О книге «Изобретение науки»

Обожка книги «Изобретение науки — новая история научной революции»

«Новая история научной революции» — толстая книга мелким шрифтом. Читается медленно, но легко и с интересом. Посвящена периоду становления науки, какой мы её знаем и критике некоторых распространнёных теорий об её истории и природе. 

Направлена книга на две группы людей: обычных любопытствующих и историков науки. Каким образом у автора (Дэвид Вуттон) получилось соединить несоединимое до конца не понятно, но в целом получилось. 

Из-за направленности на историков периодически встречаются вставки с критикой, которую сложно воспринимать без знаний контекста. Также книга изобилует отсылками на содержание книг, которые явно должен был читать историк, но также очевидно никогда не читал обычный смертный. В частности, упоминается много рукописей видных и не очень исторических деятелей вроде Галилея.

При этом и критика и отсылки органично вплетены в логику повествования и не мешают воспринимать материал неспециалисту. Атмосферу разряжает большое число исторических баек и просто хорошее описание реалий того времени.

Обзор книги будет в нескольких частях:

  • О методе и позиции автора
  • Состояние мира до научной революции
  • Предпосылки научной революции
  • Ход научной революции
  • Итоги

Пересказать всю книгу у меня не получилось. Я честно попробовал, но решил прекращать эту попытку странице на десятой поста. Поэтому всё далее изложенное следует воспринимать как мою краткую интерпретацию содержимого книги, а не как точный пересказ изложенного автором. 

О методе и позиции автора

Боже, да простят меня историки, наверняка сейчас какую-нибудь ерунду напишу.

Вуттон рассматривает науку как кардинально новое явление, которое замкнуло обратную связь между миром мемов и физическим миром. Тем самым было скорректировано направление эволюции мемов (в сторону отбора дающих реальное преимущество в физическом мире) и резко увеличена её скорость. До появления науки, можно сказать, мемы развивались сугубо под действием социальных факторов и значительно слабее взаимодействовали с объективной реальностью. 

Здесь и далее я упоминаю мемы — это следует рассматривать как сугубо мои ремарки, сам автор рассуждает в другой терминологии.

Временем появления науки историк указывает период с 1572 по 1704 год.

  • 1572 — вспыхнула сверхновая SN 1572, которая неимоверно пошатала представление о вселенной того времени. Согласно им на её месте абсолютно никаким образом ничего не могло быть. Соответственно, перед образованными людьми встало два неприятных варианта причины события: чудо божье либо погрешимость древних авторитетов.
  • 1704 — вышла Оптика Ньютона — книга, закрепившая методы оформившейся науки.

Для демонстрации своей позиции автор анализирует письменные источники в следующих направлениях:

  • Анализ появления, развития и распространения ключевых научных (и ненаучных) концепций (форма планеты, гелиоцентрическая система, давление воздуха).
  • Изучение эволюции языка науки. В частности, демонстрируется, что терминология современной науки возникла именно в этот период.

Вуттон полагает, что революция в идеях требует революции в языке. Поэтому революция в языке является сильным доказательством революции в науке.

В основном анализируются англоязычные источники. Плюс остальные ведущие европейские языки тех времён (французский, немецкий, итальянский, испанский, латинский). В этом чувствуется некоторая локальность, но вряд ли кто-то будет спорить, что наука в текущем виде появилась в Европе, поэтому не думаю, что объективность из-за этого сильно пострадала.

Помимо обоснования непосредственно идей о возникновении науки, историк критикует «релятивистское» течение в сообществе историков науки. По видимости, оно сейчас популярно, если не занимают ведущее место. 

У меня сложилось впечатление, что неспециалисту сложно понять глубинную суть этих споров, но позиция Вуттона мне видится довольно понятной и приемлемой (по сравнению с критикуемыми). 

Релятивистский подход к науке и его критика

Под релятивистами автор понимает историков, считающих что наука является чисто социальным конструктом.

Релятивисты считают, что, являясь социальным явлением, наука развивается преимущественно путём социальных же взаимодействий (в том числе через следование авторитетам, манипуляции, etc.) и слабо подвержена влиянию физического мира. 

Вуттон утверждает, что наука, конечно, социальное явление и её краткосрочное развитие определяется в основном социумом. Но в долгосрочной перспективе физическая реальность оказывает на науку значительно большее влияние и корректирует помехи, вносимые социумом. 

