Теории и Факты. Кое-что про науку. Ч.2 Факты
Ну, а теперь, после первой части, посвященной теориям, самое время перейти ко второй части, к ФАКТам. Потому что с фактами все обстоит еще хуже, чем с теориями. Большинство, к которому принадлежат почти все, кроме тех, кому приходилось заниматься профессионально исследованиями или расследованиями, имеет о фактах самые туманные представления. И по преимуществу эти представления ложны. А тут стоит покопаться
-----------------------------
“Если не имеешь в голове идеи,
- не увидишь фактов”
/И.П. Павлов/ В первой части "про науку" мы разбирались с идеей о том, что научная теория прежде всего опирается на факты, выводится из фактов, а ее несоответствие фактам ведет к гибели теории. Оказалось, что далеко не всегда дело обстоит именно так. Иной раз теории возникают в вопиющем противоречии с хорошо известными фактами. Пришло время разобраться с самими фактами - кто вы, мистер ФАКТ?
Вид из окна
Я спросил у студента, что он видит в окне аудитории - и он ответил, что видит дом. И все в аудитории с ним согласились - они все тоже видят дом. Но разве они его ДЕЙСТВИТЕЛЬНО видят?
Начнем с того, что видят они не весь дом, а его часть, точнее часть фасада и кусок крыши. Ну, эту поправку легко отнести на некую небрежность высказывания. Но ведь все равно лишь часть ФАСАДА. Откуда они взяли, что там есть ЦЕЛЫЙ ДОМ?
Вот в голливудском боевике ковбой едет вдоль улицы, напряженно вглядываясь в окна домов, готовый в любой момент выхватить револьвер. Он видит дома, и мы видим дома. Но давайте честно признаемся, мы то ведь знаем, что НИКАКИХ ДОМОВ НЕТ. Построены декорации, т.е. одни фасады. И мы это совершенно точно знаем - там домов нет.
Однако и в нашем примере мы ведь видим только фасад и кусок крыши. Почему же все говорят, что видят дом? Они не видят дома, они ЗНАЮТ, что это дом. Но ведь подобная мысль никому из студентов в голову не приходит - они уверены, что они видят дом, хотя на самом деле они его не видят. В вИдение вмешалось знание.
Между прочим, реально оно вмешалось гораздо раньше. Ведь реально все мы видим некое сочетание пятен и линий - и ничего более. Это наш мозг из этого сочетание конструирует образ и услужливо нам подсказывает, что образы этого класса мы уже видели, что его можно мысленно достроить и тогда получится образ, связанный со словом «дом». Т.е. мы даже увидеть «то, что на самом деле есть» не можем - вмешивается так называемая «естественная интерпретация»: механизм, ассоциирующий увиденную картинку с наиболее часто встречающимися образами, похожими на увиденное нами. И это порой приводит к любопытным затруднениям.
Врет, как очевидец
Есть такая поговорка у следователей, продиктованная горьким опытом.
Вот представьте себе: вечер, окраина большого города, только начинаются сумерки - и тут случилось происшествие. Главное, все случилось так быстро - никто и ахнуть не успел. А следователям разбираться, и они находят трех свидетелей. Но увы - все трое рассказывают весьма разные истории. Причем двое из трех клянутся, что все видели и запомнили очень хорошо, и видят все - ну прям, как щас. Вот только версии у них очень сильно расходятся, и истории разные и убийца - ну очень разный.
И что самое интересное: когда историю окончательно распутали (удалось) и всё точно установили, и убийцу таки нашли, то выяснилось, что ни одна из трех версий свидетелей происшествия не соответствует действительности. Врали все трое, при этом двое из трех клялись и крест были готовы целовать, что они все видели и все запомнили очень хорошо.
Вот так и возникает мрачная пословица следователей: «Врёт, как очевидец».
Однако тут есть вопрос. Ведь они не лгали. Субъективно они действительно были убеждены, что все прекрасно увидели и запомнили - в этом сомнений нет. Они были искренни и говорили правду.
