Текст книги "От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной"

Марио Ливио
От Дарвина до Эйнштейна: Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной

© Mario Livio, 2013

© Бродоцкая А., перевод на русский язык, 2014

© ООО «Издательство АСТ», 2015

Рекомендую эту книгу всем, кто любит думать и мечтать

По моему мнению, эта книга внесла ценный вклад в популяризацию науки. Марио Ливио рассказывает о серьезных вещах, но делает это столь занятно, что читателя, даже незнакомого с основными постулатами науки, все время разбирает интерес: а что же там дальше? Писать книги на научную тему, все время сохраняя свежесть повествования, – великий дар. Рекомендую эту книгу всем, кто любит думать и мечтать.

Дилан Смит,

Детройт

Читайте эту книгу и наслаждайтесь!

Книга – прекрасная! Она будет интересна читателю любого возраста и любого образования. Я бы советовал читать ее как некое базовое введение к науке. Мы привыкли воспринимать гениев прошлого как барельефы на могильных плитах. Но ведь это были живые люди! Они умели переживать, смеяться, хохмить. Читайте эту книгу и наслаждайтесь!

Патрик Уильямсон,

Альбукерке

Ошибки говорят о масштабе личности больше, чем удачи и озарения

Когда я читал эту книгу, мне пришли на память слова одного философа: «Ошибки великих более ценны, чем истины маленьких людей». И хотя я не совсем согласен с этим высказыванием, тем не менее, ошибки гениев действительно гениальны. Они даже больше говорят о масштабе личности, чем удачи и озарения. Чтобы оценить человека, нужно оценивать не его достижения, а его ошибки!

Адам Ллойд,

Гринсборо

Книга помогает находить новые пути!

Книга представляет читателю выдающихся деятелей науки с другой стороны. Каждый из пяти описанных гениев: Дарвин, Кельвин, Лайнус Полинг, Фред Хойл и Альберт Эйнштейн – совершил множество гениальных открытий. Но еще больше – гениальных ошибок! Но Ливио пишет об этом не для того, чтобы мы позлорадствовали – вот, мол, и гении ошибались. Его книга заставляет испытывать благодарность этим великим мужам за то, что они шли своим путем и не боялись ошибаться. Их пример учит нас использовать свои ошибки как новый опыт, который помогает находить новые пути!

Федерико Круз,

Буффало

Ради этих «изюминок» люди и занимаются наукой!

Эта книга – не о науке в целом и не о выдающихся ученых в частности. Она – о том, что даже в самом серьезном деле есть свои «изюминки», которые делают жизнь интересной. Собственно, ради этих «изюминок» люди и занимаются наукой! Прочитайте эту книжку – и вы найдете множество изюминок!

Айвен Аткинсон,

Бирмингем

Наслаждаться этим текстом может не только специалист!

Совершить открытие может каждый ученый, но далеко не любой служитель науки способен написать научно-популярную книжку. Здесь нужно обладать даром писать для широкой публики, не скатываясь в пошлость и спекуляции, с одной стороны, и сохраняя глубину мысли – с другой. Редкие научные книги читается так легко, как произведения Марио Ливио. Главное достоинство его нового труда «Блистательные ляпсусы…» в том, что наслаждаться этим текстом может не только специалист. Бог благословил автора редким умением сочетать научную точность с мастерством рассказчика. Ливио – как великий повар, который может заставить ребенка с удовольствием съесть то, что полезно, но не так вкусно.

Эрик Херт,

Джексонвиль

Книга расширила мой кругозор

Я не ученый, не аспирант и даже не студент. Я простой служащий, и тем не менее, я прочитал эту книгу с неописуемым удовольствием. Главное ее достоинство в том, что она понятна простому человеку «не из науки», интересна и легко читается. Книга расширила мой кругозор и помогла понять кое-какие научные законы.

Эндрю Пропер,

Сакраменто

Эта книжка стала моей любимой из всех научно-популярных книг

Книга читается на одном дыхании! В ней полно научной зауми, но этого совершенно не замечаешь! Как автор умудрился написать научную книжку, чтобы она была интересна и профессионалам, и «чайникам», – я, признаться честно, не понимаю. Но это ему удалось! Эта книжка стала моей любимой из всех научно-популярных книг и заняла почетное место на книжной полке!

