Текст книги "Эта книга сделает вас умнее. Новые научные концепции эффективности мышления"

Принцип заурядности

ПИ-ЗИ МАЙЕРС

Биолог, Университет Миннесоты, блогер (pharyngula.org)

Как человек, который целый семестр читал первокурсникам введение в биологию и собирается заниматься этим снова в ближайшие месяцы, я должен сказать: первое, что приходит в голову, когда речь заходит об относительно полезном для всех навыке, – это алгебра. А также знание элементарной теории вероятности и статистики. Если бы мои студенты владели этими навыками, это наверняка облегчило бы мне жизнь. Чрезвычайно депрессивное зрелище – наблюдать, как способные молодые люди делают ошибки в том, что должны были усвоить на уроках математики в начальной школе.

Но этого недостаточно. Само собой разумеется, что без элементарных математических навыков невозможно существовать в обществе, построенном на науке и технологиях. Но какую идею людям следует усвоить, чтобы лучше осознавать свое место во Вселенной?

Я бы рекомендовал принцип заурядности. В науке он признан фундаментальным, но в то же время он оспаривается многими людьми и его не всегда легко принять. Отрицание принципа заурядности – один из основных столпов религии и креационизма, а также шовинизма многих провалившихся социальных экспериментов. Люди избавились бы от многих заблуждений, если бы поняли эту простую идею.

Принцип заурядности утверждает, что в вас нет ничего особенного. Вселенная не вращается вокруг вас; у вашей планеты нет никаких привилегий ни в каком смысле; ваша страна не представляет собой безупречное творение божественного промысла; ваше собственное существование – вовсе не продукт чьей-то осознанной воли, а сэндвич с тунцом, который вы сегодня съели на обед, совершенно не собирался вызвать у вас несварение. Большая часть того, что происходит в мире, вытекает из универсальных законов природы, которые применимы везде и ко всему, без всяких исключений, и не меняются, как бы вы этого ни хотели. Все, что вы как человек считаете космически важным, является случайностью. В частности, согласно законам биологии и теории наследственности, когда у вас рождается ребенок, он имеет анатомию и физиологию человека, но уникальная комбинация черт, которые определяют ваш пол, рост, цвет глаз, появляется благодаря случайной тасовке генетических признаков во время мейоза, нескольким непредвиденным мутациям и удаче, которая сопутствовала сперматозоиду, сумевшему оплодотворить яйцеклетку.

Но не расстраивайтесь, речь идет не только о вас. Звезды тоже формируются из атомов, характер каждой звезды зависит от случайного распределения сгустков молекул внутри облака пыли и газа. Местоположение и яркость нашего Солнца тоже определились случайно, просто так вышло, и благодаря этой случайности мы смогли появиться на свет. Наш вид формировался, с одной стороны, под влиянием окружающей среды посредством естественного отбора, с другой стороны, под влиянием случайных факторов. Если бы сотни тысяч лет назад люди вымерли, мир продолжал бы существовать, жизнь продолжала бы процветать и на нашей планете благоденствовали бы другие виды – которые, скорее всего, не пошли бы по нашему, основанному на разуме и технологиях, пути развития.

И это вполне нормально – если вы принимаете принцип заурядности.

Этот важный для науки принцип – первая ступень к пониманию того, как мы появились и как устроен мир. Сначала мы ищем общие принципы, применимые ко всей Вселенной (и они объясняют многое), затем анализируем разные отклонения и исключения, благодаря чему узнаем детали и нюансы. Это успешная стратегия, позволяющая достигнуть глубокого понимания вещей. Если вы начали с предположения, что интересующий вас объект не подчиняется законам Вселенной; что он внезапно появился из ниоткуда с какой-то определенной целью; что условия его существования уникальны и не могут быть применимы ни в каком другом случае, – это значит, что вы с самого начала прибегли к неаргументированному и необычному объяснению без всяких к тому оснований. Принцип заурядности гласит, что наше существование не является результатом осознанного плана, что Вселенная лишена как злого умысла, так и доброго, но все на свете подчиняется законам – и открытие этих законов должно быть целью науки.