Тут мы опять сталкиваемся с особенностями человеческого восприятия. Мы воспринимаем лишь часть мира вполне отчетливо, и запоминаем отчетливо отнюдь не всё. Мы воспринимаем не мир, а лишь малый кусочек мира. Но наш мозг сам услужливо дорисовывает фрагменты до цельной картинки, и транслирует ее в сознание. Вот так и возникают клянущиеся очевидцы.
Приведу всем привычный и понятный пример. Вот матч прошел, и его обсуждают болельщики двух команд. Был пеналь! - да нет, близко не было; я четко видел, что был удар локтем - да не было никакого удара - споры идут до хрипоты, до поросячьего визга.
Но ведь все видели одно и то же? Нет, в этом-то весь фокус. Всем ПРЕДЪЯВИЛИ одну и ту же картинку, но вот УВИДЕЛИ все достаточно разное.
Я был буквально потрясен. Вот уже выложена в Интернете замедленная запись эпизода, и я спрашиваю, в какое место получил удар игрок - у своей жены. Она просматривает эпизод и говорит: по лицу. Прошу пересмотреть, пересматривает - говорит: получил по лбу. Смотрим еще дважды в замедленном показе - и, наконец, вот он момент истины: удар был по голове между лбом и теменем. Фу-ух…А игрок-то за лицо схватился (хе-хе, знаем, видели…).
Но, заметьте - ведь моя половина матча не видела, я ее позвал просто посмотреть видеозапись, и она ни за кого не болеет. И она абсолютно четко видела, что удар был по лицу. АБСОЛЮТНО ЧЕТКО ВИДЕЛА. А такого в картинке и не было вовсе.
Врёт, как очевидец
Т.е. чтобы увидеть все именно так, как оно было, нужна специальная выучка. Просто человек, обычный человек с улицы на такое, вообще говоря, не способен. Нет, не то, чтобы он все увидит не так - многое увидит верно. Но с обязательными оговорками. Хорошо увидит то, что для него важно: женщина может запомнить цвет сумочки, мужчина - марку машины, но не наоборот; притом порой будут утверждать, что помнят, но тут нужна проверка. Хорошо запомнят то, что было в фокусе, и плохо то, что на периферии. Особенно неприятно, что плохо воспринятое и нечетко запомненное перифирическое будет потом памятью дорисовано. Потому чем свидетель свежее, тем он надежнее, со временем реальность будет заменена как обычно «естественными интерпретациями», т.е. вместо реальности в памяти появятся схемы, наиболее правдоподобные для данного лица. И заметьте, проверять человека на детекторе лжи бесполезно. Он правдив и субъективно совершенно уверен в своей правоте.
Бедные историки. Они слишком часто имеют дело с воспоминаниями. А память ох как часто заменяет действительное - желаемым. Очевидцы по горячим следам врут, а уж воспоминания врут - вдвойне.
Естественные интерпретации (почти по Фейерабенду)
Ну вот, мы уже упоминали их как причину искажения восприятия в бытовых ситуациях. Причем на разных уровнях - от интерпретации картинки, видной из окна, до попыток описать динамические ситуации. Но нашей темой являются ведь не подобные случаи, нашей темой является наука. И следуете рассмотреть, как незаметно проникают интерпретации в наше описание научного эксперимента и всего того, что мы воспринимаем уже как научные ФАКТЫ; дальнейшее изложение почти полностью заимствовано из книги П.Фейерабенда «Против метода».
Описание любого явления получается в результате двух действий: собственно восприятия и перевода его в слова. Но по Фейерабенду тут не два действия, а одно: произнесение некоего описания в определенной ситуации наблюдения. Например, «Луна сопровождает меня вдоль крыш, когда я иду по улице» или «камень, который я выпустил из рук, падает вертикально к основанию башни». Такое единство восприятия и высказывания представляет собой результат процесса обучения с детства. Т.е. воспринимая некую картинку, мы привыкаем с детства говорить «Я вижу дом». В итоге мы имеем результат, в котором «работа ума, который следует за чувством» так прочно связана с самим чувством (восприятием), что их трудно разделить, субъективно все ощущается как некий единый процесс. Вот те операции, которые превращают непосредственные впечатления в слова, и называет Фейерабенд «естественными интерпретациями».
