Что такое наука, и как она работает - [134]

Может ли наука обойтись без проверяемых предсказаний?

Я неоднократно подчеркивал, что если теория не дает хотя бы одного проверяемого предсказания, то нет никакой возможности проверить согласованность между теорией, дедукцией и наблюдением, поскольку не соблюдается минимальный стандарт, позволяющий проводить научный анализ. Некоторые теории извлекаются из существующего количества данных (наблюдений), так что теория предсказывает то, что уже наблюдалось; однако если невозможно вывести какие-либо дополнительные прогнозы, которые привели бы к новым наблюдаемым результатам, то дальнейшая оценка теории невозможна. Использование тех же данных, из которых была впервые воспроизведена теория, в качестве подтверждающих свидетельств в поддержку самой теории является ошибкой замкнутого круга (или порочным кругом аргументации). Чтобы добиться прогресса в оценке теории, она должна привести к новому предсказанию, которое можно будет проверить.

Когда Эйнштейн впервые представил теорию относительности, одно из величайших интеллектуальных достижений всех времен, было не ясно, является ли эта система предположений научной теорией, потому что в то время не было предсказаний, сделанных людьми, способными провести их проверку. Если бы теория была неспособна делать прогнозы, у нее вообще не было бы никакого потенциала для научного рассмотрения. Это было не так. На основании теории относительности можно было сделать много прогнозов, но существующие обстоятельства и уровень развития технологий не позволяли их проверить. В конце концов, ученые изобрели инструменты или нашли ситуации, в которых они могут проверить основополагающие предсказания теории относительности, которые никто до Эйнштейна не высказывал (например, искривление света под влиянием сильных гравитационных полей).

Если я постулирую новую сущность во Вселенной, называемую AZ-волнами, но заявлю, что природа AZ-волн такова, что их невозможно измерить, а также невозможно наблюдать эффекты их существования, то к этой сущности не будут применимы никакие научные методы. Хотя Эйнштейн предложил специальную теорию относительности в 1905 году, многие из его предсказаний можно было проверить только спустя годы[295], поскольку не существовало подходящей технологии или приходилось ждать особых обстоятельств (например, экспедиция сэра Артура Эддингтона на западное побережье Африки для наблюдения солнечного затмения 29 мая 1919 г.), чтобы проверить, искривляется ли свет от далеких звезд под влиянием гравитации Солнца. Можем ли мы в таком случае утверждать, что Эйнштейн был замечательным абстрактным математиком и мыслителем (можно даже назвать его философом), когда сформулировал теорию относительности, но не ученым? Готовы ли мы заявить, что когда впервые возникла теория относительности, она не была научной теорией, а получила статус научности только тогда, когда была изобретена технология для проверки ее предсказаний?

А как насчет передовых теорий физики сегодня? Захватывающей и новаторской теорией на пересечении квантовой физики и теории гравитации является теория струн. Как очень точно сказал Массимо Пильуччи: «Это настолько элегантная идея, что она заслуживает того, чтобы быть правдой»[296]. Но так ли это? В этом и заключается проблема: по крайней мере, на данный момент теория струн, похоже, не дает никаких эмпирически проверяемых предсказаний, которые отличались бы от предсказаний других конкурирующих теорий и которые можно было бы оценить в реальных экспериментах на современном этапе развития технологий[297]. Если научный подход требует, чтобы гипотеза давала эмпирически проверяемые предсказания (помимо того, что мы уже наблюдали и на основании чего она была получена), то теория струн, строго говоря, в настоящее время не подлежит научной проверке. Готовы ли мы заявить о том, что целое сообщество физиков, работающих в крупнейших академических институтах, финансируемых ведущими научными агентствами мира, располагающих надежной математической базой и выдвигающих инновационные идеи, не занимается настоящей наукой?

На самом деле это очень сложный вопрос, и ответ может показаться вам странным; однако стоит отметить, что в таких сложных областях имеет значение, кто разработал теорию (и кто впоследствии будет ее проверять). Тот факт, что теория, выдвинутая Эйнштейном, в то время не могла быть проверена, с самого начала был очевиден для физиков, которым он ее представил. Действительно, именно они впоследствии разработали очень хитрые способы проверки различных предсказаний теории относительности. Научное общество приняло теорию относительности именно с намерением найти способы проверки, и благодаря этому наука совершила грандиозный прорыв. Не важно, как разработчики способов проверки относились к этой теории — поддерживали и искали подтверждение или ненавидели и хотели опровергнуть. В любом случае это был глубоко научный акт поиска новых путей проверки теории, проведения экспериментов и получения результатов, имеющих доказательное значение.

Измеримые последствия существования предполагаемого бозона Хиггса были предсказаны математически за десятилетия до того, как мы построили коллайдер частиц, достаточно большой, чтобы проверить предсказание, которое сбылось