Иными словами, наука может ошибаться в процессе своего развития, но в конечном итоге постоянно двигается в направлении более точного описания мира. Поэтому, встретив инопланетян, мы без труда сможем согласовать с ними наши научные теории, поскольку они будут приближениями общей для нас реальности, а не отражением кардинально отличающихся обществ.

О невоспроизводимости экспериментов

Интересной идеей одной из фракций релятивистов является утверждение, что эксперименты не воспроизводимы.

Они утверждают, что эксперименты нельзя воспроизвести независимо, поскольку для точного воспроизведения эксперимента требуется передача знаний от изначального автора (чтобы повторить все нюансы и получить аналогичный результат). А при действительно независимом повторении экспериментов получаются различные результаты. 

В итоге эксперимент может быть воспроизведён в массовом порядке только при выпуске унифицированного оборудования заточенного на его воспроизведение. Тем самым он становится проверкой оборудования на соответствие спецификации, а не научным экспериментом. 

Из этого делают далеко идущие выводы, что наука является сугубо социальным явлением, зависимым от того, о чём и как договорятся люди.

В ответ на это Вуттон указывает, что если посмотреть на первые эксперименты, можно увидеть, что их уж точно повторяли без уточнения деталей у авторов. Хотя бы потому, что до авторов было проблематично добраться.

Лично моё мнение заключается в том, что идеально точное воспроизведение изначально не требуется. Оно достигается за счёт эволюции метода постановки конкретного эксперимента, когда полезные аспекты воспроизведения копируются и распространяются, а бесполезные удаляются. То есть воспроизводится не оригинальный эксперимент, вместо этого все возможные методы его воспроизведения эволюционно сходятся к наиболее оптимальному, который затем и становится эталонным.

Состояние мира до научной революции

На всякий случай, отмечу, что люди до 16 века не были поголовно тупыми и рассуждали вполне логически. То есть отличались от нас сугубо набором мемом в головах, а не способностью логически мыслить. 

Прогресс тоже не стоял на месте и двигался вперёд, ооочень медленно, но двигался. Водяные мельницы строили, часы делали, на кораблях через океан плавали.

Поэтому рождение науки следует рассматривать не в духе «все были глупыми и резко поумнели», а скорее «получили новые инструменты работы с реальностью, что резко ускорило эволюцию мемов».

Инструменты эти разнообразны и будут рассмотрены в следующей части обзора. Пока вернёмся к состоянию мира до научной революции. 

Главной причиной медленного прогресса (на мой взгляд) можно считать скорость распространения информации. Она была где-то около нуля (по сравнению с нашими днями):

  • письма шли долго;
  • книги были только рукописными.

Как следствие, образованных людей было мало, они были слабо связаны друг с другом. Поле общих знаний основывалось на античных авторитетах вроде Аристотеля и Птолемея. При этом античные теории работали, например, позволяли с достаточной точностью предсказывать положение звёзд.

В итоге картина мира европейцев попала в локальный оптимум и заморозилась, препятствуя любым незначительным изменениям. Собраться же всем новым претензиям и идеям в большой ком, который мог бы пошатнуть картину мира, мешала слабая связанность общества.

Из-за малой скорости прогресса, история европейца как бы замерла и тот же Древний Рим виделся похожим на «современный» Лондон. Хотя в реальности сильно от него отличался.

Преобладало мнение, что новых знаний нет, предки всё открыли, и если чего-то нет в древних текстах, то эти знания просто утеряны. Поэтому познание мира было направлено не на открытие нового (искать нечего), а на заполнение пробелов и разрешение противоречий в античных текстах. 

Авторитет античных философов был настолько силён, что от их утверждений не отказывались даже при прямой демонстрации противоречащих фактов. Галилей упоминал профессора, который не признавал, что нервы соединяются с мозгом (а не с сердцем), потому что это противоречило утверждению Аристотеля. Профессор остался верен своим убеждениям, даже когда ему продемонстрировали нервы на вскрытии.

Философских и фактических ошибок неточностей было такое количество и они так удачно страховали друг друга, что образовали, казалось, неприступную стену на пути храбрецов, желающих разрушить старые устои.

И так было пока не появился печатный пресс.

Предпосылки научной революции

Печатный пресс

Появление печатного пресса не начало научную революцию, но создало условия для неё. А именно — увеличило связность общества. 

