Черты научного мышления

Расцвет шаманства, который мы наблюдаем в последнее время, производит впечатление. Книги, обучающие колдовству и гаданиям, мастерицы по снятию порчи и сглаза, опытные ворожеи-биоцелительницы, изгоняющие из страдающих душ «подселенцев»... На этой же волне уверенно наплывает на нас и псевдонаука, аккуратно пристраивающаяся к естественным наукам, чаще всего к физике. Эксперименты по взвешиванию души (после смерти тело теряет в весе, так как душа отлетает), сообщения о том, что время квантуется и замыкается в векторное кольцо, проходя через тело человека. Временами кажется, что мы постоянно читаем или смотрим по телевизору первоапрельские выпуски.

От людей, далеких от естественных наук, часто можно услышать: «Ученые сначала громили генетику и кибернетику, теперь пытаются опорочить результаты удивительных экспериментов. Но наука не стоит на месте, и открытия будут совершаться, как бы их ни высмеивали маститые ученые».

Призывы к научным работникам и учителям бороться с псевдонаукой останутся просто лозунгами, если не объяснить, как отличают ученые истинную науку от ложной, даже не перепроверяя «сенсационных» экспериментов. В основе лежит научное мышление. Самое интересное, что оно имеет черты, общие для большинства естественных наук, независимо от их узкой специализации. Замечено, что оно появляется в результате хорошего образования, многолетней научной деятельности, долгих размышлений и внимательного отношения к истории науки. Рассмотрим на примерах некоторые его черты.

В научно-популярном альманахе «Не может быть» описан прибор, позволяющий обнаружить биополе. Это легкий бумажный цилиндр с крылышками, осью которого служит обычная игла, опирающаяся на горлышко узкой бутылки с плоской пробкой. Под бутылку надо положить любимую книгу так, чтобы ее корешок был направлен на север. Если к цилиндру приблизить ладонь, как бы охватывая его, то он начнет вращаться. Наличие биополя доказано? Да, если нет других объяснений, а они есть. Слабые конвективные потоки теплого воздуха от ладони вполне могут вращать цилиндр, если он достаточно легкий. Экранируем ладонь листком бумаги либо поместим всю конструкцию вместе с ладонью в пространство, где температура воздуха такая же, как у ладони, и цилиндр престанет вращаться. Вот тут и начинается самое интересное. Сторонники биополя сразу возразят, что биополе есть, но оно слабое и экранируется листом бумаги, а при окружающей температуре 36°С оно легко рассеивается и не доходит до цилиндра. Как бы вы ни модифицировали эксперимент, вы всегда услышите, что, изменив условия, вы либо нарушили хрупкое биополе, либо погода сегодня не та, либо магнитное поле Земли в момент эксперимента было неблагоприятное, а может быть, под бутылку была положена не самая любимая книга. Споры могут идти до бесконечности.

Именно в таких случаях надо руководствоваться важным принципом: «Если какое-то явление можно объяснить с помощью существующих научных представлений, то не нужно придумывать никаких новых объяснений».

Этот принцип на первый взгляд предлагает отмахнуться от нового явления. Не очень ли рискованный подход? Как бы при таком отношении не прозевать очередное открытие! Существуют же, в конце концов, неоткрытые еще поля или какие-то явления. К примеру, в середине прошлого столетия не были известны ни радиоактивность, ни рентгеновские лучи. Здесь мы переходим к еще одному важному принципу. Действительно, в середине прошлого века, с точки зрения ученых-зкспериментаторов, ни радиоактивности, ни рентгеновских лучей не существовало. То, что сегодня не наблюдается экспериментальной наукой, пока не существует. Получается какая-то метафизика: «Вижу стул, значит, он существует, закрыл глаза — не вижу, значит, он не существует». Нет, немного не так. Если вы оказались в абсолютно темной комнате, то не следует сразу пытаться сесть на стул, надо вначале зажечь свет и убедиться, что стул есть. Это не философская концепция, а обычное практическое правило экспериментаторов.Можно было в середине XIX века рассуждать о каких-то неоткрытых пока лучах, а в наши дни — о биополях, но к чисто научному мышлению это отношения не имеет. Правда, современные теоретические разделы науки часто оказываются впереди экспериментальных (фуллерен был предсказан химиками за 12 лет до его официального открытия). Если какое-нибудь явление предсказывает теория, то его можно всерьез обсуждать, даже если оно опытным путем пока не обнаружено. Но если нет ни теоретических предпосылок, ни надежных результатов опытов, то и говорить не о чем. Точно так же не стоит обсуждать красоту ненаписанной пока музыки или достоинства несозданного романа. Но разве нельзя просто пофантазировать? Можно! Мы восхищаемся замечательными предвидениями Ж.Верна, но это художественное творчество и к научному мышлению отношения не имеет. Никто из современников Ж.Верна не стал планировать полеты на Луну под влиянием его знаменитого романа.