Хью Гарден,

Кливленд

Посвящается Ногги и Даниэле

Предисловие

Все то время, пока я работал над этой книгой, примерно раз в месяц кто-нибудь спрашивал у меня, о чем она. Я придумал стандартный ответ: «Это книга про научные ляпсусы и при этом не автобиография!» Обычно на это смеялись, а иногда осторожно замечали: «Какая интересная задумка». Цель моя была очень проста: развеять распространенное заблуждение, будто великие научные открытия – это истории успеха. В сущности, все обстоит ровно наоборот. Путь к победе не просто вымощен страшными ляпсусами: чем больше возможный приз, тем крупнее ожидается ляпсус.

Всем нам знакомы слова Иммануила Канта: «Две вещи наполняют душу всегда новым и все более сильным удивлением и благоговением, чем чаще и продолжительнее мы размышляем о них, – это звездное небо надо мной и моральный закон во мне» (пер. Б. Фохта). За время, минувшее с 1788 года, когда вышла в свет «Критика практического разума», мы заметно преуспели в понимании первого и куда меньше, по моему скромному мнению, продвинулись в изучении второго. Очевидно, объяснить устройство разума и жизни самому разуму и самой жизни гораздо труднее. Тем не менее и наука о жизни в целом, и исследования устройства человеческого мозга явно набирают скорость. Так что, пожалуй, очень может быть, что в один прекрасный день мы даже поймем, почему и зачем эволюция создала разумный биологический вид.

Эта книга посвящена отважным попыткам разобраться, что такое жизнь и мироздание, однако речь в ней пойдет в основном о превратностях пути, а не о пункте назначения. Я стремился сосредоточиться на мыслительном процессе и на препятствиях, стоящих на пути к открытию, а не на самих достижениях.

В этом мне помогали очень многие, кое-кто, возможно, и сам об этом не догадывался. Я благодарен Стиву Мойзису и Реике Йокочи за консультации по геологии. Благодарю Джека Даница, Хореса Фриланда Джадсона, Мэтта Мезельсона, Евангелоса Мудрианакиса, Алекса Рича, Джека Шостака и Джима Уотсона за беседы о биохимии, в особенности о трудах Лайнуса Полинга. Я в долгу перед Питером Эгглтоном, Джоном Фолкнером, Джеффри Хойлом, Джайантом Нарликаром и лордом Мартином Рисом за обсуждение вопросов астрофизики и космологии и рассказы о трудах Фреда Хойла.

Кроме того, я хотел бы выразить признательность всем тем, кто снабжал меня бесценными материалами для этой книги, а в особенности – Адаму Перкинсу и сотрудникам Университетской библиотеки в Кембридже за материалы о Дарвине и о лорде Кельвине, Марку Херну из Кембриджского института астрономии за материалы о лорде Кельвине и о Фреде Хойле, Аманде Смит из Кембриджского института астрономии за материалы о Фреде Хойле и за обработку фотографий, связанных с Уотсоном и Криком, Клиффорду Миду и Крису Петерсену из Отдела особых собраний Государственного университета штата Орегон и Ломе Каркинс из архива Калифорнийского технологического института за материалы о Лайнусе Полинге, Саре Брукс из «Nature Publishing Group» за материалы о Розалинде Франклин, Бобу Карсвеллу и Питеру Хинли из Королевского астрономического общества за материалы о Жорже Леметре, Лилиан Менс из Архива Жоржа Леметра за материалы о Жорже Леметре, Кэтрин Макки из Колледжа Св. Иоанна в Кембридже за материалы о Фреде Хойле, Барбаре Вольф из архива Альберта Эйнштейна, Диане Кормос-Бухвальд из «Einstein Papers Project», Дэниелу Кеннефику из Университета штата Арканзас, Майклу Саймонсону из Института имени Лео Бека, Кристине Лутц из Принстонского университета и Кристине ди Белла из Института перспективных исследований – за материалы об Эйнштейне.

Особая благодарность – Джилл Лагерстром, Элизабет Фрейзер, Эми Гонигам и сотрудникам библиотеки Университета Джона Хопкинса за постоянную помощь с библиографией. Спасибо Шэрон Тулан за профессиональную подготовку рукописи к печати и Пэм Джеффрис – за прекрасные иллюстрации. А самым долготерпеливым моим союзником, как всегда, была моя жена Софи.

И, наконец, спасибо моему агенту Сьюзен Рабинер за неустанное содействие, моему редактору Бобу Бендеру – за тонкие замечания, а Джоанне Ли – за преданность своему делу во время подготовки и печати этой книги.

Глава 1. Ляпсусы и ошибки

Подобно тому, как множество свитых бечевок образуют канат, нередко огромная глупость является всего лишь суммой глупостей мелких. Рассучите канат, бечеву за бечевой, рассмотрите, каждую в отдельности, мельчайшие решающие причины, приведшие к большой глупости, и вы легко поймете все. «И только-то», – скажете вы. Но скрутите, свяжите их снова – и вы увидите, как это страшно.

