Псевдонаука
Шрифт:
Часто при выдвижении гипотез мы не имеем возможности сразу проверить наши предположения, допустим, если уровень развития техники на текущий момент не позволяет произвести точное наблюдение или эксперимент. Также гипотезы могут выдвигаться для объяснения событий, происходящих на протяжении длительного времени, в том числе произошедших в далеком прошлом, например, это могут быть проблемы, связанные с возникновением жизни на Земле. Прямая опытная проверка здесь вообще невозможна [12] . Обычно эти трудности обходят, выдвигая перекрестные гипотезы из различных областей науки в поисках взаимного согласия. Возраст Земли, оцениваемый в четыре с половиной миллиарда лет (плюс-минус один процент погрешности), подтверждается астрономическими вычислениями
12
Возможно, когда-нибудь, когда наши далекие потомки научатся совершать межзвездные перелеты и отправятся к другим звездам, они смогут наблюдать зарождение жизни на других планетах и соберут достаточное количество статистической информации по этому вопросу. Таким образом, мы сможем еще больше прояснить и собственное происхождение.
В отсутствие эмпирической проверки для объяснения какого-то явления или события могут выдвигаться самые разнообразные гипотезы. В этом случае в рассуждениях часто пользуются методологическим принципом, называемым «бритвой Оккама» или «принципом научной бережливости». Профессор логики Уильям Гамильтон в своих трудах в 1852 году впервые назвал бритвой Оккама известную латинскую фразу «Entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem» («Не следует множить сущности без необходимости»). Сам Уильям Оккам, английский монах-францисканец (ок. 1285–1349), писал, «что может быть сделано на основе меньшего числа [предположений], не следует делать, исходя из большего». Суть данного принципа заключается в следующем: если некое явление или событие может быть описано несколькими способами, то из всех возможных объяснений лучше выбрать самое простое, то есть привлекающее наименьшее количество сущностей/факторов. Поясним на примерах из истории науки.
В 1964 году в созвездии Лебедя был открыт сильный источник рентгеновского излучения, названный Лебедь Х-1 (Cygnus X-1). В этой точке на расстоянии примерно в 6070 световых лет [13] находится звезда-сверхгигант HDE 226868, но рентгеновское излучение исходит из точки, находящейся рядом с этой звездой. Видимого источника излучения не наблюдалось. Для объяснения этого явления были выдвинуты две гипотезы. Согласно первой, вокруг сверхгиганта вращается маленькое по размеру, но массивное тело (масса порядка 10 масс Солнца). Звездный ветер (различные частицы) сверхгиганта притягивается малым объектом и собирается во вращающийся диск вокруг него (астрономы называют такие диски аккреционными дисками [14] ). Внутренние области диска разогреваются до миллионов градусов и генерируют рентгеновское излучение.
13
Световой год – расстояние, которое свет может пройти в вакууме за один астрономический земной год. Это расстояние примерно равно девяти с половиной триллионам километров. Межзвездные расстояния, ввиду своей огромности, измеряются в световых годах. Например, расстояние до ближайшей к Солнцу звезды, проксима Центавры, составляет 4,24 световых года.
14
Подробное описание понятия «аккреция звездного вещества» будет дано в главе 20.
Другая гипотеза требовала наличия вокруг сверхгиганта уже двух невидимых объектов: блеклую обычную звезду и вращающуюся нейтронную звезду (пульсар). Эти три тела, расположенные определенным образом, также могли быть источниками зарегистрированного излучения. Удаленность Лебедя Х-1 не позволяла сделать наблюдательную проверку. Хотя обе соперничающие гипотезы приводят нас к одному результату, бритва Оккама делает более привлекательной первую гипотезу, именно из-за ее простоты. В итоге Лебедь Х-1 стал первым зарегистрированным рентгеновским источником – кандидатом в черные дыры и на сегодняшний день является одним из самых хорошо изученных подобных объектов.
В 1974 году Лебедь Х-1 стал предметом шутливого спора двух известнейших физиков-теоретиков – Стивена Хокинга и Кипа Торна. Хокинг ставил на то, что Лебедь Х-1 не является черной дырой и признал свое поражение в 1990 году, после появления новых наблюдательных данных об этой звездной системе. Кип Торн признал наличие черной дыры лишь в 2011 году, после того, как в трех опубликованных статьях завершилось описание Лебедя Х-1.
Другой пример, снова из астрономии, связан с изучением звезды KIC 8462852, находящейся тоже в созвездии Лебедь, на расстоянии 1480 световых лет от Земли. Звезда пока не получила официального названия, но вполне возможно, его получит. Сейчас ее неофициально называют «Звезда Табби» по имени Табеты Бояджян, автора статьи, впервые описавшей ее. В сентябре 2015 года
Как заметил Джейсон Райт, астроном Университета штата Пенсильвания, «инопланетяне всегда должны быть самой последней гипотезой, которую стоит рассматривать, но это выглядит как то, что вы ожидаете от внеземной цивилизации». Ученые ждут новых наблюдательных данных. Журналисты, как обычно, ничего не ждут и тиражируют заголовки в стиле «Физики: Звезда KIC 8462852 является источником энергии для инопланетян». Ученым нужно быть не только аккуратными в своих гипотезах, но и осторожными в пресс-релизах.
Принцип Оккама не отрицает возможные сложные объяснения явлений. Он скорее предписывает исследователю в своей работе рассматривать гипотезы по порядку, от самых простых и вероятных до самых сложных и невероятных. Бритва Оккама хорошо работает применительно к теориям заговора. Не отрицая саму возможность различных конспирологических версий, с помощью этого принципа можно указать на их сложность, предложив в качестве альтернативы более простые объяснения. Можно, например, заметить, что, утверждение «спецслужбы США подготовили теракты 11 сентября в Нью-Йорке, совершили их так, как будто это были арабские террористы, и скрыли все это ото всех» является более сложной гипотезой, чем «теракты 11 сентября в Нью-Йорке подготовила террористическая организация».
Подтвержденная гипотеза приобретает статус закона природы. В случае «ньютоновских» яблок наша гипотеза окончательно формулируется в виде закона всемирного тяготения: «Между любой парой тел во Вселенной действуют силы взаимного притяжения, пропорциональные произведению масс этих тел и обратно пропорциональные квадрату расстояния между ними». В современном виде этот закон записывается так:
Здесь m1 и m2 – массы обоих тел, r – расстояние между их центрами, G – некая постоянная величина, коэффициент пропорциональности. Ньютон не знал величину гравитационной постоянной G в своем законе, он лишь постулировал зависимость силы от масс тел и расстояния между ними. Константу G удалось оценить только через сто лет, в основном трудами Генри Кавендиша. Но закон тяготения обладал научной строгостью – из него можно было вывести законы движения планет и делать проверяемые астрономические предсказания.
С помощью законов Ньютона английский астроном Эдмонд Галлей совершил переворот в представлениях о кометах, считавшихся до этого случайными странниками, пролетающими сквозь Солнечную систему, и показал, что одна из таких комет наблюдается на небосводе каждые 75–76 лет. Предсказание Галлея сбылось в 1758 году, когда комета снова вернулась (она была названа впоследствии кометой Галлея), что стало первым триумфальным подтверждением справедливости теории тяготения Ньютона. И уже во всю свою мощь физическая теория Ньютона раскрылась при открытии Нептуна – первой в истории планеты, открытой не путем наблюдений, а благодаря точным математическим расчетам. Согласно ставшей крылатой фразе французского физика Франсуа Араго, Нептун стал «планетой, открытой на кончике пера».