Машина знаний. Как неразумные идеи создали современную науку

Майкл Стревенс

Машина знаний. Как неразумные идеи создали современную науку

Michael Strevens

The Knowledge Machine

How Irrationality Created Modern Science

Copyright © 2020 by Michael Strevens

© Сысоева И., перевод на русский язык, 2025

© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2025

Введение. Машина знаний

Почему наука так могущественна?

И почему ей потребовалось столько времени на развитие?

Если бы вы перенеслись в какую-нибудь случайным образом выбранную историческую эпоху, вероятно, вам пришлось бы собирать зерна, охотиться на свирепых зверей с грубо выструганным копьем, жить в сырой пещере и спать на голой земле.

Если бы вам повезло немного больше, вы могли бы оказаться богатым греком времен Александра Македонского и одним из первых вкусить плоды высокой греческой культуры: послушать стихи Гомера и Сапфо, посмотреть в театре пьесу про Эдипа, нанять музыканта, чтобы исполнить серенаду своим друзьям после ужина. Скорее всего, вы жили бы в городе, где порядок опирается не на право сильного, а на систему законодательства и судопроизводства. Сам же город был бы построен архитекторами и скульпторами, возводившими античные чудеса света. Кроме того, город управлялся бы в соответствии с одной из политических моделей, сохранившихся до наших дней: монархией, олигархией или демократией. Наконец, при желании вы могли бы подробно изучить философию или геометрию.

Тем не менее вскоре вы заметили бы, что кое-чего не хватает даже в этом царстве культуры. Рентген, микрохирургия, радио и телерепортажи со всего мира – всего этого нет на античном средиземноморском побережье. Но в первую очередь отсутствует там то, что делает возможными нашу передовую медицину, транспорт и телекоммуникации: машина по производству знаний, которую мы называем современной наукой.

Человеческой цивилизации уже несколько тысячелетий. Машине знаний – всего несколько веков. Почему же прошло так много времени, прежде чем она появилась на свет?

Нельзя сказать, что древние люди не пытались понять мир. Около 580 года до нашей эры греческий философ Фалес посмотрел из портового города Милета в синеву Эгейского моря, в летнюю дымку, где море незаметно сливается с небом, и предположил, что все в конечном счете состоит из воды. Его ученик Анаксимен не согласился и заявил, что основное вещество – это воздух. Несколько десятилетий спустя уроженец Сицилии Гераклит предположил, что первоосновой всех вещей является огонь. Вернувшись в Милет, Анаксимандр – еще один малоизвестный ученик Фалеса – выдвинул гипотезу о том, что все вещи состоят из невидимого вещества с неограниченным потенциалом, которое он назвал апейроном, или «безграничным».

Хотя эти мыслители, их современники и последователи – китайские ученые, исламские врачи, средневековые европейские монахи – деятельно и искусно защищали свои гипотезы, ни одна из их идей не могла взять верх над другими. Исследуя глубинную структуру природы, они внесли неизмеримый вклад в копилку блестящих открытий человечества, но практически не помогли развитию науки.

Причина проста. У античных и средневековых исследователей, когда им случалось натолкнуться на правильную идею, было крайне мало возможностей доказать свою правоту и взять верх над конкурентами. Ко времени распада Западной Римской империи, в V веке нашей эры, уже были выдвинуты почти все возможные гипотезы об отношениях между Землей, планетами и Солнцем: и что планеты и Солнце вращаются вокруг неподвижной земли; и что Земля вместе с планетами вращается вокруг неподвижного Солнца (как предположил греческий философ Аристарх в III веке до нашей эры); и что планеты – все сразу или же только некоторые – вращаются вокруг Солнца, которое, в свою очередь, вращается вокруг Земли (эту идею выдвинули независимо друг от друга представители разных народов: древние римляне и индийцы). Однако выбрать из множества теорий верную и доказать ее удалось лишь через тысячу лет после падения Рима.

