Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует - Ли Смолин

Физика, таким образом, оказывается неспособной решить свои ключевые проблемы. Пора сменить курс - на поощрение небольших рискованных новых исследовательских программ и на препятствование укоренившимся подходам. Мы должны отдать преимущество эйнштейнам -- людям, которые думают сами и игнорируют установленные идеи могущественных вышестоящих ученых.

Но, чтобы убедить скептиков, мы должны ответить на вопрос Фейерабенда о том, как работает наука.

Здесь, кажется, возможны два конфликтующих взгляда на науку. Один рассматривает науку как поле деятельности бунтовщиков, индивидуалов, которые приходят к великим новым идеям и тяжело работают на протяжении жизни, чтобы доказать их правильность. Это миф о Галилее, и мы видим, как он изжил себя сегодня в попытках нескольких в высшей степени достойных восхищения ученых вроде математического физика Роджера Пенроуза, теоретика по сложным системам Стюарта Кауффмана и биолога Линна Маргулиса. Затем имеется взгляд на науку как на консервативное согласованное сообщество, которое допускает малые отклонения от ортодоксального мышления и канализирует творческую энергию на продолжение хорошо определенных исследовательских программ.

В некотором смысле оба взгляда верны. Наука требует как революционности, так и консерватизма. На первый взгляд, это кажется парадоксальным. Как в течение столетий может преуспевать предприятие, чтобы требовать сосуществования революционности и консерватизма? Кажется должен быть какой-то трюк, чтобы привести революционность и консерватизм в долгосрочное и неуютное соседство внутри сообщества и, до некоторой степени, внутри каждого индивидуума тоже. Но как это выполнить?

Наука есть демократия, в которой каждый ученый имеет голос, но это никак не похоже на правление большинства. Однако, хотя высоко ценится индивидуальное суждение, консенсус играет решающую роль. В самом деле, какую позицию я могу занять, когда большинство в моей профессии принимает исследовательскую программу, с которой я не могу согласиться, даже если согласие с ней было бы мне выгодно? Ответ в том, что демократия намного больше, чем правление большинства. Это система идеалов и этики, которая выше правления большинства.

Таким образом, если мы должны доказать, что наука больше, чем социология, больше, чем академическая политика, мы должны иметь понятие, что наука есть то, из чего она состоит, но больше, чем идея самоуправляемого сообщества человеческих существ. Чтобы доказать, что особая форма организации, особое поведение хороши или плохи для науки, мы должны иметь базис для вынесения оценочных суждений, которые проходят за пределами того, что популярно. Мы должны иметь основание для несогласия с большинством, не будучи отмеченными как эксцентричные оригиналы.

Позвольте мне начать, разбив вопрос Фейерабенда на несколько более простых вопросов. Мы можем сказать, что наука прогрессирует, когда ученые достигают консенсуса по вопросу. Каковы механизмы, управляющие тем, как это происходит? Перед тем, как достигнут консенсус, часто имеются разногласия. Какова роль разногласий в подготовке пути для научного прогресса?

Чтобы ответить на эти вопросы, мы должны вернуться к взглядам более ранних философов. В 1920е и 1930е в Вене выросло философское движение, названное логическим позитивизмом. Логические позитивисты предполагали, что утверждения становятся знанием, когда они проверены (верифицированы) наблюдениями мира, и они утверждали, что научное знание является суммой таких проверенных (верифицированных) суждений. Наука прогрессирует, когда ученые делают утверждения, которые имеют проверяемое содержание, которое затем верифицируется. Их мотивом было избавление философии от метафизики, которая заполнила огромные тома утверждениями, не устанавливающими контакт с реальностью. В этом они частично преуспели, но их сдержанная характеристика науки была не последней. Имелось много проблем, одна из которых была в том, что не имелось нерушимой взаимосвязи между тем, что наблюдается, и тем, что определяется. Утверждения и предубеждения вползали в описания простейших наблюдений. Не практикуется, а, вероятно, даже и невозможно, разорвать то, что ученые говорят или пишут на мелкие атомы, каждый из которых соответствует наблюдению, очищенному от теоретизирования.

