1. Дары Прометея

Наука – это Прометей, несущий первобытным людям огонь и свет. Под огнем здесь можно понимать технологии, которые делают нашу жизнь проще и лучше, под светом – знания об окружающем мире. Удивительно, но многим современным людям, зависящим от научного прогресса и каждодневно пользующимся его достижениями, приходится объяснять, чем они ему обязаны.

«Наука остановилась», – слышу я очень часто. Где научные революции, где новые Эйнштейны? Одна из причин того, что мы не замечаем успехи науки, – это привычка. Да, мы привыкли к постоянным научным сенсациям, высокотехнологичный мир вокруг нас – обыденная данность. Не вызывают восхищения открытия экзопланет, выдающиеся эксперименты в микробиологии, успехи когнитивных наук. Обыватель пресытился. Ему подавай сенсацию из ряда вон: чтобы человек произошел от инопланетян или чтобы во льдах Антарктиды было найдено НЛО; чтобы ученые научились разговаривать с умершими; чтобы что-нибудь великое опровергли; чтобы ученые доказали, что мысль материальна, и так далее. И главное, чтобы новость была проста и понятна без каких-либо усилий.

Тем не менее наука и правда неумолимо движется вперед. Более того, мы уже давно живем в состоянии перманентной научной революции – лавина новых открытий столь огромна, что даже ученые часто не успевают обрабатывать и осмыслять поступающие факты. Что уж говорить о нас, простых людях – нам вообще за научными открытиями не угнаться. Это все дела нужно бросить и целыми днями читать научные обзоры. Давайте быстро пробежимся по новостям последних лет из мира большой науки и современных технологий.

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова объявил о создании базы данных «Ноева ковчега». Создание этого хранилища позволит сохранить биоразнообразие нашей планеты и создать новые способы полезного использования биологического материала.

В Мексике родился первый в мире ребенок с ДНК трех родителей: отца, матери и женщины – донора митохондриальной ДНК. Мать ребенка не могла иметь здоровых детей из-за мутации митохондриальных генов и согласилась на оплодотворение по новой методике.

Международная группа ученых впервые наблюдала поведение, похожее на погребальный обряд, у шимпанзе. Способность шимпанзе использовать инструменты известна давно, но подобное сложное поведение было обнаружено впервые.

Биологи научились читать геномы индивидуальных клеток. Подобные методы могут стать одним из ключей к познанию тайн эмбрионального развития, закономерностей дифференциации стволовых клеток, функционирования нейронов и выработке стратегий лечения опухолевых заболеваний. Мы изучаем жизнь на все более тонких уровнях.

Международная исследовательская группа пришла к выводу, что жизнь в суровых климатических условиях привела к увеличению размера мозга у птиц. Статья опубликована в журнале «Nature Communication».

Генетики поняли, как вернуть помидорам вкус и запах, отнятые селекционерами. Современные сорта помидоров, как правило, лишены своего особенного помидорного запаха и зачастую вкуса. Это результат селекции, нацеленной на создание крупных и ярких плодов, привлекательных для глаза покупателя, в ущерб вкусу и запаху. Были выявлены химические компоненты, влияющие на вкус и запах. В дальнейшем на соответствующие гены можно будет направить усилия селекционеров для решения проблемы.

Анализ данных по смертности и продолжительности жизни людей, включая сверхдолгожителей, подтвердил идею о существовании биологического предела человеческого долголетия, который фактически был достигнут уже в 1980-90-е годы и который вряд ли удастся преодолеть без радикальных биомедицинских прорывов. Вероятность того, что кто-то из жителей Земли в обозримом будущем перешагнет 125-летний рубеж, исследователи оценили как пренебрежимо малую.

Парализованных обезьян научили ходить с помощью нейроинтерфейса. Ученые из Швейцарской высшей технической школы вернули подвижность ногам обезьян с травмой спинного мозга с помощью мозговых имплантов. Как отмечают авторы, все компоненты имплантов, использованных в этих экспериментах, одобрены для исследований на человеке.

Медики, возможно, смогут создавать искусственные голосовые связки. Группа ученых под руководством доктора Натана Вельхэна биоинженерным способом создала ткань, способную имитировать работу слизистой оболочки голосовых связок. В рамках одного из последних экспериментов на лабораторных мышах с привитым человеческим иммунитетом исследователи проверили, что новая ткань не отторгается организмами грызунов. Вероятно, она приживется и в человеческом теле.

Агентство перспективных оборонных разработок (DARPA) Пентагона (США) совместно с американской компанией Mobius Bionics передало первые серийные бионические протезы рук в больницу. В DARPA утверждают, что новые протезы пока являются единственными в США такими устройствами, поступившими в свободную продажу и одобренными Комиссией по контролю за лекарствами и питательными веществами.

Палеонтологи из Шведского музея естественной истории во время раскопок в Читракуте в центральной части Индии обнаружили окаменелые останки многоклеточного организма, возраст которых оценивается в 1,6 миллиарда лет. На данный момент это древнейшие найденные останки многоклеточного организма.

Ученые из Великобритании, Норвегии, США, Австралии и Канады обнаружили в отложениях кварца возрастом от 3,7 до 4,3 миллиарда лет микроскопические трубочки и нитевидные структуры. Они предполагают, что эти образования – следы жизнедеятельности древних микроорганизмов. Если это действительно так, новая находка станет рекордсменом – древнейшим доказательством жизни на Земле.

Ученые из британского Университета Ланкастера, китайского Северо-Западного университета и британского Университета Бата разработали алгоритм, который позволяет взломать пароль-узор на телефонах Android за пять попыток. Согласно исследованию, для взлома пароля злоумышленнику достаточно заснять процесс разблокировки экрана. При этом у него нет необходимости наблюдать непосредственно за экраном смартфона, достаточно находиться на расстоянии до девяти метров от владельца телефона, сидя сбоку от него или перед ним.

Коллаборация LHCb, работающая на Большом адронном коллайдере, объявила об обнаружении сразу пяти новых тяжелых элементарных частиц (барионов).

Астрономы всего мира с нетерпением ждут ввода в строй новейшего и крупнейшего инфракрасного телескопа «Джеймс Уэбб». Он должен заменить на «боевом» посту известный телескоп «Хаббл». С помощью «Джеймса Уэбба» астрономы планируют изучить свет первых звезд и галактик, сформированных после Большого взрыва, а также, возможно, прояснить вопрос с наличием жизни на планетах вне Солнечной системы. Вывод на орбиту запланирован на октябрь 2018 года.

1. Бионические протезы как иллюстрация ответа на вопрос, зачем нужен прогресс науки и техники человечеству.

2. Основное зеркало телескопа «Хаббл» (слева) и состоящее из 18 сегментов основное зеркало телескопа «Джеймс Уэбб» (справа) в одном масштабе.

3. Сборка телескопа «Джеймс Узбб» в лаборатории Центра космических полетов Годдарда НАСА. В лаборатории поддерживается стерильная чистота.

Тайна девятой планеты. Астрономы продолжают поиски гипотетической массивной планеты за пределами орбиты Нептуна, о возможном существовании которой заявили в январе 2016 года астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин. Новое компьютерное моделирование сузило область поиска.

Группа инженеров под руководством 94-летнего Джона Гуденафа (John Goodenough), одного из создателей литий-ионного аккумулятора, разработала полностью твердотельную батарею. Она не возгорается, быстро заряжается, выдерживает больше тысячи циклов зарядки и разрядки, отлично работает на морозе и недорого стоит. Для каждого из нас, имеющих смартфоны, ноутбуки, фотоаппараты и другие гаджеты, это открытие имеет первостепенную важность.

Мы сделали лишь выборочный беглый обзор. Подобные научные новости появляются постоянно. Можно ли утверждать, что наука «топчется на месте»? Кто-то критикует науку – ради бога. Но говорить, что в ней ничего не происходит, что «наука остановилась», – это абсурд.

 

2. Механизмы науки. С чего начинается наука?

Почему же именно наука приносит ощутимые плоды, а лженаука – нет? Незнание ответа на этот вопрос мешает отличить настоящую науку от заблуждений и шарлатанства, понять вроде бы простые вещи: почему не работают, например, различные магические практики и ритуалы.

Чем отличается научное познание? Можно ли назвать какие-либо принципы, которые отличают научное мышление от мышления другого рода? Наука – это во многом стихия чистого творчества, успех здесь часто сопряжен со случайностью, интуицией, иногда вообще не поддается логическому объяснению. Но, вероятно, почти каждый ученый, и в первую очередь экспериментатор (теоретики могут себе позволить пофантазировать), осознанно или неосознанно соглашается с двумя мировоззренческими установками, или аксиомами:

Принцип 1. Наш мир объективно существует. То есть не является плодом нашего воображения и не исчезает, когда мы, например, спим. Также мир не является компьютерной симуляцией.

Принцип 2. Миром управляют естественные законы. То есть завтра физические законы не изменятся. Не изменятся они и послезавтра. Потусторонние силы не вмешиваются в естественный ход природных процессов. Мелкие бесенята не заставляют яблоко, оторвавшееся с яблони, улетать в космос, вместо того чтобы падать на землю. На других планетах в других галактиках точно так же действуют закон тяготения и законы электромагнетизма, свойства атомов везде во Вселенной одинаковы.

Древние греки были язычниками. В их мифологии различные боги, полубоги, нимфы, сатиры постоянно ссорились друг с другом, строили козни, обманывали и плели интриги. Сверхъестественные сущности вмешивались в жизнь простых людей, влияя на все: от удачи полководца в великой битве до глиняного горшка, падающего со стола хозяйки. Ученому-экспериментатору было бы тяжело жить в ту эпоху. Невозможно предсказать результаты последующего опыта, если завтра Гера повздорит с Дионисом, и тот, в отместку, сорвет вам важный эксперимент.

