Наука та міфи: подібності та відмінності

Сенсаційні успіхи науки, особливо фізики та біології, викликають у так званої широкої публіки реакцію трьох абсолютно різних видів. Одні захоплюються і навіть розчулюють сміливими дослідженнями в галузі астрофізики та молекулярної біології. Не будучи в змозі якось долучитися до цих нових знань, вони, тим не менш, відчувають усю велич прагнень людського розуму. Інших вражають головним чином досягнення техніки, що йдуть слідом за досягненнями науки: супутники зв’язку, польоти з надзвуковою швидкістю, дослідження Місяця та дна Світового океану. Людина по своїй могутності стала врівень з античними богами, а в деяких областях навіть перевершила їх.

Однак є й третя група людей, яким успіхи науки, а може, ще більшою мірою супутні їм досягнення техніки вселяють тривогу і недовіру. Куди нас заведуть всі ці новітні механізми та обчислювальні машини? Чи можна бути впевненим, що атомні, космічні та генетичні затії не закінчаться бідою? Тому людина, яка пише про науку, не може обмежитися тим, щоб підтримувати і розпалювати священний вогонь захоплення у представників першої групи і давати нову їжу для ентузіазму представникам другої. Це занадто легкий шлях. Вона зобов’язана постаратися також заспокоїти третю групу, а для цього вона повинна відновити істину – не правду в її чистому вигляді, бо правда складна і нерідко абстрактна, а голу істину, звільнену від всіх парадних одягів, за допомогою яких її занадто часто намагаються прикрасити публіцисти (я не смію назвати їх письменниками) чи то через наївність і недостатню поінформованість, чи то просто в безсоромній гонитві за популярністю.

Звичайно, це дуже важке завдання. Деякі розумні люди вважають його навіть нездійсненним. На їхню думку, спроби авторів науково-популярних видань познайомити широкого читача з деякими областями знання ведуть лише до створення якоїсь нової міфології. Відверто кажучи, ці люди багато в чому мають рацію. Тут, безперечно, в наявності одна з тих підводних скель, об яку розбиваються прагнення так званих популяризаторів науки. Зате її спокійно обходять автори романів з нальотом науки, що заповнюють полиці бібліотек під назвою «наукової фантастики». Правда, подібні автори і не ставлять собі іншої мети, окрім створення міфів. Але дуже важливо попередити, чітко пояснити, що книги ці не більше ніж фантастика, з тим, щоб читач ясно уявляв собі, що саме пропонується його увазі. Було так багато розмов про мислячих роботів, про кохаючих або мстивих комп’ютерів, про літаючі тарілки, керовані мешканцями інших світів, що в умах багатьох читачів або глядачів мимоволі закарбувався якийсь міф, реально загрозливий перейти в переконаність.

Так як же повинен діяти популяризатор, який хоче поширювати знання, а не створювати сучасні міфи? Спробуємо це встановити. Насамперед: що відрізняє наукову теорію від міфу? Під словом «міф» я тут маю на увазі уявлення і пояснення явищ або подій, що відбуваються в природі або в людському суспільстві, схожі з тими, які передавалися з покоління в покоління в далекому минулому, і тими, які досі передаються подібним чином у так званих нецивілізованих народів. У цих міфах діють персонажі, наділені людськими рисами; проте в них діють також абстрактні сили, подібні Долі, найчастіше втілені в певних предметах або тваринах.

Наукова теорія також пояснює природні і соціальні явища, і, хоча в цьому випадку для пояснень не доводиться вдаватися до персоніфікації, тим не менш, наукова теорія також виділяє певні об’єкти, чиї приховані сили здатні породжувати ті чи інші явища і провокувати події. Прикладами таких об’єктів служать намагнічені тіла або тіла, що несуть електричний заряд, а також радіоактивні речовини. Це настільки близька аналогія, що в деяких випадках вона призводить до плутанини, і тоді створюються міфи навколо різного роду машин, магнітів, високовольтних ліній і кораблів. Мені будуть заперечувати, що освічені люди в розвинених країнах не можуть впасти у подібні помилки. Однак саме по цьому пункту мені хочеться приєднатися – хоча лише частково – до згаданої вище песимістичної точки зору.

