Инженеру хорошо, а доктору – лучше

[egovoru]

По мнению Ричарда Хэмминга, в потрясающей эффективности математики нет ничего удивительного: просто-напросто мы применяем ее только к объектам, поддающимся математическому описанию! Геннадий Копылов, статью которого мне порекомендовал уважаемый nebos_avos, идет еще дальше и утверждает, что и физические законы работают только потому, что мы применяем их исключительно к нами же созданной действительности – «инженерным мирам», как называет их автор.

В статье Копылова есть несколько метких наблюдений – например, над нашей склонностью использовать техногенные метафоры для описания природных явлений: «На Солнце протекают те же процессы, что и в термоядерных бомбах, космический вакуум – это та же трубка Торричелли, только огромная, а человека с термодинамической точки зрения можно сопоставить с тепловой машиной». Вселенная-часы и мозг-компьютер дополняют этот список сравнений столь же предсказуемых, сколь и ненадежных.

Но главный тезис Копылова кажется мне совершенно необоснованным. Физическим законам подчиняются – или лучше сказать, ими описываются – такие заведомо не нами созданные объекты, как планеты и другие небесные тела. Более того, ведь именно с попыток предсказать движение планет и началось новоевропейское естествознание! Далее, сам Копылов упоминает медицину как «инженерное продолжение» биологии. Но разве наше собственное тело – продукт нашего производства? Да, фантасты грезят о переносе сознания в инженерные конструкции, но пока до этого еще далеко (и большой вопрос, вообще возможно ли).

Чем больше я читаю философские рассуждения физиков, тем больше прихожу к странному выводу, что физика – не самая типичная область естествознания, и эта нетипичность сильно затуманивает перспективу ее практикующих :)

Иллюстрация Chad Hagen к статье Vaclav Smil
о классификации инженерных изобретений

Comments

[anairos.livejournal.com]

мы решаем провести некий эксперимент, исходя из неких соображений. Начинаем делать - и вдруг обнаруживатеся нечто такое, что совершенно не согласуется с нашими ожиданиями! Никакой теории, позволяющий объяснить это, у нас в этот момент, конечно, еще нет - но в то же время нам совершенно очевидно, что наши прежние представления придется отбросить.

Так ведь в том-то и дело, что вы их не отбросите, пока не найдёте теорию, в которую укладываются найденные результаты. Иначе проще будет отбросить результаты, объявив их случайностью, ошибкой или результатом преднамеренной подтасовки. Даже если вы будете полностью убеждены, что не было ни того, ни другого, ни третьего -- остальные учёные имеют полное право с вами не согласиться. Теорию нельзя отвергнуть, не проверив, а вот результаты без теории -- вполне.

Что значит "сделать так"? Как мы можем повлиять на, например, движение планет?

Никак. Потому астрономия и астрофизика -- по большей части совершенно не экспериментальные дисциплины. Но авторитет их таков, что даже из единичного наблюдения -- если оно согласуется с теорией -- могут делать далеко идущие выводы. А вот если такого авторитета нет, то и тысячи наблюдений не значат ничего.

Вообще, сколько изучаешь историю естественных наук, там повсюду одно и то же -- то или иное явление было обнаружено только после того, как появилась теория, которая предписывала ему быть. А если оно было обнаружено раньше, то, пока не появилась такая теория, его просто игнорировали (я могу помнить неправильно, но, кажется, именно так было с реликтовым излучением). Оно, в общем, и логично -- современная наука уже имеет дело по большей части с такими вещами, которых и не найдёшь, если специально не ищешь.