Этот грандиозный шаг вперед был сделан между 1600 и 1700 годами, в ту эпоху, когда эмпирические исследования превратились из вольнодумного, спекулятивного безумия в нечто качественно иное – в предтечу машины знаний. Управление этой машиной имело четкие алгоритмы, в соответствии с которыми теории подвергались безжалостному анализу и тщательной проверке фактами. Одни теории проходили эту проверку, другие разрушались, порой машина знаний меняла курс или давала задний ход, но в долгосрочной перспективе она отчетливо стремилась вперед. Там, где когда-то Фалес обозревал горизонт и видел воду, наши радиотелескопы, нацеленные в далекий космос, видят темную материю.

Именно вследствие внезапного изменения темпа и формы научных открытий историки называют произошедшее научной революцией, а философы и социологи определяют то, что произошло после революции, как принципиально новый способ мышления. При этом они отделяют «современную науку» от того, что ей предшествовало, то есть античной и средневековой науки, а также «философии природы» или «натурфилософии». Натурфилософия, предшественница и прародительница научной революции, сохранив античную методичность, освоила творческий подход современной науки и постепенно наработала способы обращения с эмпирическими доказательствами. Но чего-то, кажется, не хватало.

Из-за чего же так происходило? Почему, после того как философия, демократия и математика вломились в двери сознания древних мыслителей, наука на несколько веков и даже тысячелетий задержалась на пороге? Почему древние вавилоняне не вывели на околоземную орбиту обсерваторию для исследований в невесомости; китайцы не построили ускорители частиц на заливных лугах вдоль реки Хуанхэ; племена майя не выращивали генетически модифицированную кукурузу на Юкатане; древние греки не разрабатывали вакцины против гриппа и не пересаживали сердца?

В разное время в разных местах происходили революции и реформы, декларировались новые права и свободы. Но наука до определенного момента замерла недвижно. Современная наука не родилась в демократических Афинах, ее придумал не Аристотель. Не смогла она развиться и в Китае тысячу лет назад, несмотря на сплоченность его нации, научные традиции и технологическое мастерство. Ни исламской, ни европейской медицине не удалось стать подлинно научной. Майя, ацтеки, инки; Корё и Кхмерская империя Камбоджи; Индия времен империй Маурьев и Великих Моголов – мы восхищаемся их храмами и пирамидами, их танцами и театральными постановками. Но все эти культуры, богатые, могущественные и высоко развитые, в равной степени не являются изобретателями науки.

Таким образом, продолжительное существование мира без науки нельзя объяснить каким-то исключительным ходом событий или сочетанием обычаев и обстоятельств. Оно охватывает демократии и диктатуры, восток и запад, язычников и монотеистов. Кажется, что в самой природе науки есть что-то такое, что человечеству трудно принять.

В этом, я думаю, и заключается ответ: наука – это чужеродная мыслеформа. Чтобы понять ее позднее появление, нам нужно внимательно взглянуть на присущую научному методу странность.

Первый шаг – изучить методы и правила, которыми руководствуется современная наука, и объяснить ее способность устанавливать достоверность тех или иных фактов. Несложная задача, подумаете вы. Занятия наукой имеют хорошо известные алгоритмы, одинаковые во всех уголках земного шара. Им следует каждый университет, каждое исследовательское учреждение, каждая промышленная лаборатория. Казалось бы, можно обратиться туда напрямую и задать несколько вопросов. Сами ученые расскажут, что такое наука и как она функционирует.

Однако получить удовлетворительный ответ окажется не так уж и просто. Некоторые ученые утверждают, что сутью науки является контролируемый или повторяемый эксперимент, забывая, что эксперименты относительно малоприменимы в космологии или эволюционной биологии. Некоторые уверены, что решающее значение имеют передовые математические методы, забывая, например, что первооткрыватели генетики не использовали сложную математику вовсе. Некоторые полагают, что важнее всего наблюдение. Этот ответ и вовсе лишен какой бы то ни было определенности. Древнегреческие естествоиспытатели на протяжении веков стремились объяснить то, что видели вокруг себя, но так и не прикоснулись к тайне современной науки.

