Текст книги "Растут ли волосы у покойника? Мифы современной науки"

Вне всяких сомнений, Галилей мог бы стать также почетным гостем любой теле– и радиопрограммы нашего времени, а в 1630 году он спорил с самим папой. Предметом дискуссии стали идеи Коперника о том, что Земля вращается, а не находится в неподвижном состоянии в центре мира. Используя телескоп, Галилей изучил небо и обнаружил там не только значительно больше звезд, чем насчитывалось до сих пор, но постепенно и сам понял, что многие наблюдения легче объяснить, поставив в центр Вселенной Солнце. В 1632 году вышел его «Диалог о двух главнейших системах мира», где он четко и определенно высказал несогласие с декретом высокопреосвященства, установившим в 1616 году, что мысль о вращении Земли вокруг Солнца «является ошибочной в вере».

Точка зрения Ватикана взволновала Галилея, который собирался (старую) веру заменить на (новые) знания. Поэтому он начал бой с доктринами Церкви, и папа принял вызов. Урбан VIII пристально следил за Галилеем, поскольку ученый заставил выступить наместника Христа на земле в упомянутом «Диалоге» под именем простака Симпличио. И вот этот вроде бы простодушный человек задал столь же простой вопрос о том, может ли Сальвиати (который в «Диалоге» отстаивал точку зрения Галилея) не только утверждать, что модель Коперника – правда, но и доказать это.

Это был хороший вопрос, а ответ известен на все времена. Этим ответом было «нет и еще раз нет». Во-первых, и с этим согласен Галилей, доказательства есть только в математике (но не в небе), а во-вторых, действительно, лишь в XIX веке наука смогла собрать факты в пользу гелиоцентрической модели и убедительно обосновать ее с помощью точных астрономических измерений.

Но для Галилея главным была не соответствующим образом доказанная и проверенная истина, а удовольствие от спора и возможность упрекнуть Церковь в отсталости. Священники потребовали от него опровержения и хотели посадить его под домашний арест, но остерегались заключить Галилея в тюрьму, и уж абсолютно точно не применяли никаких физических пыток. По прошествии веков духовенство заметило, что борется за безнадежное дело – что касается механики неба. Вследствие этого папа Иоанн Павел II реабилитировал Галилея и заявил, что его осуждение – результат «трагического взаимного непонимания между учеными и судьями инквизиции».

Галилею такое суждение, вероятно, совсем бы не понравилось, и он бы наверняка нашел новую тему для дискуссий. Узнав о том, что папа, например, примирился с первоначально сенсационной научной гипотезой возникновения Вселенной на том основании, что библейский рассказ о создании мира получил научное объяснение, Галилей принялся бы обвинять физику в том, что она сама лишилась рассудка. И это стало бы гарантией для его приглашения на следующее ток-шоу.

Наука делает религию ненужной

Галилея снова и снова приводят в качестве примера якобы неразрешимого конфликта между религией и верой, с одной стороны, и наукой и знанием – с другой. «Наука должна сделать религию ненужной», – так думали в те времена, когда стало модно говорить об отступлении Бога с прежних позиций. Господь удалялся туда, где научное исследование еще не нарушило его покой. Вере в науку, в возможность объяснить мир противостояли и противостоят убеждения в том, что естествознание может разобраться только в незначительных вещах, таких как трение при скольжении по жидкому мылу, а все существенные вопросы, например «Как зародилась жизнь?», необходимо оставить религиям. Сегодня существуют мощные и весьма громогласные группы, решительно отметающие разумное и проверяемое предложение относительно эволюции жизни и людей и предоставляющие это поле деятельности так называемому Разумному творцу.

Но давайте займемся переменами во взаимоотношениях веры и знаний – между доверием к (одному) Богу и убеждением в возможности приобретения знаний. Спор Галилея с папой о гелиоцентрической системе мира столь же бесполезен, как и спор, возникший после 1859 года, когда Чарлз Дарвин предложил естественное объяснение многообразия жизни и с этой мыслью об эволюции приступил к изучению происхождения человека. Его гипотеза о видах, возникших в результате естественного отбора, была именно этим – предложением, научной теорией, прошедшей проверку временем и поставившей перед нами множество задач, решением которых мы занимаемся и сегодня.