Когда верификационизм потерпел неудачу, философы предположили, что наука прогрессирует, поскольку ученые следуют методу, гарантирующему приход к истине. Предположения о научном методе были предложены такими философами, как Рудольф Карнап и Пауль Оппенхайм. Карл Поппер продвинул свое собственное предположение, которое заключалось в том, что наука прогрессирует, когда ученые предлагают фальсифицируемые теории - то есть они делают утверждения, которые могут быть опровергнуты экспериментом. Согласно Попперу, никогда нельзя доказать правильность теории, но если она выдержала многочисленные попытки доказать ее неправильность, мы можем начинать верить в нее - по меньшей мере, пока она окончательно не будет фальсифицирована.[127]

Фейерабенд начал свою работу в философии с атаки на эти идеи. Например, он показал, что фальсифицирование теории не такая простая вещь. Очень часть ученые сохраняют веру в теорию после того, как она оказалась фальсифицированной; они делают это через изменение интерпретации эксперимента. Или они высказывают сомнение в самих результатах. Иногда это приводит в тупик, поскольку теория на самом деле не верна. Но иногда удержание веры в теорию перед лицом очевидных экспериментальных опровержений оказывается правильной вещью. Как вы можете сказать, в какой ситуации вы находитесь? Фейерабенд доказывал, что не можете. Разные ученые принимают различные точки зрения и принимают свои шансы такими, какими они будут рождаться в разработках. Нет общего правила, когда нужно отбрасывать теорию, а когда сохранять ей жизнь.

Фейерабенд также полностью раскритиковал идею, что метод является ключом для прогресса науки, показав, что в критических ситуациях ученый будет делать прогресс, отбросив правила. Более того, он доказал - убедительно, на мой взгляд, - что наука может дойти до полной остановки, если всегда следовать правилам "метода". Историк науки Томас Кун предпринял другую атаку на понятие "научный метод", когда он доказал, что ученые следуют различным методам в разные моменты. Но он был менее радикален, чем Фейерабенд; он попытался изложить два метода, один соответствует "нормальной науке", а другой соответствует научным революциям.[128]

Другую критику идей Поппера предпринял венгерский философ Имре Лакатос, который доказывал, что имеется не так много асимметрии между фальсификацией и верификацией, как предполагал Поппер. Если вы видите одного красивого красного лебедя, невероятно, что вы обнародуете теорию, которая говорит, что все лебеди белые; вместо этого вы пойдете искать персону, которая его покрасила.[129]

Эти аргументы приводят нас к нескольким проблемам. Первая, что успех науки все еще требует объяснения; вторая (подчеркнутая Поппером), что становится невозможным отличить науку вроде физики и биологии от систем веры, - таких как марксизм, черная магия и разумное творение, - которые претендуют на научность.[130] Если не может быть сделано такое разграничение, то остается открытой дверь для жуткой разновидности релятивизма, в которой все претензии на истину и реальность имеют одинаковое основание.

Хотя я убежден, как и многие действующие физики, что мы не следуем одному методу, я также убежден, что мы должны ответить на вопрос Фейерабенда. Мы можем начать с обсуждения роли, которую наука играла в человеческой культуре.

Наука является одним из нескольких инструментов человеческой культуры, которые возникли в ответ на ситуацию, в которой мы, люди, находились с доисторических времен: мы, которые могут мечтать о бесконечном пространстве и времени, о бесконечно красивом и бесконечно хорошем, находимся встроенными в несколько миров: физический мир, социальный мир, воображаемый мир и духовный мир. Это условие человеческого существования, что мы долго стремились открыть умения, которые дадут нам власть над этими различными мирами. Эти умения сейчас называют наукой, политикой, искусством и религией. Сегодня, как и в наши ранние дни, они дают нам власть над нашими жизнями и формируют основу наших надежд.

Что бы кто ни говорил, никогда не было человеческого общества без науки, политики, искусства и религии. В пещерах, чьи стены украшены рисунками древних охотников, мы находим кости и камни с узорами, показывающими, что люди подсчитывали какие-то вещи группами по четырнадцать, двадцать восемь или двадцать девять. Археолог Александр Маршак, автор книги Корни цивилизации, интерпретирует это как наблюдения за фазами Луны.[131] Это также могли быть записи раннего метода контроля за рождаемостью. В любом случае они показывают, что двадцать тысяч лет назад человеческие существа использовали математику чтобы организовать и концептуально представить свои ощущения о природе.