livelogic

Category:

Введение в научный метод. Часть I


Что я не одобряю, так это введение в школе основ православной и других религиозных культур. Я бы предпочел, чтобы детей учили основам научного метода, теории вероятностей и умению распознавать ошибки мышления.

Скептическое медиа. Интервью с Александром Панчиным


Александр, вслед за Ричардом Докинзом и некоторыми другими авторами, противопоставляет религию и науку, создавая дилемму, мол, либо то, либо другое. Ричард Докинз предлагает: 

В отличие от Гексли, я предлагаю рассматривать существование бога как научную гипотезу, такую же, как и любые другие

The God Delusion

Пропонентами этого подхода сформулированно множество аргументов, которые, так или иначе, подвергают сомнению религиозный взгляд на мир.

Можно очень долго обсуждать эти аргументы - и это уже многократно сделано другими авторами — но я попробую пройти несколько иным путем. Путь будет заключаться в том, чтобы пошагово формулировать составляющие гипотетических школьных «Основ научного метода» и смотреть, на какой стадии возникнет противоречие.

Тут надо заметить, что такой видный биолог-эволюционист, как Стивен Гулд, сформулировал концепцию Непересекающихся магистерий (NOMA), согласно которой  области, изучаемые наукой и религией, не пересекаются: наука занимается эмпирическими исследованиями, например, устройством Вселенной, а религия разбирается с «вопросами всеобщего смысла и моральных ценностей».

Гулд, Стивен Джей
Гулд, Стивен Джей

На данный момент я с этим склонен согласиться *. Сравнение науки и религии мне видится примерно как сравнение мягкого и теплого, т.е. речь идет о вещах трудно сопоставимых в принципе. Те же коты вполне могут совмещать мягкость и теплоту, почему же школьник не может изучать «Основы научного метода» вместе — а не вместо** — с «Основами иудейской культуры»?

Многообразие внутреннего мира котэ. murarium.ru
Многообразие внутреннего мира котэ. murarium.ru

Далее я буду конспективно излагать содержимое «Основ научного метода» — как их вижу я, конечно  -  и, если я что-то важное упустил, и это важное ведет к противоречию между религией и наукой, прошу немедленно сигнализировать.

Научный метод как универсальный примиритель

Итак, о чем же научный метод? О примирении. Можно даже сказать — о смирении. Еще раз посмотрите на картинку в начале статьи — научный метод объединяет все крайности, всех самых ортогональных антагонистов, радикалов и центристов.

В определенном смысле научный метод, действительно, противоположен религии - если религия разъединяет, способствуя самоидентификации и деля мир на «наших» и «не совсем наших» (а то и на «совсем не наших»), то научный метод — это способ договориться всем со всеми***. В идеале согласие должно охватить все население Земли:

Охваченное согласием население Земли
Охваченное согласием население Земли

Может показаться, что научный метод — это и есть та самая глобальная доминанта, видимая отовсюду, то главное, что есть в жизни человеческой, то, к чему надо стремиться. Однако, есть целый ряд вопросов, по отношению к которым научный метод силы не имеет.

Если б я был султан, я б имел трех жен...

  • Сколько жен иметь - одну, трех, или ни одной?
  • То же, но про детей?
  • Прожить жизнь коротко и «ярко», или же как-то иначе?
  • Прививаться или нет?
  • Школа или семейное образование?
  • Лезть наверх или просто петь?
  • Что такое хорошо, а что такое плохо?
  • Быть или не быть?

Для поиска ответов на эти и подобные им вопросы научный метод плохой помощник. Или даже вообще — никакой.  Зато религии предлагают определенные подходы, по крайней мере, к некоторым из этих проблем.

Тут можно впасть в другую крайность — зачем же нужна наука, если на главные вопросы она ответа не дает? Неужели ничего нельзя с этим сделать? Оказывается, можно. Нужно просто объявить главные вопросы неглавными и переместить фокус интереса в другую область, например, так:

 СЦИЕНТИЗМ (от лат. scientia – знание, наука) – идейная позиция, в основе которой лежит представление о научном знании как о наивысшей культурной ценности и определяющем факторе ориентации человека в мире.

Соответственно, важнейшими в жизни человека становятся вопросы типа маммализации териодонтов или аномалий в яркостях сверхновых. А как же остальное? И на это есть ответ! Вот хороший вариант от Александра Панчина, который в электронном миру известен как scinquisitor:

Написание этой статьи - выбор, который сделан моим мозгом бессознательно.

Иллюзия свободы воли

Неплохо для члена Комиссии РАН по борьбе с лженаукой! Оказывается, все уже решено до нас в скрытых от сознания областях головного мозга, каковые просто шлют постфактум уведомления в сознательную область. Стоит ли писать статью? Сколько жен нужно иметь? Не нужно переживать, внутренний голос тебя известит.