Основоположники современной науки не очень-то позволяли ей сотрясать догматы их веры. Например, Исаака Ньютона, по-видимому, нисколько не смущало то, что Бог время от времени вмешивался в происходящее на небе, чтобы снова направить ситуацию в правильное русло. Правда, Ньютон при помощи своих уравнений движения планет показал, что существует нечто, подобное космическому часовому механизму, в котором Земля – лишь маленькое колесико. Однако он также понимал – даже лучше, чем многие современные ученые, – что решения его уравнений точно не определены, что возможны различные отклонения и столкновения, а физика ни в коей мере не является гарантом стабильности. Для этого существует Бог, который все держит под контролем и в случае необходимости осуществляет необходимые корректировки.

Сегодня мы считаем представление о таком Боге скорее смешным, но великие ученые так не думали. Например, Макс Планк полагал, что религия и наука не соревнуются друг с другом, а напротив, могут быть союзниками в войне против магов, эзотериков, астрологов и прочих «врагов науки», как их смело именовал Планк. Многие ученые действуют, находясь в ореоле религиозности, как это происходило с Планком, который при жизни не боялся присваивать некоторым законам природы эпитет «святой», например закону сохранения энергии. Для него естественные науки и религия стояли по одну сторону баррикад в благородной борьбе против суеверия и идеологии, с той разницей, что религиозный человек начинает свою жизнь с Бога, а человек науки находит дорогу к Богу в конце жизни. Тем самым Планк словно говорит: удачные исследования творений природы могут вызвать в ученом поистине религиозные чувства, так как благодаря им он приобретает опыт трансцендентности – становится единым целым с природой и в процессе выполнения своей задачи обретает истинное счастье.

Само собой разумеющаяся связь веры и знания, религии и научного исследования, которую мы находим на разных временных полюсах Ньютона и Планка, имеет глубокое историческое обоснование, раскрытое и представленное Карлом Ясперсом в его вышедшей в 1949 году книге «О происхождении и цели истории». В ней Ясперс отмечает, что все мировые религии, как и греческая философия, возникли в период между 800 и 200 годами до н. э. Ясперс называет этот период человеческой истории «осевым временем» и в связи с этим пишет:

В осевое время произошло много необычайного. В Китае жили тогда Конфуций и Лао-Цзы, возникли все направления китайской философии. В Индии возникли Упанишады, жил Будда, в философии были рассмотрены все возможности философского осмысления действительности, вплоть до скептицизма, материализма, софистики и нигилизма. В Иране Заратустра нес людям учение о мире, где идет борьба добра со злом. В Палестине выступали пророки, в Греции жили Гомер, философы Парменид, Гераклит, Платон, Фукидид и Архимед.

В осевое время (параллельные процессы, которые привели к нему и происхождение и сущность которого еще предстоит исследовать) человечество покидает свою мифическую фазу, считает Ясперс. Лучшие умы начинают размышлять об условиях человеческой жизни (существования) и определяют место богов – на небесах. Возникает напряжение между миром земным (светским) и потусторонним (трансцендентным). Те, кто выступает вместе с земными властителями и провозглашает волю Божью, получают почет и уважение народа – это священники и пророки.

Задача истории культуры заключается в том, чтобы исследовать причины возникновения осевого времени, ведь именно тогда возникли культуры и общества, которые продолжают существовать и по сей день. Это означает, что мы являемся потомками людей, которые открыли Бога несколько тысячелетий назад и приобрели способность трансцендентности. От них мы переняли веру и способ мышления, даже если многие из нас не всегда вспоминают об этом. Тогда же мы обрели способность к научным исследованиям. Мы – потомки тех, кто сотни лет назад способствовал рождению современной науки и кто, по крайней мере, в Европе, уже не мог довольствоваться тем, что предлагали религиозные догматы. В начале XVII века пионеры европейской науки поставили перед собой задачу облегчить тяжесть человеческого существования и путем экспериментирования и размышлений открыть законы природы, которые затем можно было бы использовать в технике и других сферах.

