Иногда практикующий теоретик (anairos) wrote,
Иногда практикующий теоретик
anairos

Category:

Джордж Спенсер Браун: парадоксы научного метода

Сегодня жертвой моего вольного пересказа станет книга «Probability and scientific inference», написанная математиком Джорджем Спенсером Брауном еще в далеком 1957 году, но все это время успешно скрывавшаяся от моего внимания.

Здесь и далее то, что я размещаю у себя пересказ чьих-то идей, не значит, что я разделяю их целиком и полностью – я всего лишь нахожу их интересными и не лишенными смысла.

Браун поставил перед собой грандиозную задачу. Подобно тому, как Эйнштейн разрушил стройное здание ньютоновой физики, он обрушился на теорию вероятностей, показав, что наши представления о случайностях и вероятностях, которые легли в основу теории, не имеют ничего общего с тем, что происходит на опыте.

Собственно о случайностях речь идет, только начиная с шестой главы. До того Браун обсуждает научный метод как таковой, а начинает с того, что такое реальность.


Мир меняется. Все движется. И в этом непрерывном движении наука отыскивает константы. То, что остается неизменным.

Брошенный мяч падает вниз, и его скорость при этом растет. Но скорость изменения скорости – ускорение свободного падения – постоянна. Именно такие случаи больше всего интересуют ученого. Можно сказать, он ищет постоянные формы – или формулы – изменений.

У науки свое представление о том, что реально, а что нет. Реальным ученый называет то, что соответствует его ожиданиям. Например, если мышь ведет себя в точности так, как ученый ожидает от мыши, то она настоящая. Если нет – то это вовсе не мышь, а, например, игрушка в форме мыши, или другой грызун, или что-то еще.

Но чтобы вещь соответствовала ожиданиям, нужно, чтобы они откуда-то взялись. А значит, вещь должна меняться достаточно медленно, чтобы мы успели заметить ее, дать ей название и составить представление о ее свойствах. Согласитесь, если бы мыши выглядели по-другому каждый раз, когда мы на них смотрим, мы вообще не знали бы, что такое мышь.


Наука познает мир, строя модели. Зачем изучать модель, если можно изучить само явление? Модель, как правило, удобнее, и причин тому три.

Первая – масштаб. Слишком большие вещи (например, Солнечную систему) нужно уменьшить, чтобы исследовать. Слишком маленькие (бактерий или далекие галактики) – увеличить при помощи прибора.

Вторая – скорость изменения. Очень медленные процессы, вроде тектонического дрейфа или эволюции видов, приходится многократно ускорять. Слишком быстрые, соответственно, замедлять.

Третья – сложность. Модель слишком сложного явления будет упрощенной. Модель слишком простого нужно усложнить. Например, психология обычно объясняет достаточно простое поведение людей и животных достаточно сложными комбинациями сознательных и бессознательных импульсов и решений.

Итого, модель – это явление, которое ведет себя так же, как то, что мы изучаем, но подогнано к нашему восприятию по размерам, скорости и сложности. А это значит, что нет принципиальной разницы между моделью и тем, что она моделирует.

Мы используем течение воды, чтобы по аналогии построить модель электрического тока. Другое существо могло бы, наоборот, использовать электрический ток, чтобы по аналогии понять течение воды.

Любая модель – на самом деле сходство, найденное наукой. То есть наука ищет не только константы, но и сходства между явлениями. Можно даже сказать, что поиск подобий – одна из основных операций нашего мышления.


Если некоторые лебеди белые, то все лебеди белые.

Это суждение неверно с точки зрения формальной логики, но именно оно – базис индукции, одного из главных научных методов. Точнее, научная индукция будет выглядеть примерно так: если все до сих пор найденные лебеди были белыми, то и все впредь встреченные лебеди будут тоже белыми.

У этого рассуждения есть практическая основа: в мире часто встречаются закономерности и паттерны, так что, зная часть такого паттерна, мы можем восстановить целое, и чаще всего оказываемся правы.

Из-за этого многие ученые полагают, что в природе действует закон универсальной причинности, или униформизма – одни и те же причины всегда вызывают одни и те же следствия. Но простое рассуждение показывает, что такого закона природы не может существовать.