Христианская традиция, назначая единого Бога создателем всего сущего, в то же время лишала окружающую нас природу божественного статуса. Средневековый алхимик уже создавал некое подобие эксперимента, а инженеры-конструкторы брались за разработку сложных и точных устройств. Бес, как говорится, все еще мог попутать, но природа уже в принципе становилась познаваемой.

Современная наука не рассматривает влияние сверхъестественных сил на протекание природных процессов. Физические, химические, биологические, а теперь уже и психологические, и социальные явления объясняются причинами естественного характера. И судя по тому, что наука успешно развивается, это влияние либо отсутствует, либо влияет так, что мы не можем его обнаружить. Оба названных нами принципа связаны друг с другом и сообща дают нам возможность познавать окружающий нас мир. Реальность объективна. Все сущее подчинено естественным законам природы. Так говорит наука.

В науке ты никогда не знаешь наверняка, каким окажется окончательный результат. Каждое научное открытие, возникновение новой научной теории – это уникальный процесс и уникальный случай. Но есть общая схема научного исследования, различные фрагменты которой ученые так или иначе постоянно используют. С чего же эта самая наука начинается? Зачем и почему? Айзек Азимов говорил, что все начинается с любопытства:

«Любопытство, непреодолимая тяга к познанию не присущи мертвой материи, но присущи нам, людям. Ученый, берущийся разобраться с тем или иным явлением природы, вероятно, очень любопытный малый! Могучая (и часто разрушительная) сила человеческого любопытства отражена в мифах и легендах.»

Способность ученых добывать достоверные знания об устройстве мира, позволяющие развивать высокие технологии, появилась не за один день. Научная методология, как и сама наука, формировалась постепенно на протяжении многих веков: древнегреческие мыслители, средневековая философия, Декарт, Галилей, Ньютон, Лейбниц, Лаплас, Пирсон и Фишер, Поппер, Кокрейн и многие другие. Методы науки продолжают совершенствоваться и сегодня – это необходимое условие ее развития. Ведь современные научные проблемы гораздо сложнее и тоньше, чем проблемы науки XVII века.

 

3. Механизмы науки. От факта к гипотезе

Вооружившись любопытством, вечным спутником человечества, мы начинаем научное исследование, и отправной точкой для нас является первичный сбор данных. Мы производим акт наблюдения, фиксируем эмпирический факт . По легенде, именно эмпирический факт – упавшее на голову Ньютона яблоко – подтолкнуло его к открытию закона всемирного тяготения. Это, по всей видимости, всего лишь легенда, но что-то из чувственного опыта всегда наводит нас на дальнейшие размышления.

Итак, эмпирический факт зафиксирован – нам на голову упало яблоко, и мы решили изучить это явление подробнее. Что делать дальше? Выдающийся математик Анри Пуанкаре писал: «Наиболее интересными являются те факты, которые могут служить свою службу многократно, которые могут повторяться». Когда ученый выводит некоторые общие законы или закономерности, формулирует некие универсальные положения для определенного класса явлений, он должен изучить множество однотипных или похожих случаев. На этом этапе исследования происходит накопление эмпирических данных. Здесь мы уже имеем дело с методом исследования – наблюдением. Фиксация эмпирических фактов уже происходит не случайно, а целенаправленно. Физик наблюдает многократно падающие яблоки и другие тела. Астроном наблюдает множество различных звезд в телескоп, фиксируя различные особенности их свечения. Микробиолог наблюдает, как размножаются бактерии в чашке Петри. В некоторых областях науки наблюдение – единственный и главный эмпирический метод исследования. К примеру, в астрономии мы можем наблюдать только естественный ход событий (солнечную активность, движение планет, светимость звезд и галактик), никак в них не вмешиваясь.

Наглядная иллюстрация эволюции инструментов научного поиска в астрономии.

1. Фотографии звездного неба, по которым в 1930 американским астрономом Клайдом Томбо был открыт Плутон. Положение Плутона показано белой стрелкой. (Обсерватория Лоуэлла, 23 и 29 января 1930).

2. Изображение Плутона, полученное орбитальным телескопом «Хаббл» в 1994 году. На тот момент снимок являлся самой информативной и качественной фотографией карликовой планеты. Расстояние до нее от Земли 4,8 миллиарда километров.

3. Мозаика из высококачественных изображений Плутона, полученных космическим аппаратом «Новые горизонты» с расстояния в 450 тысяч километров 14 июля 2015 года.

В случае с падением яблок можно потрясти яблоню самому и вызвать «яблокопад». Воспроизведение изучаемого явления в контролируемых условиях называется экспериментом. Полный контроль над проведением эксперимента, учет возможных внешних факторов, оценка погрешностей, подробное описание методики проведения – обязательные требования к любому ученому-экспериментатору. Корректно поставленный научный эксперимент должен быть воспроизводимым в любой аналогичной лаборатории. Если другие исследователи не смогут повторить наш эксперимент, – это, скорее всего, говорит либо о наших ошибках и неучтенных факторах, либо о намеренной фальсификации (такое в мире науки, к сожалению, тоже случается).

Один из самых известных снимков, полученных телескопом «Хаббла» – «Столпы творения». Область звездообразования, находящаяся в туманности Орел на расстоянии 7000 световых лет

При любой возможности ученые стараются делать количественные замеры каких-либо параметров. В естественных науках с этим проблем нет – и физика, и химия, и во многих своих областях биология – количественные науки. В физике измерение вообще является основой любого эксперимента.

События, происходившие когда-то в далеком прошлом или происходящие непредсказуемым образом, равно как и события, невоспроизводимые в опыте, сильно затрудняют ученым работу. Многие вопросы, связанные с подобными явлениями, до сих пор остаются открытыми. Например, именно с этим связаны трудности в изучении феномена шаровых молний, хотя даже их устройство наука постепенно постигает.

Великолепная триада – наблюдение, эксперимент и измерение – это основа эмпирических методов познания.

Представляя образ ученого-экспериментатора, мы, конечно, сразу представляем и различные научные приборы. На заре развития науки единственными «приборами наблюдения» ученых были их органы чувств: глаза, уши, обоняние и осязание. Спустя многие века человечество ушло в своем познании окружающего мира столь далеко, что теперь с помощью одних глаз и ушей мало что узнаешь: требуется постоянное изобретение новых и совершенствование имеющихся научных приборов.

Суперкомпьютер – специализированная вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам и скорости вычислений большинство существующих в мире компьютеров. Суперкомпьютеры используются во всех сферах, где для решения задачи применяется численное моделирование; там, где требуется огромный объем сложных вычислений, обработка большого количества данных в реальном времени или решение задачи может быть найдено простым перебором множества значений множества исходных параметров. Области применения: криптография; процессы внутри атомного ядра; разработка ядерного оружия и энергетики; прогноз погоды; расшифровка ДНК и фолдинг белка; аэродинамические процессы для создания совершенных форм крыла, фюзеляжей самолетов, ракет.

Научная аппаратура применяется для расширения и уточнения сенсорного восприятия человека (телескопы, микроскопы), для расширения моторных операций с окружающими предметами (микроманипуляторы, дистилляторы или инкубаторы), усиливает интеллектуальные способности в задачах обработки данных (персональные компьютеры). Современные батискафы нужны, чтобы погружаться вглубь океанов и изучать подводную фауну, современные суперкомпьютеры – для сложнейших и длительных вычислений, огромные и дорогие аэродинамические трубы – для прикладных расчетов аэродинамических свойств летательных аппаратов. Масштабное и быстрое развитие компьютерной техники, начавшееся со второй половины XX века, породило особый метод исследования – модельный эксперимент. Компьютерное моделирование применяется во многих областях науки, обычно для очень сложных явлений: моделирование климатических явлений, моделирование работы центральной нервной системы, тренажеры в авиации, конструирование транспортных средств и пр.

Современная научная аппаратура очень сложна в производстве. Познание в некоторых областях науки ушло так далеко вперед, что для строительства новых лабораторий требуются финансовые вложения нескольких стран (ускорители частиц, нейтринные детекторы, детекторы гравитационных волн, сверхмощные телескопы и суперкомпьютеры, МКС и марсоходы). Экспериментальная наука сегодня – ужасно дорогая штука.

Галилей, делая свои великие открытия, пользовался оптическим телескопом собственного изготовления. До начала XX века альтернативы оптическим телескопам не было. Современные астрономы «разглядывают» космические бездны во всех известных диапазонах электромагнитного излучения: радиоволновом, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-. Мы научились изучать объекты, находящиеся от нас на расстояниях в миллионы и миллиарды световых лет. Мы открываем экзопланеты. Совсем скоро телескопы настолько повысят свою чувствительность, что мы сможем узнать состав атмосферы некоторых экзопланет. По-моему, это настоящие чудеса. Вы со мной согласны?

Сканирующий микроскоп позволяет разглядеть структуру вещества вплоть до отдельных атомов. Сверхчувствительный радиотелескоп, дополненный мощными компьютерами и сложным программным обеспечением, умеет вычленить из окружающего радиошума очень слабый радиосигнал, прибывший от далеких звезд или даже, возможно, от инопланетных цивилизаций. В специальной лаборатории по взятым образцам ДНК можно определить генетическое родство двух людей. Ни один эзотерик, мистик, астролог или экстрасенс ничего подобного сделать не сможет. Астрологи гордятся древностью своего учения, каждый раз подтверждая, что их учение за тысячелетия никак не изменилось. В науке же с развитием техники постоянно совершенствуются и средства измерения. Каждое новое поколение измерительных приборов продвигает нас все дальше и дальше в познании природы.

