Многие пожилые ученые переживают состояние, которое иногда называется «филосопаузой». Они прекращают заниматься наукой и вместо этого переключаются на всякую сомнительную философию. Ньютон действительно занимался алхимией — причем со всей тщательностью. Он ничего не добился, потому что добиваться, если честно, было нечего. Тем не менее, нас не покидает мысль, что если бы алхимия была не лишена смысла, он бы обязательно нашел решение.
Мы часто представляем Ньютона как одного из первых выдающихся рациональных мыслителей, однако его незаурядный разум этим не ограничивался. Ньютон жил на границе между старым мистицизмом и новым рациональным мышлением. Его алхимические труды изобилуют каббалистическими диаграммами, нередко взятыми из более ранних, мистических источников. В 1942 году Джон Мейнард Кейнс назвал его «последним из Магов[115]… последним чудо-ребенком, которому волхвы могли бы со всей искренностью преподнести должное воздаяние». Волшебников смутило то, что они появились в неподходящий момент — хотя здесь, надо признать, просто вступил в силу повествовательный императив. Отправившись на поиски Ньютона как живого воплощения научного подхода, волшебники застали его в возрасте минувшей филосопаузы. То ли у ГЕКСа выдался тяжелый день, то ли он пытается донести до волшебников какую-то мысль.
Но если Архимед не был ученым, а Ньютон занимался наукой лишь время от времени, то что такое наука? Философам, занимающимся изучением науки, удалось выделить и сформулировать нечто под названием «научный метод» — то есть строгое описание тех принципов, которым первопроходцы в науке часто следовали просто по наитию. Ньютон следовал научному методу в своих первых работах, однако назвать наукой его алхимию можно с большой натяжкой — даже по стандартам того времени, когда химики успели продвинуться вперед. Архимед, по-видимому, не пользовался научным методом — возможно, он был достаточно умен, чтобы обойтись без него.
Хрестоматийное описание научного метода предполагает два вида деятельности. Первый — это эксперимент (либо наблюдение — мы не можем экспериментально воссоздать Большой взрыв, но можем надеяться на то, что он оставил наблюдаемые следы). Это проверка реальности, которая не дает нам верить во что бы то ни было только лишь потому, что нам так хочется, или потому, что так говорит некий доминирующий авторитет. Однако проверка реальности лишена смысла, если положительный ответ известен заранее, поэтому она не может выполняться над тем же наблюдением, с которого мы начинали. Вместо него у нас должна быть какая-нибудь история.
Такую историю обычно величают словом «гипотеза», хотя, если не вдаваться в формальности, целью проверок является теория. Все, что требуется — это найти способ ее проверки без жульничества. Самая действенная защита от жульничества состоит в том, чтобы заранее обговорить те результаты, которые мы ожидаем получить в результате проведения нового эксперимента или наблюдения. По сути это «предсказание» — правда оно может касаться событий, которые уже произошли, но еще не стали объектом наблюдения. «Если вы посмотрите на красные гиганты, применив вот этот новый способ, то обнаружите, что миллиарды лет назад они были…» — это пример именно такого предсказания.
В простейшем представлении научного метода вначале формулируется теория, которая затем проверяется в ходе эксперимента. Тем самым научный метод представляется в виде одношагового процесса, хотя на самом деле все обстоит совсем наоборот. В реальности научный метод предполагает комплицитность — рекурсивное взаимодействие теории и эксперимента, при котором они многократно модифицируют друг друга в зависимости от результатов, которые проверка реальности дает на протяжении всего процесса.
Отправной точкой научного исследования может стать какое-нибудь случайное наблюдение — задумавшись над ним, ученый спрашивает себя: «Почему это произошло?». Или мучительное ощущение, будто в общепринятой картине мира есть нестыковки. Так или иначе, вслед за этим ученый формулирует теорию. Затем он (или, что более вероятно, его коллега, специализирующийся в той же области) проверяет эту теорию, определяя какие-нибудь другие условия ее применимости и просчитывая ожидаемое поведение. Иначе говоря, ученый разрабатывает эксперимент, направленный на проверку теории.
