Вокруг Света 2008 № 03 (2810) - [29]

Не стоит, однако, думать, что принцип фальсификации избавил философию науки от всех проблем. Позитивизм, будучи прямой противоположностью умозрительного познания, тоже столкнулся с серьезными трудностями. Подвело само понятие научного факта. Оказалось, что эксперименты, наблюдения и измерения не могут существовать сами по себе. Они всегда основываются на какой-то теории; как принято говорить, «нагружены теорией». При обычном взвешивании колбасы в магазине мы полагаемся на закон сохранения массы, пропорциональность веса количеству вещества и закон рычага. И даже когда мы непосредственно наблюдаем какое-то явление, мы исходим из того, что состояние атмосферы, оптика нашего глаза и процессы обработки изображения в мозгу нас не обманывают (хотя многочисленные сообщения об НЛО заставляют в этом сомневаться). Ну а при использовании сложных приборов требуется порой многолетняя работа, чтобы учесть все вовлеченные в акт измерения теории. Выходит, однозначно отделить факты от теорий невозможно, и в любом опыте сопоставление идет не с фактами, как таковыми, а с их интерпретациями на базе других теорий, задача же ученого — сделать так, чтобы теории, «играющие» на стороне фактов, по возможности не вызывали сомнений.

Искривление пространства-времени — это лишь наглядный образ, отражающий тот факт, что измеряемые расстояния и интервалы времени зависят от количества и движения вещества. Фото SPL/EAST NEWS 

Теория эфира

Выдвинута для объяснения электромагнитных волн в рамках ньютоновской механики. Свет считался колебаниями эфира — гипотетической среды с очень странными свойствами: твердый, но практически невесомый, всепроникающий, но при этом увлекаемый за собой движущимися телами. Механическая модель эфира получалась крайне неестественной. Специальная теория относительности избавилась от эфира, внеся изменения в ньютоновскую модель пространства и времени. Она резко упростила описание электромагнитных явлений и дала целую серию новых предсказаний, самое известное из которых — лежащая в основе ядерной энергетики эквивалентность массы и энергии E = mc2.

И опровергнуть теорию тоже нельзя

Проанализировав эту проблему и изучив реальное поведение ученых, философ науки Имре Лакатос пришел к выводу, что экспериментально теорию нельзя не только доказать, но и опровергнуть. Если хорошо зарекомендовавшая себя теория споткнулась на новом эксперименте, ученые вовсе не спешат от нее отказываться, ведь доверие к ней опирается на огромный массив прежних подкрепляющих данных. Так что единичный негативный эксперимент и его интерпретацию, скорее всего, поставят под сомнение и будут неоднократно перепроверять. Но даже если противоречие подтвердится, можно дополнить теорию новой гипотезой, которая объясняет обнаруженную аномалию. Таким способом теорию можно защищать неограниченно долго, поскольку число экспериментов всегда конечно. Постепенно может вырасти целый пояс защитных гипотез, которые окружают так называемое твердое ядро теории и обеспечивают ее работоспособность, несмотря на все трудности.

Отказ от теории происходит не раньше, чем появится достаточно хорошая альтернативная теория. От нее, конечно, ждут объяснения большинства известных фактов без обращения к искусственным защитным гипотезам, но самое главное — она должна указывать новые направления исследований, то есть позволять строить принципиально новые проверяемые экспериментом гипотезы. Такие теории Лакатос называет исследовательскими программами и видит в их конкуренции процесс развития науки. Старые исчерпавшие свой ресурс исследовательские программы теряют приверженцев, новые — обретают.

«Я математически доказал, что теория относительности ошибочна», — подобные письма регулярно приходят в редакцию «Вокруг света». Их авторы искренне заблуждаются, считая, что научные теории можно доказать или опровергнуть. Им в утешение можно только сказать, что до начала XX века большинство ученых пребывали в таком же заблуждении. «Но почему, почему вы так убеждены, что общепринятая теория верна?!» — возмущаются отказом горе-новаторы. Многие из них даже считают, что в «официальной науке» сложился заговор консерваторов, которые не дают хода смелым идеям, чтобы сохранить свое «теплое местечко». Переубедить в этом, увы, невозможно, даже указав на явные ошибки в математических выкладках.

При сжатии газопылевого облака под действием самогравитации выделяется энергия, которая идет на разогрев вещества будущей звезды.  Фото SPL/EAST NEWS

Кельвиновское сжатие

Объясняло энергетику Солнца его гравитационным сжатием. Предложено в конце XIX века лордом Кельвином, когда стало ясно, что химическое горение не обеспечивает достаточной мощности и длительности излучения. Кельвиновский механизм «давал» Солнцу 30 миллионов лет жизни. Сторонники Кельвина не верили в геологические данные о куда большем возрасте Земли, считая это проблемой геологии. В 1930-х годах теория термоядерного синтеза предложила новый источник энергии звезд, а радиоизотопный метод в 1940-х определил возраст Земли в более чем 3 миллиарда лет. Теория Кельвина ныне объясняет первичный разогрев протозвезд до начала в них ядерного горения водорода.