Большинство из нас проявляют смирение перед лицом природы, флиртуя с неизвестным.
Большинство людей имеют искаженное представление о науке, считая ее беспристрастной деятельностью, основанной исключительно на холодной линзе логики.
Чаще всего ученых изображают узкими, культурно нечувствительными, заботящимися только о своих исследованиях и результатах. Или они чокнутые, милые дураки, как в популярном телесериале «Теория большого взрыва», или действительно сумасшедшие, как в фильмах Остина Пауэрса «Доктор Зло» или «Доктор Стрейнджлав». К этому миксу мы можем добавить многих бесчувственных ученых-головорезов Стивена Спилберга, таких как в «Инопланетянин: Инопланетянин». Или, в том же духе, доктор Бреннер и криминалисты (на фото выше) в популярном сериале Netflix «Очень странные дела».
Учитывая, что подавляющее большинство населения не имеет прямого контакта с настоящими учеными, неудивительно, что к науке относятся с большим подозрением: согласно поп-культуре и новостям, именно они производят яд газ, бомбы и биологическое оружие, а также те, кто может взламывать компьютеры, изменять геном человека и создавать разумные машины, которые угрожают будущему нашего вида. Согласно этой точке зрения, ученые могут использовать неисчислимые источники энергии, в то время как остальные беспомощны в их руках. Результатом являются абсурдные теории заговора и, что более серьезно, попытки дискредитировать ученых.
Мы должны работать, чтобы изменить эту точку зрения.
Несомненно, есть ученые, которые присоединяются к правительствам или заинтересованным группам со злыми намерениями - и это верно для всех профессий, от юристов и врачей до военных и бурильщиков - подавляющее большинство идет к своим лаборатории, классы и офисы с единственной целью: улучшить условия жизни человека. Главная цель науки - не навредить, а помочь. Для этого ученые взаимодействуют с природой, совместно работая над раскрытием ее секретов и расширением границ человеческого знания.
С самого начала предпосылкой науки является или должно быть смирение: наука начинается с невежества, питаясь тем, чего мы не знаем о мире и о себе. В самом прямом смысле наука - это заигрывание с неизвестным.
Это существенное качество науки также раскрывает ее человечность. Представление о том, что научные исследования уверенно продвигаются вперед, - глупый миф. На самом деле происходит обратное: ученые в основном не уверены в том, что делать дальше, и на этом пути часто бывает много драмы. Мы ошибаемся, отступаем, чувствуем себя глупо и потерянно, делаем рискованные предположения, основанные в основном на субъективных догадках, и даже отбрасываем правильный ответ, когда он смотрит нам прямо в лицо.
Известный пример - великий немецкий астроном Иоганн Кеплер, который дал нам три закона движения планет, в том числе новаторское открытие того, что орбиты имеют форму эллипсов, а не кругов, как люди мысль более двух тысяч лет. В лихорадочном четырехлетнем поиске правильной формы планетарных орбит Кеплер пробовал и отбрасывал всевозможные возможности, круги и эпициклы, искаженные овалы и даже эллипсы. Только после долгих мучений и с непоколебимой верой в астрономические данные Тихо Браге он, наконец, остановился на эллипсе, даже несмотря на то, что это противоречило его и всем остальным предубеждениям в пользу идеальных кругов. Честность Кеплера привела к одному из величайших шагов в истории науки: ему хватило ума открыть фундаментальную истину о Вселенной, а также интеллектуальной скромности и мужества прислушаться к данным и пойти против своих личных вкусов.
Так часто бывает, когда наука стоит на пороге больших перемен. Общее чувство - отчаяние и растерянность, как когда мы доходим до конца дороги только для того, чтобы обнаружить, что мы находимся на краю высокой скалы, а лев находится прямо позади нас. Единственный выход - прыгнуть и принять падение, надеясь, что река, текущая внизу, достаточно глубока.
Квантовый скачок… почти
Ближе к нашему времени пример - переход в квантовую физику, произошедший в течение первых трех десятилетий прошлого века. Большинство физиков были уверены, что картина мира почти завершена - что три столпа классической физики (механика, электромагнетизм и термодинамика), кажется, дают почти все ответы.
Ключевое слово здесь - «почти». Было несколько надоедливых экспериментов, которые упорно отказывались соответствовать старым способам объяснения. Эксперимент Майкельсона-Морли не обнаружил эфира, и все задавались вопросом, в какой материальной среде распространяется свет; Генрих Герц обнаружил, что высокоэнергетическое излучение, такое как ультрафиолетовый свет, может электризовать кусок металла (придавая ему суммарный электрический заряд), а низкоэнергетическое излучение - нет; также не было понимания, почему горячие тела испускают излучение с пиковой частотой, пропорциональной их температурам.
Многим было ясно, что для объяснения этих явлений нужна новая физика. Но что? Введите Макса Планка и его квантовую гипотезу. Атомы получают и излучают энергию небольшими порциями, или квантами. Общеизвестно, что в то время процесс излучения и поглощения энергии описывался как непрерывный. Планк предлагал иное, во многом противоречащее его убеждениям: «Мой поступок был поступком отчаяния… какой бы ни была цена, я должен был получить правильный ответ». Эйнштейн ухватился за эту идею и провозгласил в 1905 году, что свет может быть как волной, так и частицей. В том же году он также предположил, что свету не нужна среда для распространения. Бум!
Использование Планком слова «отчаяние» показательно. Он должен был выдвинуть революционную идею вопреки всему, во что верил он и все остальные. Как и в случае с Кеплером, факты говорили, и старые идеи должны были склониться перед новыми.
Мы никогда не должны полагать, что наши предрассудки имеют приоритет над природой. Если наука - это игра в мяч, Природа всегда на несколько шагов впереди.
Вот как разворачивается драма науки, которую переживает каждый практикующий ученый: мы всегда хотим знать больше, но вечно недальновидны. Далеко от гнусного, слепого к власти ученого, стремящегося контролировать мир. Когда дело доходит до реального мира, давайте посмотрим на науку такой, какая она есть, на глубоко человеческое приключение, такое же захватывающее и несовершенное, как мы сами.