Чью сторону выбрать: адептов древних учений, отрицающих науку и считающих, что в их архаичных книгах написана непререкаемая истина, или же сомневающихся во всем ученых и инженеров, постоянно совершенствующих способы познания мира?

 

4. Механизмы науки. Обработка и интерпретация данных

После накопления большого объема эмпирических данных приходит пора их обрабатывать и систематизировать (упорядочивать). Здесь ученый старается обнаружить качественные или количественные корреляции (соответствия) между эмпирическими фактами. В современной науке накапливается такое большое количество данных, что на их обработку и перепроверку могут уходить годы. Например, за 15 лет работы один лишь орбитальный телескоп «Хаббл» получил 1 миллион 22 тысячи изображений различных небесных объектов (общий объем данных около 50 терабайт). Обработка данных на Большом адроном коллайдере заняла больше года прежде, чем было объявлено об открытии бозона Хиггса.

Не только обработка, но и сами эксперименты подчас могут длиться годами и даже десятилетиями. К примеру, одним из методов исследования в генетике, медицине и психологии является так называемый близнецовый метод. Его идея довольно проста: производится наблюдение за определенным физиологическим или психологическим признаком двух близнецов (желательно привлекать к таким исследованиям монозиготных близнецов, имеющих одинаковый генотип) с целью выявления относительной роли наследственности и среды в формировании данного признака. Этот метод очень продуктивен при изучении генетики поведения, инфекционных и мультифакториальных (связанных с действием многих генов) заболеваний. Так же данный метод позволяет оценить эффективность различных психологических методик и тренингов (например, для тренировки памяти). Сгодится близнецовый метод, конечно же, и для проверки эффективности астрологических прогнозов. Для серьезных исследований привлекается одновременно множество пар близнецов. Конечно же, подобные эксперименты могут занимать очень длительное время.

Близнецы-астронавты смотрят друг на друга. Скотт Келли справа, Марх Келли слева, но это не точно.

Не так давно НАСА провело беспрецедентный космический близнецовый эксперимент «NASA Twins Study». Астронавт Скотт Келли пробыл на борту МКС 340 дней, в то время как его брат-близнец и тоже астронавт Марк Келли находился на Земле. Данная научная программа предполагает изучение влияния условий долговременного пребывания в космосе на организм человека. С момента начала эксперимента прошло ровно два года, и только теперь появились первые результаты исследования.

На уровне обобщения, систематизации и интерпретации результатов уже начинается теоретическое осмысление фактов. В изученных явлениях и проведенных опытах пытаются увидеть некую общность, определенные закономерности. Да, яблоки падают только вниз. Так же падают и другие тела: камни, листья. Обобщая и интерпретируя факты, ученые используют различные логические методы, например индукцию и экстраполяцию. Индукция (рассуждение от частного к общему) позволяет вывести общее описание для некоторого класса явлений. Экстраполяция позволяет распространять выводы об изученных объектах на другие, родственные объекты.

Производя интерпретации (объяснения) результатов наблюдений и экспериментов, ученый должен быть осторожен. Уж очень хрупок лед, под которым простирается глубокое озеро выдумок и домыслов. Поспешные выводы чаще всего ведут к ошибкам и курьезным ситуациям. К примеру, медицинские опыты над животными несут много важной информации, но экстраполяция выводов с животных на человека далеко не всегда возможна. Например, фармакокинетика (распространение лекарства в крови и выведение его) человека отличается даже от фармакокинетики шимпанзе. Если какое-то химическое вещество проявляет нужную активность при лечении рака у крыс, из этого вовсе не следует успешность применения данного вещества для человека. Другой пример – сомнительность многих выводов в классической психологии, когда теоретические обобщения разными авторами делались на основании описанных наблюдательных случаев отдельных пациентов.

Опасности экстраполяций иллюстрирует яркий пример из истории физики, связанный с открытием явления сверхпроводимости. К началу XX века считалось, что электрическое сопротивление металлов должно линейно уменьшаться с уменьшением температуры. Опытная проверка этой зависимости была затруднена техническими сложностями охлаждения веществ до сверхнизких температур, и физики просто экстраполировали известные знания, считая, что при охлаждении металлов до абсолютного нуля температур сопротивление тоже будет плавно уменьшаться до нуля (см. рис. ниже).

В 1908 году голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес сумел получить жидкий гелий и довести его до температуры 1 К. С помощью него он изучил электрические свойства металлов при низких температурах. В 1911 году он неожиданно обнаружил, что при температуре около 4 К сопротивление ртути резко спадает до нуля. Так было открыто явление сверхпроводимости. То есть теоретическая экстраполяция оказалась неверной. Впоследствии было открыто множество других сверхпроводящих веществ, в том числе проявляющих эти свойства при достаточно высоких температурах (60 К, 78 К и даже 166 К), что дает возможность использовать сверхпроводники в различных сферах человеческой деятельности.

1. Зависимость сопротивления ртути Я от температуры TV теоретическая ожидаемая зависимость

2. Магнит левитирует над высокотемпературным сверхпроводником, помещенным в жидкий азот. Благодаря так называемому эффекту Мейспера физики научились осуществлять левитацию объектов

3. Зависимость сопротивления ртути R от температуры Т, фактическая зависимость.

Обработав весь массив накопленной информации, мы получим некоторое эмпирическое обобщение или эмпирический закон. Здесь мы можем не углубляться во внутреннюю сущность явления, но «в результате многочисленных наблюдений и экспериментов» знаем, что оно устроено именно так. Примеры эмпирических законов: законы Кеплера о движении планет, закон Ома для участка электрической цепи, законы Менделя в генетике и классический закон сохранения энергии.

Французская академия наук с 1775 года перестала принимать к публикации работы о вечных двигателях. В чем, казалось бы, причина, ведь на тот момент не было никаких глубоких теоретических исследований, доказывающих принципиальную невозможность их построения? Все дело в том, что накопился обширный и разносторонний отрицательный опыт. И научное сообщество Франции решило, что тратить свое время на подобные вещи и подобных «изобретателей» не нужно. Сейчас мы можем показать и на фундаментальном уровне, почему вечный двигатель невозможен (статистическая физика и понимание феномена энтропии не дадут соврать). Но тогда было достаточно и эмпирических обобщений. По той же самой причине научное сообщество весьма скептически относится и к заявлениям об экстрасенсорных способностях. «Наизучались уже, хватит», – говорят ученые. Факты, предъявляемые самоназванными экстрасенсами, должны быть поистине нокаутирующими, чтобы наука начала с ними работать.

Правильная интерпретация эмпирических данных здесь играет первостепенную роль: все ли факторы, повлиявшие на проведение эксперимента, учтены; насколько верно оценена погрешность измерений; является ли корреляция между данными действительным следствием причинно-следственной связи между явлениями. Процесс обработки полученных данных, выявление ошибок и неточностей, определение погрешностей могут занимать достаточно большое время. Выдающийся советский физик Петр Капица вспоминал о своем опыте работы с Эрнестом Резерфордом, автором планетарной модели атома:

«Резерфорд хорошо знал, какая опасность таится в необъективности интерпретации экспериментальных данных, имеющих статистический характер, когда ученому хочется получить желаемый результат. Обработку статистических данных он проводил очень осторожно; интересен метод, который он применял. Счет световых вспышек проводили обычно студенты, которые не знали, в чем заключается опыт. Кривые по полученным точкам проводили люди, которые не знали, что должно было получиться. Насколько мне помнится, Резерфорд и его ученики не сделали ни одного ошибочного открытия, в то время как их было немало в других лабораториях».

Становится понятно, почему физику называют точной наукой.

 

5. Механизмы науки. От гипотезы к теории

В науках, называемых эмпирическими или описательными, например в геологии, эмпирические обобщения завершают исследование. В теоретических и экспериментальных науках это только начало. Дальше следует выдвижение гипотезы. Научная гипотеза – это некоторое предположение, объясняющее причины явления или совокупности явлений.

«Эмпирическое обобщение опирается на факты, индуктивным путем собранные, не выходя за их пределы и не заботясь о согласии или несогласии полученного вывода с другими существующими представлениями о природе… При гипотезе принимается во внимание какой-нибудь один или несколько важных признаков явления и на основании только их строится представление о явлении, без внимания к другим его сторонам. Научная гипотеза всегда выходит за пределы фактов, послуживших основой для ее построения».

В. И. Вернадский.

При выдвижении научной гипотезы одних накопленных опытных данных уже недостаточно. Яблоки и камни падают на землю. Но не все тела ведут себя так же. Например, Луна на Землю не падает. Гений Ньютона заключался в том, что он увидел общее за, казалось бы, разнородными явлениями: падением тел на землю и вращением Луны вокруг Земли. Выдвижение гипотез в науке – это качественный скачок вперед. Это момент чистого творчества.

Выдвинув гипотезу, ученый возвращается на эмпирический уровень для ее проверки. Лучшим доказательством правильности гипотезы будет подтверждение следствий из нее, о которых не было известно до ее выдвижения. Причем крайне желательно проводить новые опыты так, чтобы в первую очередь выяснить границы применимости гипотезы или даже опровергнуть ее в каких-то случаях. Желающий найти подтверждение своим доводам всегда их найдет. Для ученого же важна истина. Проверочные опыты для гипотезы – это как закалка для огнестрельного оружия на заводе-изготовителе. Нужны экстремальные условия, в которых, вероятно, техника никогда применяться не будет: огонь, вода, мороз, пыль. Потому что оружие не должно подвести в самый ответственный момент. Научная гипотеза точно так же должна быть надежной. И должна испытываться на прочность. Жаль, что многие исследователи паранормальных явлений, нетрадиционных методов лечения, астрологии, свидетели НЛО крайне несерьезно относятся к любым заявлениям о паранаучных и псевдонаучных феноменах. Никаких испытаний на прочность ими не проводится, заявления о сверхъестественном сразу же принимаются на веру.