Вообще говоря, такая система взглядов представляет из себя настоящее мировоззрение, и вот его изучать можно как раз на взаимоисключающей основе. Не хочешь изучать «Основы православной культуры», «Основы исламской культуры» или какой-то еще готовый блок «Основ...» ? Благоволите — «Основы сциентизма»:



Впрочем, я несколько отвлекся от заявленной темы. Итак, о чем же и как говорить, чтобы найти общий язык с другими людьми в планетарном масштабе?

Главное измерение

Первейшее средство принудить собеседника к согласию — строить разговор вокруг чего-то, что можно тем или иным образом измерить, а результат измерения выразить в виде числа. Т.е. оперировать надо не туманом и качеством, а ясностью и количеством. 

Например, «Вася лучше Пети» — плохо. Измерять — что? «Вася гораздо ниже, чем Петя» — лучше, уже понятно, о чем речь, но тоже не идеал; в каком смысле «гораздо»? А вот «Вася ниже Пети на 5 см» — уже то, что надо, споры прекращаем, берем ленту с нанесенными на нее делениями (aka "сантиметр") и проверяем.

В качестве следующего примера возьму замечательную статью О милой сердцу каждого, но тем не менее загадочной социальной справедливости. Какое-то время повествование находится в рамках вполне себе научного поля, касаясь таких прелестных своей унылостью цифровых понятий, как  «отношение доходов верхней децили к доходам нижней децили» и «отношение душевого ВВП по ППС». Ну какие тут могут быть разногласия? Нажмут «сердечко» или напишут «+1» — и все. 

Чтобы у публики появился интерес, чтобы занялся огонь дискуссии, нужно выйти из тесного сумрака науки на широкое поле «священных войн» и поставить вопрос качественным ребром:

Так вот общество какой из этих стран вы считаете самым справедливым? 

Вот теперь — да, вот теперь — есть разные мнения, вот теперь - пусть цветут все цветы! Но со всей планетой таким образом не договориться. 

Схожим качественным образом поджигаются и другие «священные войны». Что лучше, Windows или Linux? Canon или Nikon

Дорогой Ватсон, качественные рассуждения противоположны чистому и холодному разуму ...
Дорогой Ватсон, качественные рассуждения противоположны чистому и холодному разуму ...

Ну и последний пример, который я буду использовать далее:

interneturok.ru. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов
interneturok.ru. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов

interneturok.ru демистифицирует этот интересный феномен вполне в рамках научного метода, но пока рассмотрим объяснение вот в таком самочинном изводе:

 Листок бумаги не падает, потому что давление атмосферы на листик бумаги снизу сильнее, чем давление столба воды в стакане сверху.

Да простят меня авторы interneturok за такое искажение

Объяснения такого типа следует с негодованием отвергать. Или, в зависимости от ситуации, милостиво принимать как некую грубую заготовку, нуждающуюся в обработке напильником, т.е. научным методом.

Итак, первое правило достижения согласия: обсуждать только то, что можно измерить и выразить в виде числа.

Связность рассуждений

Второе правило достижения согласия тесно связано с первым — если число получено в результате рассуждений, рассуждения должны быть связными.

Пусть мы говорим о чем-то, что выражается числом, пусть понятно, что измерять и как. Но откуда взялось это число?  Искомый результат может находится в конце нелегкого и тернистого пути умозаключений и расчетов, и важно, чтобы на этом интеллектуальном пути не было разрывов, чтобы любой желающий мог пройти его небольшими шагами, нигде не потерявшись. 

Начну с контрпримеров.

Родился на улице Герцена, в гастрономе номер двадцать два. Известный экономист, по призванию своему — библиотекарь. В народе — колхозник. В магазине — продавец. В экономике, так сказать, необходим. Это, так сказать, система… э-э-э… в составе ста двадцати единиц. Фотографируете Мурманский полуостров и получаете «Те-ле-фун-кен». И бухгалтер работает по другой линии — по линии библиотекаря.

Шизофазия

Числа есть, но что-то не то. Фразы строятся правильно, однако не несут никакой смысловой нагрузки, используемые ассоциации случайны и хаотичны.

Другой пример, по мотивам загадки Швейка.

— Стоит четырехэтажный дом, в каждом этаже по восьми окон, на крыше — два слуховых окна и две трубы, в каждом этаже по два квартиранта. А теперь скажите, господа, в каком году умерла у швейцара бабушка?
— В 1908?

И опять есть числа, и в условиях, и в ответе, но они никак между собой не связаны. Когда употребление термина «шизофазия» по каким-то причинам нежелательно, про такое говорят, что результат несостоятелен, или что антецедент не связан с консекветном (лат. antecedens — «предшествующее», соnsequens — «следствие», «вывод»).