У меня в комнате стоит стол. Он твердый – ударив по нему рукой, я почувствую, что рука не может сквозь него пройти. Но предположим, что однажды это правило нарушится. Моя рука пройдет сквозь стол, как будто его нет. Оглянувшись по сторонам, я вижу, что некоторые мои вещи исчезли, а другие изменили вид и размер.

Обычное действие в таких случаях – ущипнуть себя. Если, сделав это, я не почувствовал боли, значит, то, что я вижу – нереально. Я сплю, и мне все это снится.

Но это значит, что наличие или отсутствие униформизма – критерий реальности происходящего. Закон универсальной причинности невозможно опровергнуть. То, что ему не соответствует, мы объявляем кажущимся или ошибочным. Реальность униформна, потому что только униформное реально. Это тавтология, а не закон природы.


Предположим, что в мешке лежат шарики. Я говорю: «Если некоторые из этих шариков белые, то все они белые». Это суждение будет правильной индукцией, если – и только если – я знаю, что кто-то намеренно наполнил мешок шариками только одного цвета.

Но в этом примере индуктивное рассуждение можно опровергнуть, если после нескольких белых достать из мешка черный шарик. А что делать с лебедями?

Обнаружив птицу, которая во всех отношениях выглядит как лебедь, но не является белой, ученый может поступить двумя способами. Он может сказать, что индукция была неверной, и не все лебеди белые – либо, что индукция верна, а эта птица попросту не лебедь. Вспомним научное определение реальности: если существо не вполне соответствует моему представлению о мыши, то это не настоящая мышь.

Я выяснил, что все воздушные шарики лопаются, если их проткнуть иголкой, и теперь держу пари, что и следующий шарик, который я проткну, лопнет. Но этого не происходит. Я, однако, отказываюсь платить проигрыш, заявляя, что этот предмет, хотя тоже круглый и красный – не воздушный шарик, а китайский бумажный фонарь.

Однако если бы он лопнул, я бы заключил, что, несмотря на несколько отличающиеся признаки, это все же шарик, и выигрыш по праву мой. Это несомненное жульничество, но вместе с тем обычное дело для ученого.

Тогда что же такое индукция и почему она вообще работает?

Доктор, увидев симптом знакомой болезни, уверенно ставит диагноз. Он узнал целое по его части, то есть действовал индуктивно.

На улице, услышав за спиной знакомый голос, мы точно так же сразу понимаем, кого именно увидим, когда обернемся. Мы индуктивно восстанавливаем целое по части.

Мы называем узнавание индукцией или аналогией, когда это сделать настолько трудно, что требует времени. Мы называем индукцию узнаванием, когда она происходит быстро и неосознанно.


Но и это еще не все. Посмотрим на тот же пример с другой стороны.

Я вижу вещь, которую считаю воздушным шариком. Но подойдя к ней с иголкой, я обнаруживаю, что это фонарь. Что произошло? Шарик внезапно превратился в фонарь?

Ученый скептик скажет, что это невозможно. Шарики не превращаются в бумажные фонари. А значит, если сейчас это фонарь, то он всегда был фонарем. И если позже выяснится, что это все же шарик, то значит, он всегда был шариком, а наблюдения, показывавшие обратное, ошибочны.

Согласитесь, научный метод в таком изложении начинает сильно напоминать деятельность оруэлловского Министерства правды: «Если Океания воюет с Евразией, то Океания всегда воевала с Евразией». Наука, хотя многие ученые будут это отрицать, постоянно переписывает историю – по крайней мере, историю собственных наблюдений.


В итоге получается, что у нас есть два способа говорить о происходящем. Либо мы считаем, что все вещи таковы, какими выглядят, и природа постоянно меняется, либо полагаем, что все вещи намного более постоянны, чем кажутся, и их видимая изменчивость – результат нашего несовершенства.

В первом случае, например, некогда колдуны умели превращать людей в лягушек, а шарики в фонари, но с тех пор мир изменился, и они больше не могут этого делать. Во втором колдуны никогда не были в состоянии никого превращать, а все рассказы – описание чьих-то фантазий, заблуждений или галлюцинаций.

Но какой из них истинный? Этот вопрос не имеет ответа. Один или другой могут быть правильными – в том смысле, как существует правильный способ вести себя на званом ужине, то есть уместными и полезными. Но у нас нет логических оснований полностью принять один и отвергнуть другой.


Продолжение следует...
Tags: научные парадоксы, перевод
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 31 comments