ТИМО ХАННЭЙ
Исполнительный директор Digital Science, издательство Macmillan Publishers Ltd.
Научная концепция, с которой большинство людей справится и которую сможет использовать, практически определяет саму науку: контролируемый эксперимент.
Когда нужно принять решение, инстинктивная реакция людей, не занимающихся наукой, – самоанализ или совет с другими. Научный метод говорит, что при возможности следует провести контролируемый эксперимент. Преимущество такого подхода подтверждается не только тем фактом, что наука совершила столько открытий, но также и тем, что многие из них – принцип Коперника, естественный отбор, общая теория относительности, квантовая механика – кажутся абсолютно парадоксальными в рамках только интуитивного познания. Возможность прибегнуть к эксперименту (а не к здравому смыслу, соглашению, старшинству, религии и т. д.), чтобы узнать истину, освобождает от врожденных предубеждений, предрассудков или слабого воображения. Это позволяет понять Вселенную намного глубже, чем это возможно на основе одной лишь интуиции.
Потому очень жаль, что эксперименты проводятся практически только учеными. Думаю, если бы бизнесмены и политики меньше полагались на инстинкт и плохо подготовленные дебаты и вместо этого уделяли бы больше времени поиску объективных способов выбора наилучшего решения, то их работа стала бы намного эффективнее.
В некоторых областях уже наметились здоровые тенденции. Такие компании, как Amazon и Google, не мучаются вопросом, как разработать дизайн своих сайтов. Вместо этого они проводят контролируемые эксперименты, демонстрируя различные версии разным группам пользователей, благодаря чему находят оптимальное решение. (И с учетом трафика на этих сайтах проведение индивидуальных тестов занимает секунды.) Конечно, Всемирная паутина очень способствует быстрому сбору информации и испытанию продуктов. Но главное: руководители этих компаний раньше были инженерами или учеными и поэтому имеют научный образ мыслей – то есть склонны полагаться на экспериментальные данные.
Политика правительства в области образования, пенитенциарной и налоговой системы тоже выиграет от использования контролируемых экспериментов. И вот здесь многие становятся щепетильными. Нам кажется, что подвергнуть эксперименту что‑то настолько важное и противоречивое, как образование детей или тюремное заключение, значит оскорбить наше чувство справедливости и стойкую веру в то, что все заслуживают одинакового обращения. В конце концов, ведь если у нас есть экспериментальные и контрольные группы, одна из них наверняка потерпит неудачу. На самом деле нет, это не так – мы не знаем заранее, какая группа окажется в лучшей ситуации, поэтому и проводим эксперимент. Проигравшие появляются как раз тогда, когда мы отказываемся проводить потенциально полезные эксперименты, поскольку в этом случае последующие поколения не смогут воспользоваться результатами. Реальная причина беспокойства кроется в том, что люди не привыкли к экспериментальному изучению этих областей. Тем не менее мы охотно принимаем экспериментальный подход в значительно более серьезной области клинических исследований, где речь буквально идет о жизни и смерти.
Разумеется, эксперименты – не панацея. Например, они не покажут, виновен ли на самом деле подозреваемый. Более того, экспериментальные результаты часто неубедительны. В такой ситуации ученый просто пожмет плечами и скажет, что он все еще не уверен, но для бизнесмена или юриста такой ответ – непозволительная роскошь, он вынужден все равно принимать решение. Но все это не умаляет того факта, что контролируемые эксперименты остаются лучшим существующим на сегодня методом познания этого мира, и потому им следует пользоваться при любой возможности.
Gedankenexperiment [4]
ДЖИНО СЕГРЕ
Профессор физики из Университета Пенсильвании, автор книги Ordinary Geniuses: Max Delbruck, George Gamow and the Origins of Genomics and Big Bang Cosmology («Обыкновенные гении: Макс Делбрюк, Джордж Гамов и истоки геномики и космологии Большого взрыва»)
Gedankenexperiment, он же мысленный эксперимент, – важный инструмент теоретической физики со времен появления этой науки. Эта концепция подразумевает, что вы берете некий воображаемый прибор и мысленно проводите с ним эксперимент, чтобы доказать или опровергнуть ту или иную гипотезу. Во многих случаях мысленный эксперимент – единственный возможный подход. Настоящий лабораторный эксперимент с телом, упавшим в черную дыру, провести нельзя.
Эта концепция получила особую важность при развитии квантовой механики, когда знаменитые мысленные эксперименты проводили такие ученые, как Нильс Бор и Альберт Эйнштейн, проверявшие такие свои инновационные идеи, как принцип неопределенности или корпускулярно‑волновой дуализм. Некоторые примеры, такие как «кот Шредингера», даже вошли в бытовой лексикон. Может ли кот быть одновременно мертвым и живым? Другие эксперименты, такие как классическим двухщелевой эксперимент (опыт Юнга), были частью первых попыток понять квантовую механику и по‑прежнему остаются инструментами ее изучения.
Однако мысленные эксперименты имеют смысл не только в исследовании каких‑то умозрительных проблем. Мой любимый пример – история о том, как Галилей опроверг положение Аристотеля, гласившее, что предметы с разной массой падают в пустоте с разным ускорением. Сначала кажется, что для проверки этой гипотезы нужно провести реальный эксперимент, но Галилей просто предложил вообразить следующее: предположим, что вы взяли два камня (большой и маленький) и связали их очень легкой веревкой. Если Аристотель прав и они падают с разным ускорением, то большой камень должен ускорить маленький, а маленький – замедлить большой. Однако если уменьшить длину веревки до нуля, у вас получится один объект, масса которого равна сумме масс обоих камней, и этот объект должен падать быстрее, чем любой из этих камней по отдельности. Это нонсенс. Вывод – все предметы в вакууме падают с одинаковым ускорением.
Осознанно или нет, мы проводим мысленные эксперименты в повседневной жизни постоянно, нас даже учат этому в разных дисциплинах. Но нам необходимо лучше понимать, как именно они проводятся и как их можно применять. Столкнувшись со сложной ситуацией, целесообразно спросить себя: «Как с помощью мысленного эксперимента решить эту проблему?» Возможно, эта тактика пригодится нашим финансистам, политикам и военным, и результаты их работы станут намного лучше.