Часто при выдвижении гипотез мы не имеем возможности сразу проверить наши предположения, допустим, если уровень развития техники на текущий момент не позволяет произвести точное наблюдение или эксперимент. Также гипотезы могут выдвигаться для объяснения событий, происходящих на протяжении длительного времени, в том числе произошедших в далеком прошлом, например, это могут быть проблемы, связанные с возникновением жизни на Земле. Прямая опытная проверка здесь вообще невозможна. Обычно эти трудности обходят, выдвигая перекрестные гипотезы из различных областей науки в поисках взаимного согласия. Возраст Земли, оцениваемый в четыре с половиной миллиарда лет (плюс-минус один процент погрешности), подтверждается астрономическими вычислениями содержания гелия в недрах Солнца, геологическими измерениями тектоники плит и биологическими наблюдениями за ростом коралловых отложений.

В отсутствие эмпирической проверки для объяснения какого-то явления или события могут выдвигаться самые разнообразные гипотезы. В этом случае в рассуждениях часто пользуются методологическим принципом, называемым «бритвой Оккама» или «принципом научной бережливости». Профессор логики Уильям Гамильтон в своих трудах в 1852 году впервые назвал бритвой Оккама известную латинскую фразу «Entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem» («Не следует множить сущности без необходимости»). Сам Уильям Оккам, английский монах-францисканец (ок. 1285–1349), писал, «что может быть сделано на основе меньшего числа [предположений], не следует делать, исходя из большего». Суть данного принципа заключается в следующем: если некое явление или событие может быть описано несколькими способами, то из всех возможных объяснений лучше выбрать самое простое, то есть привлекающее наименьшее количество сущностей/факторов. Поясним на примерах из истории науки.

В 1964 году в созвездии Лебедя был открыт сильный источник рентгеновского излучения, названный Лебедь Х-1 (Cygnus X-1). В этой точке на расстоянии примерно в 6070 световых лет находится звезда-сверхгигант HDE 226868, но рентгеновское излучение исходит из точки, находящейся рядом с этой звездой. Видимого источника излучения не наблюдалось. Для объяснения этого явления были выдвинуты две гипотезы. Согласно первой, вокруг сверхгиганта вращается маленькое по размеру, но массивное тело (масса порядка 10 масс Солнца). Звездный ветер (различные частицы) сверхгиганта притягивается малым объектом и собирается во вращающийся диск вокруг него (астрономы называют такие диски аккреционными дисками). Внутренние области диска разогреваются до миллионов градусов и генерируют рентгеновское излучение.

Другая гипотеза требовала наличия вокруг сверхгиганта уже двух невидимых объектов: блеклую обычную звезду и вращающуюся нейтронную звезду (пульсар). Эти три тела, расположенные определенным образом, также могли быть источниками зарегистрированного излучения. Удаленность Лебедя Х-1 не позволяла сделать наблюдательную проверку. Хотя обе соперничающие гипотезы приводят нас к одному результату, бритва Оккама делает более привлекательной первую гипотезу, именно из-за ее простоты. В итоге Лебедь Х-1 стал первым зарегистрированным рентгеновским источником – кандидатом в черные дыры и на сегодняшний день является одним из самых хорошо изученных подобных объектов.

В 1974 году Лебедь Х-1 стал предметом шутливого спора двух известнейших физиков-теоретиков – Стивена Хокинга и Кипа Торна. Хокинг ставил на то, что Лебедь Х-1 не является черной дырой и признал свое поражение в 1990 году, после появления новых наблюдательных данных об этой звездной системе. Кип Торн признал наличие черной дыры лишь в 2011 году, после того, как в трех опубликованных статьях завершилось описание Лебедя Х-1.

Другой пример, снова из астрономии, связан с изучением звезды KIC 8462852, находящейся тоже в созвездии Лебедь, на расстоянии 1480 световых лет от Земли. Звезда пока не получила официального названия, но вполне возможно, его получит. Сейчас ее неофициально называют «Звезда Табби» по имени Табеты Бояджян, автора статьи, впервые описавшей ее. В сентябре 2015 года астрономы опубликовали результаты исследований изменений светимости KIC 8462852. Оказалось, что эта звезда за разные периоды времени меняет свою светимость необычным образом, с падением яркости на 22 %. Ранее подобных объектов не наблюдалось. Для объяснения этого эффекта привлекалось множество гипотез: неисправности орбитального телескопа «Кеплер», наблюдавшего звезду, помехи при передаче информации; кометные потоки, периодически заслоняющие KIC 8462852 от нас. На текущий момент все имеющиеся стандартные гипотезы не являются исчерпывающими, так как не могут полностью объяснить все особенности наблюдательных данных. В итоге некоторые из авторов исследования предположили еще один сценарий, нестандартный. По их мнению, аномальное изменение светимости звезды может быть связано со строительством на орбите звезды громадного искусственного объекта. О существовании подобных гипотетических астроинженерных конструкций, создаваемых высокоразвитой цивилизацией, впервые заговорил физик Фримен Дайсон еще в 1960-х годах. Поиск гипотетических «сфер Дайсона» является одной из самых известных идей по поиску высокоразвитых внеземных цивилизаций. Заявления астрономов инициировали более серьезное изучение данной проблемы. Планируется наблюдение звезды с помощью других телескопов, в разных диапазонах принимаемого излучения. По самым последним данным (на 19 мая 2017 года) звезда «Табби» снова начала тускнеть.

Как заметил Джейсон Райт, астроном Университета штата Пенсильвания, «инопланетяне всегда должны быть самой последней гипотезой, которую стоит рассматривать, но это выглядит как то, что вы ожидаете от внеземной цивилизации». Ученые ждут новых наблюдательных данных. Журналисты, как обычно, ничего не ждут и тиражируют заголовки в стиле «Физики: Звезда KIC 8462852 является источником энергии для инопланетян». Ученым нужно быть не только аккуратными в своих гипотезах, но и осторожными в пресс-релизах.

Принцип Оккама не отрицает возможные сложные объяснения явлений. Он скорее предписывает исследователю в своей работе рассматривать гипотезы по порядку, от самых простых и вероятных до самых сложных и невероятных. Бритва Оккама хорошо работает применительно к теориям заговора. Не отрицая саму возможность различных конспирологических версий, с помощью этого принципа можно указать на их сложность, предложив в качестве альтернативы более простые объяснения. Можно, например, заметить, что, утверждение «спецслужбы США подготовили теракты 11 сентября в Нью-Йорке, совершили их так, как будто это были арабские террористы, и скрыли все это ото всех» является более сложной гипотезой, чем «теракты 11 сентября в Нью-Йорке подготовила террористическая организация».

Подтвержденная гипотеза приобретает статус закона природы. В случае «ньютоновских» яблок наша гипотеза окончательно формулируется в виде закона всемирного тяготения: «Между любой парой тел во Вселенной действуют силы взаимного притяжения, пропорциональные произведению масс этих тел и обратно пропорциональные квадрату расстояния между ними». В современном виде этот закон записывается так:

F = G (m 1 × m 2 ) / r 2

Здесь m1 и m2 – массы обоих тел, r – расстояние между их центрами, G – некая постоянная величина, коэффициент пропорциональности. Ньютон не знал величину гравитационной постоянной G в своем законе, он лишь постулировал зависимость силы от масс тел и расстояния между ними. Константу G удалось оценить только через сто лет, в основном трудами Генри Кавендиша. Но закон тяготения обладал научной строгостью – из него можно было вывести законы движения планет и делать проверяемые астрономические предсказания.

С помощью законов Ньютона английский астроном Эдмонд Галлей совершил переворот в представлениях о кометах, считавшихся до этого случайными странниками, пролетающими сквозь Солнечную систему, и показал, что одна из таких комет наблюдается на небосводе каждые 75–76 лет. Предсказание Галлея сбылось в 1758 году, когда комета снова вернулась (она была названа впоследствии кометой Галлея), что стало первым триумфальным подтверждением справедливости теории тяготения Ньютона. И уже во всю свою мощь физическая теория Ньютона раскрылась при открытии Нептуна – первой в истории планеты, открытой не путем наблюдений, а благодаря точным математическим расчетам. Согласно ставшей крылатой фразе французского физика Франсуа Араго, Нептун стал «планетой, открытой на кончике пера».

Совокупность нескольких законов, относящихся к одной области явлений, а также весь накопленный массив эмпирической информации, рабочие гипотезы, методы и принципы, дополняемые соответствующей терминологией, образуют научную теорию. Это условно конечная точка развития. Научная теория оказывается очень большим и крепким зданием. Но и она постоянно дополняется, развивается. Появляются новые результаты более точных наблюдений и экспериментов, выявляются погрешности в старых работах, развивается математический аппарат научных теорий (без математики в науке никуда). Научные теории развиваются и углубляются. Эволюционная биология сто лет назад и сегодня – драматически различны. Психология сто лет назад и современные когнитивные науки – также принципиально различаются. Наука не стоит на месте. Наука идет вперед.

Человек, не вовлеченный в этот процесс, может путать понятия «гипотеза», «закон» и «теория». А между ними, как мы видим, есть существенная разница. Решающий эксперимент может опровергнуть выдвинутую гипотезу. Новое изученное явление может ограничить область применимости безукоризненно работавшего ранее закона. Опровергнуть теорию значительно сложнее. Часто в СМИ появляются очередные разоблачители «теорий Эйнштейна», «теорий Дарвина», «теорий Хокинга» и прочее. Многим подобным деятелям, видимо, недоступно для понимания, что все эти теории, хотя и появились благодаря работе выдающихся ученых, но держатся отнюдь не на их непререкаемом авторитете.