Вам может показаться, что в данном случае стоило бы заняться разработкой эксперимента, который доказывает справедливость теории[116]. Но такую науку нельзя назвать надежной. Настоящая наука предполагает постановку экспериментов, опровергающих теорию — если она действительно ошибочна. Таким образом, заметную часть работы ученого составляют вовсе не «доказательства истины», а попытки свести на нет собственные идеи. А также идеи других ученых. Именно это мы и имели в виду, говоря о том, как наука не дает нам верить во что бы то ни было только потому, что нам этого хочется, или потому, что так говорит какой-то авторитет. Она не всегда достигает цели, но, по крайней мере, к ней стремится.
В этом состоит ключевое отличие науки от идеологий, религий и других видов мировоззрения, основанных на вере. Религиозные люди нередко возмущаются, когда ученые критикуют какие-либо аспекты их веры. Однако они не замечают, что ученые в той же мере критикуют и свои собственные идеи, и идеи своих коллег. Религии же, напротив, практически всегда подвергают критике любую точку зрения, кроме своей собственной. Среди исключений стоит отметить буддизм — он делает особое ударение на необходимости подвергать сомнению абсолютно все. Тем не менее, подход буддизма, вероятно, слишком суров, чтобы принести какую-то реальную пользу.
Конечно, в реальности ни один ученый не следует этому идеальному методу буквально. Ученые — тоже люди, и их собственные предубеждения в какой-то мере влияют на их поступки. Научный метод — это лучшая на данный момент попытка человечества преодолеть подобные предубеждения. Это не означает, что он всегда приводит к успеху. В конечном счете, люди остаются людьми.
Среди примеров, найденных ГЕКСом, настоящую науку больше всего напоминает длительное и педантичное исследование Фокийца Помешанного, которое он посвятил теории Антигона о рысящей лошади. Мы надеемся, что раньше вы этих имен не слышали, потому что эти люди, насколько нам известно, никогда не существовали. С другой стороны, то же самое можно сказать и о Цивилизации Крабов, что, однако, не помешало им совершить свой «Огромный прыжок в сторону». Наша история основана на реальных событиях, хотя мы постарались опустить разные отвлекающие подробности. И теперь именно ими мы вас и отвлечем.
Прототипом Антигона послужил выдающийся древнегреческий философ Аристотель, который — что бы вам ни говорили — был ученым в еще меньшей степени, чем Архимед. В своей работе «De Incessu Animalium» («О передвижении животных») Аристотель утверждает, что лошади не способны двигаться скачками. В таком движении участвуют четыре ноги, причем сначала одновременно движутся передние ноги, а затем — задние. Аристотель прав: лошади так бегать не умеют. Но в данном случае интересно другое. Вот как Аристотель объясняет свою точку зрения:
Если бы передняя пара ног одновременно переместилась вперед, движение было бы прервано, либо животное просто бы упало вперед… По этой причине животные при движении всегда используют передние конечности одновременно с задними.
Оставим лошадей в покое: многие четвероногие животные способны передвигаться скачками, так что приведенные рассуждения сами по себе ошибочны. К тому же бег галопом очень похож на скачки, разве что левые и правые ноги движутся с небольшой разницей во времени. Если бы животные не могли двигаться скачками, то бег галопом — в силу того же аргумента — был бы невозможен. Но лошади все-таки галопировать умеют.
Ой.
Как вы уже поняли, хорошей истории из такой путаницы не получится, поэтому в интересах рассказия мы заменили Аристотеля на Антигона и приписали ему похожую теорию, связанную с одной старой загадкой: может ли лошадь, бегущая рысью, оторваться от земли? (При движении рысью одновременно перемещается пара ног, расположенных друг напротив друга по диагонали, и такие пары попеременно касаются земли.) Такие вопросы, вероятно, были предметом обсуждения в пивных и публичных банях задолго до Аристотеля, потому что получить ответ невооруженным глазом просто невозможно. Дать однозначный ответ впервые удалось в 1874 году, когда Эдвард Майбридж (урожденный Эдвард Маггеридж), применив скоростную съемку, продемонстрировал, что иногда при движении рысью все четыре копыта лошади находятся в воздухе. Количество таких «зависаний» зависит от скорости движения лошади и может даже превышать те 20 %, которые получил Фокиец. При медленной рыси оно также может быть равным нулю, что еще больше осложняет научную сторону дела. Преположительно фотографии Майбриджа помогли бывшему губернатору Калифорнии, Лиленду Стенфорду мл., выиграть 25 000 долларов по итогам пари с Фредериком МакКреллишем.
