения, которые могут быть, а могут и не быть верными. Допущение — это предмет веры; в силу самой его природы оно недоказуемо. Будучи приняты, они могут привести к ложным или бессмысленным заключениям. По этой причине допущения всегда нуждаются в проверке. Процитирую Эрнста Майра: "Два года назад, в Proceedings of the National Academy of Sciences, я видел статью, автор которой писал: "Давайте допустим, что ген имеет константное селективное значение; давайте допустим, что не существует генного потока из какой-либо другой популяции" — он сделал около пяти таких допущений, каждое из которых было почти не реалистично, и затем он принялся доказывать нечто очень красивое с точки зрения математики, но при том абсолютно бессмысленное" [I].

Здравый смысл.

Следует отметить, что в современной науке существует тенденция отказа от теорий и допущений "здравого смысла". Предметы при тщательном изучении оказываются не такими, какими они казались поначалу. Теория Птолемея является теорией "здравого смысла". Коперниковская теория — абстрактна. "Любой может видеть, что Земля не движется и что Солнце, Луна и звезды вращаются вокруг Земли". И тем не менее, среди астрономов сегодня существует всеобщее соглашение, что Солнце является центром Солнечной системы, а Земля вращается вокруг Солнца. Наша современная теория о природе материи также абстрактна. Попытайтесь убедить дикаря, не вкусившего плодов современного научного образования, что стол — это в основном пустое пространство и что он состоит из частичек, находящихся в постоянном движении.

В математике Неевклидова геометрия, с ее концепцией искривленного пространства, — тоже абстрактная теория. В физике теория относительности — абстрактна, поскольку противоречит здравому смыслу. Квантовая механика — в высочайшей степени абстрактна. Она и теория относительности "ведут к реальностям по ту сторону обыденного опыта, который нельзя отвергать" [2]. Реальность обыденного опыта в классическом мире, как полагают некоторые, — "лишь малая часть того, что существует" [З]. На протяжении всей истории науки в ней существовала тенденция уходить от здравого смысла к абстрактным объяснениям. Такое направление мысли уместно и когда звучит аргумент, дескать здравый смысл говорит нам, что ископаемые родственны потомкам, и что любой может видеть "существенные изменения", произошедшие за некоторый период истории земли.

Ученый мечется между изучением фактов и разработкой объяснений тем наблюдениям, которые он производит. Он может собрать множество данных (фактов) и начать мысленно их сортировать, классифицировать и сопоставлять. Затем он может предложить объяснение для них и из своего объяснения вывести следствия. Эти две последние процедуры являются мыслительными процессами. Далее он, скорее всего, примется проверять правильность своего объяснения, производя дополнительные наблюдения. Так он и мечется между фактами и объяснениями.

Еще следует упомянуть, что один из критериев научности теории — это ее проверяемость. Должно быть возможно выведение следствий из теории или гипотезы — прогнозирование и проверка этих следствий. В теории эволюции мало что можно проверить в силу самой ее природы. Невозможно подвергнуть исследованию изменения, которые предполагаются теорией эволюции.

Научный метод.

Существует множество научных методов. Ученый не беспомощен, очень хорошо, когда у него есть ясные теории и гипотезы, это по-настоящему стимулирует его развивать их. Если же у него нет четкого и ясного определения, выраженного в адекватной теории или гипотезе, то он оперирует расплывчатыми идеями.

Возникает один вопрос: можно ли доверять нашим органам чувств? Можем ли мы опираться на данные, которые мы получаем с их помощью и рассматриваем как "факты"? Мы все та комы с миражами и оптическими обманами. Мы также знаем, что наши чувства могут иногда вводить нас в заблуждение. Например, нечто очень горячее может на мгновение показаться холодным — и, наоборот, очень холодный предмет "обжигает". Однако остается фактом то, что наши органы чувств достаточно надежны, и данные, которые мы получаем через них, достаточно достоверны. Эти органы чувств — дар Божий, предназначенный Им для того, чтобы мы были способны ощущать окружающий мир. В качестве таковых они "хороши" (Быт. 1:31). Рассудочные процессы менее надежны. Как мы отмечали, предметы не всегда являются тем, чем кажутся. Неадекватность имеет место как в индуктивном, так и в дедуктивном методе. Очевидно, что человеческое мышление в большей степени подлежит критике, чем его органы чувств. Объяснения должны корректироваться и оцениваться чаще, чем наблюдения, хотя, конечно, случаются ошибки и в наблюдениях.

Одно очень важное замечание, как ни трудно его принять, состоит в том, что человеческий мозг ограничен. Мы — поколение гордецов. Мы стремимся воздвигнуть интеллектуальные башни, которые достигнут небес.