Справді, чи можемо ми бути абсолютно впевнені, що вся та інформація, яку читачі черпають з популярних книг, завжди буває правильно зрозуміла в науковому відношенні? Чи не схильні широкі кола читачів-неспеціалістів або значна їх частина просто-напросто приймати на віру все, що їм повідомляють компетентні люди, і задовольнятися метафорами і досить туманними аналогіями? Так, наприклад, нерідко говориться, що вченим та інженерам вдалося вивести супутник на орбіту або ж що супутник зійшов зі своєї траєкторії і впав в океан.

Абсолютно ясно, що орбіта або траєкторія в даному випадку представляється читачеві як якийсь матеріальний об’єкт, подібний рейкам або шосе. Такий хід думок цілком зрозумілий, оскільки наші уявлення зазвичай створюються на основі звичних предметів і явищ. На жаль, в даному випадку модель невдала і лише породжує невірні уявлення про механіку космічного польоту. Бути може, тут доречно говорити про міф за аналогією з тими міфами, згідно з якими небесні тіла слідували по шляхах, накреслених богами.

Інший приклад – радій і радіоактивність. Навколо цих звучних слів виник справжній міф; не так давно всі мінеральні води і навіть деякі косметичні креми були оголошені радіоактивними, бо це служило гарантією їх ефективності. Однак трохи пізніше ми опинилися свідками краху цього міфу, і, коли незабаром радіоактивність вважається нині небезпечною, етикетки на пляшках з мінеральною водою і баночках з кремом потихеньку привели у відповідність до змінених уявлень.

Ну що ж, скажуть багато, значить, потрібно давати людям більш детальну інформацію про закони небесної механіки, про справжню природу радіоактивності, зіставляючи її можливості – наприклад, в лікуванні раку – і пов’язані з нею небезпеки. Звичайно, вони мають рацію, і саме цим зайняті багато серйозних популяризаторів, тим самим сприяючи успіху ефективних і навіть дуже істотних заходів, що проводяться нині на всіх рівнях системи освіти.

Однак таким шляхом можна досягти лише дуже незначних успіхів, особливо коли справа стосується сенсаційних відкриттів. І якщо ми не хочемо задовольнятися дрібними тактичними перемогами, необхідно виробити більш загальну стратегію. У цьому зв’язку мені б хотілося зробити одну пропозицію, засновану на концепції «моделі». Модель, яка, по суті, являє собою не більш ніж конкретне втілення якоїсь абстрактної теорії, служить знаряддям думки, вельми корисним як для самого процесу наукового дослідження, так і для викладу його результатів, бо за характером мислення вчені не відрізняються від всіх інших людей. Для пояснення я проведу паралель між міфами і моделями, але перш за все, нагадаю деякі факти з історії науки.

Зазвичай вчені вважають справою честі викладати свої результати в найдосконалішій і навіть елегантній формі, не торкаючись тих блукань у пітьмі, невдалих спроб і наполегливої розумової та експериментальної роботи, які призвели до цих результатів. Легко зрозуміти, що вони не хочуть перевантажувати свої статті подробицями, що не мають практичного значення. І все ж наскільки цінно було б простежити крок за кроком хід думок і роботу великого вченого, що досліджує якусь незайману область науки. У тих небагатьох випадках, коли це можливо (якщо в наявності автобіографічний нарис або серія опублікованих статей), вивчення таких матеріалів виявляється досить захоплюючим і повчальним заняттям. Тут ми можемо переконатися, яку роль у науковому дослідженні відіграють моделі і попередні схеми. Це будівельні ліси, які прибираються після того, як будівля зведена.

Нерідко такі моделі цілком конкретні, а іноді навіть являють собою імпровізовані механізми. Джеймс Кларк Максвелл, наприклад, використовував в якості моделі для пояснення руху електричних зарядів ролики, рухомі по силових лініях магнітного поля. Як тільки він вивів свої рівняння, весь цей підсобний апарат був відкинутий і рівняння постали у всій їх досконалій і абстрактній елегантності. При цьому непосвяченим вони абсолютно незрозумілі.

Багато моделей, проте, продовжують служити вченим навіть після того, як ті знання, які вони втілюють, застаріли, відтиснуті більш загальними теоріями. Наприклад, планетарна модель атома, запропонована Бором, все ще дозволяє пояснювати багато властивостей атома і молекули. Крім того, вона досить наочна, так що її легко сприймають неспеціалісти. Навіть уявлення про атоми, як про пружні кульки, прийняте в кінетичній теорії газів, зберігає своє значення. Один великий англійський фізик зізнався, що вони все ще допомагають йому мислити. «Коли я розмірковую про тепловий рух атомів газу, я мимоволі уявляю собі маленькі червоні і білі кульки, що зіштовхуються одна з одною», – сказав він. Він, звичайно, прекрасно знає, що модель невірна.