Бесцельная Вселенная

ШОН КЭРРОЛЛ

Физик-теоретик, Калифорнийский технологический институт (Калтех), автор книги From Eternity to Here: The Quest for the Ultimate Theory of Time («От вечности до «здесь»: поиск окончательной теории времени»)

Мир состоит из вещей, которые соблюдают правила. Если упорно задавать вопрос «почему?» по поводу явлений, которые имеют место во Вселенной, то в конце концов вы придете к ответу: «Потому что так устроена Вселенная и таковы законы природы».

Такой ход мысли не слишком очевиден для человека. Глядя на Вселенную своими антропоцентрическими глазами, мы не можем удержаться от суждений в терминах причин, целей и «естественного хода вещей». Древние греки, Платон и Аристотель, рассматривали мир с телеологической точки зрения – дождь идет, потому что вода стремится быть ниже воздуха; животные (и рабы) по природе своей находятся в подчинении свободных граждан.

Конечно, и в те времена имелись скептики. Демокрит и Лукреций, эти древнейшие натуралисты, призывали размышлять о законах природы, а не охотиться за ее причинами и целями. Но идея о том, что Вселенная появилась сама по себе, без всякого руководства свыше и поддержки извне, стала казаться разумной лишь после Авиценны, Галилея и Ньютона.

Теологи иногда наделяют Бога функцией «поддерживания мира». Но мы знаем лучше – миру не нужна поддержка, он прекрасно существует сам по себе. Пьер-Симон Лаплас сформулировал специфическое правило, которому подчиняется мир: если мы возьмем состояние Вселенной (или какой-то ее отдельной части) в любой момент времени, то законы физики показывают нам, каким будет это состояние в следующий момент. Следуя той же логике, можно вычислить, что произойдет еще на один момент позже – и т. д., пока мы не построим полную историю Вселенной (в общем виде, разумеется). Речь идет не о Вселенной, стремящейся к некоей цели; мы говорим о Вселенной, взятой в железную хватку нерушимых законов.

Такой взгляд на происходящее в физическом мире имеет важные последствия для наших контактов с социальным миром. Людям нравится думать, что все имеет свою причину. Рождение ребенка, авиакатастрофа или уличная перестрелка могут быть частью скрытого плана. Когда телепроповедник Пэт Робертсон предположил, что ураган «Катрина» – наказание, которое наслал Бог, прогневавшийся на американцев за падение нравов, он пытался объяснить кажущееся необъяснимым событие.

Природа говорит другое. Происходит именно то, что должно произойти согласно естественным законам, потому что произошедшее было подготовлено определенной последовательностью событий или ходом эволюции. Жизнь на Земле появилась не в рамках осуществления грандиозного плана; она стала побочным продуктом увеличения энтропии в условиях, далеких от равновесия. Наш поразительный мозг появился не потому, что жизнь стремится повысить уровень сложности и интеллекта; его развитие стало результатом взаимодействия между генами, организмами и окружающей средой.

Ничто из сказанного выше не должно подводить к мысли, что жизнь лишена смысла и цели. Но смысл и назначение есть лишь у тех вещей, которые мы создали сами, а не у тех, которые мы обнаруживаем в фундаментальной структуре мира. То, что происходит в мире, происходит по его законам – но мы решаем, придавать ли происходящему смысл и ценность.

Принцип Коперника

СЭМЮЕЛ АРБЕСМАН

Специалист по прикладной математике, постдокторант Департамента политики в области здравоохранения Гарвардской медицинской школы; партнер Института количественных методов социальных исследований Гарвардского университета

Николай Коперник понял, что Земля не обладает никаким привилегированным положением в Солнечной системе. Из этой элегантной идеи вырос так называемый принцип Коперника, согласно которому положение нашей планеты во Вселенной нельзя назвать ни каким-то особенным, ни благоприятным. Руководствуясь этим принципом, мы можем избавиться от определенных предубеждений относительно нас самих, а также пересмотреть наши отношения со Вселенной.

Принцип Коперника можно применять в его изначальном пространственном смысле – он подчеркивает периферийное положение нашего Солнца в нашей галактике, а также ничем не примечательное положение нашей галактики во Вселенной. Этот принцип помогает понять расширение Вселенной, поскольку в любой точке космоса наблюдатель будет видеть какие-то другие галактики, удаляющиеся одна от другой с огромной скоростью, – так же, как мы видим это отсюда, с Земли. Мы ничем не выделяемся.