Экспериментальный метод.

Великая заслуга современной науки заключается в том, что она использует экспериментальный метод. Многое в громадном прогрессе, достигнутом современной наукой, стало возможно благодаря этому методу. Древние греки, вероятно, неосознанно ограничили свой научный прогресс принижением важности экспериментального и преувеличением роли рассудочного метода. Предпочтение индуктивного метода и развитие принципов индуктивного мышления, особенно у Милля, открыло большие возможности для прогресса современной науки. Эксперимент — это просто наблюдение, сделанное в контролируемых условиях. Люди часто не осознают, что во многих случаях эксперимент невозможен. Начнем с того — и это является затруднением при изучении сотворения, — что экспериментальный метод может быть использован только для изучения явлений нашего времени. Его нельзя применить при исследовании явлений в прошлом и будущем. Обратите внимание на различные предсказания, сделанные на десятилетие, на полстолетия и на целое столетие вперед. Сравните предсказания, сделанные в 1970-м на 1980 год, всего на десять лет. Вы обнаружите, что жизнь в 1980-м оказалась совершенно иной, чем представлялась всего лишь десятилетие назад, и уже совершенно очевидно, что в 1990-м и 2000-м годах она будет отличаться от ожидаемой и предсказанной в 1980-м. Причина такой неадекватности весьма проста: гений научного метода — контролируемый эксперимент, невозможно использовать. Иллюстрацией к этой проблеме служит разница между проектами "Земля 2000" и "Будущее Земли: Время действовать". Оба пытаются описать мир в 2000 году, — теперь уже менее чем за два десятилетия. Более ранний рисует очень пессимистическую картину: значительно выросшее население, сильное загрязнение и увеличивающийся разрыв между имущими и неимущими. Более поздний предполагает, что мир будет не столь перенаселен, менее загрязнен, более экологически стабилен и менее уязвим в смысле истощения энергетических запасов. Авторы и участники обоих отчетов — люди компетентные и уважаемые, однако их предсказания резко противоречат друг другу [4].

То же и с истинной картиной прошлого. Просто невозможно реконструировать окружающую среду прошлого и определить, какое влияние она оказывала на живые организмы. Мы не можем применять экспериментальный метод при изучении процесса перехода одной формы жизни в другую, как утверждают [эволюционисты], имевшем место в прошлом. Мы не можем установить причину вымирания различных форм.

Все это не означает, что размышление о прошлом или будущем бесполезно. Оно имеет свое место и ценность. Однако научные реконструкции прошлого или научные прогнозы будущего не имеют весомости и надежности научного заключения относительно феноменов нашего времени. Объяснение этому довольно простое: ученый не имеет доступа к своему наиболее эффективному инструменту — контролируемому эксперименту, — когда он работает с прошлым или будущим. Существуют и другие области, в которых экспериментирование затруднительно или невозможно. Это несомненно верно для астрономии и астрофизики. Иногда множественность факторов создает трудности. В физике и химии мы обычно встречаемся с одной или несколькими причинами возникновения эффекта, который мы изучаем. В биологии мы имеем то, что один ученый назвал "целой шляпой". Это в некоторой степени справедливо для таких областей, как экология, где сегодня обсуждается роль межродовой конкуренции [5,6].

Интересно, что эта дискуссия сконцентрировалась на роли конкуренции — краеугольном камне дарвинизма, — и один из оппонентов заявил, что современная экологическая теория, делающая акцент на конкуренции, "вынуждает нынешнее поколение экологов тратить впустую огромное количество времени" [7]. Действительно, проблемы возникают, даже когда ученый пытается применять экспериментальный метод в настоящее время.

Для убедительности (чистоты) эксперимента он непременно должен иметь контроль. Условия эксперимента и контроля должны быть как можно более одинаковы, чтобы исключить случайные несовпадения и установить, что разница в результатах возникает благодаря различиям в способах обработки экспериментальных и контрольных объектов. Идеальным объектом для экспериментирования являются однояйцевые близнецы. Их идентичный генетический фон устраняет многие не поддающиеся учету различия в результатах, связанные с генетической несхожестью людей.

Очевидно, что необходимое количество однояйцевых близнецов редко бывает в наличии, и ученый обычно решает эту проблему путем рандомизации. Выбирая объекты случайным образом и используя достаточное их количество, он полагает, что сможет исключить различия, вызванные иными причинами, чем исследуемые в опыте. Однако существуют и другие проблемы. Одна из них заключается в том, что члены экспериментальной группы реагируют просто потому, что они являются участниками опыта. Это эффект Хоторна. Подопытные являются объектом особого внимания, и это внимание может исказить результаты. Тот факт, что они принимают новый медикамент, может уменьшить вероятность заболевания, так как предполагается, что он должен предохранять.