Саме тут полягає корінь питання, а разом з тим і одна з найважливіших відмінностей між моделлю і міфом. Модель одностороння, неповна і носить підсобний характер; її створюють для тимчасового (іноді вельми тривалого) використання, а потім замінюють новою. Міф же з самого початку постає в повному і завершеному вигляді і в цьому відношенні близький до релігії. Ми виявимо у міфу й інші ознаки, які ще більше віддаляють його від наукової теорії.

Але чи не ризикують самі теорії перетворитися на міфи, якщо приймати їх за абсолют? Не зайве згадати старий приклад з флогістоном, який так завзято протистояв теорії окислення. Чи не вправі ми також сказати, що абсолютний час перетворився на міф, в який все ще вірять багато освічених людей, хоча це всього лише модель, яка вельми зручна в більшості випадків, але повинна поступитися місцем чотиривимірному Всесвіту Маньківського та Ейнштейна.

У науки є один очевидний засіб захисту проти міфів, укладений в самому науковому методі, який будь-яку теорію вважає правильною лише до тих пір, поки вона дає найбільш задовільне пояснення спостережуваних явищ, і краще всього, якщо вона дозволяє пояснити максимальну кількість фактів на основі мінімального числа, довільних правил і параметрів. У міфології ж зазвичай для кожного факту або події існує свій окремий міф, як це було у стародавніх римлян, які створили по божеству для будь-якого явища життя, нехай самого незначного.

Тут ми підходимо до найбільш вразливого пункту, який представляє головне джерело клопоту і навіть, можна сказати, кошмар для сучасних любителів міфів: я маю на увазі зіткнення з досвідом. Найпрекрасніша теорія змушена буває відступити, якщо пред’явити факт, що суперечить їй, встановлений експериментально. А міф не відступає; він заперечує, намагається ухилитися, нерідко за допомогою чисто словесних вивертів. Так ситуація з міфом про випромінювання, що випускаються мислячим розумом і лежать в основі телепатії, флюїдами або хвилями, що допомагають лозоходцеві знаходити підземні джерела води, з ясновидінням, з шостим почуттям і тому подібним. Експериментальним спростуванням міфи не надають жодного значення, і в цьому полягає одна з їх головних відмінних рис.

Вищесказане зовсім не означає, що теорія, яка заслуговує уваги з наукової точки зору, повинна бути негайно підтверджена експериментами. Експериментальні докази можуть з’явитися трохи пізніше, але вчені будуть всіляко прагнути знайти їх, якщо теорія сама по собі логічна, та не суперечить даним суміжних наук і дозволяє зв’язати воєдино численні вже відомі факти; все це ознаки доброякісної теорії.

Прикладом може служити гіпотеза Паулі про існування нейтрино – частинки, що не має ні маси, ні магнітного поля, позбавленої електричного заряду і практично не роблячої ніякої дії при проходженні через речовину; проте ця гіпотеза дозволила пояснити в рамках загальних законів збереження енергії і кількості руху ряд абсолютно безперечних експериментів, результати яких, здавалося, не вкладаються в ці рамки.

«Цей нейтрино – просто міф», – говорили деякі фізики. Тим не менш, експерименти показали, що така частка дійсно існує, і притому відіграє важливу роль в ядерній фізиці. В даний час проводиться перевірка гіпотез про існування ще двох або трьох часток: кварка, партона і проміжного бозона. Це правильні гіпотези, вони лише чекають експериментального підтвердження. Це аж ніяк не міфи.

Якщо ми хочемо пояснити все це широкій публіці, яка настільки чутлива до романтичної сторони міфів, згаданих вище, а також всіх міфів, пов’язаних з віталізмом, життєвою силою або життєвим імпульсом; то ми повинні підкреслювати кількісні, вимірні аспекти наукових теорій і їх здатність робити правильні передбачення на противагу міфам, що чіпляються за чисто якісні характеристики явища.

Ніхто ніколи не вимірював ні силу, що обертає столи під час спіритичних сеансів, ні швидкість поширення телепатичних хвиль, і за досить вагомих причин! Що стосується нейтрино, то його енергія і швидкість (швидкість світла) були передбачені ще до того, як ця частка була відкрита. І ці передбачення підтвердилися.