«Эволюция – это всего лишь теория», – вещает с амвона священник. Нет, эволюция как явление – это твердо установленный факт. А если вам хочется покритиковать именно «теорию эволюции», в своей современной форме именуемую «синтетической теорией эволюции», – то вас постигнут определенные сложности. Потому что научная теория – это не догадка, не допущение, не предписание одного авторитетного человека, данное другим людям для заучивания, не истина, явившаяся кому-то во сне. Современная научная теория – это громадный комплекс теоретических и эмпирических знаний и методов, накопленных задач и гипотез. Теория в науке – это результат коллективного труда тысяч, десятков тысяч человек, творение, имеющее длительную историю развития. Прежде чем начинать с чем-либо спорить, желательно сначала ознакомиться с оспариваемым объектом. Сотни революционеров каждый день стремятся нанести сокрушительный удар по «закостенелым научным догмам». И каждый раз их постигает неудача. Опровергнуть научную теорию – совсем не тривиальная задача.

 

6. Механизмы науки. Признаки хорошей научной теории

И вот мы, наконец, создали новую научную теорию. При каком условии нам удастся сместить с пьедестала устаревшие знания, отжившие свой век теории или вывести науку «из тупика»? Чем отличается хорошая научная теория?

Объяснительный потенциал. Хорошая научная теория должна объяснять большее число имеющихся фактов и делать это более точно, чем альтернативные теории. Все произошедшие научные революции до настоящего времени были вызваны поисками ответов на ключевые, необъяснимые в рамках господствовавших представлений явления и противоречивые результаты экспериментов. Развитие новой теории начинается с попытки объяснить и понять подобные необъяснимые явления. Например, общая теория относительности Эйнштейна объясняет явление гравитации точнее и лучше, чем закон тяготения Ньютона, а синтетическая теория эволюции имеет больший объяснительный потенциал, чем классический дарвинизм или предшествующие ему концепции.

Предсказательная сила. Любая научная теория должна не только объяснять известные факты, но и предсказывать новые результаты, например, результаты экспериментов, которые можно провести сейчас или, если технические средства не позволяют, в будущем. Чем точнее подтверждается предсказание, тем выше доверие к теории. Например, Альберт Эйнштейн (который, как считают многие сторонники альтернативной физики, был абсолютно не прав) в 1916 году, в своей работе по общей теории относительности, предсказал существование гравитационных волн. И вот, спустя 100 лет, оно подтвердилось: международная коллаборация ученых LIGO Scientific Collaboration заявила об экспериментальном открытии гравитационных волн.

Согласуемость с научными знаниями в смежных (пересекающихся) областях. Многие факты опираются на данные из разных областей науки. Опровержение отдельно взятого факта может повлечь за собой конфликт с другими науками. Если, к примеру, ортодоксальный креационист отвергает датировку костей динозавра сотней миллионов лет, то он будет вынужден отречься не только от идей «коварного Дарвина», но и от геологии с физикой, методами которых данные кости были датированы. Хорошая теория вынуждена считаться с соседними теориями по крайней мере до тех пор, пока никто не доказал их ошибочность.

Практическая значимость. В конечном счете, чаще всего научная теория дает и практический выход, общественную пользу. Благодаря успехам биологии развивается медицина, благодаря успехам физики – техника, благодаря успехам химии – развивается практически все. Можно смеяться над «физиками-шизиками», ловящими свой бозон Хиггса, и сетовать на бесполезность с точки зрения материальной выгоды изучения кварков, глюонов и прочих экзотических фундаментальных частиц. Да, никакой практической пользы от этой ловли пока нет. Но вспомним, что 200 лет назад точно такие же отзывы сыпались и в адрес только что открытого электричества.

Любую паранаучную теорию можно прогнать по этому списку. Возьмем астрологию или экстрасенсорику. Как у них дела обстоят с предсказательной силой? Может ли хотя бы один астролог или экстрасенс предсказать урожайность озимых, или инкубационный период инфекционной болезни, или новую частицу в физике? Нет. Хорошо ли согласуются паранаучные сенсации с имеющимися достоверными данными из разных наук? Плохо. А какие технические изобретения позволяют сделать альтернативные физические теории? Пока никаких.

По мере развития научных теорий, предметом их изучения становятся все более сложные сущности, все менее наглядные и понятные нам явления. Часто основополагающие утверждения теории не так-то и легко проверить либо это сделать вообще напрямую невозможно. Почему же тогда мы считаем данную теорию справедливой? Потому что теория успешно объясняет имеющиеся эмпирические данные, делает успешные и точные предсказания, ну и часто (хотя и не всегда) успешно применяется на практике.

Сейчас ни один здравомыслящий человек не сомневается в том, что атомы существуют и что из них состоит все окружающее нас вещество (да, из-за издержек образования есть люди, которые о существовании атомов могут не знать, но отрицать, узнав этот факт, – крайне неразумно). Развиваться атомная теория вещества начала еще во времена Ньютона, но изображения атомов удалось получить впервые только после изобретения сканирующего микроскопа в первой половине XX века. В чем же была сила атомной теории, почему за нее так ухватились? Дело в том, что, даже не имея возможности наблюдать и «щупать» отдельные атомы, ученые извлекали много пользы из этой теории как для объяснения различных физических явлений, так впоследствии и для развития техники. Вот они, те самые объяснительный потенциал и практическая значимость.

К критериям научности также можно отнести следующие характерные особенности: верифицируемость (принцип верификации), фальсифицируемость (принцип фальсификации), внеморальность и проблемность.

Верифицируемость – это возможность эмпирической проверки. Соответственно, принцип верификации гласит: «Любое научное знание (или претендующее на этот статус) проверяемо на опыте либо сводимо к проверяемому на опыте». Любое утверждение, которым может заниматься наука, в конечном счете должно допускать опытную проверку. Воображение ученого может заглянуть в самые заоблачные дали, и гипотезы им могут выдвигаться самые невероятные. Но непроверяемая гипотеза так и остается гипотезой, несмотря ни на собственную красоту, ни на авторитет ученого, ни на глубокую веру в ее правильность, ни на потребность в решении самых насущных проблем. «Существует теория, что вся наша Вселенная покоится внутри атома, и внутри каждого атома нашего тела – бессчетное количество подобных вселенных». Красиво, черт побери. Только никакой проверке не поддается. Просто красивая мысль, идем дальше.

Казалось бы, что еще нужно, чтобы надежно отделить науку от всякой чепухи. Можно проверить – значит, научно. Нельзя проверить – значит, ненаучно. Проблема здесь кроется в том, что множество ненаучных концепций, претендующих на статус объективного описания окружающего мира, при поверхностном изучении верифицируемы, но не способны к продуктивному описанию мира и собственному саморазвитию.

Здесь начинает играть другая особенность научного знания – фальсифицируемость и соответствующий ей принцип фальсификации. Он гласит: «Теория является научной в том случае, если существует методологическая возможность ее опровержения путем постановки того или иного эксперимента, даже если такой эксперимент еще не был поставлен». То есть для научной концепции должна, хотя бы гипотетически, существовать возможность ее опровержения (фальсифицируемости). Теория, неопровержимая в принципе, не может быть научной.

Поясним сказанное на примере. Допустим, я сообщю вам, что в моем доме на чердаке живет домовой. Данное утверждение может быть с легкостью проверено. Вы забираетесь на чердак и никого не находите. Вы считаете, что разоблачили обманщика, но я тут же дополняю свое утверждение новой информацией: домовой по своему желанию может становиться невидимым (например, если ему не нравится человек, забравшийся на чердак). Теперь данная концепция становится в принципе неопровержимой, но все так же верифицируемой. Вы, как и прежде, можете проверить наличие домового на чердаке, но никаким экспериментом вы не сможете доказать его отсутствие – результат любого эксперимента может трактоваться в мою пользу. Данный шутливый пример можно соотнести с большинством заявлений о паранормальных явлениях, экстрасенсорике, а также с некоторыми заявлениями различных гуманитарных дисциплин (например, некоторыми следствиями из теории психоанализа Фрейда). Именно критерий фальсификации позволяет отделить науку от различных религиозных, оккультных или идеологических идей.

Если адвокат обвиняемого в убийстве будет просить о снисхождении ввиду того, что обвиняемым в момент убийства овладел демон и он не контролировал свои действия, то суд вряд ли примет эту информацию к сведению. Но вот религиозный деятель заявляет, что разрушительное цунами в Юго-Восточной Азии – это кара за грехи людские. И многим людям эта мысль уже не кажется абсурдной, хотя оба эти заявления одинаково неопровержимы, значит, ненаучны.

Практически любая теория заговора является нефальсифицируемой, потому что даже сами конспирологи не ответят на вопрос: «Какой аргумент доказал бы вам, что данный заговор не существует?» Любые контраргументы оцениваются одинаково: «Все устроено так, чтобы мы думали, что заговора нет».

Изолированный от любых внешних источников энергии вечный двигатель нарушил бы закон сохранения энергии. Следовательно, закон сохранения энергии фальсифицируем, осталось только этот двигатель создать. Любое свидетельство о существовании людей в палеозойскую эру (длилась с 540 до 250 миллионов лет назад) опровергнет теорию антропогенеза. Все дружно ищем Атлантиду или Гиперборею. Утверждение «Чума – это инфекционная болезнь, вызываемая бактерией Yersinia pestis (чумная палочка)» проверяемо и фальсифицируемо. Мы можем выделить у пациента бактерии и изучить их под микроскопом. А если бы бактерии не обнаруживались, то инфекционная природа заболевания была бы опровергнута. А утверждение «Чума – это наказание Господнее за неправедный образ жизни» сложно верифицировать, а опровергнуть вообще нельзя. Утверждение «Американцы были на Луне» научно доказано, а «Американцы не были на Луне» – ложно. Но оба этих заявления проверяемы и опровергаемы. Осталось построить космический корабль и слетать на Луну к местам посадки «Аполлонов». Утверждение «Существуют призраки, не регистрируемые научными приборами» или «Шизофрения – это одержимость бестелесными демонами, которых нужно изгонять» – не фальсифицируемы в принципе.