Если провести опрос среди ученых, можно обнаружить, что они очень хорошо знают, как применять свои методы, но не могут объяснить, что именно в этих методах действительно важно и почему.

А как насчет других ученых, изучающих природу самой науки – историков, социологов и философов науки? Их ответы тоже будут очень разными. В самом деле, вопрос о научном методе – одна из самых трудных задач современной мысли.

Следствием этого вопроса стал спор, который иногда затухал, а иногда разгорался с новой силой на протяжении сотни лет, – великий спор о методах. Великие мыслители пытались описать научный метод, но приходили к совершенно противоположным выводам.

Еще больше озадачивает то, что многие люди, внимательно исследовавшие науку, пришли к выводу, что такой вещи, как научный метод, не существует. На вопрос, что нового в современной науке, что изменилось в ходе научной революции, они отвечают: «Практически ничего» – или, как заявил социолог Стивен Шейпин, «такой вещи, как научная революция, попросту не было». Спустя три столетия после того, как Ньютон объяснил, почему планеты вращаются вокруг Солнца, природа науки, как писал философ науки Пол Фейерабенд, «по-прежнему окутана тьмой».

В эту тьму окунется и моя книга – «Машина знаний», – в поисках просветления среди путаницы конкурирующих картин мира и скептицизма в отношении научного метода. Она будет спорить с такими философами, как Карл Поппер, считавший, что научный метод зависит от определенного вида логики, применяемой мыслителями с правильным темпераментом, и Томас Кун, считавший, что речь идет скорее об особом виде социальной организации, порождающей могущество науки. Она будет противостоять социологам, таким как Стивен Шейпин, которые считают, что никакого научного метода не существует вовсе. И в конечном счете выдвинет свое предложение о характере метода.

Есть множество причин присоединиться к спорам о Великом методе. Наука настолько важна для качества нашей современной жизни, что даже если бы научный метод оказался чем-то довольно скучным и ничем не примечательным – скажем, не более чем способом применения конкретных инструментов, – все равно было бы необходимо найти его и изложить в книге.

Однако эту книгу я бы писать не стал. Что меня действительно восхищает в науке – так это то, что ее правила такие неожиданные, такие неинтуитивные, такие странные. Я считаю, что именно это свойство объясняет столь позднее появление науки. Даже если оставить в стороне увлекательный вопрос о неспешности развития науки, странность научного метода сама по себе представляет собой крайне любопытное зрелище. И именно для того, чтобы вместе со мной насладиться этим зрелищем, я предлагаю вам прочитать мою книгу.

Как только я начну говорить о том, что лежит в корне современной науки, вы поймете, почему машине знаний было так трудно появиться на свет. Те, кто искал научный метод, – методисты, – пытались найти логическую и поведенческую директиву, которая вычеркнула бы человеческую прихоть из научной мысли, заменив ее стандартизированным протоколом или процедурой оценки теорий в свете фактов, объясняющих колоссальные достижения науки. Однако правила, управляющие наукой и объясняющие ее успех, гораздо менее строги, чем предполагали методисты: они сообщают вам, что считать свидетельством, но не предлагают системы для интерпретации этого свидетельства. В самом деле, они вообще ничего не говорят о значении доказательств.

Кроме того, правила никак не определяют содержание голов ученых, как бы этого ни хотелось методистам. Правила не предписывают ученым, что думать в частном порядке, они всего лишь регулируют публичные споры. Это не метод рассуждений, а своего рода речевой код, регламент дебатов, заставляющий ученых вести споры, вооружившись ссылками на эмпирические данные.

Это объясняет, почему старания методистов оказались бесплодны. Они попросту искали не то и не там.

Как можно объяснить возможность науки совершать открытия каким-то набором формальных правил? Правила могут определять, что признавать свидетельствами, а что не может таковыми считаться; но не существует правил, которые обязали бы всех ученых интерпретировать свидетельства неким единственно правильным образом. Ученые вольны думать о связи между фактами и теорией почти все, что им заблагорассудится. Но если они хотят участвовать в научном процессе, то должны отыскать или создать новые доказательства, с которыми можно спорить. Именно так они в конечном счете и поступают – и с немалым энтузиазмом.