Поскольку науке в XIX веке блестяще удалось претворить в жизнь это обещание, она смогла оттеснить религию на край истории, а в XX веке даже отважилась утверждать, что именно научная истина делает нас свободными. Верующие люди, разумеется, радовались успехам науки, не позволяя, однако, сбить себя с толку, ибо тот, кто преувеличивает, сам себе отрезает путь, которым хочет идти. Или, как сказано в книге проповедника, всему свое время. Тому, кто слишком сильно опережает других, приходится потом ждать их слишком долго. Наука и религия – неотъемлемые части друг друга. Обе они делают человека человеком.

Церковь постоянно мешала науке

Церковь, разумеется, время от времени чинила препятствия науке, но это делали и другие общественные институты – например, партии и средства массовой информации. Иногда и сама наука создавала себе помехи. Кроме того, все знают, что христианство столетиями препятствовало научному прогрессу: в Средние века, когда речь шла об исследовании небесных сфер, на раннем этапе новой истории, когда такие крупные фигуры, как Леонардо да Винчи или Андреас Везалий приступили к анатомическим исследованиям на трупах, и в XIX веке, когда духовенство упорно противилось тому, чтобы ослабить родовые схватки будущих мам болеутоляющими средствами. Это принимается как данность, но на самом деле все было не совсем так.

Что касается Средневековья, то можно сослаться на книгу «Солнце в церкви» историка Джона Хейльброна, описывающего, как до изобретения телескопа использовали падающие в соборы лучи света и их перемещение по полу, чтобы понять что-нибудь о мире. Свою книгу Хейльброн начинает следующими словами:

Римская католическая церковь на протяжении более шести столетий, от обнаружения древних трактатов в позднем Средневековье до эпохи Просвещения, поддерживала изучение астрономии огромными финансовыми и социальными средствами больше, чем какой бы то ни было другой общественный институт – а может быть, чем все они, вместе взятые.

И действительно, в вышеуказанную эпоху, например, появились первые университеты, и это могло произойти только при мощной поддержке католической церкви, которая, в частности, поддерживала и научную деятельность.

Вероятно, могут последовать возражения об отсутствии необходимой свободы и о том, что, например, в 1210 году в Париже были запрещены лекции о «Физике» Аристотеля. Такой запрет в это время и в этом городе действительно существовал, но назвать его абсолютным было бы неправильно. Например, в Оксфорде этот запрет никого не волновал, а в 1240 году Роджер Бэкон читал лекции об Аристотеле и в Париже. Начиная с 1255 года знание трактатов по натурфилософии во многих учебных заведениях Европы было одним из обязательных требований для получения высшего образования.

Кроме того, можно утверждать, что вскоре после вышеуказанного периода естественнонаучное мышление возникло именно в рамках Церкви. К примеру, доминиканец Дитрих Фрейбергский впервые выдвинул теорию объяснения радуги как природного явления. Позже епископ Николай Орем занимался вопросом о том, как установить и измерить, сколько оборотов совершает Земля, а французский ученый Жан Буридан разработал теорию импетуса, объясняющую движение лучше, чем теория Аристотеля. Греческий ученый утверждал, что движение прекращается, если вызвавшая его сила больше не действует, но это же не так. Копье или камень после броска продолжают свой полет и после того, как метатель их бросил. Буридан предложил истолковать этот процесс предположением о том, что метатель при броске сообщает копью или камню пыл – своего рода энергетическое питание, которое постепенно расходуется. Симпатичная идея, которая существовала и обсуждалась до появления закона инерции, сформулированного Ньютоном.