Для исключения этого отклонения мы не только раздаем лекарство экспериментальной группе, но также контрольной группе даем плацебо — безвредное вещество, не являющееся медикаментом. Если положительный эффект достигается лишь благодаря участию в исследовании, то принявшие и лекарство, и плацебо имеют одинаково пониженную частоту заболевания.

Однако существует также вполне реальная возможность неадекватного влияния на результат со стороны самого экспериментатора. Он, раздавая препарат и плацебо, может неосознанно выдать контрольной группе, что они принимают плацебо, а не проверяемое лекарство. Для преодоления этой погрешности мы часто используем метод "дважды слепой". В таком случае ни испытуемый, ни экспериментатор не знают, кто принимает лекарство, а кто — плацебо.

Встречаются также случаи, когда использование экспериментальной и контрольной группы просто аморально. Такова ситуация с Пастеровской вакциной, которая считается эффективным средством, предохраняющим от бешенства. Дело в том, что ее эффективность никогда не подвергалась проверке таким же способом, каким проверялась вакцина Салька против полиомиелита. Причина проста. Если мы верно понимаем природу бешенства, то это стопроцентная смерть. Чтобы продемонстрировать действенность Пастеровской вакцины, необходимо ввести ее экспериментальной группе и не лечить контрольную группу. Обе группы пришлось бы заразить вирусом бешенства, возможно, через контакт с бешеными животными. Затем для подопытной группы провести курс лечения, и если теория верна, они все излечатся. Контрольная группа должна принимать не лекарство, а плацебо, и если теория верна, они все должны будут умереть.

Несомненно, такая процедура не может быть морально оправдана. И существуют люди, которые оспаривают нравственность экспериментально-контрольного метода, использованного для проверки эффективности вакцины Салька, поскольку у многих из невакцинированной контрольной группы развился полиомиелит.

Имеют место некоторые интересные последствия отказа от экспериментирования с Пастеровской вакциной. Бывали случаи, когда укушенные бешеными животными люди не подвергались лечению по методу Пастера, но тем не менее — выжили. Чтобы "спасти" теорию, мы предположили, что в этих случаях вирус не попадал со слюной бешеного животного в рану. Бывали также примеры людей, подвергшихся Пастеровской вакцинации и скончавшихся. Объясняя это, мы предполагаем попадание вируса прямо в нерв и утверждаем, что в таком случае лечение не эффективно. В обоих случаях мы пытались спасти теорию. Это характерно для научного процесса. Ученые консервативны и, кроме того, слишком увлекаются своими теориями. Они более склонны подгонять наблюдения под принятое объяснение, нежели развивать новое.

Коэффициенты корреляции.

Очевидно, существует множество ситуаций, к которым мы не можем применить экспериментальный метод из-за трудностей, возникающих при организации опыта и контроля. Поэтому существует одна достаточно общепринятая процедура установления причинно-следственных отношений посредством коэффициентов корреляции. Мы имеем дело с большим числом людей и пытаемся определить, установили ли мы причинно-следственные отношения через найденные нами корреляции.

Обычно не оспаривается то, что на основе коэффициентов корреляции действительно можно предполагать причинно-следственные отношения, но также не оспаривается и то, что они не доказывают наличие этих отношений. Ученые иногда в свободное время развлекаются, вычисляя коэффициенты корреляции для невероятных или неправдоподобных причинно-следственных отношений.

Экстраполяция.

Сходным методом является экстраполяция. Мы устанавливаем направление изменений и их скорость, а затем пытаемся предсказать результаты на годы вперед или первоначальное состояние несколько лет назад. В то время как интерполяция законна, экстраполяция крайне рискованна. Марк Твен описал этот процесс в своей "Жизни на Миссисипи": "За сто семьдесят шесть лет Нижняя Миссисипи укоротилась на двести сорок две мили. В среднем это пустяковые миля с третью за год. Так что любой добропорядочный гражданин, если он не слепой и не идиот, может видеть, что в древнекаменном силурийском периоде, всего лишь миллион лет назад со следующего ноября, река Нижняя Миссисипи протянулась на один миллион триста тысяч миль и торчала над Мексиканским заливом, как рыболовная удочка. И в том же духе, любой может видеть, что через семьсот сорок два года Нижняя Миссисипи будет длиной только в милю с тремя четвертями, а Каиро и Новый Орлеан соединят свои улицы и будут управляться одним усидчивым мэром и объединенным Советом старейшин. Есть что-то чарующее в науке. Получаешь этакий оптовый доход предположений из такого пустякового вложения факта" [8].