Итоговая производительность очень важна: наука – машина, мотивирующая спорящих людей проводить утомительные измерения и ставить дорогие и трудоемкие эксперименты, которые в противном случае они делать бы не стали. Именно эти эмпирические данные, которые так мучительно собирать, выделяют истину из всего, что похоже на нее, но ею не является. В конечном счете доказательств накапливается достаточно, чтобы почти каждый ученый, какими бы ни были его тезисы, предубеждения и предрассудки, соглашается со значимостью доказанных фактов: одна достоверная теория стоит выше сотни других, не настолько обоснованных.

Невзрачный на первый взгляд кодекс поведения, научное обоснование, опирающееся на доказательства, которое и составляет метод, необходимый науке для того, чтобы заставить человечество неуклонно продвигаться к истине, заслуживает громкого имени. Я называю его железным правилом объяснения. Большая часть «Машины знаний» посвящена рассказу о том, откуда взялось железное правило, в чем оно заключается и какими средствами ведет науку к просветлению. Это будет моя попытка разрешить спор о методе. И если мое мнение верно, то из этой книги вы узнаете, как на самом деле работает наука.

Вы также найдете ответ на мой вступительный вопрос и узнаете, почему человечеству потребовалось так много времени, чтобы открыть для этого железное правило. Я не буду объяснять запоздалое появление науки рассказом об истоках научной революции. Меня интересуют все те места и времена, когда человечество благоденствовало, но науке не удавалось появиться. Ее отсутствие должно объясняться чем-то вечным: железное правило, ключ к успеху науки, необоснованно ограничено. Оно прекрасно работает, но со стороны выглядит крайне нерациональным способом исследовать лежащую в основе структуру вещей. У древних греков были поэзия, музыка, драма, философия, демократия, математика – все это выражение и возвышение человеческой природы. Наука, напротив, требует от своих адептов подавления человеческой природы, более того, подавления высшего элемента человеческой природы: рационального разума. Кто из греческих философов мог предположить, что именно это и есть путь к безграничному познанию мира? Удивительно не то, что наука появилась так поздно, а то, что она вообще появилась.

Таким образом, к концу книги я отвечу на два важных вопроса, один философский, второй – исторический:

1. Как работает наука и почему она так эффективна?

2. Почему наука появилась так поздно?

Ответом на первый, философский вопрос будет уже упомянутое мной железное правило. На второй – иррациональность этого правила, так долго препятствовавшая встрече науки и человеческого сознания.

Исследование интеллектуальной, этической и социальной структуры науки, отвечающее как на философские, так и на исторические вопросы, составляет большую часть «Машины знаний», но ближе к концу я поддался искушению заняться чем-то более похожим на обычную историю, объясняя, почему наука все-таки появилась в конкретном месте в конкретное время – в Европе XVII века. Затем я позволил себе прокомментировать влияние иррациональности железного правила на облик современной науки и задался вопросом, как мы можем наилучшим образом поддерживать и даже улучшать машину знаний, чтобы и впредь извлекать выгоду из ее мощи и потенциала – и не в последнюю очередь, чтобы спасти себя от некоторого хаоса, творящегося на нашей планете.

«Машина знаний» может многое сказать в пользу науки. Она призвана защищать научное исследование от тех, кто сомневается в его способности находить истину, от фундаменталистов, постмодернистов, романтиков, спиритуалистов, философских скептиков. Могущество науки покоится на твердом основании фактов.

Однако ровно те же аргументы и объяснения показывают, насколько своеобразной, а порой и бесчеловечной может быть машина знаний. Она выполняет свою работу не вопреки, а благодаря присущему ей сочетанию бессмыслицы, ограниченности и систематической иррациональности. Неудивительно, что человечество так долго не хотело запускать ее.