Открывая неизвестные свойства известного поля, энтузиасты практически не трогают гравитацию. Чаще внимание уделяют электромагнитному полю, но особенно везет постоянным магнитам. Из них пытаются выжать то, что они делать не умеют. «Если внутрь соленоида (катушки с проводником) поместить герметичную трубку с подвешенным внутри грузиком, то при включении тока грузик будет притягиваться к стенкам трубки, но если прибор ориентировать в направлении созвездия Геркулеса, то грузик будет от стенок отталкиваться». Расчеты по результатам эксперимента привели автора к выводу, что в мире существует новая фундаментальная константа — космологический векторный потенциал, который расположен в плоскости, проходящей через центр галактики, и всегда направлен к созвездию. В этом эксперименте есть нечто такое, что позволяет дать оценку сразу и сформулировать следующий признак: «Каждое крупное открытие в естественных науках (открытие новых лучей, элементов, эффектов и новых полей) всегда происходит с применением новейших технологий и научных разработок». Многие смутно представляют себе, какие теоретические и экспериментальные усилия требуются для того, чтобы открыть что-то принципиально новое. Посмотрите хотя бы на приборное оформление физических эффектов, открытых во второй половине столетия: эффект Мёссбауэра, магниторезонансные методы, лазеры. Сюда же можно отнести технику для получения новых элементов на специально сконструированных ускорителях для многозарядных ионов.

История науки подтверждает этот принцип. К. Рентген открыл свои знаменитые лучи, работая с катодной трубкой. Она была по тем временам совсем непростым устройством: замкнутый стеклянный сосуд, в котором самыми надежными методами создали высокий вакуум и впаяли металлические электроды с напряжением в несколько десятков киловольт (это оказалось возможным благодаря предшествующим работам Г. Румкорфа). Новые лучи зафиксировали специальным люминесцентным экраном, покрытым солью бария Ba[Pt(CN)4]-4Н2О, который был разработан для экспериментов с катодными трубками. Это был передовой фронт науки, поэтому никто не отмахнулся от сообщения об открытии новых лучей.Совсем иначе обстояло бы дело, если К. Рентген сообщил бы о том, что открыл новые лучи, фокусируя свет от стеариновой свечи с помощью большой линзы на поверхность вращающегося бумажного диска. Кстати, нечто подобное сразу же началось после открытия Рентгена. Американский физик Р. Вуд в своих воспоминаниях рассказывает, как один из его коллег уверял, что тоже открыл новые лучи. Их излучают быстро мигающие лампочки накаливания. Если такую лампочку прикрыть рукой, то можно увидеть очертания кистевых костей и суставов. Ничего, кроме улыбки, это не вызвало.

Сразу же за открытием К. Рентгена последовало открытие А. Беккерелем радиоактивности. Сложный прибор в данном случае не потребовался, но авторы использовали фотопластинку со светочувствительным желатиновым слоем, незадолго до этого созданную А. Расселом, и комплексную соль урана K2[UО2(SО4)3], которая вызывала потемнение светочувствительного слоя. Соль сильно флуоресцировала, уран в то время был элементом с самой высокой атомной массой, замыкал Периодическую систему, и поэтому можно было ожидать чего-то необычного. Ученые уже знали, что фотопластинка может «увидеть» то, что не видит человек, и этого было достаточно, чтобы возник интерес к новому явлению. Проверить эффект было совсем не сложно, он воспроизводился у других экспериментаторов независимо от погоды, настроения и состояния магнитного поля Земли. Если бы А. Беккерель сообщил о том, что хлористый натрий оставил следы на обычной стеклянной пластине, никто не стал бы повторять его опыт.