[egovoru.livejournal.com]

"вы их не отбросите, пока не найдёте теорию, в которую укладываются найденные результаты"

Не-не-не, если мы уверены, что никакой ошибки не было, то мы так и будем жить какое-то время совсем без теории! Другое дело, что, как известно, "ученые никогда не меняют своих идей, но в конце концов умирают". Иными словами, человек слаб, и, конечно, отбросить то, во что ты всю жизнь верил, психологически очень трудно - но, тем не менее, многим это удается, а тех, кому не удается, сменяют другие :)

"астрономия и астрофизика -- по большей части совершенно не экспериментальные дисциплины"

Ну, это Вы хватили! А зачем же тогда астрономам их телескопы?

"то или иное явление было обнаружено только после того, как появилась теория, которая предписывала ему быть"

Ну да, и такие случаи обычно рассматривают как доказательства эффективности естествознания: если наши теоретические построения позволили нам правильно предсказать ранее неизвестное физическое явление, значит, на них можно полагаться - то есть, велика вероятность, что они и дальше позволят нам правильно предсказывать. Смысл естествознания ведь в том и состоит, чтобы помогать нам предсказывать поведение физической реальности.

[anairos.livejournal.com]

Не-не-не, если мы уверены, что никакой ошибки не было, то мы так и будем жить какое-то время совсем без теории!

Разве?

То, что теория Ньютона не может объяснить смещение перигелия Меркурия, было известно с 1859 года. Теория Эйнштейна по большей части объяснила расхождения в 1915. И разве физики всё это время жили "совсем без теории"? Нет, они по-прежнему пользовались ньютоновской, просто считали, что в мире есть некоторые аномалии, которым пока нет объяснения. Причём всё это время они предпринимали усердные попытки объяснить аномалию, НЕ отвергая теорию.

Гелиоцентрическая система во времена Галилея и позже противоречила фактам -- она предписывала звёздный параллакс, которого в действительности не наблюдалось. Но никто её не отвергал -- наоборот, прилагали все усилия, чтобы найти этот злосчастный параллакс. И нашли в конце концов -- в 1837 году, через двести лет.

Вот этот подход на самом деле и является общепринятым -- теория верна, что показывают наши эксперименты и предсказания, но есть некоторые аномалии, которые мы пока не можем объяснить. И пока не появится теория, способная объяснить аномалии, прежнюю никто отвергать не будет. Более того, в определённых условиях даже попытки создать такую теорию будут сталкиваться с сопротивлением -- но это уже проблема не науки как таковой, разумеется.

Ну, это Вы хватили! А зачем же тогда астрономам их телескопы?

Тут у нас с вами, очевидно, какое-то недопонимание. Мне всегда казалось, что телескопы и прочая аппаратура служат для наблюдений, но никак не для экспериментов, поскольку повлиять на небесные явления мы, как вы заметили, не можем.

[egovoru.livejournal.com]

"они по-прежнему пользовались ньютоновской, просто считали, что в мире есть некоторые аномалии, которым пока нет объяснения"

У всякой нашей теории есть своя область применения. Мы ведь и сейчас пользуемся ньютоновской механикой, когда нам надо рассчитать траекторию полета снаряда - несмотря на то, что мы отлично знаем, что при больших скоростях она неверна. Любой "закон природы" - это всего лишь наша теоретическая "карта", которая никогда не сравняется с "местностью", сколько бы мы ее не усовершенствовали.

"телескопы и прочая аппаратура служат для наблюдений, но никак не для экспериментов"

Спасибо за пояснение - теперь я поняла, что Вы имели в виду. Вы хотите сказать, что астрономия - наука не экспериментальная, а "наблюдательная". Это, конечно, так, только, как я объяснила выше, различие между наблюдением и экспериментом не кажется мне принципиальным. Принципиальное же различие - это различие между естествознанием и математикой: первое развивается путем экспериментальной проверки гипотез, а вторая - путем дедуктивного вывода новых следствий из заранее принятых утверждений по заранее оговоренным правилам.

Кстати, про "наблюдательные" науки у меня здесь был здесь отдельный пост (https://egovoru.livejournal.com/20884.html) - интересно, что Вы о нем скажете?