Астрофизик Джей Ричард Готт расширил принцип Коперника, чтобы попытаться рассчитать с его помощью и без дополнительной информации продолжительность различных событий. Он показал, что, не считая факта нашей разумности, нет никаких оснований полагать, что мы каким-либо образом специально расположены во времени. Принцип Коперника дает нам возможность уточнить эту неопределенность и заметить, что мы часто оказываемся ни при начале, ни при конце события. Это позволило Готту предсказать, когда падет Берлинская стена, и даже дать более или менее правдоподобный прогноз того, сколько еще времени просуществует человечество.

Принцип Коперника также помогает определить наше положение на шкале величин этого мира: мы намного меньше размером, чем астрономические объекты, но намного больше, чем те, которые изучает химия; мы действуем намного медленнее, чем процессы, происходящие на субатомном уровне, но намного быстрее геологических и эволюционных процессов. Этот принцип подталкивает к изучению больших и меньших объектов в нашем мире – нельзя же, в самом деле, предполагать, что все интересные явления имеют тот же масштаб, что и мы сами.

И все же, несмотря на столь проработанный подход к нашей заурядности, мы не должны отчаиваться. Насколько известно, мы единственный вид, способный осознать свое место во Вселенной. Парадокс принципа Коперника состоит в том, что лишь уяснив, какое место мы занимаем (каким бы скромным оно ни было), можно в полной мере осознать всю незаурядность условий, что привели к нашему существованию. И тогда мы вряд ли будем казаться себе недостаточно значительными.

Мы не одиноки во Вселенной

КРЕЙГ ВЕНТЕР

Генетик, биохимик, предприниматель, основатель и президент Института Крейга Вентера, автор книг A Live Decoded («Расшифрованная жизнь») и Life at the Speed of Light[2]2
  Крейг Вентер. Жизнь со скоростью света. Книга выйдет по-русски в издательстве АСТ в 2016 году.


[Закрыть]

Я не могу себе представить ничего, что могло бы повлиять на человечество больше, чем открытие жизни вне нашей Солнечной системы. В большинстве культур и в нашем общественном сознании доминирует антропоцентрическое, геоцентрическое понимание жизни. Если обнаружится, что есть множество, возможно, миллионы очагов жизни и что она распространена по всей Вселенной, это окажет огромное влияние на каждого человека.

Мы живем на планете микробов. На каждый кубический сантиметр воды в океанах, озерах и реках, на каждый кубический сантиметр земной коры или нашей атмосферы приходится миллион микробных клеток. На каждом из нас, внутри и снаружи, более 100 триллионов микробов. Существуют микробы, способные выдержать миллионы рад ионизирующего излучения и пережить воздействие таких кислот и оснований, которые нашу собственную кожу тут же растворили бы. Микробы живут во льду, микробы процветают при температурах выше 100 °C. Есть жизненные формы, которые существуют в углекислом газе, метане, сере и сахаре. За несколько последних миллиардов лет мы отправили в космос триллионы бактерий; в течение долгого времени мы обмениваемся веществом с Марсом, так что будет весьма удивительно, если мы не найдем следов микробной жизни на других планетах нашей Солнечной системы, в частности на Марсе.

Димитр Саселов с коллегами не так давно обнаружили многочисленные «земли» и «суперземли» – очень похожие на Землю планеты за пределами Солнечной системы. На некоторых из них есть вода, что сильно повышает вероятность того, что там есть и жизнь. Саселов рассчитал, что в нашей галактике есть примерно сто тысяч похожих на Землю планет (с похожей и большей массой, чем наша). Наша Вселенная молода, так что там, где сегодня есть микробы, в будущем появится разумная жизнь.

Изучение все более далеких космических горизонтов изменит нас навсегда.

Микробы правят миром

СТЮАРТ БРАНД

Составитель сборника Whole Earth Catalog («Каталог всей Земли»), соучредитель сетевого сообщества The WELL, соучредитель компании Global Business Network, автор книги Whole Earth Discipline («Дисциплина всей Земли»)

«Микробы правят миром». Эта фраза, открывающая доклад Национального научно-исследовательского совета под названием «Новая наука метагеномика», возвестила новое понимание биологии и, возможно, всего нашего общества.