Моя история начинается со спора о методе, когда два выдающихся философа науки XX века – Карл Поппер и Томас Кун – изложили противоположные взгляды на механизм, лежащий в основе способности науки создавать знания. Ни один из них не был прав. Но просеивая фрагменты знаний и рассуждений, я разыщу основу, на которой можно построить лучшую теорию науки.

Часть I. Великая дискуссия о методе

Глава 1. «Археология» научного метода

Совершенно разные теории Карла Поппера и Томаса Куна о том, как работает наука, и содержащаяся в них общая идея указывают путь к истине

В 1942 году Карл Поппер раскапывал кости гигантской вымершей птицы, огромного моа, недалеко от Крайстчерча в Новой Зеландии. Должность преподавателя философии в пяти тысячах километров к северу от Антарктиды стала для него убежищем от гитлеровских армий, которые четыре года назад вошли в его родную Вену.

В свободное от раскопок время он усердно работал над трактатами, осуждающими тоталитаризм как в нацистской, так и в коммунистической формах, которые увидят свет в конце войны. Политический и социальный хаос XX века, по мнению Поппера, показал, что прогресс любого рода может состояться только посредством энергичного применения высших форм критического мышления. Беженец из Австрии во главу угла ставил научное исследование – возможно, единственный, как он писал, вид человеческой деятельности, «в котором ошибки систематически критикуются и довольно часто со временем исправляются». Поэтому большая часть его жизни была посвящена исследованию рациональных основ науки, опубликованных в его монументальном труде «Логика научного исследования».

Идеи, изложенные в этой книге, изменили представления поколений физиков, биологов, экономистов и философов о научном методе. После того как Поппер в 1946 году возвратился из Новой Зеландии и занял должность в Великобритании, его избрали членом Королевского общества, королева Елизавета II посвятила его в рыцари, а кроме того он стал лауреатом Нобелевской премии. По словам биолога сэра Питера Медавара, Поппер был «лучшим и величайшим философом науки».

Попперу, родившемуся в 1902 году, исполнилось 12 лет в тот день, когда Австро-Венгрия объявила войну Сербии, начав Первую мировую войну, а совершеннолетним он стал в последовавшие за этом годы нищеты и социальных потрясений. «Военные годы и их последствия, – писал он позже, – были во всех отношениях решающими для моего интеллектуального развития. Они заставляли меня критиковать общепринятые мнения, особенно политические». Также он писал:

«Голод, голодные бунты в Вене и безудержная инфляция… разрушили мир, в котором я вырос… Мне было чуть больше шестнадцати, когда закончилась война, а австрийская революция подтолкнула меня навстречу собственному мятежу. В конце 1918 года я решил бросить школу, чтобы учиться самостоятельно… Еды не хватало; что касается одежды, то большинство из нас могли позволить себе только ношеную армейскую форму… Мы изучали, а затем обсуждали политику».

На несколько месяцев Поппер связался с коммунистами – лишь для того, чтобы обезопасить себя после демонстрации, закончившейся гибелью нескольких протестующих. По мнению самого Поппера, повинны в этих смертях были в равной мере жестокость полиции и агрессия самих демонстрантов.

Однако он оставался социалистом и примерно в 1919 году решил заняться физическим трудом. В то время он занимался репетиторством со студентами американского университета. Эксперимент с «синими воротничками» закончился плохо: Поппер, по своим собственным словам, был слишком слаб, чтобы владеть киркой, и слишком увлечен философскими идеями, чтобы справляться с кропотливой работой краснодеревщика. Забросив свои бесплодные попытки, он стал социальным работником и начал ухаживать за беспризорниками. Немного позже он расстался и с идеалами социализма, рассуждая о том, что, хотя и свобода, и равенство очень желательны, иметь и то, и другое одновременно невозможно – и, в конце концов, «свобода важнее равенства».