[anairos.livejournal.com]

У всякой нашей теории есть своя область применения. Мы ведь и сейчас пользуемся ньютоновской механикой, когда нам надо рассчитать траекторию полета снаряда - несмотря на то, что мы отлично знаем, что при больших скоростях она неверна.

Но это как раз и значит, что ситуация, когда "мы без теории", просто не может возникнуть. Любой теорией будут пользоваться там, где её имеет смысл применять, а все исключения будут просто списывать на аномалии, пока не появится новая теория.

Это, конечно, так, только, как я объяснила выше, различие между наблюдением и экспериментом не кажется мне принципиальным.

А мне кажется. Одно дело, если мы можем видеть, что природа ведёт себя в соответствии с предсказаниями. Другое -- если мы можем искусственно создать условия, в которых предсказания выполняются. Дело в том, что эти условия могут оказаться такими, которые в природе, естественным порядком, не возникают никогда.

Скажем, в физике элементарных частиц мне неоднократно попадались высказывания специалистов на тему -- мы не знаем, открываем ли мы новые частицы или создаём их.

Бозон Хиггса считается открытым, но его искали несколько лет, провели тысячи экспериментов, и лишь в нескольких получили результат, соответствующий предсказанному теорией. Можно ли считать, что его открыли, если воспроизводимость результатов тут на порядки хуже, чем в опытах по телепатии?

И я не случайно сворачиваю на свою любимую тему пси. Между экспериментом и ритуалом в самом деле много общего, и если один из них считается (теми, кто его практикует) способом не познать, но изменить мир, то не может ли и другой оказаться тем же самым?

Понятно, что для учёного это звучит странно, но для меня эта возможность -- достаточный повод не приравнивать наблюдения и опыты.

UPD Про "пассивные науки" согласен. Единственное, что могу добавить -- даже там иногда приходится прибегать к иным методам проверки гипотез -- в частности, опросу свидетелей. В своё время именно так зародилась наука о метеоритах, и не случайно, на мой взгляд, её основоположник был юристом по образованию.

[egovoru.livejournal.com]

"Дело в том, что эти условия могут оказаться такими, которые в природе, естественным порядком, не возникают никогда"

Да, это совершенно реальная опасность, и ее обязательно учитывают! Скажем, в науке о поведении животных обязательно оговаривают, наблюдалось ли некий поведенческий акт в неволе или в природе, потому что сами условия неволи могли существенным образом на него повлиять, и т.д.

Проблема, однако, в том, что даже наблюдение в природе, вообще говоря, не решает эту пробему, потому что даже сам факт наблюдения неизбежно означает внесение некоего возмущения в наблюдаемую систему! Как Вы сами прекрасно знаете, особенные трудности возникают в этой связи при наблюдении квантовых объектов. В этом смысле приходится вспоминать Канта с его "вещью в себе", к которой у нас принципиально нет доступа.

Но ситуация, конечно, не столь безнадежна, потому что нас интересует не столько сам доступ к "вещи с себе", сколько возможность предсказывать поведение физической реальности, и разработанный нами естественно-научный подход, при всех его ограничениях, неплохо с этим справляется!

[nebos-avos.livejournal.com]

Лайки тут не предусмотрены, потому симпатию к Вашим суждениям выражаю вербально. Вот, выразил.

[egovoru.livejournal.com]

Как я уже ответила нашему уважаемому собеседнику, мой ежедневный профессиональный опыт противоречит его утверждению. Вот конкретно сейчас мои коллеги и я пытаемся написать статью, в которой мы будем вынуждены признать, что большую часть обнаруженных нами явлений мы объяснить не можем - возможно, дополнительные эксперименты в будущем прояснят ситуацию.

Другое дело, что редакторы журналов такого не любят - им именно подавай объяснительные теории, голых фактов им мало! И их тоже можно понять: теория - это значит история, нарратив, который наши мозги воспринимают легче, чем простое скопище неупорядоченных фактов.