Но разве нельзя сделать крупное открытие совсем простыми методами? Конечно можно: найти какой-нибудь новый минерал, установить неизвестные ранее целебные свойства какого-либо растения, найти простой способ получения сложного вещества, но сделать фундаментальное открытие нельзя. Мы подошли к следующему принципу. Все, что можно было открыть простым способом, уже открыто. Последующие открытия даются с помощью постоянно возрастающих усилий. Вся история науки это подтверждает.

Есть еще некоторые важные вещи, которые учитывают исследователи при оценке новых явлений. Прежде всего, это понимание того, что фундаментальные законы науки незыблемы и не знают исключений. К сожалению, это не всегда помнят даже выпускники вузов. Далее, все законы имеют области своего применения, вне которых они не работают. Например, все химические превращения затрагивают только валентные электроны. Поэтому синтез новых элементов с перестройкой атомного ядра при химических реакциях невозможен. Это фундаментальное положение. Однако существует иная химия — ядерная, где это возможно.

Для оценки НЛО, парапсихологии и подобных им явлений давно выработан удобный критерий. Если научно доказано, что какое-то явление действительно существует, то оно неизбежно входит в нашу жизнь, меняя и направление действий, и образ мыслей человечества. Приведу, может быть, очень грустный пример. Когда падают самолеты, наряду с версиями о неполадках и террористических актах должна автоматически рассматриваться версия о вмешательстве НЛО. Это выглядело бы совершенно естественно, если бы существование НЛО было надежно установлено. Другой пример. Вы договорились с приятелем о чем-то секретном, но через некоторое время содержание вашего разговора стало известно окружающим. Невозможно представить душевно здорового человека, который решил бы, что кто-то прочел мысли вашего друга на расстоянии.

Теперь о самом важном. Не следует думать, что человек, вооруженный научным методом мышления, может надежно разобраться в том, что истинно, а что нет, и убедить в этом других. Разобраться может, но с определенной долей уверенности, которая зависит от того, насколько он компетентен в данном вопросе и насколько обсуждаемая тема близко подходит к граничным областям науки. А вот убедить других — далеко не всегда. Споры, которые возникают в таких случаях, всегда одинаковы, причем ученый обычно более уязвим. Оппонент может сказать: «Почему ты так уверен, что с помощью химии нельзя получить золото из ртути? Ты же еще не все пути испробовал!» Ясно, что попробовать абсолютно все невозможно и не так-то просто объяснить, что пробовать уже не надо.

Псевдооткрытия тоже имеют свои отличительные черты. Прежде всего, они глобальны. Это не просто новая сверхпрочная композиция или эффективный лекарственный препарат от гриппа. Если это лекарство, то минимум от ста пятидесяти болезней, или это не менее чем новый физический эффект, либо новое поле. Вторая отличительная черта — для обнаружения эффекта необходимы весьма характерные дополнительные условия: следует ориентировать прибор по странам света, либо по звездам, либо по магнитному полю Земли. Иногда требуется ставить опыт в определенные дни недели либо связать его с фазами Луны. Третий признак — использование мнения авторитетного ученого. Не того, который рецензирует работу, а который об этой работе ничего не знает, но работает в области, отдаленно напоминающей данную. Высказанное им где-то мнение по обобщенной проблеме иногда можно удачно пришпилить для авторитетной поддержки.

Сами авторы делятся приблизительно на две категории: истинно заблуждающиеся и хитроумные мошенники. И те и другие, как правило, плохо образованны. Первые добросовестно верят в свое открытие, но, постоянно натыкаясь на возражения, постепенно начинают думать, что вокруг них заговор. Это иногда приводит к душевному расстройству, поэтому в споре с ними многие для себя решают, что истина, конечно, дороже, но безопаснее согласиться. Вторая категория обычно достаточно умна. Доказывая в постоянных дискуссиях свою правоту, они так отшлифовывают мастерство демагогической полемики, что задурят голову кому угодно.

В итоге все же следует признать, что спорить с людьми, убежденными на уровне веры, бесполезно. Убеждать можно лишь тех, чье мировоззрение только формируется, поэтому, борясь с лженаукой, надо обучать молодое поколение. Вероятно, студентам и аспирантам естественнонаучных специальностей следует изучать не только общую философию, но и проходить усиленный курс философии естествознания, построенный на истории науки, закономерностях ее развития и критическом анализе тех удивительных открытий, которыми постоянно снабжают нас СМИ. Думаю, что на такие лекции студенты валили бы валом.

М.М. Левицкий

Источник: журнал "Химия и жизнь"