Рисунок 1.1. Полицейские пытаются успокоить демонстрантов-коммунистов в Вене, июнь 1919 года

В том же году Поппер услышал лекцию Эйнштейна о новой теории относительности: «Я помню только, что был ошеломлен. Это оказалось совершенно за гранью моего понимания». Но сильнее всего его поразила готовность Эйнштейна подвергнуть свою теорию эмпирическим проверкам, которые могли бы ее опровергнуть:

«Таким образом, к концу 1919 года я пришел к заключению, что научная установка – это позиция, нуждающаяся не в подтверждении, а в критике; в тестах, которые могли бы опровергнуть проверенную теорию, но никогда не смогли бы доказать ее».

Идея опровержения и стала отправной точкой для теории Поппера.

Эта идея впервые была сформулирована эдинбургским философом Дэвидом Юмом в 1739 году, в первые десятилетия шотландского Просвещения в виде философской загадки. Представьте себе Адама, размышлял Юм, впервые проснувшегося в Эдеме – обнаженного, одинокого, совершенно не испорченного никаким знанием. Блуждая по дремучему лесу, он делает свои первые открытия: огонь жжется, фрукты питательны, в воде можно утонуть. Или, точнее, он делает какие-то частные наблюдения: обжигает пальцы; обнаруживает, что одни фрукты утоляют голод лучше, чем другие; видит, как некое животное тонет в реке. Затем он обобщает все это, используя нехитрые умозаключения: лучше всего держаться подальше от огня, утолять голод определенными плодами и так далее. Такого рода обобщение опыта называется индуктивным умозаключением, или индукцией.

Что, спрашивал Юм, оправдывает эти обобщения? Почему логично предположить, что если огонь обжег вас один раз, то сделает это снова? Юм ни в коем случае не предлагает изо дня в день «пробовать» огонь: ему просто любопытно, в чем причина того, что вы не стремитесь к повторению опыта.

На невинный вопрос Юма есть очевидный ответ: вещи имеют свойство вести себя одинаково во все времена – по крайней мере, большинство вещей большую часть времени. Огонь одинаково обжигает изо дня в день. Таким образом, не имея никакой другой информации для предсказания последствий пожара в будущем лучше всего обобщать те эффекты, которые вы уже видели. Иными словами, практика индукции оправдывается обращением к универсальной тенденции к регулярности или единообразию в поведении вещей. Юм обдумал этот ответ и сказал: «Да. Но что оправдывает вашу веру в единообразие? Почему вы думаете, что эффекты огня фиксированы? Почему вы думаете, что поведение вещей повторится?»

На этот вопрос тоже есть очевидный ответ. Мы думаем, что поведение в будущем будет таким же, как и в прошлом, потому что по нашему опыту оно всегда было одним и тем же. Таким образом, мы оправдываем нашу веру в единообразие, говоря, что если природа всегда вела себя одинаково в прошлом, логично ожидать, что она останется таковой и в будущем.

Но это, как заметил Юм, само по себе является разновидностью индуктивного мышления, проецирующего прошлое на будущее. Мы используем индукцию, чтобы оправдать индукцию. Это просто замкнутый круг. Змея проглатывает собственный хвост.

Но при этом Юм полагал, что заменить индуктивное мышление нечем. Он был философским скептиком: полагал, что все те умозаключения, которые так важны для нашего дальнейшего существования – что есть или чего опасаться – в основе своей безосновательны. Но, как и многие скептики, он был консерватором и советовал и дальше использовать индукцию в повседневной жизни, не задавая неудобных философских вопросов. Английский философ Бертран Рассел, писавший о Юме двести лет спустя, не мог принять этот философский квиетизм: если индукция не может быть подтверждена, писал он, «нет интеллектуальной разницы между здравомыслием и безумием». Мы закончим, как древнегреческий скептик, который, упав в канаву, отказался вылезать, потому что из всех его знаний следовало, что его будущая жизнь в грязи будет ничуть не хуже, а может быть, и намного лучше, чем вне канавы. Или, как выразился Рассел, наша позиция не будет отличаться от позиции «сумасшедшего, который считает себя яйцом пашот».