В 1896 году в Англии вышла книга под названием «Борьба религии с наукой». Ее автор Эндрю Диксон Уайт поставил себе целью перечислить препятствия, которые Церковь чинила науке, и в качестве одной из тем ученый выбрал анатомию человека. Уайт был уверен, что в Средние века духовенство строго запрещало вскрывать трупы, а нарушителям сего запрета угрожал крупный штраф. С тех пор и мы верим, что Церковь запрещала анатомические исследования на трупах. Однако такого запрета не было! Подавляющее большинство средневековых священников не только допускало медицинское вскрытие умерших, но даже и содействовало этому, причем из религиозных соображений. Например, одни хотели узнать, как бальзамировать тела святых, чтобы те лучше сохранились, а другие надеялись на то, что, увидев внутренние органы святых, удастся обнаружить атрибуты их святости. (Примерно с этой же целью в XX веке исследовали мозг гениальных личностей после их кончины.) В XVI веке Церковь поощряла даже кесарево сечение, чтобы таким образом помочь появиться на свет детям, матери которых умирали при родах.

Действительно, историки не знают ни одного случая преследования анатома за вскрытие трупа, равно как документально не зафиксированы случаи отказа Церкви в просьбе произвести вскрытие. Эндрю Уайт наврал нам с три короба. Пришло время опровергнуть эту ложь.

Совершим экскурс в 1846 год, когда стали применяться благословенные анестезирующие средства, благодаря которым мы терпим боли при оперативных вмешательствах. Врач из Эдинбурга Джеймс Янг Симпсон еще в 1847 году использовал эфирные вещества, чтобы ослабить муки, которые приходилось терпеть женщинам при родах. В связи с этим он вынужден был опубликовать статью, в которой дал «Ответы на религиозные протесты» против своего метода, что действительно подтверждает наличие протестов со стороны священников. Но это было лишь вначале. Уже с 1848 года у Церкви не возникало никаких возражений по этому поводу, как и ожидал Симпсон, ведь ему не было известно о каких бы то ни было серьезных конфликтах между религией и наукой. Правда, ходили упорные слухи о том, что это королева Виктория устранила все возражения против анестезирующих средств, когда она в 1853 году с помощью обезболивающих средств благополучно произвела на свет принца Леопольда.

Итак, после 1848 года Церковь уже не выдвигала никаких аргументов против анестезирующих средств; скорее это были чисто научные возражения, касавшиеся физиологического смысла болей.

Если доверять природе, то боли должны были что-то значить. И действительно, без них наши переживания были бы более скудными. Но здесь мы уже попадаем в совсем иную сферу – в область культурно-исторической проблематики. И тут решающее слово – за женщинами.

Здравый смысл помогает науке

Но этого-то он как раз и не делает. Указание на то, что здравый смысл является признаком истинно научного опыта, противостоящего повседневному опыту, четко сформулировал французский философ Гастон Башляр, опубликовавший в 1938 году исследование «Новый научный дух». В подзаголовке автор обещает внести «Вклад в психоанализ объективного познания». В нем Башляр представляет поразительный «философский тезис». Он пишет: «Научный дух должен формироваться против природы, против того, что в нас и вне нас самих является побуждением и импульсом природы, против ярких и многообразных фактов. Научный дух должен формироваться путем своего переформирования». В общем: «Научный опыт – это опыт, противоречащий привычному опыту». В такой бескомпромиссной формулировке данный тезис, разумеется, неверен. Мы вынуждены ослабить утверждение Башляра, констатируя, что научному духу частенько приходится сражаться со здравым смыслом, и подразумевая при этом легковыполнимые и конкретные мыслительные процессы, возникшие как часть нашего биологического наследства в рамках эволюции.

Например, наша интуиция отказывает, если речь идет о делении или умножении. Представим себе торговца фруктами, который в числе прочего продает персики и нектарины. Утром он просит по 1 евро за два персика или за три нектарина. В течение дня такая ситуация вызывает в нем все большее раздражение, и он решает все упростить – смешивает персики и нектарины и продает их по 2 евро за пять фруктов из общей кучи. При этом – как думает торговец – он заработает столько же, поскольку средняя цена за один фрукт осталась прежней. Однако он ошибается, что можно легко посчитать, если надо продать в общей сложности 30 персиков и 30 нектаринов. Так, в первом варианте цен торговец фруктов заработал бы 25 евро (15 + 10), во втором варианте его прибыль составила бы 24 евро (12 + 12).