Виктор Гюго. «Отверженные»

(Пер. Д. Лившиц, Н. Коган, Н. Эфрос)

Когда неугомонный Бобби Фишер, быть может, известнейший шахматист за всю историю этой игры, летом 1972 года все же прибыл на матч на звание чемпиона мира[1]1
  Подробное описание см. в Evans and Smith (1973). Краткий рассказ в Сети: www.mark-weeks.com/chess/72fs$$.htm


[Закрыть] с Борисом Спасским, атмосфера в мире шахмат сгустилась настолько, что хоть ножом режь. Даже те, кто раньше никогда не интересовался шахматами, ждали «Матча века» – так его назвали, – затаив дыхание. И вот на 29 ходу самой первой игры в позиции, которая явно вела к ничьей, Фишер сделал ход, который сочли бы ошибкой и отмели даже шахматисты-любители. Это могло бы быть типичным случаем так называемой «шахматной слепоты», ошибки, которую в шахматной литературе помечают как «??» и которая покрыла бы позором пятилетнего малыша в местном шахматном клубе. Однако самое поразительное в этой истории – то, что эту ошибку сделал человек, грудью проложивший себе дорогу на матч со Спасским, одержав беспрецедентную череду из 20 побед над шахматными звездами мировой величины. (Обычно на мировых первенствах ничьих бывает не меньше, чем побед, а то и больше.) Но только ли в шахматах случается подобная слепота? Или столь же неожиданные ошибки бывают и в других отраслях знания?

Оскар Уайльд как-то заметил, что «Жизненный опыт – прозвище, которое принято давать своим ошибкам». И в самом деле, мы в повседневной жизни постоянно ошибаемся. Захлопываем дверь, забыв внутри ключи, вкладываем деньги не в те акции (или в те, но не в тот момент), безобразно переоцениваем собственную способность делать сто дел одновременно – и зачастую виним в своих несчастьях совершенно не те обстоятельства. Кстати, именно склонность находить неверные причины и объясняет, почему мы так редко учимся на своих ошибках. Разумеется, мы понимаем, что это были ошибки, только после того, как их совершим, отсюда и определение «жизненного опыта», которое дает Уайльд. Более того, других мы судим не в пример лучше, чем анализируем собственные поступки. Как отметил психолог и нобелевский лауреат по экономике Даниэль Канеман: «Я не слишком оптимистично отношусь к способности людей менять свой образ мыслей, зато очень оптимистично – к их способности находить ошибки у других».

Сбои дают даже процессы, тщательно продуманные и выстроенные, скажем, система расследования преступлений, и иногда это приводит к поистине ужасным результатам. Например, Рэй Крон из Феникса[2]2
  Эту печальную историю можно прочитать в Сети, в частности: www.innocence project.org/Content/Ray_Krone.php.


[Закрыть] в штате Аризона десять лет провел за решеткой и едва не был казнен, поскольку его дважды обвинили в жестоком убийстве, которого он не совершал. Впоследствии его полностью оправдали на основании генетической экспертизы (и нашли настоящего убийцу).

Однако эта книга – не о таких ошибках, пусть даже самых страшных, а о крупных научных ляпсусах. «Научными ляпсусами» я называю особенно серьезные концептуальные ошибки, которые вполне способны свести на нет целые теории и стратегические планы развития целых научных отраслей – а в принципе и затормозить научный прогресс как таковой.

История человечества изобилует грубыми ляпсусами в самых разных научных дисциплинах. Подобные судьбоносные промахи восходят еще ко временам Ветхого завета и греческой мифологии. Например, согласно книге Бытия, первое, что сделала в своей жизни Ева, библейская праматерь всего человечества, – это уступила уговорам лукавого змия и вкусила запретного плода. Эта колоссальная глупость привела ни к чему иному, как к изгнанию Адама и Евы из Райского сада и даже к тому, что с тех пор людям в принципе недоступна абсолютная истина – по крайней мере, так считал Фома Аквинский, богослов XIII века. Греческий миф повествует о том, как Парис, по неразумию похитив Елену Прекрасную, супругу спартанского царя, стал причиной гибели Трои. Немецкий генерал-фельдмаршал Федор фон Бок во время Второй мировой войны по глупости повторил крайне неудачное наступление Наполеона на Россию. Оба военачальника не учли непреодолимую мощь «Генерала Мороза». Английский историк А. Дж. П. Тейлор[3]3
  Английский историк А. Дж. П. Тейлор. Алан Джон Персиваль Тэйлор (1906–1990). См. Taylor 1963.