Нужно отметить, что в истории науки проблема естественных интерпретаций уже возникала, в европейской науке пионером тут был Фрэнсис Бэкон. Причем Бэкон рассматривает все подобные интерпретации как предрассудки, мешающие познанию, которые должны быть обнаружены и устранены. Т.е. Бэкон полагает, что естественные интерпретации просто искажают наше восприятие и мешают установлению истины, и если их убрать, то перед нами предстанет чистая, незамутненная сердцевина каждого наблюдения.
Однако попытка устранить естественные интерпретации на практике наталкивается на серьезную трудность. Ведь именно они являются инструментами, с помощью которых мы упорядочиваем наши ощущения, придаем им определенную форму. У Шопенгауэра описан человек, который прозрел в 19 лет в результате удачной операции. Его первоначальные восприятия были абсолютно хаотичны, он не мог разбить свои впечатления на образы и предметы, а воспринимал только хаос пятен. И лишь постепенно научился вычленять образы из хаоса, хотя и тогда пытался взять предметы с оконного стекла. Таким образом, устранение ВСЕХ естественных интерпретаций окажется для нашего восприятия саморазрушительным.
Нечто подобное происходит и при анализе понятий и того языка, на котором мы выражаем наш опыт. Полностью его устранить невозможно - мы никак не сможем описать свои результаты. Но должны понимать следующее.
Теории проверяются фактами. Но описание и восприятие фактов ВСЕГДА содержат в себе идеологические компоненты; эти компоненты сформированы старыми воззрениями, многие из которых не осознаются, а возможно никогда и не были сформулированы явно.
Так в нашем примере Б) из Ч.1 о рассмотрении взаимодействия двух зарядов с точки зрения наблюдателя, находящегося в проезжающем автомобиле, молчаливо предполагается, что расстояние между зарядами для стоящего и едущего наблюдателя одинаково. Это некая сама собой подразумеваемая вещь, которая никогда явно не формулировалась и предполагалась самоочевидной.
Вот все такие самоочевидности всегда подозрительны в силу их древности и неясности происхождения.
Поэтому в случае противоречия между новой интересной теорией и «фактами наблюдения» разумно не отказываться от теории, а попытаться выявить и описать явно те скрытые принципы, которые и вызывают противоречия между теорией и «фактами».
Но эта задача очень трудна. Для ее решения мы не можем действовать обычным образом: выводить предсказания из теории и сравнивать их с «фактами наблюдения». Просто потому, что мы не можем больше верить ни свидетельствам наших органов чувств, ни привычным представлениям, и, главное, мы должны изменить язык, на котором мы описываем наши наблюдения. Попробуем пояснить на примерах, уже разобранных в Ч.1 .
А) Камень падает к подножию башни, и этот факт опровергает вращение Земли, т.к. за время падения основание башни просто должно было бы уехать. Ошибка состоит в том, что слову «движение» приписывается абсолютный смысл, движение есть движение относительно абсолютного пустого пространства. С другой стороны, мы привыкли просто «движением» называть движение относительно Земли. Камень в опыте движется прямолинейно относительно Земли, но это не есть абсолютное движение. Как только мы это осознаем и начнем различать в описании опыта «абсолютное движение» и « движение относительно Земли» (т.е. сменим язык наблюдения!), противоречие испарится. Камень раньше покоился относительно Земли в горизонатальном направлении, и в полете покоился относительно Земли в горизонтальном направлении - и просто НИЧЕГО НЕ ПРОИЗОШЛО. Противоречие исчезнет, как только мы сменим язык описания наблюдений.
Б) Противоречие возникает из-за нашей привычки писать «расстояние между зарядами» молчаливо (из векового опыта человечества) предполагая, что расстояние есть абсолют. Но стоит нам начать писать «расстояние относительно покоящегося наблюдателя» и «расстояние относительно движущегося наблюдателя», как возникает проблема: а кто собственно ошибается? Либо теория электромагнитного поля, либо предположение о неизменности расстояний, которое, собственно ниоткуда не следует, кроме как из наших древних привычек, которым каждый обучается в детстве от взрослых.
