Пример работы стереотипов в науке

Это черновик одной из глав той книги, которую я сейчас пишу. Готов услышать в прочесть все замечания, жалобы и предложения/

Предполагается, что в книге будет ряд портретов действующих лиц.

Петр Иванович Дубровский, добросовестный инженер – исследователь, честный и непредвзятый частный научный детектив d-pi@yandex.ru

«Ломать стереотипы и пробиваться сквозь предубеждения — дело невероятно сложное, но еще и фантастически приятное.»

Джаред Джозеф Лето (Jared Joseph Leto), американский актёр и рок-музыкант, вокалист рок-группы Thirty Seconds to Mars

Уважаемый читатель этой книги, я совершенно уверен в том, что Вы уже на все 100% заряжены стереотипными представлениями о физике – науке об окружающем нас мире – которые вложили в Вашу голову на школьных уроках. А тем из вас, кому «повезло» еще меньше, еще и закрепили эти стереотипные «истинные физические знания» на лекциях и групповых занятиях в том или ином вузе.

Что я хочу сказать, какую мысль хочу донести до читателей. Прежде всего, Вы не должны ни капли сомневаться в том, что в отношении представлений об окружающем нас мире, в отношении физики Вы являетесь стереотипно заряженным* homo sapiens’ом – будь Вы хоть обывателем, хоть домохозяйкой, хоть грамотным инженером, простым работягой, школьником старших классов или студентом «физического» вуза, школьным учителем или преподавателем физики в вузе, профессором или академиком ОФН РАН. То есть все Ваши «знания» о мироустройстве и все Ваши представления об основных физических законах, по которым функционирует мир вокруг нас, это всего-навсего лишь копия с типографских наборов или клише, используемых в печатных машинах при массовом производстве учебников. Причем содержание этих учебников, физические «знания», которые люди черпают из них, практически не менялись на протяжении веков. Сравните содержание учебника Константина Дмитриевича Краевича «Курсъ физики для средних учебныхъ заведенiй», впервые изданном еще в далёком 1868 году и современных «классических» школьных учебников по физике для старших классов – Г.Я. Мякишева, Б.Б. Буховцева, Н.Н. Сотского, В.А. Касьянова и пр. и пр. и пр.

*Вместо словосочетания «стереотипно заряженных людей» я сперва хотел было написать «стереотипно мыслящих людей» – но это было бы концептуально неправильно. Дело в том, что, как отмечал в свой книге «Общественное мнение» Уолтер Липпман, стереотипы способствуют «лени мозга», так как включаются у людей раньше, чем включается рациональное мышление. То есть, согласно Липпмана, мнение которого разделяют все более-менее толковые современные психологи (не психологи по Фрейду), СТЕРЕОТИПЫ БЛОКИРУЮТ РАЦИОНАЛЬНОЕ МЫШЛЕНИЕ людей, другими словами, блокируют нормальную работу человеческого мозга.

Хотите сказать, что «истинные знания никогда не устаревают»? А вот К.Э. Циолковский писал, что «постоянно отвергаются старые гипотезы и совершенствуется наука. И всегда этому более всего препятствуют ученые, потому что они от этой переделки более всего теряют и страдают».

Начиная с этой главы Вы будете проверять свою способность сломать уже вложенные в Вашу голову стереотипы относительно «истинных знаний», «величайших устоявшихся теорий» и догматов физики, способность пробиться сквозь свои предубеждения, и, возможно, в конце концов разрушить сформированные в Вашей голове ошибочные стереотипы, заменив их на реальные знания, что, несомненно, является очень сложным, но вместе с тем и фантастически приятным делом. А я буду работать в качестве Вашего помощника, пытаясь самыми разными способами сломать ошибочные стереотипы относительно существующих физических представлений, теорий и догм.

Напомню, что одно из основных свойств стереотипов – их устойчивость. Поэтому многие читатели этой книги, несмотря на принадлежность к homo sapiens, что подразумевает некоторую «разумность», окажутся не способны сломать свои стереотипные представления, отказаться от них. Для наглядности этих слов я могу привести один прекрасный пример из истории науки.

Пожалуй, величайшая научная заслуга французского учёного XVIII века Антуана Лорана де Лавуазье заключается в его кислородной теории горения (которой мы пользуемся до сих пор) и борьбе против «теории» флогистона. В борьбе кислородной теории горения против «теории» флогистона (это был признанный почти всеми учёными на протяжении XVIII века научный догмат, научный стереотип) использовались даже не слишком научные методы, по представлениям нынешних обывателей, мало знакомых с методами современных научных споров. Учёные XVIII века, особенно за пределами Франции, не сразу признали правоту Лавуазье. Долгое время он подвергался нападкам, по неопровержимая логика и убедительность доказательств новой теории в конце концов сделали свое дело. Тем более что кроме Антуана Лавуазье, во Франции были и другие светлые головы, которые смогли перешагнуть через догматы «теории» флогистона. Вот что писал сам Лавуазье: «Химики… легко увидят, что… я пользовался почти только своими собственными опытами. Если местами и может случиться, что я привожу, не указывая источника, опыты или взгляды Бертолле, Фуркруа, Лапласа, Монжа и вообще тех, кто принял те же принципы, что и я, то это следствие нашего общения, взаимного обмена мыслями, наблюдениями, взглядами, благодаря чему у нас установилась известная общность воззрений, при которой нам часто самим трудно было разобраться, кому что, собственно, принадлежит.»