[Закрыть] сказал о бедствиях Наполеона следующими словами: «Подобно большинству изучавших историю, он [Наполеон] на ошибках прошлого научился лишь тому, как делать новые».

Что касается философской арены, то ошибочные представления великого Аристотеля о физике (в том числе – убежденность, что все тела стремятся в свое «естественное» место) оказались столь же ошибочными, сколь и не оправдавшиеся прогнозы Карла Маркса, который утверждал, что капитализм вот-вот падет. Точно так же оказались, мягко говоря, сущей ерундой многие психоаналитические выводы Зигмунда Фрейда, будь то гипотеза об «инстинкте смерти» – стремлении вернуться в состояние покоя до начала жизни – или о роли младенческого эдипова комплекса в возникновении неврозов у женщин.

Подумаешь, скажете вы, человеку свойственно ошибаться, однако вспомним некоторых величайших ученых последних двух столетий, выдающихся деятелей науки вроде Лайнуса Полинга, который дважды получил Нобелевскую премию, или гениального Альберта Эйнштейна: ведь те теории, благодаря которым они прославились, полностью подтвердились, верно? Разве интеллектуальное величие современности не состоит именно в торжестве науки как эмпирической дисциплины, в торжестве математики, надежно защищенной от ошибок и служащей языком фундаментальной науки? Надо полагать, теории этих блистательных умов и других мыслителей сопоставимого масштаба обошлись без серьезных ляпсусов!

Наоборот!

Цель этой книги и состоит в том, чтобы подробно рассказать о некоторых удивительных ляпсусах подлинно великих ученых – и проследить, к каким неожиданным последствиям привели эти ляпсусы. При этом мне хотелось бы проанализировать и вероятные причины подобных ляпсусов и, насколько удастся, выявить интереснейшие связи между этими ляпсусами и определенными ограничениями, которые накладывает на нас устройство нашего разума. А в конечном итоге я намерен показать, что дорогу к открытиям и новаторству можно найти и на тернистой тропе курьезных ошибок.

Как мы вскоре увидим, в затейливый узор эволюции включены и те ляпсусы, которые я отобрал для детального анализа на страницах этой книги. То есть это серьезные ляпсусы, связанные с теориями эволюции жизни на Земле, эволюции самой Земли и эволюции нашей Вселенной в целом.

Ляпсусы эволюции и эволюция ляпсусов

Одно из определений эволюции в Оксфордском словаре английского языка гласит: «Развитие и рост всего, что можно сравнить с живым организмом, в соответствии с его наследственными тенденциями… Также возникновение или зарождение чего-либо в результате естественного развития в отличие от его создания в результате определенного действия». Однако первоначально значение этого слова было несколько иным. Латинское слово evolutio обозначало разворачивание свитка в процессе чтения книги. Даже когда это слово обрело популярность в биологии, оно относилось поначалу только к росту и развитию зародыша. Впервые слово «эволюция» в контексте происхождения биологических видов мы находим в трудах швейцарского натуралиста XVIII века Шарля Бонне. Бонне полагал, что Господь заранее заложил рождение новых видов, когда создавал зачатки самых первых форм жизни.

На протяжении ХХ века слово «эволюция» стало так тесно ассоциироваться с именем Дарвина, что трудно поверить, что в первом издании главного его труда «Происхождение видов» этого слова не было вообще! Правда, последнее слово этой книги – «evolved».

За время, минувшее с первой публикации «Происхождения видов», эволюцию стали понимать шире – примерно в соответствии с определением из словаря, которое приведено в начале этого раздела, – и сегодня можно говорить об эволюции самых разных явлений – от языка и музыки до моды и мнений, а также о социально-культурной эволюции, эволюции программного обеспечения и так далее (введите в поисковую программу хотя бы «эволюция хипстеров» и посмотрите, сколько будет результатов). Президент Вудро Вильсон[4]4
  Президент Вудро Вильсон. Wilson 1913.