В чем же заключается логическая ошибка? Торговец решил, что один фрукт всегда стоит в среднем 40 центов. Тогда – так думают абсолютно интуитивно – пять фруктов будут стоить ровно 2 евро. Тем не менее этот расчет неверен, поскольку цена одного персика – 50 центов, а цена одного нектарина – чуть больше 33 центов. Таким образом, средняя цена составляет более 40 центов, и очевидно, торговец ошибался, он не знал, что при делении могут возникать неожиданности.

А вот еще один хорошо знакомый пример: предположим, мы отправляемся в поездку за 200 км – например, из Кельна во Франкфурт. По дороге туда машин мало, и мы доезжаем за два часа, т. е. со средней скоростью 100 км/ч. На обратном пути мы попали в пробку, и на дорогу ушло 2,5 часа. Таким образом, наша средняя скорость упала до 80 км/ч. Интуитивно мы думаем, что средняя скорость всей нашей поездки – 90 км/ч. Но это опять неправильно, что легко доказать. Время в пути составило 4 часа 30 мин, и за это время мы проехали 400 км. Поэтому средняя скорость составила немного более 88 км/ч. Какой бы малой ни была разница, важно, что она существует!

Продолжим считать. Например, нам представляется само собой разумеющимся суммировать скорости. Если ехать в поезде со скоростью 150 км/ч, выйти из своего купе и не спеша (скажем, со скоростью 1 км/ч) направиться в сторону вагона-ресторана, то скорость движения вперед составит 151 км/ч, а назад – 149 км/ч. И это, разумеется, опять неверно.

В этом случае интуитивную ошибку можно объяснить не простым расчетом, а обратившись к физической теории и поверив тому, что она правильно описывает действительность. В данном случае речь идет о теории относительности Эйнштейна. У нас нет необходимости знать тонкости, чтобы понять, насколько сильно заданное ими научное толкование противоречит нашему опыту, а тем самым – здравому смыслу.

Свои рассуждения Эйнштейн начинает с предположения о том, что скорость света постоянна. Это показывает, что свет по всем направлениям распространяется с одинаковой скоростью, а скорость света не зависит ни от каких-либо других движений. Иду ли я в вышеуказанном поезде по направлению движения или в обратном направлении, свет, отраженный, например, от кончика моего носа, всегда распространяется с одинаковой скоростью. Таким образом, в отношении скорости света с уже не действует наше наивное предположение о суммировании скоростей. Что бы мы ни прибавили к с, ничего не изменится. Очевидно, скорость света – предел более высокого уровня. Ни один объект не может двигаться быстрее, чем со скоростью с. Это заключение подтвердил ряд впечатляющих физических экспериментов, и у нас нет больше никаких разумно обоснованных причин сомневаться в этом. Тем не менее здравый смысл изо всех сил сопротивляется такому пониманию физической реальности.

Теория Эйнштейна неоднократно травмировала наше сознание – например, пространствами, искривленными материей. Надо отметить, что у теории относительности и по сей день есть много упорствующих и даже агрессивно настроенных противников. И это не единственная физическая теория, противоречащая нашей интуиции. Напротив! Даже гордость классической физики, механика Ньютона, описывает движения тел не так, как мы обычно воспринимаем их. Ложные пути нашей интуиции нашли свое подтверждение в процессе специальных исследований, когда опрашивали студентов американских колледжей, уже владеющих базовыми знаниями по физике и знакомых с законами механики Ньютона.