Как же надо? Пример нужной «связности» дает школьная матфизика:

Логично!
Логично!

У нас имеется закон Ома в виде суждения U = I * R и начальные условия, т.е. другие суждения про значения величин I и R.

Из трех суждений по определенным правилам выводится четвертое, т.е. значение U. Эти правилы понятны если не всем, то многим, ученик может разобраться в задаче и решить ее, а учитель — проверить.

Задача на interneturok про стакан и листик бумаги также имеет записи в нужном виде. Например, давление в стакане, по мнению авторов interneturok, обусловлено высотой столба воды и вычисляется так:

Здесь имеем число, единицу измерения, и, в принципе, можно даже проверять результат. Для этого нужно как-то измерить давление внутри стакана, но осуществить это в домашних условиях не так-то просто. Поэтому продложим цепь умозаключений дальше — закроем стакан не листиком бумажки, а легкой пастинкой, и посчитаем вес груза, который можно прикрепить снизу к такой пластинке. Груз будет удерживаться силой атмосферного давления за вычетом силы от давления воды в стакане. Давление, сила и площадь связаны формулой p = F / S. Таким образом:

  • Площадь сечения стакана S = 3.14 * R * R
  •  Действием силы тяжести на пластинку пренебрежем
  • Атмосфера снизу давит с силой |Fа| = Pa * S = 100000 Па * 3.14 * R * R
  • Вода сверху давит с силой  |Fв| = Pв * S  = 1000 Па * 3.14 * R * R
  • Итого модуль равнодействующей силы |F| = |Fа| — |Fв| = 99000 Па * 3.14 * R * R
  • Теперь можно вычислить вес груза:
  • m = |F| / g = 99000 Па * 3.14 * R * R / g ~= 80 кг

Вроде нигде не наврал — т.е. текст выше, раз он может быть проверен, должен соответствовать неким правилам, используя которые другие люди могут найти ошибку.

Нетривиальность рассуждений

Следующее правило уже напрямую не относится к согласию, это гигиена общения, целью которой является минимизация рассуждений. Сформулировать его можно так: рассуждения должны давать результат, который иным, более простым, способом не получить.

Итак, критерием научного статуса теории является ее проверяемость и принципиальная опровергаемость (фальсифицируемость). Иными словами, наука (в отличие от псевдонауки) должна делать проверяемые предсказания («Будет так-то и так-то, в противном случае я съем свою шляпу»), причем предсказания эти должны быть рискованными, не очевидными априори

Еськов Кирилл Юрьевич. "История земли и жизни на ней" 

Предсказывать, понятное дело, нужно связно, а не вытаскивать предсказание, как фокусник вытаскивает кролика из шляпы. «Теория стакана» нам вполне позволяет это проделать. Возьмем стакан с радиусом R = 5 см и вычислим модуль равнодействующей силы:

 |F| = |Fа| — |Fв| = 99000 Па * 3.14 * 0.05 м * 0.05 м = 777.15 Н

Будто бы пластинка прижимается к стакану с силой более 700 Н - т.е. к пластинке можно привязать груз массой 70 кг, и она его выдержит. Вот это да! Каким-то другим, более простым, образом можно получить столь смелое предсказание? Мне такие способы неизвестны, таким образом, все требования научного метода соблюдены — имеется связная теория, которая нетривиально предсказывает число и единицу измерения.

Теперь пора пройти к экспериментальному барьеру. Эксперимент беспощаден - пластинка выдерживает граммы, а не килограммы, т.е. теория ошибается на три порядка.

Таким образом, теория стакана, изложенная на interneturok.ru, является научной — в силу того, что она удовлетворяет требованиям научного метода, но фальсифицированной  — из-за сильного расхождения с экспериментом. И interneturok "съедает шляпу" :)

Пока нет никаких намеков на противоречия с религией. Религия — она совсем о другом. Посмотрим, что будет во второй части.

Примечания

* Однако, в подходе Гулда есть и нюансы. См. «Повесть о том, как поссорились наука и религия, как Гулд пытался их мирить и что из этого вышло», Часть 1, Часть 2

** Ситуация вокруг  ОПК по-моему, вообще сильно мифологизирована. Эту тему неплохо раскрыл boldogg в статье О том как же именно Церковь лезет в школу.

*** Понятно, договориться могут только люди, разделяющие понимание «научного метода», и уже здесь заложено некое противоречие. Решить его окончательно не представляется возможным, тем не менее, будем стремиться взять эту недосягаемую высоту — по пути туда можно подняться выше, чем если рационально стремиться забраться на ближайшую кочку.

Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic

Your reply will be screened

Your IP address will be recorded