Про особенность распространения идей в сетевых структурах хорошо написано на хабре: «Сложные системы. Выход на критический уровень.» https://habr.com/ru/post/452172/ Нам важно понимать, что резко возросла способность новых идей распространяться. Выразив их в книге, стало возможным донести идеи единовременно до сотен и тысяч образованных людей по всей Европе.  Более того, на свои идеи можно было получить ответ за разумное время.

«Революционеры» перестали быть одиночками, начало формироваться сообщество познающих мир людей, их идеи перестали погибать в безвестности и начали накапливаться.

«Печатный станок превратил частную информацию в общественное знание, а личный опыт в коллективный» (Бруно Латур, «Визуализация и познание», 1986 год). Тем самым он позволил человечеству преодолеть критический порог социальных сетей и обеспечил механизм сохранения и накопление полезной информации.

Но одной только ускоренной коммуникации было недостаточно. Потребовалось несколько сильных ударов, столкновений с реальностью, которые выбили почву из под ног традиционных представлений о мире.

Великие географические открытия

Как и все прочие представления о мире, представления о географии и форме земли выходили из античности. 

В частности они базировались на концепции Аристотеля о четырёх сферах стихий, из которых состоит наш мир: земли, воды, воздуха и огня. Считалось, что сфера земли вложена в сферу воды, та вложена в сферу воздуха, которая вложена в сферу огня. Люди, само собой, жили на сфере земли.

Вы могли заметить, что в таком виде модель выглядит довольно спорно: всё-таки мы не плаваем в воде, а окружены воздухом. В те времена было точно также :-) и этот феномен имел своё объяснение. Сходились на том, что сферы вложены не симметрично и сфера земли немного выпирает из воды, на этой выпуклости люди якобы и жили. Такая модель предполагала одно интересное следствие (кроме того, что хорошо объясняла всемирный потоп).

Ниже определённой параллели не могло быть земли: поскольку сфера земли меньше сферы воды и торчать из неё могла только одним концом.

Всё было хорошо, пока мореплаватели не начали находить землю там, где её быть не могло. Чем дальше заплывали, тем больше сфера земли выпирала из воды, порождая нетривиальные вопросы. Например, как быть с её центром масс.

Началась длинная череда попыток удержать концепцию сфер на плаву. Нельзя сказать, что попытки были необоснованны. Скорее это был эволюционный процесс, когда новое открытие приводило к корректировки «теории» (концепции «теории» ещё не было) до следующего открытия. Когда выдвигать сферу земли стало больше некуда, начали появляться альтернативы: несколько сфер земли, концепция полой земли (через полости которых протекает сфера воды), etc.

Финалом этого процесса стало два важных результата:

  • Сферы земли и воды объединились в одну.
  • Появился заметный прецедент неправоты античных авторитетов (в данном случае Аристотеля).

Сверхновая CN 1572

Не меньшей силы удар по традиционной модели мира нанесла вспышка сверхновой осенью 1572 года. Если географические открытия ставили под сомнение устройство подлунного мира, то появление новой звезды подвергло сомнению устройство космоса.

Астрономия была довольно точным искусством и неожиданностей на небе никто ждал (за 1000 лет в письменных источниках не было зарегистрировано ничего подобного). Математические «модели» используемые для расчёта положений звёзд позволяли делать достаточно точные прогнозы их положения (хотя и отличались сложностью). Поэтому астрономы быстро подтвердили, что это действительно звезда, из чего ясно следовала необходимость более тщательных исследований неба.

В частности, за детальные исследования начал выступать Тихо Браге. Его деятельность привлекла внимание короля Дании и Браге получил (как он впоследствии выразился) «тонну золота» на постройку обсерватории на острове Вен. Это позволило Браге (по мнению Вуттона) за следующие 15 лет превратить астрономию в первую современную науку. 

Этот пример, в том числе, показывает, что астрономические исследования считали важными не только астрономы/астрологи, но и власть имущие.

Ход научной революции

Подача информации в тексте, по своей природе, последовательна. Не стоит ассоциировать последовательность дальнейшего изложения с последовательностью становления науки. Напротив, следует обратить особое внимание на то, что описанные процессы происходили параллельно, подкрепляли и направляли друг друга.

Изменение мировосприятия

По мере накопления знаний о реальном мире, рушился авторитет античных философов. Опыт, наоборот, подтверждал свою эффективность и вынуждал всё больше полагаться на себя.