[Закрыть] как-то отметил, что даже Конституцию США следует воспринимать через призму эволюции: «Правительство – не машина, а живое существо… оно подчиняется не Ньютону, а Дарвину». Я собираюсь говорить об эволюции жизни, Земли и Вселенной – однако это совсем не значит, что научные ляпсусы совершались только в этих отраслях знания. Совсем нет – просто я выбрал именно эти темы по двум основным причинам. Во-первых, я хотел критически разобрать ляпсусы, совершенные учеными, которые почти у всех занимают верхние строчки в списках величайших умов. Ляпсусы подобных светил, даже совершенные в прошлом веке, играют огромную роль в тех задачах, которые ученые и человечество в целом решают в наши дни. Как я надеюсь показать, анализ подобных ляпсусов создает особую область знаний, весьма живую и подвижную, и эти знания не просто сами по себе очень интересны, но и помогают принимать верные решения в самых разных сферах – от научной методологии до морали и нравственности. Вторая причина очень проста: вопрос об эволюции жизни, Земли и Вселенной интересует людей – всех людей, а не только ученых – с самой зари цивилизации и вдохновил бесчисленное множество неутомимых исследователей на поиски истоков человека и человечества. Интеллектуальное любопытство, которое вызывали эти темы у наших предков, по крайней мере отчасти стоит у корней религиозных представлений, мифов о создании мира и философских изысканий. А более эмпирическая, основанная на наблюдениях и доказательствах сторона этого любопытства в конце концов привела к рождению науки. Человечество так преуспело в расшифровке некоторых сложных процессов, влияющих на эволюцию жизни, Земли и космоса, что это можно безо всяких преувеличений назвать чудом. Разве не поразительно, если вдуматься, что мы можем проследить космическую эволюцию до того момента, когда нашей Вселенной была всего лишь крошечная доля секунды от роду? И все равно еще очень много вопросов остается без ответа, а тема эволюции и в наши дни вызывает ожесточенные споры.

Мне пришлось довольно долго размышлять над тем, каких крупных ученых следует взять с собой в это путешествие по бурным волнам теории и практики, однако в конце концов я остановил свой выбор на ляпсусах пяти выдающихся деятелей науки. В мой перечень «творцов» неожиданных ляпсусов вошли прославленный натуралист Чарльз Дарвин, физик лорд Кельвин, в честь которого названа температурная шкала, Лайнус Полинг, один из самых влиятельных химиков в истории, знаменитый английский астрофизик и космолог Фред Хойл и Альберт Эйнштейн, который в представлении не нуждается. В каждом случае я подойду к основной теме с двух разных точек зрения – разных, но взаимодополняющих. С одной стороны, это будет книга о теориях этих гениальных самородков и об удивительных связях между этими теориями, однако мы будем рассматривать их под непривычным углом: изучим их слабые стороны, а иногда даже крупные недостатки. С другой стороны, я кратко расскажу о разных видах ляпсусов и попытаюсь выявить их психологические (или, если угодно, нейрофизиологические) причины. Как мы убедимся, не все ляпсусы равны от рождения, и ляпсусы пяти ученых из моего списка по природе своей различны. Ляпсус Дарвина состоял в том, что он не понимал всех последствий своей конкретной гипотезы. Ляпсус Кельвина – в пренебрежении непредвиденными возможностями. Ляпсус Полинга – результат излишней уверенности в себе, порожденной прежними успехами. Хойл напрасно упорствовал в противостоянии традиционной науке. А Эйнштейн не совсем верно представлял себе, что такое эстетика простоты. А главное – по пути мы обнаружим, что ляпсусы не просто неизбежны, а представляют собой неотъемлемое условие научного прогресса. Развитие науки – это не прямая дорога, по которой мы маршируем к истине. Если бы не тупиковые закоулки и не фальстарты, ученые слишком часто и слишком далеко уходили бы по неправильным тропам. Все ляпсусы, о которых пойдет речь в той книге, так или иначе послужили катализаторами для блистательных прорывов, вот почему я назвал их «блистательными ляпсусами». Они сыграли роль химикатов, которые осадили туман, в котором блуждала наука по пути к прогрессу – потому что наука обычно продвигается вперед мелкими шажками и лишь иногда совершает квантовые скачки.

Эту книгу я организовал так, чтобы при разговоре о каждом ученом изложить сущность тех теорий, которые его прославили. Изложение это будет предельно кратким, просто чтобы познакомить читателя с идеями этих великих умов и очертить контекст, в котором совершались ляпсусы, а вовсе не проанализировать полностью соответствующую теорию. Кроме того, я решил сосредоточиться лишь на одном крупном ляпсусе в каждом случае, а не придираться ко всем оплошностям, которые совершили эти светила на своем долгом профессиональном пути: к чему рыться в грязном белье? И начну я с человека, о котором в некрологе, опубликованном в «New York Times» 21 апреля 1882 года, по справедливости говорилось, что «его очень много читали, но говорили о нем еще больше».