«НЛО – психофизическое явление, которое воздействует, как правило, бесконтактно. С его помощью жертвам, очевидцам, внедряются информация, дезинформация, блокируется память».

Владимир Ажажа, НЛО. Аргументы уфологии.

Если мы соглашаемся с идеей о том, что любая научная теория – это обобщение и осмысление наблюдательного опыта (эмпирических фактов), то каким образом мы можем развивать нашу теорию в случае ее неопровержимости? Ведь мы не сможем выявить в ней ни одного слабого места, от любых наших критических замечаний теория будет уворачиваться.

У астронома Карла Сагана в гараже жил невидимый дракон, не оставлявший следов, у философа Бертрана Рассела в космосе летал чайник размера столь малого, что его невозможно увидеть ни в один телескоп. Адепты культа Ктулху считают Солнце астральной проекцией Великого Ктулху. Последователи саентологической церкви верят, что их лидер Рон Хаббард после своей смерти покинул свое физическое тело и находится в соседней галактике. Я же считаю, что на чердаке у меня живет домовой, а окружающий мир – всего лишь сон спящего древнего бога. Список подобных заявлений можно продолжать, а вот науку на них не построишь.

Итак, научные утверждения верифицируемы и фальсифицируемы. Другими особенностями науки являются ее внеморальность и проблемность. Наука внеморальна в том смысле, что сами научные открытия нейтральны в этическом и моральном плане. Мы можем с точки зрения морали оценивать деятельность ученых, допустимость тех или иных экспериментов (например, над животными или людьми), ученые должны нести ответственность за возможные последствия своих открытий. Но все это не имеет никакого отношения к добытым научным истинам, насколько сильно они бы ни касались этических проблем и моральных устоев.

Если, к примеру, ученые заявляют, что «сексуальная ориентация, по всей вероятности, определяется не каким-либо единственным фактором, а комбинацией генетических, гормональных и средовых влияний», то при условии доказанности данного утверждения оно становится просто биологическим фактом. Религиозный активист может возражать, утверждая, что нетрадиционные сексуальные ориентации – это исключительно результат рекламы в СМИ или одержимости нечистой силой. Мнения не влияют на достоверность фактов. Спорить с научно добытыми фактами можно только другими фактами, также добытыми с помощью научных методов.

Если ученый, автор известной научной теории, вдруг начинает высказывать какие-нибудь расистские или сексистские лозунги, ввязывается в политические акции, критикует государственную власть или, наоборот, ее открыто поддерживает, или становится приверженцем фашизма, совершает противоправные действия и прочее, то сама научная теория, развитая им, никак от этого не становится хуже.

Чарлз Дарвин, по версии некоторых псевдоисториков, в старости вроде бы отказался от своих идей. Дело тут даже не в том, что Дарвин ни от чего не отказывался, а в том, что это, будь оно правдой, никак не умалило бы значимости сформулированной им теории естественного отбора. К слову, второй основоположник дарвинизма, Альфред Уоллес, помимо научных исследований начал увлекаться изучением спиритизма и френологии (псевдонаучной концепции о связи психики и строения поверхности черепа), чем сильно подорвал свой научный авторитет. Тем не менее в истории науки Уоллес так и остался совместно с Дарвином сооснователем современной эволюционной биологии. Алан Тьюринг, английский математик, существенно развивший науку информатику, подвергся репрессиям за свою нетрадиционную сексуальную ориентацию. Должны ли гомофобы отказаться посещать уроки информатики в школе и вузе и перестать пользоваться Интернетом?

Известные ученые и выдающиеся популяризаторы науки биолог Ричард Докинз и физик Стивен Вайнберг – убежденные атеисты. Должен ли в связи с этим воцерковленный человек отринуть физику и биологию как науки кощунственные и богопротивные? Немецкий физик Йоханнесс Штарк внес существенный вклад в развитие атомной теории, за что даже получил Нобелевскую премию в 1919 году, но в 1930-е годы сделался пламенным нацистом. Означает ли это, что атомы, изучаемые Штарком, тоже разделяли расовую теорию нацистов? Мы, конечно, не знаем наверняка, наука ведь во всем сомневается. Но я все же думаю, что атомы аполитичны. Как и молекулы ДНК. Как и биологические клетки. Как и двоичный код в информатике. Мы можем лишь изучать их. Либо не изучать. С соответствующими последствиями.

Мне нравятся фундаментальные науки. Они меньше всего подвержены идеологизации и влиянию финансовых групп. Хотя история знает и подобные примеры. Но какие бы сложности ни переживала наука в конкретный исторический период, в конце концов, все возвращается на свои места, потому что не бывает «арийской физики», «православной биологии», «исламской нейрофизиологии», «ведической химии» и чего бы то там ни было еще. Естественные науки – область объективного знания.

Есть и обратная сторона медали. Означает ли внеморальность науки полный иммунитет ученых от этических предубеждений общества? Нет, не означает. Ученый, как гражданин, живет в том же правовом поле, что и остальное общество. Возможные негативные последствия тех или иных открытий и изобретений должны прогнозироваться и разъясняться гражданам. Вправе ли ученый, ухватившись за достоверные факты и железобетонные научные теории, цинично топтать ногами моральные устои людей неграмотных, неподготовленных, даже темных, высмеивать их предрассудки и недалекость? Или же человек, в разы более умный, должен проявлять соответствующий своему уму такт в общении с обычной публикой? Мое личное мнение заключается в том, что работа просветителя – это кропотливая работа по «подтягиванию» вверх общекультурного уровня общества. Это долгая и трудная работа по разъяснению и объяснению сложных вещей, формированию у граждан более широкого кругозора и более глубокого мировоззрения. И эта работа плохо соотносится с насмешками и сарказмом в адрес «бестолковых» людей.

Проблемность – важнейшая особенность науки. Наука всегда проблемна. В науке «известно, что неизвестно». В любой научной области имеется круг нерешенных проблем, начиная от самых фундаментальных и значимых и заканчивая локальными второстепенными задачами. Можно заглянуть в Википедии на страницу «Нерешенные проблемы науки» и посмотреть обширный перечень актуальных задач в самых разных областях науки. Любой начинающий ученый всегда знакомится с текущими нерешенными задачами и вопросами, накопившимися в его области. Есть множество мелких проблем, есть и фундаментальные проблемы, разрешение которых, возможно, приведет к серьезной перестройке некоторых научных теорий. В науке всегда есть чем заняться.

Выдающийся физик Пьер Лаплас (1749–1827) в конце XVIII века писал: «То, что мы знаем, так ничтожно по сравнению с тем, что мы не знаем». Разрешение очередной научной проблемы ставит перед исследователями новые проблемы. В плане уточнения имеющихся знаний наука будет бесконечно двигаться вперед. Наличие нерешенных проблем в науке не говорит о том, что наука неэффективна. Как раз наоборот, несмотря на кажущийся пессимизм (невозможность построения окончательной теории всего сущего), любая современная научная дисциплина находится в состоянии постоянного развития, накопления и осмысления информации. Наука прекрасно знает об ограниченной чувствительности измерительных приборов, об ограниченности методов, о возможной ошибочности выдвигаемых гипотез и интерпретаций, о зыбкости новых экспериментальных данных и необходимости их перепроверки. Кого, как не ученых, в голливудских фильмах постоянно выставляют скептиками и занудами, постоянно подвергающими все сомнению.

С другой стороны, представьте, что вы пришли на семинар по раскрытию сверхспособностей сознания и работе с чакрами; слушаете известного гуру духовных практик. И ваш гуру (цена билета на мероприятие, кстати, может быть внушительной) жалуется вам, что уже десять лет он занимается саморазвитием и никак не может достичь очередной ступени просветления, работает с чакрами, но из семи у него активированы только четыре. Или известный йог и специалист по оздоровлению организма будет сетовать на то, что у него все же не хватает усердия и способностей, чтобы полностью отказаться от вещественной пищи и перейти к праноедению. Ни с чем подобным вы, увы, не столкнетесь. Не скажет вам автор тренинга «Как заработать миллион за полчаса» о своих проблемах и текущих неуспехах, не прочитаете вы в книге известного уфолога о текущих неразрешимых проблемах в его деятельности. Псевдонаука сияет успешностью и позитивом. Псевдонаука постигла все тайны мироздания. Сладкие голоса сирен зовут вас в омут: «Откажитесь от остатков рационального мышления и станьте, наконец, счастливыми и успешными. И запомните: все в этой жизни зависит от вас…» Нет, мы на эти уловки не попадемся.

Нельзя не отметить и повсеместное проникновение в науку математики: логические методы исследования, численные расчеты и моделирование, обширное применение математической статистики. Конечно, различные языки шифрования записей существовали с древних времен. Но активное использование математики в науку вошло лишь во времена Галилея и Ньютона. В древности и сама математика была не настолько развита, чтобы успешно ею пользоваться. Да и цель у современного ученого не скрыть смысл своих записей от ненужных глаз, а максимально компактно и последовательно упорядочить большой объем информации.