Постепенно в обществе крепло мнение о возможности новых открытий. По мнению Вуттона это было важным сдвигом в картине мира (как я уже упоминал, ощущения прогресса у европейца того периода не было). Более того, находить новое становилось почётно и выгодно.

Первыми ласточками, конечно, были путешественники: новые земли приносили славу и богатства, а белых пятен на карте хватало.

Вслед за ними с не меньшим энтузиазмом за поиск взялись сторонники «новой философии». Учёные мужи (а позже и дамы) втянулись в борьбу за первенство в исследовании природы, важную роль в котором играли эксперименты и работа с фактами.

Факты

Как и большинство современных научных терминов, понятия «факт» (fact) в те времена не было. Нельзя сказать, что люди обходились совсем без этой концепции, но определённо она не была выражена достаточно чётко. 

Тем более, не было культуры работы с фактами. За исключением юриспруденции, но и в ней были свои особенности.

Между тем, факт — это не просто утверждение. Это своего рода социальный конструкт. Прежде чем некоторое явление станет фактом, его необходимо обнаружить, зафиксировать и объявить. Должно существовать сообщество, которое примет новое утверждение, проверит его и занесёт в свою коллективную память как информацию, заслуживающую наивысшего доверия.

Для примера. Эверест давно (даже по геологическим меркам) является самой высокой горой планеты. Но тысячу лет назад это утверждение не было бы фактом — мало ли кто что говорит. Чтобы оно превратилось в факт, потребовались экспедиции, которые измеряли его высоту и высоту других гор. Необходимо было распространить эти измерения среди большого количества образованных людей. Причём источником этой информации должен был быть член того же сообщества, обладающий заметным кредитом доверия.

Не обладая подобной концепцией, первые учёные пытались нащупать её, иногда прибегая к оригинальным методам. Например, в ходу было очень тщательное описание процесса «научного поиска»: упоминали что ели в день «открытия», хорошо ли грел камин, с кем и о чём общались. Всё для того, чтобы явно подчеркнуть, что передают не слухи и домыслы, а достоверную информацию полученную собственноручно.

Роль фактов настолько велика, что Лондонское королевское общество по развитию знаний о природе (основано в 1660 году) в своём уставе объявило:

Во всех Докладах или Экспериментах, представляемых Обществу, должен быть непосредственно установлен вопрос факта, без всяких предисловий, извинений или риторических фигур, и записан в таком виде в Реестр по указанию Общества. А если кто-то из Собратьев будет готов предложить какую-либо гипотезу касательно причин явления в подобных Экспериментах, это должно быть сделано отдельно и также занесено в Реестр, если будет на то указание Общества».

Устав Лондонского королевского общества (1663 год)

Кстати, по-моему аналогичного принципы не хватает многим менеджерам при принятии решений.

Эксперименты

Как и в случае с фактом, эксперимент — это социальный конструкт, договорённость, которая без соответствующего сообщества значительно менее полезна. Единичный эксперимент не показателен, показательна серия независимых экспериментов, которые проводит и процедуру которых совершенствуют сообщество. 

В отличии от концепции факта, которой просто не было, появлению «эксперимента» активно препятствовала «старая философия», считалось что:

  1. Дедуктивное знание — высшая форма знания. Что можно логически вывести, проверять не надо.
  2. Если Аристотель (либо ещё кто-то из древних) рассмотрел вопрос, то проверять его нет смысла.

Изменение мировоззрения давалось с большим трудом. Часто в одной книге могли соседствовать как проверенные экспериментально факты, так и чушь, которую автор пересказывал, не потрудившись произвести простую проверку. 

Например, долго тиражировалась байка, что магнит теряет свойства, если его потереть чесноком. Это тем более удивляет, что одним из первых направлением экспериментов как раз был магнетизм — существовала надежда, что по вертикальному отклонению стрелки компаса можно будет определять параллель (чего очень не хватало путешественникам).

Примечательно, что последняя попытка примирить чеснок с магнитом заключалась в предположении, что у древних, видимо, был некий ядрёный чеснок, не чета текущему, который наверняка и действовал на магниты. Не трудно заметить, что схожих аргументов по разным поводами хватает и в наше время.

Теории

«Старая наука» главной ценностью ставила объяснение. «Новая» —  предсказание. 

