Книга Тайны мозга. Почему мы во все верим - Майкл Шермер

Решение задачи Сатурна так же наглядно иллюстрирует диалог о данных и теории в повествовании веры. Лишь в 1659 году, через полвека после наблюдений Галилея, голландский астроном Христиан Гюйгенс опубликовал это решение в своем великом труде «Устройство Сатурна» (Systema Saturnium) – одном из лучших образцов наглядного представления и данных, и теории в истории науки. На рис. 17 мы видим тринадцать гипотез строения Сатурна, предложенных астрономами с 1610 года (Галилей) по 1650 год (Фонтана и другие). Все они ошибочны.

К нашему дуэту данных и теории нам следует добавить представление данных и теории. Во многих отношениях именно благодаря подаче материала удается понять, как рождаются, укрепляются и меняются убеждения, поскольку люди ориентированы на зрительные впечатления точно так же, как приматы, жизнь которых в лесной чаще зависела от представлений о трехмерности. Триада «данные-теория-представление» превосходно показана на рис. 18, на котором Гюйгенс берет двухмерные изображения Сатурна, превращает их в объемные и приводит в движение вокруг Солнца. Эта великолепная презентация и данных, и теории содержит теорию Коперника, согласно которой в центре Солнечной системы находится не Земля, как в космологии Птолемея, а Солнце, первый закон Кеплера, согласно которому планетарные орбиты не круговые, как в космологии Аристотеля, а эллиптические, и третий закон Кеплера, согласно которому более приближенные к Солнцу планеты обращаются вокруг него быстрее более удаленных.

Рис. 17. Собрание ошибок, составленное Христианом Гюйгенсом

Голландский астроном Христиан Гюйгенс разгадал загадку Сатурна в своем труде 1696 года «Устройство Сатурна», где привел наглядную коллекцию из тринадцати наиболее известных теорий строения Сатурна, в том числе следующих авторов: I – Галилей, 1610 год; II – Шейнер, 1614 год; III – Риччоли, 1643 или 1648 год; IV–VII – Гевелий, в теоретической форме; VIII–IX – Риччоли, 1648–1650 годы; Х – Дивини, 1646–1648 годы; XI – Фонтана, 1636 год; XII – Бьянкани, 1616 год; Гассенди, 1638, 1639 годы; XIII – Фонтана и др., 1644, 1645 годы. Обратите внимание на первое изображение Сатурна, которое наблюдал Галилей и сделал вывод: «Я наблюдал тройной самую удаленную планету». Источник: Христиан Гюйгенс, «Устройство Сатурна» (Christiann Huygens, Systema Saturnium, The Hague, 1659), раскладка на с. 34–35; воспроизведено Эдвардом Тафти в «Наглядных объяснениях» (Edward Tufte, Visual Explanations, Cheshire, Conn.: Graphics Press, 1997), с. 107.

Здесь мы видим систему Солнце-Земля-Сатурн сверху, с архимедовой точки за пределами Солнечной системы, обеспечивающей новую перспективу, причем Сатурн приведен в движение по его орбите, по которой он обращается вокруг Солнца немыслимо медленно, делая один оборот за 29,5 земных лет. Между положениями каждого из 32 Сатурнов на этой схеме проходит примерно 1,8 земных лет. Схема призвана продемонстрировать, что наблюдатели, находящиеся на Земле, по-разному видят Сатурн в различные моменты земного года. Этим объясняется, почему на протяжении полувека так много зорких астрономов видели столько разных Сатурнов, в том числе совсем без колец. Два раза за год Сатурна кольца представляются находящимся на Земле наблюдателям как грани. Эдвард Тафти красноречиво описывает эффект этого наглядного объяснения: «Гюйгенс предлагает ряд неподвижных изображений, описывающих движение. Для восприятия отдельных пространственных изображений непрерывной временной деятельности зрителям приходится заниматься интерполяцией, заполнять пробелы между рисунками. Этот образный и оригинальный рисунок – классический, эталонный образец метода представления информации».[356]

Рис. 18. Сатурн в трехмерном виде и в движении

Здесь превосходно показана триада «данные-теория-представление», для которой Гюйгенс берет двухмерные изображения Сатурна, представленные на рис. 17, превращает их в объемные и приводит в движение вокруг Солнца. Эта великолепная презентация и данных, и теории содержит теорию Коперника, согласно которой в центре Солнечной системы находится не Земля, как в космологии Птолемея, а Солнце, первый закон Кеплера, согласно которому планетарные орбиты не круговые, как в космологии Аристотеля, а эллиптические, и третий закон Кеплера, согласно которому более приближенные к Солнцу планеты обращаются вокруг него быстрее более удаленных. Источник: Христиан Гюйгенс, «Устройство Сатурна» (Christiann Huygens, Systema Saturnium, The Hague, 1659), с. 55; воспроизведено Эдвардом Тафти в «Наглядных объяснениях» (Edward Tufte, Visual Explanations, Cheshire, Conn.: Graphics Press, 1997), с. 108.

История изучения Сатурна демонстрирует блеск и нищету чисто эмпирического подхода.

Загадка Сатурна и ее окончательное разрешение демонстрируют взаимосвязь между данными, теорией и представлением, между индукцией, дедукцией и коммуникацией, между тем, что мы видим, тем, что мы думаем, и тем, что мы говорим. Мы не в состоянии обособить эти три компонента, так как разум привлекает их все к получению знаний, на основании которых мы действуем в этом мире. История изучения Сатурна демонстрирует, по словам выдающегося оратора Стивена Джея Гулда, «блеск и нищету чисто эмпирического подхода». Каким образом? Ответ Гулда – один из наиболее красноречивых, какие когда-либо были даны по этому спорному вопросу:

Сама мысль о том, что наблюдение может быть чистым и ничем не подпорченным (и следовательно, не подлежащим сомнениям) и что великие ученые по определению являются людьми, способными избавить свой разум от ограничений культуры, в условиях которой они живут, и делать выводы строго на основании беспрепятственно проведенных экспериментов и наблюдений в сочетании с четкими и всеобъемлющими логическими рассуждениями, зачастую вредила науке, превращая эмпирический подход в шибболет. Ирония этой ситуации для меня – мука при мысли о недостигнутом (хоть и невозможном) идеале, и в то же время насмешливое удивление при виде человеческих слабостей, поскольку метод, разработанный, чтобы подорвать авторитет как доказательство, в свою очередь сам становится разновидностью догмы. Таким образом, хотя бы только для того, чтобы отдать должное прописной истине, согласно которой свобода требует неусыпной бдительности, нам следует действовать подобно сторожевым псам, чтобы развенчать авторитарную форму эмпирического мифа и вновь выдвинуть сугубо человеческую мысль, согласно которой ученые способны работать лишь в пределах их социального и психологического контекста. Это утверждение не обесценивает институт науки, а скорее, обогащает наш взгляд на величайшую диалектику в истории человечества: преображение общества посредством научного прогресса, способного возникнуть только в среде, созданной, ограниченной и стимулируемой обществом.[357]