Машина знаний. Как неразумные идеи создали современную науку - Майкл Стревенс

из-за рефракции на границе воздуха и воды, так и звезды кажутся смещенными со своего обычного положения, и это смещение возникает вследствие искривления из-за гравитации Солнца. Новая теория Эйнштейна предполагала, что лучи света должны отклоняться в два раза сильнее, чем предполагала старая теория Ньютона.

Это был решающий эксперимент в парадигме Поппера. Измерьте видимое смещение положения звезд, и в ослепительном сиянии эмпирических данных выживет не более одной теории – либо теории Эйнштейна, либо теории Ньютона, а если неверными окажутся обе, то обе же нужно навсегда вычеркнуть из науки.

Через шесть месяцев после затмения руководитель экспедиции Артур Эддингтон объявил результаты: Ньютон был свергнут с престола, а Эйнштейна объявили новым законодателем физических теорий. Первая мировая война наконец завершилась, а мистическая немецкая физика Эйнштейна была подтверждена строгим британским экспериментом Эддингтона, научным триумфом, о котором услышал весь мир (в том числе молодой Карл Поппер) и который начал эру международного сотрудничества, прогресса и мира.

Но мир длился недолго, так как результаты эксперимента оказались поставлены под сомнение. Эддингтон проснулся утром во время затмения и увидел облачное небо над Принсипи; он смог получить только размытые, нечеткие фотографии звезд. Снимки из Бразилии были намного лучше, но и там возникла непредвиденная проблема. Бразильская команда привезла с собой два телескопа, и измерения, сделанные с помощью этих телескопов, противоречили друг другу. Один телескоп, 4-дюймовый, показал смещение положения звезд примерно в соответствии с предсказанием Эйнштейна. Но другой, собранный с применением линз для астрографа (телескопа, специально предназначенного для фотографирования звезд), показал почти точное ньютоновское смещение.

Рисунок 2.1. Пасмурный день на острове Принсипи

Как же тогда Эддингтон и его сотрудники пришли к выводу, что прогнозы Эйнштейна оказались верны?

У них под рукой было три набора данных. Во-первых, две фотографии с Принсипи, на которых звезды смутно виднелись сквозь облака и которые, согласно довольно сложным расчетам, проведенным Эддингтоном, показали сдвиг эйнштейновской величины. Во-вторых, было семь фотографий с бразильского 4-дюймового телескопа, которые также подтвердили эйнштейновский сдвиг (среди них рис. 2.2). В-третьих, еще 18 фотографий с бразильского астрографического телескопа, которые зафиксировали сдвиг, описанный теорией Ньютона. Стратегия Эддингтона заключалась в том, чтобы доказать, что при выполнении этой серии фотографий произошла какая-то системная ошибка. По факту они были значительно более размытыми, чем те, что сделаны с использованием 4-дюймового телескопа, возможно (как предполагали сам Эддингтон и его сотрудники), из-за искажений, вызванных неравномерно нагретым солнцем зеркалом, которое отражало свет от затмения в телескоп.

Рисунок 2.2. Фотоснимок, сделанный во время экспедиции Эддингтона 1919 года. Это негатив: затемненное солнце – это большой белый круг, его корона – темная вспышка вокруг диска, а соседние звезды – крошечные черные точки. Некоторые значимые положения звезд отмечены тонкими горизонтальными линиями

Некоторые из современников Эддингтона, однако, сочли его аргументацию довольно сомнительной, как и многие более поздние историки науки. Эддингтон мог объяснить размытость астрографических фотографий, но не обосновал, почему же искажения, полученные при использовании этого телескопа, так однозначно говорят в пользу ньютоновской теории. Кроме того, четкие фотографии с 4-дюймового телескопа дали значение гравитационного изгиба, значительно превысившее предсказанное Эйнштейном: до такой степени, что их можно было считать подтверждающими теорию Эйнштейна, только если предположить, что и этот телескоп тоже исказил снимки. Таким образом, Эддингтон, по-видимому, занимался какими-то довольно странными спекуляциями: он допускал, что телескопы «ошиблись», но их ошибки, по его мнению, говорили в пользу теории Эйнштейна. Как написал в 1923 году У. В. Кэмпбелл, американский астроном, директор Ликской обсерватории в Сан-Хосе, «логика ситуации не совсем ясна».

Если предположить, что Эддингтон стремился не только к устремлению научной истины, но и к чему-либо иному, но мотивация его поступков становится довольно понятной. Он очень хотел, чтобы теория Эйнштейна оказалась верной, не только из-за ее математической красоты и стройности, но и из-за его горячего интернационалистского желания побороть ненависть, толкавшую ряд британцев после войны к бойкоту немецкой науки. (Эддингтон, как квакер, был убежденным пацифистом; протестуя против этого бойкота, он писал, что «стремление к истине… есть связь, превосходящая человеческие различия».) Эти возвышенные цели он преследовал, используя свою немалую политическую власть. Он уже давно привлек к своему делу Королевского астронома сэра Фрэнка Дайсона – по заявлениям современников, «самую влиятельную фигуру в британской астрономии»; именно Дайсон, не имея личного интереса к теории относительности, тем не менее, предложил экспедицию по исследованию затмения, а затем занял почетное место главного автора отчета об экспедиции, – и все это по настоянию Эддингтона.

Когда экспедиция представила свои результаты, Эддингтон получил одобрение президента Королевского общества, а также поддержку президента Королевского астрономического общества. Другие физики не были столь влиятельными людьми. Их мнения вычеркнули из истории: после затмения Эддингтон стал выдающимся представителем теории относительности в англоязычном научном мире, а его отчет об исследованиях солнечного затмения стал признанным справочником по этой теме. Однако в его отчете явное предпочтение отдается проэйнштейновским измерениям, полученным с помощью бразильских 4-дюймовых телескопов и телескопов из Принсипи, в то время как результаты, полученные с бразильского астрографического телескопа и свидетельствовавшие в пользу теории Ньютона были решительно отвергнуты и в конечном счете – позабыты и уничтожены.

Я начал эту главу с истории об Эддингтоне и затмении не в последнюю очередь потому, что в ней нет ничего примечательного: это довольно типичный (хотя и необычайно хорошо задокументированный) рассказ о сложных, запутанных или неоднозначных данных, определенной предвзятости и избирательности в их интерпретации, а также о согласованных усилиях по достижению консенсуса в направлении, желательном для интеллектуальных, моральных или прагматических устремлений автора. Это история человеческого разума, действующего в соответствии с тем, как он устроен, и следующего по маршруту, знакомому каждому историку, – по пути пристрастности и политического лавирования, описанному еще Фукидидом в истории Пелопоннесской войны, и после неоднократно повторявшемуся и неоднократно же засвидетельствованному: мы видим его черты в «Упадке и падении Римской империи» Гиббона, в междоусобных интригах итальянских городов-государств эпохи Возрождения, а равно и в нынешних закулисных интригах и кабинетных войнах.

Но предполагается, что научное рассуждение должно быть противоядием от этих первобытных порывов – и именно этим должны объясняться его необычайные успехи. Согласно Карлу Попперу, машина научного познания управляется могучим критическим духом и неумолимым принципом фальсификации. Но в эддингтоновской трактовке экспериментов с затмением мы не встретим ни того, ни другого. Эддингтон нянчил свою излюбленную теорию, ограждая ее от доказательств, которые могли бы ее сфальсифицировать, в то же время осуждая соперников, используя рассуждения, больше напоминающие обличительный монолог прокурора, нежели