Цілком очевидно, що історія нейтрино являє собою ідеальний приклад. Однак немає жодних причин для серйозного популяризатора обмежувати свої можливості, нехтуючи тим, що читачів всіх категорій приваблюють розповіді – іноді дуже романтичні – про великі наукові відкриття, про прокладання нових шляхів у науці. Можна назвати кілька книг, в яких розповідається про захоплюючі події, пов’язані з життям якого-небудь вченого або з розвитком цілої школи або лабораторії; такі книги повні забавних курйозів, а деякі з них представляють справді науковий інтерес, бо описані в них реальні події дозволяють простежити за розвитком наукової думки.

Скільки цікавого може почерпнути з подібних книг як молодь, яка вирішила присвятити себе науці, так і пересічний читач, якому хочеться краще зрозуміти не тільки суть відкриття, але і «як це було зроблено» і як взагалі робляться наукові відкриття.

З таких книг стає зрозуміла роль наукової інформації, іншими словами наукових знань про те, що вже зроблено, роль уяви, що дає можливість вийти зі звичної колії в пошуках нових шляхів, і значення випадку або – користуючись повсякденним виразом – фортуни, яка сильно перебільшувалася постачальниками сенсацій і, з іншого боку, «забувалася» – ми змушені це відзначити – тими, кого вона облагодіяла.

У цьому вони неправі, бо одна з найпривабливіших людських рис – це здатність нашого розуму до великих злетів під впливом фактів або реплік, на які люди, позбавлені здатності дивуватися, не звернули б жодної уваги. Класичними прикладами служать Анрі Беккерель, який відкрив радіоактивність завдяки тому, що він вибрав як фосфоресцуючу речовини уранову сіль, і Дональд Глезер, якого стакан з пивом надихнув на створення бульбашкової камери.

«Олюднена» історія науки дає, крім того, можливість долучити людей, далеких від науки, до атмосфери наукової лабораторії і показати, скільки праці, роздумів, яке мистецтво експерименту і, нарешті, скільки терпіння криється за великими відкриттями і досягненнями. За визначенням Пастера, геній – це нескінченне терпіння, а Ньютон говорив, що він відкрив закон всесвітнього тяжіння, бо весь час думав про нього.

Я переконаний, що необхідно докласти максимум зусиль, щоб змусити людей, які ні разу не переступали поріг науково-дослідної установи, оцінити заслуги всіх тих трудівників, імена яких ніколи не будуть осяяні сяйвом слави, але які вносять надзвичайно важливий внесок у розвиток науки. Ознайомлення широкої публіки з повсякденним життям науковців – особливо по телебаченню – пов’язане з якоюсь небезпекою, оскільки воно різко відрізняється від тих описів, які даються в науково-фантастичних романах, де, природно, фігурують тільки драматичні ситуації. При цьому ми ризикуємо позбавити науку – або, у всякому разі, науково-дослідну роботу – її романтичного ореолу, тим самим зміцнюючи позиції тих, хто протиставляє знамениті «дві культури» лорда Сноу.

Мені здається, що засобом зцілення може бути максимальна інтеграція всіх видів діяльності людського розуму, і мені хотілося б додати – також смаку і здорового глузду.

Хто напише «Праці і дні» науковця? Не вимагаючи так багато, я тим не менш вважаю дуже корисним змалювати ряд найбільш характерних аспектів сучасної науки, на яких лежить печатка інтелектуальності і навіть артистичності. Одна з характерних особливостей Науки з великої літери, все більш чітко виявляється протягом останніх п’ятдесяти років, – це її єдність.

Широка публіка повинна зрозуміти, що в науці вже не існує відокремлених дисциплін, що розвиваються паралельно і класифікуються за системою, запропонованою Огюстом Контом, або з якоюсь іншою, менш суворо лінійною системою; навпаки, всі факти і теорії переплітаються, утворюючи складну мережу, крізь візерунки якої пробиваються обриси справжньої структури, що включає всю природу від Всесвіту до живих істот. Цю структуру можна зрозуміти, лише довівши її аналіз до окремих компонентів речовини і енергії, бо саме на рівні атомів і молекул фізика, хімія і біологія зливаються воєдино. А для того щоб астрономія і космологія примкнули до інших наук, треба проникнути в структуру атомного ядра.