На первый взгляд разница не большая, но это не так. Разницу можно увидеть на примере того, как в пьесе «Мнимый больной» Мольер высмеивает объяснение того, почему морфий погружает людей в сон: «[он] обладает снотворной силой, природа которой состоит в том, чтобы усыплять чувства». Объяснение есть, предсказания нет. 

Приняв концепцию теории (важной частью которой является предсказательная сила) учёные освободили себя от озабоченности философов истиной, и смогли сосредоточиться на предсказании и уточнении. 

По сути, случился постепенный переход от знания на чистой дедукции к знанию статистическому (индуктивному), когда для подтверждение знания считается достаточной некоторая статистическая уверенность в нём. При этому наука перестала быть учением об абсолютной истине и стала процессом бесконечного приближения к ней.

В этом большую роль сыграла юриспруденция, в рамках которой люди уже имели опыт вынесения суждений по косвенным и вероятностным доказательствам. 

В книге вопрос влияния юриспруденции рассматривается довольно подробно, но размыто, поэтому мне сложно привести какие-то конкретные (короткие) примеры. Обойдусь байкой. 

В судах континентальной Европы и Шотландии была практика суммирования доказательств (в прямой смысле), пока сумма не станет равна целому доказательству. Например, слухи считались 1/72 доказательства.

Итоги

Тройка концепций: факт, эксперимент и теория — сформировала устойчивые обратные связи и сделала науку интерактивным самоподдерживающимся процессом между «теорией», с одной стороны, и «наблюдением» — с другой.

По своей природе этот процесс способен к самомодификации (поскольку является частью мира на который направлен), чем с успехом занимается уже несколько веков. Изменение науки идёт непрерывно и не замедляется, каждое десятилетие приносит новые инструменты мышления и тем самым шире раздвигает наши горизонты.

Неоценимую роль в становлении науки сыграл печатный пресс. Вуттон на это указывает во множестве мест и я с ним согласен. Ни одна из новых концепций не смогла бы появиться без существования сообщества людей, в головах которых она существует. И только печатный пресс позволил сформировать такое сообщество, ускорив коммуникацию и усилив общественную память человечества.

Страшно подумать какой долгосрочный эффект будет у интернета. Тем более, что в наше время из-за перегрузки информацией снова возрастает роль авторитетов и как бороться с этим явлением пока не ясно.

Наука — сложная вещь, которую многие не понимают или понимают не так. Особенно печально наблюдать то, как многие в IT (да и в смежных областях) сейчас заново открывают концепции, уже выстраданные людьми сотни лет назад.

Лично я после прочтения «Изобретения науки» загорелся идеей погрузиться в её философию глубже, поскольку многие её аспекты книга открыла для меня с неожиданных сторон.

Что касается самой «Истории науки», то как и любая гуманитарная книга, она хорошо даёт ощущение понимания за счёт погружения в детали, но затрудняет вычленение важного из обилия тех же деталей и отступлений. Это не вредит самой книге как артефакту, но определённо сделало написание этого поста одним из самых сложных в моём опыте :-)

В заключение хочу привести цитату из книги 1661 года, которая очень меня удивила своей точностью.

И у меня нет сомнений, что наши потомки превратят множество вещей, которые сегодня всего лишь слухи, в практическую реальность. Настанет эпоха, когда путешествия в неизведанные Южные Земли или даже на Луну будет не более странным, чем в Америку. Для тех, кто придет после нас, будет обычным делом купить пару крыльев и полететь в далекие Края, как теперь мы покупаем пару Башмаков, чтобы совершить Путешествие. А беседы на расстоянии с Индиями посредством Симпатической передачи в будущем станут такими же привычными, как для нас письменная корреспонденция… Теперь у тех, кто судит согласно узости старых принципов, эти парадоксальные ожидания вызовут улыбку. Но те великие изобретения, которые в последние эпохи изменили лик всего нашего мира, вне всякого сомнения, в прежние времена, будучи голыми предположениями, чистыми гипотезами, выглядели нелепо. Разговоры об открытии новой Земли [Новый Свет на Американском континенте] были продиктованы любовью к Античности: плавание, не видя звезд и берегов, руководствуясь одним лишь минералом [компасом], – история еще более абсурдная, чем полет Дедала.

Glanvill. The Vanity of Dogmatizin (1661 год)