И оказывается, что теория Максвелла как раз верна, а древняя очевидность как раз нет.
ВЫВОДЫ
1. В описании наших опытов как и в описание наших бытовых впечатлений всегда присутствует некий «язык наблюдения».
2. Этот язык наблюдения отражает принятые на сегодня способы воспринимать и описывать. И такой язык всегда содержит некую часть, практически не осознаваемую людьми, воспринимаемую как естественную и единственно возможную, и потому не подвергавшуюся рациональному анализу (всякое движение автоматически и подсознательно воспринимается как движение относительно Земли, Земля воспринимается как плоская и неподвижная, расстояния и время воспринимаются как абсолюты, не зависящие от наблюдателя и т. д.).
3. При возникновении новых теорий всегда следует проверять, чем вызвано наблюдаемое противоречие с «фактами»:
несовершенством теории
или
необходимостью устранения из языка наблюдения неких устаревших предположений
4. Не существует «фактов» самих по себе, любые факты существуют лишь в рамках некоторых теорий наблюдения и соответствующего языка, на котором мы описываем «факты».
Замечание. Может сложиться ощущение, что все сказанное касается только естественных наук, и даже только и исключительно физики. И реально подобные ситуации и в физике возможны лишь при крупных революциях, заставляющих пересмотреть самые основы нашего взгляда на мир. Т.е. такое наблюдается лишь при крупных научных революциях, а они бывают крайне редко.
Мне кажется, что это не так. Просто физика самая простая из всех естественных наук и наиболее нам понятная. В знаменитой книге Т.Куна «Природа научных революций» разобраны несколько поучительных примеров из истории химии, но их изложение заняло бы слишком много времени.
Мне самому довелось принять участие в распутывании одной небольшой загадки из биологии, где проблема была примерно того же класса.
Ну а что касается истории, то тут как раз примеров, в которых противоречия «фактам» вырастают из различий языков описания, на мой взгляд, хватает.
Стоит только рассмотреть вопрос о том, как разными авторами в разные времена трактовалось понятие «русский» и как на этом спекулируют, увы, порой вполне авторитетные ученые - и становится понятно: замеченная закономерность (зависимость «фактов» от используемых теорий) становится еще важнее.
В заключение еще раз хочу повторить точку зрения, разделяемую сегодня наиболее влиятельными теоретиками науки: голых фактов, независимых от теории в науке попросту НЕ БЫВАЕТ, это миф.
И еще одно. В силу указанного выше, разглядеть новое в науке очень часто мешает как раз приверженность старым понятиям, на которых это новое даже и выразить правильно невозможно. И я думаю, именно это имел в виду И.П.Павлов в своей знаменитой фразе, вынесенной в эпиграф: «Если не имеешь в голове идеи, - не увидишь фактов»
И совсем последнее. Автор осознает, что получилось местами весьма запутано и неудобочитаемо. Причина как обычно жадность: попытка вогнать в заданный формат (и в головы читателя) больше, чем они в состоянии вместить в рамках этого формата. Единственное оправдание автору: читатель, а сколько еще было беспощадно вымарано - только представь, и.. прости
---------------------------
Я надеюсь, что кое-что новое читатель почерпнул из текста. В частности я постарался напомнить о важности языка описания именно в истории: вот только что мне пришлось опровергать русского пропагандиста в вопросе о "дивизии СС Галичина", а здесь пропаганда и обман уже в самом названии ибо три разных уполномоченных комиссии, используя именно Заключение Нюрнбергского трибунала пришли к одинаковому выводу: не преступна и НЕ СС! Т.е. язык описания, позаимствованный из советской пропаганды, сам по себе лжет и мешает разглядеть проблему.
Ну отдельно следовало бы поговорить о том что считать, а что не считать доказательством и опровержением - но это само по себе длинная тема, важная и интересная