Основное понятие у Ньютона – инерция. При этом имеется в виду свойство физического тела сохранять заданное состояние движения. Объект может изменить свое движение только под действием внешней силы. Это особое свойство материи открыл еще Галилео Галилей, который установил, что величина инерции связана с массой тела. Инертная масса определяет сопротивление тела силе, стремящееся так или иначе изменить движение. Насколько легко это звучит сегодня, настолько же трудно было в свое время сформулировать этот закон. Такому толкованию движения с давних пор противостояло авторитетное мнение Аристотеля, согласно которому тело движется лишь в том случае, если на него воздействует сила. Для любой перемены места требуется сила. Без ее воздействия возможно только состояние покоя, что легко можно заметить по мячу, который остается лежать до тех пор, пока по нему кто-нибудь не ударит.

Физика Аристотеля была когда-то представлена как «физика здравого смысла». Но таковой она не является. Такая интуитивная физика заложена прежде всего в анализе движения, характерном для Средневековья. У Аристотеля речь шла скорее всего о «физике непосредственного впечатления, воспринимаемого органами чувств», оно и вскружило ему голову – первостепенное значение Аристотель придавал эмпиризму (опыту). Его знаменитое и сегодня нередко высокомерно высмеиваемое утверждение о том, что тяжелые предметы падают быстрее, чем легкие, базируется именно на непосредственном наблюдении. Собственными глазами можно увидеть, что камень упадет на землю быстрее, чем, например, лист бумаги.

Миновало несколько столетий, прежде чем человек преодолел «физику восприятия органами чувств». Но полностью избавиться от нее не удалось и по сей день, несмотря на весь исторический прогресс. Это подтверждают психологические опыты, которые упоминались ранее и которые будут рассмотрены ниже более подробно. Во время этих исследований студентов колледжа попросили описать путь, например, мяча, который выпускают из рук на бегу.

По Ньютону, в результате взаимодействия силы тяжести и инерции мяч, который выпускают из рук на бегу, описывает параболу, двигаясь вперед. (Сопротивление воздуха при этом не учитывается.) 49 % студентов дали правильный ответ – по механике Ньютона. 45 % считали, что мяч падает вертикально вниз, а 6 % решили, что мяч остается позади. Таким образом, мы видим, что концепция движения Ньютона противоречит здравому смыслу, а наша интуиция неисправима. Даже если мы будем наизусть знать главные уравнения физики, все равно мы никогда не сумеем полностью их понять. А как же трудно принять теорию относительности! То, что вышеописанный результат с мячом и студентами не был случаен, удалось продемонстрировать, дав мяч другим студентам и попросив их разбежаться и отпустить его так, чтобы он попал в лежащую на земле цель. И снова многие выпустили мяч из рук в тот момент, когда он находился над целью – и поэтому, конечно, промахнулись, а некоторые испытуемые даже пробегали мимо цели, прежде чем выпустить мяч из рук, возможно, полагая, что он переместится назад.

Каждый читатель может на себе проверить, как его интуитивное понимание законов движения соотносится с механикой Ньютона, поразмышляв о том, куда направить мяч, который на бегу нужно подбросить вверх и снова поймать. Сначала многие интуитивно полагают, что мяч надо бросить вперед (а не просто вертикально вверх, что было бы правильно). Если они сделают именно так, то им придется сделать сильный рывок, чтобы поймать мяч. Вот еще одна несколько более сложная задача для самопроверки: представьте себе, что вы стоите в саду и видите, как яблоко отрывается от ветки. Случайно у вас в руке оказалась гнилая груша, и вы вдруг захотели попасть в падающее яблоко. При этом возникает вопрос: куда же надо целиться – в позицию, которую яблоко занимает в момент броска, или в позицию, которой яблоко достигнет в момент пересечения вашего снаряда с его траекторией? Интуитивно многие принимают решение в пользу второго варианта – и при этом забывают о механике Ньютона: гнилая груша, которую вы бросаете, также совершает движение вниз. Вы просто должны целиться в яблоко – туда, где вы его видите в данный момент, а не туда, где вы его ожидаете увидеть позже. Вот таким простым иногда может быть сложное.