Математика, звичайно, всюдисуща, і наш світ такий, яким його уявляв собі Піфагор. «Сутність всіх речей складають числа», – сказав він. Але що б він подумав, побачивши, яке величезне місце займають числа в сучасному світі? У нас є, насамперед, саме просте число «два», яке, слідуючи безпосередньо за одиницею, вводить різноманітність і яке саме подібно атому різноманіття; в числі «два» закладена можливість досягнення безмірної складності, подібно до того, як з атома водню і нейтрона можна побудувати всю матерію Всесвіту.

Квантовими числами служать перші кілька кратних одиниці, половини або – якщо взяти крайній випадок – третини, проте на іншому кінці шкали складності знаходяться ланцюги макромолекул, з яких побудовані хромосоми, і тут вже йдеться про з’єднання, в яких беруть участь мільярди елементів. Але і в цьому випадку структура в принципі проста, бо, для того щоб написати велику книгу анатомії та фізіології людини, нам достатньо всього лише чотирьох символів. Математики сказали б, що можна обійтися і двома, але при цьому ланцюги були б набагато довше і, можливо, опинилися б занадто довгими, щоб залишатися стабільними.

Таким чином, дві великі ідеї визначають майбутній розвиток науки. Перша – пошуки структурної єдності, яка з чисто інтелектуальної потреби стає чимось помітним і визначним; друга – пошуки складності, що лежить в основі крайньої різноманітності об’єктів і явищ у Всесвіті. Перший напрямок часто називають редукціонізмом; не можна заперечувати, що його успіхи блискучі, хоча разом з тим він не привів до відкриття єдності в деяких областях, навіть коли цим займалися такі генії, як Ейнштейн; все ще залишаються чотири сили, які не можна виразити одну через одну: це сильна взаємодія, слабка взаємодія, електромагнітні та гравітаційні взаємодії. І тим не менше кожен день приносить нам нові надії.

Другий напрямок досліджень за останні роки виявився особливо успішним в галузі біології – точніше, генетики та молекулярної біології, – і з кожним днем ці успіхи стають все більш значними. Можна сподіватися, що нам вдасться, врешті-решт, зрозуміти механізм клітинного диференціювання, імунітету, а можливо, і злоякісного росту.

Невеликі, а особливо дуже великі молекули, що утворюють окремі ланки ланцюгів в цих системах реакцій, процеси каталізу і обміну енергією, електрони і протони все частіше і частіше виявляються предметом наукових досліджень і статей. Вони утворюють особливий світ, укладений всередині живого світу і зазвичай залишений в тіні. По суті, до кінця XIX століття всі наші знання про цей арсенал складних і дієвих речовин, з яких складалася фармакопея античної епохи, зводилися до того, що ми вміли добувати з рослин деякі речовини і використовували їх як ліки, для консервування продуктів і приготування їжі, в парфумерії та фарбувальній справі.

В даний час, крім настоїв і алкалоїдів, ми володіємо безперервно поповнюваним переліком білків, куди входять різноманітні ферменти і коферменти, що містяться в протоплазмі, яку раніше часто порівнювали з краплею яєчного білка!

Для того щоб змусити людей, далеких від науки, оцінити значення подібної дослідницької роботи, ми, безумовно, повинні привернути особливу увагу до двох аспектів науки: знанню й використанню. Ми повинні краще розуміти навколишній світ і тим самим долучитися до інтелектуальної місії людства. Крім того, люди повинні знати, як накопичені знання використовуються в техніці і в різного роду винаходах, створюваних для поліпшення життя людини, тобто повинні мати уявлення про соціальну роль науки. Шляхи науки в її служінні суспільству не настільки вже не гладкі, про що свідчать проблеми, з якими в наш час повсякденно стикається індустріалізація, проте необхідною передумовою для їх вирішення є знання.

Отже, ми знову прийшли до витоків тих трьох позицій в ставленні до науки, з яких ми почали: краса науки, її практична користь і пов’язані з нею небезпеки. Нам належить плисти по бурхливому океану, орієнтуючись по зірках, використовуючи сприятливі течії і уникаючи рифів. Це вдасться лише в тому випадку, якщо екіпажі човнів, як матроси, так і капітани, будуть зберігати впевненість у собі, здоровий глузд і пильність і, подібно Уліссам наших днів, не дозволять відвести себе з правильного шляху ні сиренам всіх існуючих міфологій, ні побоюванням , що, уникнувши Харібди самітництва у вежі зі слонової кістки, вони будуть вкинуті в Сциллу ядерних вибухів і знищення рослинності.

Автор: П’єр Оже.