Все началось с секвенирования ДНК «методом дробовика» (shotgun sequencing) – технологии, позволившей расшифровать геном человека гораздо раньше, чем этого можно было ожидать. С 2003 года Крейг Вентер с сотрудниками секвенировали геномы больших популяций бактерий. Они обнаружили тысячи новых генов (в два раза больше известных к тому времени), выяснили, какие гены отвечают за синтез определенных протеинов и, соответственно, какую роль играют. Благодаря этому мы начали лучше понимать, что зависит от бактерий. «Метагеномика» произвела революцию в микробиологии, и волны этой революции будут ощущаться в биологических науках еще много десятилетий.

По мнению микробиолога Карла Воуза, на микробы приходится 80 % всей биомассы Земли. Крейг Вентер утверждает, что в одной пятой чайной ложки морской воды содержится миллион бактерий (и 10 миллионов вирусов), и добавляет: «Если вы не любите бактерии, значит, вы живете не на той планете. Это планета бактерий». Большую часть обмена веществ на нашей планете осуществляют микробы. Когда Джеймс Лавлок задался вопросом, откуда берутся газы, делающие земную атмосферу столь удивительным феноменом (гипотеза Геи), ему ответила микробиолог Линн Маргулис. Нашу атмосферу контролируют микробы. Они также контролируют большую часть нашего тела. Человеческая микробная биомасса в нашем кишечнике, во рту, на коже и повсюду укрывает три тысячи видов бактерий с 3 миллионами различных генов (в человеческих клетках всего восемнадцать тысяч генов или около того). Как показывают последние исследования, нам необходимо иметь микробов «на борту» для нормальной работы нашей иммунной и пищеварительной систем.

Эволюция микробов, которая продолжается уже более 3,6 миллиарда лет, сильно отличается от того, как мы обычно представляем себе эволюцию по Дарвину, когда гены передаются следующим поколениям и медленно проходят через фильтр естественного отбора. Бактерии беспорядочно обмениваются генами в каждом поколении. У них есть три механизма «горизонтальной передачи генов» между самыми разными видами бактерий, поэтому они эволюционируют постоянно и очень быстро. То, как они передают потомкам счастливо приобретенные гены, что происходит непрестанно, очень напоминает ламаркизм – наследование приобретенных признаков.

Такая «трансгенная» природа микробов показывает, что в генетически модифицированных зерновых нет ничего нового, особенного или опасного. Специалисты в области полевой биологии считают, что биосфера похожа на пангеном – взаимосвязанную сеть постоянно циркулирующих генов, содержащую гены всех клеточных линий данного вида. Биоинженеры, работающие в новой области – синтетической биологии, имеют дело непосредственно с заменяемыми генами микробов, что весьма облегчает работу.

Эта биотехнологическая эпоха будет опираться на микробов и, возможно, вдохновляться ими. Социальный дарвинизм не состоялся как идея. Термин «эволюция культуры» никогда не значил особенно много, потому что подвижность культурной информации и различных влияний в обществе имеют мало общего с напыщенным консерватизмом стандартной теории эволюции Дарвина.

Но поскольку мы продолжаем изучать текучесть признаков и оригинальные механизмы, используемые микробами (бактериальное чувство кворума, биопленки, метаболические цепочки, «гены образа жизни» и др.), вполне может возникнуть термин «социальный микробиализм». И сталкиваясь со сложной проблемой, мы, возможно, будем спрашивать себя: «А как поступил бы микроб?»

Двойной слепой метод

РИЧАРД ДОКИНЗ

Зоолог-эволюционист, Оксфордский университет, автор книги The Greatest Show on Earth: The Evidence for Evolution[3]3
  Ричард Докинз. Самое грандиозное шоу на Земле. Доказательства эволюции. М.: Corpus, 2012.


[Закрыть]

Далеко не все концепты из инструментария профессионального ученого могут подойти любому человеку. Нам не подойдет инструмент, который применяется только в науке ради самой науки. Нам нужно найти инструмент, который поможет далеким от науки людям понимать научные достижения и принимать более рациональные решения в повседневной жизни.

Почему половина американцев верят в духов, три четверти верят в ангелов, треть – в астрологию, а три четверти – в существование ада? Почему четверть американцев думают, что президент США родился за пределами страны и, следовательно, занимает пост президента незаконно? Почему более 40 % американцев полагают, что Вселенная появилась позже, чем была одомашнена собака?

