Одно заблуждение о том, как развивается наука [2veritasium]
Вот сайт с шаурмой.
[Музыка]
Я всегда говорю, что любое объяснение лучше начинать с развенчания мифов, и вот пришло время развенчать миф о науке. Многие думают, что наука развивается плавно, постепенно эволюционирует, по чуть-чуть собирает новые знания о мире в огромную библиотеку всего, что нам известно. На самом деле это не так, по крайней мере, и согласно книге «Структура научных революций» Томаса Куна, она довольно интересная. Я нашел много ценных мыслей в словах автора.
По мнению Томаса Куна, в мире существует два вида науки. Есть нормальная наука, вот этот медленный и плавный прогресс, при котором люди по чуть-чуть собирают новые знания и есть совершенно иная – революционная наука. В рамках такой науки открытия случаются реже, гораздо реже. Давайте поподробнее остановимся на различиях.
В нормальной науке все ученые работают в определенной парадигме. Ну, что значит слово «парадигма»? Это значит, что у нас сложился консенсус о том, как понимать накопленные знания о мире, что считать подходящим методом исследования новых вопросов, каким исследованиям доверять, а каким нет. В этой парадигме наука развивается достаточно плавно, и большинство современных ученых живет именно в мире нормальной науки.
Благодаря этой нормальной науке мы постепенно подбираемся к неким аномалиям. Мы потихоньку уточняем и уточняем измерения в нашем уголке вселенной, а когда не понимаем, как она устроена, задаем вопросы, думаем: «Вот здесь что-то непонятное, стоит присмотреться». Иногда в ходе этого процесса ученые находят аномалии — то, что противоречит общепринятым на текущий момент знаниям.
Часто аномалии просто случайность. Однажды мы якобы доказали, что частицы нейтрино перемещаются быстрее скорости света, но все подумали, что это нелепо. В нашей парадигме, с учетом специальной теории относительности, было невозможно даже допустить, что нейтрино может перемещаться быстрее света. Довольно скоро, где-то за год, выяснилось, что во время эксперимента отошел кабель, то есть причиной аномалии было неисправное оборудование. Аномалия исчезла, как и появилась.
Но иногда аномалии обнаруживаются и никуда не пропадают. Например, в далеком девятнадцатом веке ученые пытались измерить скорость Земли, летящей через эфир. Тогда так называли среду, которая, по устоявшемуся мнению ученых, заполняла собой все пространство, пропуская свет. Так вот, скорость света пытались измерить относительно этого эфира. Ученые спрашивали, какова скорость Земли относительно этой неподвижной среды, но, как ни странно, ответа на вопрос они не находили.
Найти его смог только Эйнштейн. Он предположил, что никакого эфира нет, и скорость света на самом деле одинаковая для всех наблюдателей независимо от того, как они двигаются. Пространство и время, считавшиеся неизменными, на самом деле могут меняться.
И вот это называется революционной наукой: когда меняются все наши представления о вселенной. То, в чем мы были уверены, как в скорости движения секундной стрелки, подвергается сомнению. Вообще-то мы видим, как нормальная наука подбирается к нам, и они обнаруживаются. То их либо проясняют, находя ошибку, либо же происходит открытие, приводящее к кризису, во время которого на первый план выходит революционная наука.
Интересно здесь то, что ученые не отказываются от своей привычной парадигмы до тех пор, пока не найдут новую, которая кажется жизнеспособной и в которую они смогут полностью переместиться.
Хороший пример — революция Коперника. До Коперника ученые думали, что Земля — это центр вселенной, и все вращается вокруг неё. Вы можете подумать, что, услышав теорию Коперника, согласно которой Земля — это всего лишь планета, и она вращается вокруг Солнца, и все остальные планеты тоже вращаются вокруг него, нужно было бы сопоставить его теорию с существующей, и сразу стало бы понятно, что вроде бы ближе к истине.
Но, как ни странно, когда Коперник изложил свою теорию, как у вас не произошло. Проблема была в том, что часть своих выводов он просто не мог доказать. У него не было достаточных объяснений. Тут есть своего рода заблуждение: модель Птолемея очень долго оттачивалась, и люди разработали целую систему, в которой Земля — это центр, и все вращается вокруг неё. У планет есть эпициклы и изобарики на орбитах. Этим объяснялось их движение в небе.
Модель Птолемея была настолько проработана, что давала более точные предсказания, чем модель Коперника. Логично, что ученые того времени не готовы были так уж легко отказаться от старой парадигмы в пользу новой, которую предлагал Коперник. Они надолго застряли в своей старой парадигме.
Знаете, многие считают, что наука может развиваться довольно плавно, что, получая новую гипотезу в результате наблюдения , мы можем сравнить её со старой, сказать: «А знаете, новая работает лучше, давайте использовать её». Но когда дело доходит до революционной науки и парадигма начинает сдвигаться, это невозможно и даже адекватно за задать.
В этом и заключается идея Томаса Куна: разные парадигмы попросту не совместимы. Из них следуют разные вопросы, они требуют разных подходов, доказательства. Эти парадигмы мешают друг другу.
Ещё один хороший пример — частицы. Конечно, можно говорить о том, где находится электрон, пока мы на него не смотрим, ведь электрон существует, и он частица. Но как только мы решим, что всё так и есть, возникнут проблемы. Вот что произойдет, если мы перейдем из классического мира, в котором всё можно было сопоставить друг с другом, в квантовый, где нужно быть осторожным, потому что это и нам не так просто, как сравнить предсказания одной хорошо разработанной теории с другой.
И, признаёт, меня просто поражают такие сдвиги парадигмы и восхищает, насколько далеко мы продвинулись в разгадке тайн вселенной.
Перевод подготовлен при участии студентов Высшей школы экономики.