В то же время в Берлине, в городе, где жил и трудился Георг Шталь, родитель «теории» флогистона, Лавуазье судили, признали виновным в «научной ереси» и приговорили к сожжению (как еретика). Но ввиду того, что умный Лавуазье не поехал на суд в Берлине, то верующим в «флогистон» немцам пришлось довольствоваться сожжением in effigie, то есть вместо самого Антуана Лорана сожгли то ли его чучело, то ли портрет.

Но и сам Лавуазье в долгу не остался. Могу процитировать абзац из книги довольно известного в узких кругах венгерского ученого Ференца Шабадвари (1923-2006) «История аналитической химии» (History of Analytical Chemistry by Ferenc Szabadvary). Впервые эта книга была написана в 1960 году на венгерском языке, переведена в 1966 году на английский Дьюлой Свехлой и издана в Оксворде издательством Pergamon Press. Впоследствии книга неоднократно переиздавалась издательством Gordon and Breach.

ПЕРЕВОД: Его тщеславие [имеется в виду Лавуазье] было так велико, что часто делало его смешным. Например, в 1789 году, вскоре после падения Бастилии, Лавуазье устроил театральный суд над теорией флогистона. Он пригласил в гости множество известных персон и разыграл перед ними судебный процесс. Лавуазье и еще несколько человек заседали в судейской коллегии, а обвинение зачитывал симпатичный юноша, представленный под именем «Кислород». Затем подсудимый, очень старый и изможденный господин, загримированный под Шталя, зачитал свое заявление. После чего суд вынес решение и приговорил теорию флогистона к смертной казни через сожжение, и тогда жена Лавуазье, облаченная в белый хитон жрицы, церемониально бросила книгу Шталя в костер.

Я не согласен с мнением Ференца Шабадвари, что театрализованный суд был лишь следствием тщеславия Антуана Лавуазье. И вот почему.

В 1766 году Генри Кавендиш открыл «горючий воздух», который впоследствии, после нескольких десятилетий опытов и публикаций, с лёгкой руки Лавуазье был назван hydrogenium’ом, «водородом», то есть «рождающим воду» Тот факт, что при сгорании «горючего воздуха» образуется вода, Кавендиш открыл лишь в 1781 году. А сам Лавуазье занимался изучением «горючего воздуха» с 1774 года – и лишь в 1783 году (спустя пару лет после Кавендиша) он и Лаплас на основании своих собственных опытов установили, что продуктом горения «горючего воздуха» является обыкновенная вода.

И в том же 1783 году Антуан Лавуазье, после десятилетия опытов, выступает с открытой критикой «общественного научного мнения» тех лет – «теории» флогистона, опубликовав работу «Réflexions sur le phlogistique» («Размышления о флогистоне»).

И что же? Работа Антуана Лавуазье, хотя и была основана на фактах, содержала описание опытов, которые можно было повторить и перепроверить, была воспринята тогдашним «научным миром» в штыки – по той простой причине, что разрушала стереотипные научные представления. Как тут не вспомнить в очередной раз про «постоянно отвергаются старые гипотезы и совершенствуется наука. И всегда этому более всего препятствуют ученые, потому что они от этой переделки более всего теряют и страдают».

Проходит несколько лет. У Лавуазье появляются единомышленники – Клод Бертолле, Житон де Морво, Антуан Франсуа де Фуркруа и другие, но «общественное научное мнение», в основе которого лежали догматы «теории» флогистона, оставалось практически незыблемым. И лишь показательный, распиаренный, как я небезосновательно полагаю, в тогдашних газетах точно такими же, как и сейчас, гоняющимися исключительно за дешёвыми сенсациями журналистами-репортёрами-борзописцами, театрализованный суд над «флогистоном», сдвинул дело с мертвой точки – общественное мнение по поводу «теории» флогистона и кислородной теории горения стало потихоньку меняться.

Ведь театрализованный научный суд с привлечением именитых персон – это сенсация для борзописцев типа Риты Скитер (из книг про Гарри Поттера). Хотя настоящая научная сенсация состоялась 6 лет тому назад – с публикацией «Размышлений о флогистоне».

Но одно из важнейших свойств стереотипов (общественного мнения) – их устойчивость. И даже после ряда публикаций новых экспериментальных доказательств кислородной теории горения, в 1787 году в Англии выходит книга видного ученого Ричарда Кирвана, в тот же год ставшим президентом Royal Irish Academy (Ирландской королевской академия) под названием «Очерк о флогистоне и о конституции кислот» (которая, кстати, была переведена на французский язык женой Антуана Лавуазье Анной Марией – той самой, что церемониально бросила в огонь книгу Георга Шталя). В этом сочинении Кирван выступил против основных положений кислородной теории Лавуазье, отстаивая «теорию» флогистона, основываясь на признании «горючего воздуха» в качестве флогистона.