Давайте не будем сразу сдаваться и списывать все на глупость. Пожалуй, кое-какие из этих воззрений и вправду объясняются глупостью, но давайте сохранять оптимизм и концентрироваться на том, что можно исправить: отсутствие навыка критически мыслить и предпочитать факты частным мнениям, предрассудкам и байкам. Думаю, двойной слепой метод повышает ответственность. Это не просто превосходный инструмент исследований; он также имеет образовательную и дидактическую ценность, поскольку учит людей критически мыслить. Не обязательно проводить эксперименты с использованием двойного слепого метода, чтобы стать умнее, – достаточно уловить принцип, понять, почему он необходим и насладиться его элегантностью.

Если бы во всех школах учили, как использовать двойной слепой метод, это усовершенствовало бы наш процесс познания, а именно:

1. Мы бы поняли, что не следует делать обобщения, основываясь на выдумках.

2. Мы бы научились понимать, могло ли то или иное важное событие произойти в результате чистой случайности.

3. Мы бы узнали, насколько трудно избавиться от предвзятости и что эта предвзятость в то же время не продиктована нечестностью или поиском выгоды. Благотворный эффект этой мысли простирается и далее: она подрывает пиетет перед авторитетами и заставляет уважать частное мнение.

4. Мы бы перестали верить гомеопатам, знахарям и другим шарлатанам, которые в результате оказались бы не у дел.

5. Мы бы обрели навыки критического и скептического мышления, что не только улучшило бы наши собственные когнитивные способности, но и, возможно, спасло бы мир.

Надо рекламировать научный образ жизни

МАКС ТЕГМАРК

Физик-космолог, Массачусетский технологический институт, научный руководитель Института фундаментальных вопросов

Я думаю, что научная концепция, которая может усовершенствовать процесс познания каждого, – это понятие «научная концепция» как таковое.

Несмотря на впечатляющие успехи в фундаментальных исследованиях, в том, что касается общественного просвещения, наше научное сообщество терпит разгромное поражение. В 2010 году на Гаити сожгли двенадцать «ведьм». Как показали проведенные недавно опросы, в США 39 % жителей считают астрологию наукой, а 40 % считают, что человек появился менее десяти тысяч лет назад. Если бы все поняли, что такое «научная концепция», эти проценты сократились бы до нуля. Более того, мир стал бы лучше, потому что люди с научным подходом к жизни принимают решения на основе достоверной информации и повышают тем самым свои шансы на успех. Принимая рациональные решения во время шопинга или голосования на выборах, они также укрепляют научный подход к принятию решений в своих компаниях, организациях и правительственных структурах.

Почему же мы, ученые, терпим позорное фиаско в деле общественного просвещения? Думаю, ответ лежит в области психологии, социологии и экономики.

«Научный образ жизни» предполагает научный подход и к сбору, и к использованию информации – а ведь и в том и в другом есть свои трудности. Очевидно, что вы с большей вероятностью сделаете правильный выбор, если будете в курсе всех аргументов, прежде чем примете решение, но тем не менее существует множество причин, по которым люди часто не получают всей полноты информации.

Многие просто не имеют к ней доступа (лишь 3 % жителей Афганистана имеют доступ в Интернет, и, согласно опросу, проведенному в 2010 году, 92 % из них не знали о террористической атаке 11 сентября).

У значительного числа людей слишком много дел или отвлекающих факторов, чтобы им хватало времени на поиски информации. Многие обращаются лишь к тем источникам, которые подтверждают их предвзятость или предрассудки. Но даже тем, кто имеет свободный, без всякой цензуры, доступ к Интернету, бывает сложно найти достоверную информацию, поскольку она зачастую погребена под лавиной ненаучных данных.

А как мы поступаем с полученной информацией? Суть научного образа жизни заключается в способности изменить свои взгляды, если полученные новые факты доказывают несостоятельность этих взглядов, т. е. в способности избегать интеллектуальной инертности. Но, увы, многие из нас хвалят различных лидеров, которые упрямо придерживаются своих убеждений; мы считаем это признаком некоей их «силы». Великий физик Ричард Фейнман называл «недоверие к экспертам» краеугольным камнем научного подхода и всячески его приветствовал. Тем не менее стадное чувство и слепая вера в авторитеты по-прежнему широко распространены. Основой научного суждения является логика, но мы часто принимаем желаемое за действительное, наши решения опираются на иррациональные страхи и другие предубеждения.