Существует ядро науки – проверенные временем теории, факты, результаты экспериментов. Все они вместе формируют некую научную парадигму, научную картину мира. Дальше лежат гипотезы, новые, непроверенные теории, перспективные эксперименты и прочее. Здесь двигаться нужно очень осторожно, ибо вероятность ошибиться на переднем крае науки очень высока. Где-то здесь и пролегает линия фронта между нашим знанием и нашим незнанием об окружающем мире. Здесь стоит «китайская стена» из нерешенных проблем современной науки. Поварившись пару лет в какой-нибудь науке даже на уровне чтения научно-популярных обзоров, вы будете иметь представление, где на данный момент остановилась та или иная наука. Какие проблемы для ученых словно кость в горле, какие ожидаются прорывы. Освоившись немного, вы начнете понимать, что из «научных новостей» будет являться настоящей сенсацией, а что, скорее всего, окажется чепухой. Что в науке возможно на текущий день, а что скорее из области фантастики. Долететь роботом до Марса, зачерпнуть там горсть марсианского грунта и вернуться на Землю – это очень сложно и действительно будет событием. Но это реально. А вот изобрести машину времени из деталей, купленных на городском рынке, – наверняка окажется чепухой.

Я полагаю, что лучшая прививка от псевдонаук – это постоянное самообразование, повышение эрудиции и понимание основ научного метода: тут ведь важны не только накопленные знания, но и то, каким образом эти знания получены. Именно методология научного познания – главное, что должен, хотя бы на элементарном уровне, уяснить любой человек, знакомящийся с научными теориями в школе или институте. Любой школьник может заучить формулировку закона Ома или основные постулаты теории естественного отбора. Но если мы не объясним ему, каким образом были получены эти законы, и почему наука так за них держится, – многим будет казаться, что все эти законы лишь разновидность религиозных догматов, в которые «мы просто должны верить».

«Иисус Христос родился около двух тысяч лет назад. Не нужно в этом сомневаться, просто верьте. Это истина», – говорит священнослужитель.

«Наш духовный лидер может левитировать. Что, какие еще эксперименты? Выйдите из зала, молодой человек!» – вразумляет аудиторию гастролирующий гуру восточных практик.

«Закон всемирного тяготения гласит, что любые два тела… – начинает свою проповедь школьный учитель физики. – Почему так? Потому что это доказал Ньютон. Рассказать подробнее, как он до этого дошел? О, боюсь, у нас не хватит времени на уроке, чтобы вдаваться во всякие тонкости».

Карл Саган – известный популяризатор науки, человек, очень сильно любивший науку и восхищавшийся ее красотой, писал:

«Если ученые станут популяризовать лишь научные открытия и достижения, пусть самые увлекательные, не раскрывая при этом критический метод, то как обычный человек отличит науку от лженауки? И та и другая будут выступать в качестве окончательной истины».

Подведем итоги главы. Вот такая упрощенная схема научного исследования у нас вырисовалась:

Эмпирический факт – наблюдение – эксперимент – систематизация и интерпретации – эмпирическое обобщение – гипотезы – проверочные эксперименты – научный закон – научная теория – новые исследования?…

Нил Деграс Тайсон, известный популяризатор науки, в одном из своих научно-популярных фильмов сформулировал суть научного метода еще более кратко:

1. Test ideas by experiment and observation.

2. Build on those ideas that pass the test.

3. Reject the ones that fail.

4. Follow the evidence wherever it leads.

5. And question everything.

Перевод:

1. Проверяйте идеи экспериментами и наблюдениями.

2. Развивайте идеи, прошедшие проверку.

3. Отбрасывайте те, которые провалились.

4. Следуйте за результатом, куда бы он ни вел.

5. И подвергайте все сомнению.

Приведенная мной схема научного исследования весьма условна. Естественно, в реальности каждое научное открытие, изобретение, новая технология, новая теория возникают уникальным образом, имея определенные предпосылки и уникальные сопутствующие факторы. Наука начинается с эмпирического факта? Да, но чаще всего мы уже имеем какие-то исходные знания об изучаемом предмете. Эксперименты мы можем ставить не всегда, а в проводимых экспериментах часто очень сложно устранить побочные факторы (например, в психологических экспериментах). Интерпретации результатов часто бывают ошибочны. Многие законы являются просто обобщением опытных данных. Многие гипотезы (если не сказать большинство) в итоге оказываются ошибочными. Если почитать историю развития любой науки, то получится последовательность сменяющих друг друга ошибок и заблуждений. Как вообще наука может работать, если тут все так плохо: постоянные ошибки и сомнения? Почему мы можем довольствоваться плодами научного прогресса? Все дело в том, что помимо неизбежных ошибок в науке есть главное – механизм их исправления и корректирования. О том, как это происходит, мы поговорим в следующей главе.

 

7. Механизмы науки. Публикация научных результатов

Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Но вот, наконец, после долгих и упорных трудов свершилось. Поздравляем, вы сделали научное открытие! Усмотрели в телескоп новую планету, откопали скелет невиданного доселе динозавра, придумали хитроумное устройство. Сенсация! Что же делать дальше? Поскорее рассказать друзьям? Или дать интервью газете? Может быть, начать писать книгу или выступить в пере-даче на телевидении? Именно этим часто занимаются авторы сомнительных открытий, но в науке так не делается. В современной академической науке общим местом является необходимость публикации результатов научных исследований в рецензируемых научных журналах.

Получив значимый результат, каждый ученый или изобретатель сталкивается с несколькими проблемами: во-первых, необходимо закрепить приоритет открытия или изобретения за собой. При этом, конечно, открытие должно стать достоянием общественности, о нем должно стать известно. В абсолютном большинстве научных областей сейчас существует очень высокая конкуренция: если один ученый не опубликует свое открытие в кратчайшие сроки, то кто-то другой, занимаясь данным вопросом независимо от него, скоро сделает то же самое. Случается, что две конкурирующие исследовательские группы или лаборатории могут отправлять на публикацию результаты своих исследований с интервалом в несколько дней.

С другой стороны, настоящий ученый не должен быть слишком поспешен, понимая, что если в его работе есть принципиальные ошибки, и работа будет опубликована, то это может сказаться на его академической репутации. Даже многократно проверив все свои результаты, ученый может что-то упустить. Необходим независимый анализ его работы другими специалистами. Это еще один довод в пользу необходимости публиковать свою работу. Далее, если речь идет о научном результате, эти данные должны быть использованы в развитии научных теорий. Если речь идет об изобретении – должен быть получен патент и произведено внедрение изобретения в практическую деятельность.

Одной из основных составляющих научной литературы являются рецензируемые научные журналы. «Рецензируемый» означает, что статья, поступившая в журнал, посылается на рассмотрение рецензенту – ученому-специалисту в данной области науки. Рецензент дает аргументированный ответ редактору журнала, имеется ли в той или иной рукописи научная значимость и новизна. Обычно рецензент не входит в состав редакции журнала и пишет анонимную рецензию. Рецензирование необходимо, чтобы отсеять работы, содержащие грубые ошибки или намеренные фальсификации. Рецензентов может быть несколько – это уже зависит от редакционной политики журнала. Чем серьезнее и престижнее научное издание, тем жестче в нем требования к содержанию статей. Изучив мнение рецензента (рецензентов), редактор принимает решение о том, публиковать статью или нет. Только после этого работа может отправиться в печать и через некоторое время появиться на страницах научного журнала.

В России самые серьезные научные журналы входят в так называемый перечень ВАК (Высшая аттестационная комиссия, подчинена Министерству образования и науки). Эта же комиссия (и только эта), к слову, присуждает ученые степени: кандидатов наук и докторов наук.

После публикации в научном журнале доступ к вашей работе могут получить все желающие, и в первую очередь специалисты в данной научной области. Палеонтологи на страницах палеонтологического журнала с интересом почитают о найденных вами костях динозавра; астрофизики посмотрят в астрофизических заметках данные об изученной вами планете; инженеры изучат ваше изобретение или технологию. Авторство вашего результата закрепится за вами и ответственность за результат тоже.

Итак, схема публикации результатов научных исследований выглядит примерно так:

1) получение научного результата;

2) подготовка рукописи статьи;

3) отправление рукописи в редакцию научного журнала;

4) изучение рукописи внешним рецензентом (специалистом в данной области науки);

5) подготовка статьи, редактирование;

6) публикация статьи в журнале;

7) ознакомление со статьей всех заинтересованных лиц;

8) освещение самых значимых открытий в СМИ.

Главная мысль, которую я хотел бы донести до читателя в этой главе, следующая: «Если очередная научная сенсация проникла в СМИ, значит, до этого в каком-то серьезном научном издании должен был быть опубликован результат соответствующего научного исследования».

Результаты научных исследований публикуются так, чтобы с ними ознакомились в первую очередь специалисты. И только после независимой проверки можно сообщать обществу о научной сенсации.

Разные научные журналы имеют разный вес в научной среде. Престиж научного издания очень важен. Он зарабатывается годами серьезной работы и тщательно оберегается руководством журнала. В одних «околонаучных» журналах опубликовать можно почти все что угодно, заплатив некоторую сумму. В других отказывают в публикации иногда даже заслуженным ученым, мотивируя отказ недостаточной научной значимостью. Современная наука – занятие международное. Таким образом, наибольший вес в ней имеют международные журналы. К примеру, самые известные в мире журналы по естественным наукам – «Nature» и «Science». Результаты, опубликованные в них, широко обсуждаются. Сенсации же, опубликованные в местном журнале института небольшого городка, часто всерьез не рассматривают. Ну а заявления об очередном научном прорыве или уникальном изобретении, вообще не подкрепленные научными публикациями, сразу же нарушают принципы научной этики. Первый тревожный звонок – а не морочат ли нам голову?

На текущий момент механизмы коммуникации между учеными и признания научных работ хорошо отлажены. Ученые-физики прекрасно осведомлены, какие физические журналы в стране и в мире самые серьезные, и по возможности, стараются публиковаться именно в них и знакомиться с новыми работами, конечно же, тоже в них. То же самое можно сказать и про биологов, химиков, психологов и медиков. Наверное, любой молекулярный биолог или специалист по стволовым клеткам был бы рад опубликоваться в журнале «Cell», а врач – в «The Lancet». Но повезет далеко не всем, ученых очень много, а престижных научных журналов мало. Желающие могут почитать в Интернете, о чем же написаны самые цитируемые научные статьи. Например, «Топ-100 самых цитируемых научных публикаций». Из отечественных научных журналов, котирующихся во всем мире, можно отметить «Успехи физических наук».