Лишь в 1792 году, Ричард Кирван отказался от флогистона. Он написал Клоду Бертолле: «После десятилетних усилий я складываю оружие и оставляю флогистон. Я вижу теперь ясно, что нет ни одного надёжного опыта, который бы доказывал образование «воздуха» из водорода (флогистона) и кислорода, а при этих обстоятельствах невозможно далее считать справедливой флогистическую систему». Узнав об этом письме, издатель немецкого научного журнала «Chemische Annalen» Лоренц Крелль, тоже ярый флогистик, написал, что он не поверил своим глазам, увидев «отречение» Кирвана.

И несмотря на «отречение», в глубине души (точнее, в глубине своего сознания) Кирван далеко не полностью принял все положения антифлогистической химии. Даже в 1800 году он высказывал такие замечания по поводу «Новой химической номенклатуры», разработанной Лавуазье, Бертолле, де Морво и де Фуркруа, которые не оставляют сомнения в том, что он так и не смог полностью стереть из своей головы многие положения «теории» флогистона.

Барон Жорж Леопольд де Кювье, один из членов Королевской академии наук во Франции, писал, что последним бойцом за флогистонную веру оказался не кто иной, как Джозеф Пристли, выдающийся химик, оставшийся в памяти потомков как первооткрыватель кислорода: «он [Пристли], не падая духом и не отступая, видел, как самые искусные бойцы старой теории переходят на сторону её врагов. И когда Кирван уже после всех изменил флогистону, Пристли остался один на поле сражения и послал новый вызов своим противникам в мемуаре, адресованном им к первым французским химикам».

Умер Джозеф Пристли в 1803 году, в возрасте 70 лет (не такой уж и старый, по нынешним меркам, исходя из среднего возраста нынешних академиков ОФН РАН) но до самой смерти оставался верным защитником «теории» флогистона – той самой теории, которую ему вложили в голову его учителя и наставники еще в детском и юношеском возрасте. Он, несмотря на явный талант ученого, естествоиспытателя, до последнего вздоха оставался верен своим ошибочным стереотипам.

Жаль.

Снова процитирую К.Э. Циолковского «К чему мы долго привыкали, то нам кажется истиной. В мозгу образуются соответствующие нервы и сосуды, которые очень постоянны и нелегко заменяются новыми, выражающими непривычные мысли. В зрелые годы погашение старых идей и рождение новых очень трудно и сопровождается страданиями, возбуждающими негодование против новатора. Чем старше возраст, тем это явление резче. Вот причина, вследствие которой состарившиеся авторитеты отрицают со скрытой злобой все молодое, новое, несогласное с их заматоревшими мыслями. Мешает верной оценке ослабшая восприимчивость, переутомление (наступающее у много работавших ученых даже в молодые годы).»

В 1783 году, когда была опубликована работа Лавуазье «Réflexions sur le phlogistique», Джозефу Пристли было всего-навсего 50 лет. Допустим, пара лет понадобилась на перевод работы Лавуазье на английский язык… Зрелые годы? Или, лучше сказать, «перезревшие годы»? Мне сейчас 60. Да, мозги у меня стали менее поворотливыми, чем в 20, чем в 30 и даже чем в 40. Но зато прибавилось опыта и знаний. И способности к логическому и рациональному мышлению я не растерял. Хотя, должен сказать, что победа над стереотипами «работа невозможна без перемещения», «кинетическая энергия – это mV^2/2 и никак иначе», «закон сохранения энергии (в его нынешнем виде) – это самое истинное знание всех времен и народов» – дались мне довольно тяжело.

Но я – первопроходец. Я с трудом искал тропинку, по которой бы можно было выйти на просторную дорогу истинных знаний, правильных теорий. Полагаю, что тем, кто пойдет за мной, будет легче, а я буду просто указывать путь, даже не путь, а направление, потому что в каких-то второстепенных моментах я тоже могу ошибаться – я же тоже человек. И надеюсь, что на этом пути будет встречаться меньше Кирванов, Креллей и Пристли.

Где-то я вычитал такую мысль, что для того, чтобы какая-то новая научная теория была признана человечеством, необходимо, чтобы из жизни ушли все носители старой теории. Рассказанная мной история с кислородной теорией горения и «теорией» флогистона наглядно подтверждает эту мысль. В связи с этим возникает вопрос – а что тогда делать с академическими дедушками из Отделения физических наук РАН?

8 мая 1794 года Антуана Лорана де Лавуазье казнили, председателем на суде, вынесшим смертный приговор Лавуазье, был Жан-Батист Коффиналь-Дюбай, бывший врач. Возможно, Коффиналь тоже был ярым верующим в «теорию» флогистона.