Советы молодому ученому

Шанс отвергнуть множество рассмотренных вариантов позволяет объяснить, почему большинство экспериментов ставится для опровержения нулевой гипотезы: ведь тем самым опровергается достоверность и обоснованность самой гипотезы. Тот же принцип применяется во множестве статистических тестов, и в качестве примера тут вполне подойдет случай, описанный Р. А. Фишером[91]: любитель чая похваляется тем, что всегда способен различить, налили молоко в чашку сначала или потом; но проводится эксперимент, и становится ясно, что все предыдущие догадки обуславливались исключительно удачным стечением обстоятельств.

Хотя все перечисленное можно вывести логически, большинство ученых усваивают эту информацию чрезвычайно быстро и легко, а потому невольно складывается впечатление, будто перед нами некий инстинкт, свойственный людям с научным складом ума. Редко о какой серии экспериментов можно услышать, что она «доказывает» правильность некоей гипотезы; в конце концов, длительная история человеческих промахов и ошибок побуждает ученых говорить, что результаты экспериментов и аналитические данные «соответствуют» (или не соответствуют) гипотезам, которые подвергались экспериментальной проверке.

Не следует ставить эксперименты, не имея ясного представления о том, какую форму могут принимать их результаты. Если только гипотеза не подразумевает какого-то ограниченного числа возможных исходов, такой эксперимент не предоставит исследователю ни малейшей полезной информации. Если гипотеза выглядит тотальной, если она допускает что угодно, эксперимент не принесет нам новых знаний. «Всеохватные» гипотезы совершенно бессмысленны.

Результатом эксперимента никогда не является полная совокупность наблюдаемых явлений. Результат эксперимента – всегда расхождение между минимум двумя наборами данных. В простейшем, элементарном эксперименте два таких набора именуются соответственно «тестовым» и «контрольным» образцами. Для первого допускается воздействие какого-то внешнего фактора в рамках проверки гипотезы, для второго же – нет. Результатом эксперимента в этом случае будет расхождение в состояниях тестового и контрольного образцов. Эксперимент, выполняемый без контрольного образца, нельзя считать галилеевским, но он может быть при этом вполне бэконовским, то есть сводиться к механической попытке имитировать природу, пусть и не слишком информативной. В проведении эксперимента, который заранее обозначается как критический, чрезвычайно важны строгость условий и тщательность их соблюдения.

Увы, очень часто ученые (я тоже отношусь к их числу) прикипают, что называется, всем сердцем к своим гипотезам и не готовы от них отказываться. Такая привязанность может стоить ученому десятков лет, потраченных впустую. Следует помнить, что окончательное «да» звучит крайне редко, зато решительное «нет» слышится постоянно.

Кантианское экспериментирование

Бэконовские, аристотелевские, галилеевские – ими список разновидностей экспериментов не исчерпывается. Есть еще мысленные эксперименты, которые я называю кантианскими – в честь самого дерзкого концептуального предприятия в истории философии. Кант предположил, что вместо общепринятого мнения, будто наше чувственное восприятие определяется вещами (тем, что зримо и осязаемо), следует думать, что мир опыта регулируется нашими способностями к чувственному восприятию. «Эксперимент приносит результат, когда исследователь того желает», – проницательно замечал Кант, и эти рассуждения привели его к широко известному выводу: возможно существование априорного знания, независимого от всякого опыта; по его теории, пространство и время оба представляют собой формы чувственного восприятия и как таковые суть лишь «условия существования вещей в явлении». Не спешите отмахиваться от этих рассуждений как очередной метафизической благоглупости! Нужно вспомнить, что физиология сегодня сама становится все более кантианской[92]. Другой знаменитый эксперимент в кантовском духе есть воспроизведение классической неэвклидовой геометрии (гиперболы, эллипсы) посредством замены аксиомы Евклида о параллельных (или ее аналогов) на некую альтернативу. Демографические и экономические прогнозы тоже являются результатами кантианского экспериментирования. «Давайте-ка прикинем, что получится, если мы посмотрим под немного иным углом…»

Это экспериментирование не подразумевает никакого оборудования – разве что порой может понадобиться компьютер.