Как можно способствовать распространению научного образа жизни?

Очевидный ответ – улучшить образование. В некоторых странах даже введение обязательного начального образования будет большим шагом вперед (например, в Пакистане читать умеют менее половины жителей). Расшатывая устои фундаментализма и пропагандируя терпимость, образование снизит уровень насилия и войн. Уравнивая женщин в правах с мужчинами, образование будет способствовать сокращению бедности и бесконтрольного роста народонаселения.

Но даже в тех странах, где образование получают все граждане, ситуация далека от совершенства. Школы слишком часто похожи на музеи, они больше отражают прошлое, чем формируют будущее. Учебный план, погребенный под целой системой компромиссов и лоббистских интересов, нуждается в пересмотре. Он должен воспитывать умения, необходимые в новом веке, выдвигать на первый план развитие отношений, вопросы здоровья, контрацепции, тайм-менеджмента, давать навыки критического мышления и умения распознавать пропаганду. Детей следует учить иностранным языкам и печатанию на компьютере, а не чистописанию и делению в столбик. В эпоху Интернета моя роль как учителя изменилась. Как средство передачи информации я больше не нужен, потому что ученики могут легко скачать ее сами. Теперь моя первостепенная задача – привить студентам научный образ жизни, любознательность и желание учиться.

Теперь перейдем к самому интересному вопросу: как мы на деле можем внедрить научный образ жизни?

Разумные люди говорили о реформировании образования задолго до моего рождения, но вместо улучшения ситуации мы видим, что качество образования и популярность научного образа жизни явно падает во многих странах, включая США. Почему? Очевидно, потому что есть мощные силы, работающие в противоположном направлении, причем весьма эффективно. Корпорации опасаются, что лучшее понимание обществом некоторых научных проблем приведет к сокращению их прибыли, и потому старательно мутят воду – так же, как и различные маргинальные религиозные группы, обеспокоенные тем, что критический подход к их псевдонаучным заявлениям подорвет их власть над умами.

Как с этим бороться? Первое, что следует сделать ученым, – спуститься на землю и признать, что наши информационные стратегии потерпели неудачу и нам необходимы новые. Наше преимущество – убедительные аргументы, преимущество антинаучной коалиции – лучшее финансирование.

Вдобавок – как бы странно это ни звучало – антинаучная коалиция организована более научно! Если какая-либо компания хочет повлиять на общественное мнение с целью повышения собственной прибыли, то она задействует эффективные научные и рыночные инструменты. Во что сегодня верят люди? Во что мы хотим, чтобы они верили завтра? Что из их страхов, надежд, сомнений и других эмоций мы можем использовать в своих интересах? Планируем кампанию. Запускаем. Готово.

Вам кажется, что это слишком упрощенный или дезориентирующий подход? Что он несправедливо дискредитирует конкуренцию? Но именно так устроен маркетинг нового смартфона или нового сорта сигарет. Не наивно ли полагать, что, выступая против науки, антинаучная коалиция будет действовать иначе?

Мы, ученые, зачастую действительно слишком наивны, мы заблуждаемся, когда думаем, что, если правда на нашей стороне, мы сможем победить коалицию корпораций и фундаменталистов, используя устаревшие и ненаучные стратегии. Неужели мы считаем, что выдвигаем какой-то научный аргумент, когда ворчим в университетском кафетерии: «Не может же человек пасть так низко» или «Людям следует измениться»? Неужели, показывая журналистам статистику, мы думаем, что это что-нибудь изменит? По сути дела, ученые говорят: «Танки аморальны – давайте же сражаться с ними, вооружившись мечами».

Чтобы научить людей, что такое научная концепция, и объяснить, как научный образ жизни может улучшить их жизнь, нужно подойти к делу научно. Нам нужны новые организации для пропаганды науки, которые будут использовать те же маркетинговые инструменты и те же методы по привлечению финансирования, что и антинаучная коалиция. Придется работать инструментами, которые так раздражают ученых, – от изготовления рекламы и лоббирования до фокус-групп, определяющих, какие рекламные ролики наиболее эффективны.

Но нам не понадобится опускаться до интеллектуального жульничества. Потому что в этом сражении на нашей стороне самое мощное оружие – факты.