Печати в научном журнале может предшествовать печать препринта – небольшой научной публикации на какую-то тему, с которой автор хочет ознакомить заинтересованных лиц до публикации в журналах. Рецензирование и публикация статей в научном журнале может занимать длительное время (до нескольких месяцев) – в самых серьезных журналах могут быть даже очереди на публикацию. Наука развивается очень быстро, в некоторых областях месячное ожидание означает потерю приоритета в исследовании. Обычно препринты не рецензируются, поэтому могут содержать ошибки и часто не учитываются в отчетах как полноценные публикации. Тем не менее, публикация препринта позволяет «застолбить» авторство за собой. Наиболее известным и значительным собранием электронных препринтов по физике, астрономии, математике, биологии и компьютерным наукам является сервер arXiv.org, созданный американским физиком Полом Гинспаргом в 1991 году и насчитывающий более 600 тысяч препринтов.

Предпринимаются различные попытки количественного измерения «авторитетности» научных журналов с помощью таких индикаторов, как импакт-фактор, общее количество цитирований, быстрота появления цитирований и пр. Импакт-фактор (ИФ) ежегодно рассчитывается Институтом научной информации (ISI) следующим образом: на текущий календарный год ИФ равен отношению A/B, где B – число статей, опубликованных в данном журнале за прошлый и позапрошлый год, а A – число ссылок (цитирований) на эти статьи во всех других журналах, которые отслеживаются институтом ISI. То есть, чем чаще в текущем году ученые в своих работах ссылаются на статьи, опубликованные в данном журнале ранее, тем выше ИФ данного журнала.

Аналогично научным журналам существует академическая репутация и у самих ученых. Вывести универсальный критерий научной значимости отдельного ученого – довольно затруднительное занятие. Но такие попытки предпринимаются. Помимо ученых степеней (кандидаты наук и доктора наук в России, PhD в некоторых западных странах) используются, например, суммарный объем цитирования (общее количество ссылок других ученых на работы данного ученого) и индекс Хирша. Индекс Хирша – наукометрический показатель, введенный в 2005 году, является количественной характеристикой продуктивности ученого, группы ученых или целой научной организации. Рассчитывается он следующим образом: ученый имеет индекс Хирша, равный пяти, если минимум на пять его работ сослались минимум по пять раз на каждую. Если у ученого одна статья, на которую сослались 100 раз, то его индекс Хирша равен 1. Чтобы индекс Хирша был равен 100, соответственно надо иметь минимум 100 работ (публикаций) с как минимум сотней цитирований каждой работы. Индекс Хирша также критикуется, так как в разных областях науки есть свои особенности, и не везде этот показатель будет давать объективную оценку деятельности ученого. Тем не менее, рассмотрев несколько показателей сразу, можно делать определенные выводы о профессионализме и продуктивности того или иного исследователя.

Одно из главных условий развития науки – это открытость. Новые знания должны быть доступны любому желающему. Коллективный разум творит настоящие чудеса. Там, где сам ученый иссякнет, там, где даже самый умный его коллега не найдет ошибку, коллектив читателей обязательно предложит новые идеи или найдет ошибки и слабые места. Кто-нибудь среди сотен читателей научной статьи обратит внимание на интересную особенность, которую упустили другие. Так развивается наука. Именно в свободной и прочной связи ученых, всего международного научного сообщества и состоит сила науки и ее удивительная способность к познанию природы. Именно эти два основания современной науки, ее фундамент: научный метод и открытая коммуникация между учеными – завели нас так далеко в постижении природы и собственном развитии.

Казалось бы, очевидная мысль – ученые должны обмениваться своими открытиями и идеями ради всеобщего прогресса. Но такое положение дел было отнюдь не всегда. Античные мыслители и средневековые философы считали по-другому: любое открытие должно оставаться в круге посвященных лиц и храниться в тайне. Пифагорейцы Древней Греции и средневековые алхимики распространяли знания только среди членов своих тайных обществ. Подобная элитарность знаний считалась обыденным делом. В XVI веке итальянский математик Никколо Тарталья открыл общий алгоритм решения кубических уравнений и свое открытие не стал публиковать. Другой известный итальянец, математик и инженер Джероламо Кардано (его имя на слуху по термину «карданный вал») выведал алгоритм и пообещал сохранить в тайне, но своего обещания не сдержал и опубликовал в своей книге. Алгоритм вошел в историю математики как «формула Кардано». Конечно же, Тарталья был оскорблен и обманут. Но, отринув эмоции и неправомерность данного названия формулы, нужно признать, что Кардано поступил правильно – такие открытия должны стать всеобщим достоянием.

Идея о необходимости свободного общения между мыслителями постепенно укреплялась в общественном сознании. Отдельные ученые могли обмениваться идеями в личной почтовой переписке. Но, очевидно, подобный способ общения имел серьезные ограничения. Первым в истории научным журналом стал «Журналь дэ саван» (Journal des scavans– «Журнал ученых».)Первый выпуск журнала, вышедший 5 января 1665 года в Париже, представлял собой 12 страничную брошюру, но все же это было важнейшим историческим событием. Наряду со сведениями об открытиях и изобретениях в журнале размещались некрологи знаменитых людей, работы по церковной истории, судебные протоколы. Спустя два месяца в Лондоне начинают публиковаться «Философские труды Королевского общества» (The Philosophical Transactions of the Royal Society), первый журнал строго научной направленности, который с 1665 года выходит без перерывов и по сей день. До XVIII века в подобных журналах редко публиковались оригинальные работы, свои «находки» крупные ученые все же продолжали рассылать в форме писем. Начиная с XIX века научные журналы окончательно стали основным источником научных сведений. На сегодняшний день в мире насчитывается уже несколько десятков тысяч научных журналов.

Обложки первых выпусков журналов: «Журналь дэ саван» и «Философские труды Королевского общества»

Следующие два примера были взяты мной из заметки биолога Александра Маркова «Не баламутить грязь и сохранять превосходство» и могут натолкнуть на долгие размышления.

В исторических записях сохранилось письмо Александра Македонского, которое он написал своему учителю Аристотелю, узнав, что тот опубликовал некоторые книги, сделав свои философские изыскания общедоступными:

«Александр Аристотелю желает благополучия! Ты поступил неправильно, разгласив учения, предназначенные для чисто устного изложения. Чем же еще мы будем отличаться от остальных людей, если те же учения, на которых мы были воспитаны, станут общим достоянием? Я хотел бы иметь превосходство над другими не так могуществом, как знанием о высших предметах. Будь здоров.»

Другой яркий пример мировоззрения ученых прошлых эпох – труды Николая Коперника. В своей основной работе «О вращении небесных сфер» будущий инициатор научной революции излагал, как мы теперь знаем, гелиоцентрическую модель мира. Но оказывается, сам Коперник долгое время не хотел публиковать этот свой труд, несмотря на просьбы друзей, крупных католических идеологов и даже самого папы. Свою точку зрения Коперник объяснял в посвящении папе Павлу III ссылкой на как раз-таки пифагорейцев со словами «Чистая вода разума, попадая в грязный колодец людских суеверий, не способна его очистить, но лишь баламутит грязь». Возможно, Николай Коперник понимал, к каким последствиям приведет распространение новой системы мира. И, как оказалось, был абсолютно прав.

Иной раз задумываешься, слушая стенания школьников и студентов о ненужных им учебных предметах, а не вернуть ли все, как было в старые добрые темные века. Школы только для редких счастливчиков, вузы только для богачей. Читать книги не обязательно и даже нежелательно. Ну, кроме одной. Да и навык чтения – зачем он? Но это все я, конечно, шучу.

Должна ли наука быть открыта и доступна для всех или же ученые должны обособиться в особую касту и распространять знания только среди избранных специалистов, шифровать свои записи или изъясняться намеренно сложно? Вопрос не праздный. На сегодняшний день побеждает принцип открытости науки. Результаты всех научных исследований находятся в широком доступе, а на упрощение понимания их содержания направлены и система образования, и весь комплекс научно-популярных мероприятий (от публикаций научно-популярных статей в социальных сетях до издания соответствующей литературы и проведения открытых лекций). Но и у второй точки зрения есть свои сторонники.

Безусловно, наука должна отчитываться в своей работе перед обществом по разным причинам. Современные научные исследования стоят очень больших денег. Отчеты о расходе государственных денег или спонсорских вложений делаются в различных областях экономики. Наука не исключение. Другая причина связана с предметом изучения науки. Дотошные ученые «лезут» в самые наиважнейшие вопросы, часто вызывая общественный резонанс и обсуждение: происхождение и эволюция человека, биологические основы психики, морали, религиозной веры, генная инженерия, этические вопросы медицинских экспериментов, прививочные кампании и многое другое. Если не объяснять доступным языком своим согражданам, чем же занимается ученый, он рискует очень скоро оказаться без работы. Неграмотные, но активные «общественные деятели» не раз чинили препоны науке и прогрессу. Они же часто являются инициаторами различных псевдонаучных течений в обществе и даже прямой агрессии в адрес неугодных ученых.

Восславим же тех ученых, которые пошли по трудному пути объяснения сложных вещей доступно и просто. Благодаря им большинство из нас и узнает о красоте, многообразии и чудесах науки.

Согласно опросу ВЦИОМ за 2011 год, 81 % россиян не смогли назвать ни одного российского ученого-современника. А вы сможете?