Страница 7 из 25
Теперь, когда вы придума ли клевые цифры и основания математики, чтобы с этими цифрами управляться, вы получили доступ к немалому количеству возможностей. Числа позволяют вам описывать мир вокруг, используя количественные характеристики, а это служит основанием для много чего, от книг рецептов и бухгалтерского учета до науки.
Материальные ресурсы, такие как овцы и деревья, и абстрактные ресурсы вроде денег, популярности или даже самого времени управляются, понимаются и соотносятся друг с другом именно с помощью чисел. Еще более универсально они работают как облегчающий сортировку набор ярлыков: страница 123 в книге почти наверняка будет между страницами 122 и 124, и если вы в целом представляете, сколько всего в книге страниц, то можете уверенно прикинуть, где именно находится данная страница. Контекст, создаваемый упорядоченными наборами чисел, окажется очень полезным для людей из вашей цивилизации, когда однажды в будущем они решат пронумеровать часы в сутках, дни в неделе, дома вдоль улицы или этажи в одном из них. Числа можно использовать, чтобы отмечать температуру, частоту радиоволн, витамины и, может быть, если ваша цивилизация окажется крайне везучей, силу нестабильных мостов Эйнштейна – Розена, соединяющих далеко отстоящие друг от друга участки пространства-времени.
3.4
Научный метод
Даже примитивный научный подход является колоссальным шагом вперед.
B Люди, создающие машины времени, обычно относятся к науке с любовью, поскольку большей частью они ученые-профессионалы или по меньшей мере любители с хорошими намерениями, у которых нет представления о том, какие именно силы они собираются спустить с цепи, вплоть до того момента, когда куча их двойников из будущего является к ним с предупреждениями.
Но важно помнить, что даже наука имеет свои ограничения, она не оракул и не обладатель абсолютной истины.
Фактически наука всего лишь:
1) дает временные знания;
2) условна;
3) и все, что у нас есть на данный момент.
Сначала плохие новости: даже научный метод может выдавать ошибочные знания. А теперь хорошие новости: научный метод все еще является нашей лучшей технологией для того, чтобы получать, проверять и уточнять корректные знания, поскольку он позволяет нам постепенно делать ошибочные знания все более и более корректными.
Обычно уточнение проявляется в создании все более и более аккуратных теорий: классическая физика приходит к теории относительности, затем к квантовой физике, за той следует метаквантовая ультрафизика. Но иногда хороший результат появляется, если отбросить в сторону целую могучую теорию.
Например, в 1700-х н. э. мы думали, что вещи горят, поскольку в них содержится флогистон, невидимая и неощутимая субстанция, которую, само собой, нельзя увидеть, пощупать или дистиллировать, но которая требуется для процесса горения. Объекты, где флогистона много – подобно дереву, – горели быстро, ну а те, где флогистона содержалось меньше, горели похуже, ну а пепел – уже почти полностью дефлогистоненный – вообще не горел.
Эта теория даже объясняла, почему вещи становятся легче в процессе горения: флогистон испарялся в атмосферу. Также теория предсказывала, что спичка, помещенная в запечатанный стеклянный сосуд, в конечном счете прекратит гореть: воздух в сосуде абсорбирует весь флогистон, какой только возможно, и на этом процесс завершится. Действительно, спички в запечатанном сосуде гасли, так что все выглядело замечательно.
Сделано! Спасибо, наука! Теперь мы знаем, что такое огонь на самом деле!
Флогистонная теория начала разваливаться после новых экспериментов, когда появились результаты, не имеющие с ее точки зрения смысла. Да, само собой, дерево становится легче, если его сжечь (остающийся пепел очевидно весит меньше, чем дрова), но некоторые металлы (вроде магния) на самом деле становятся тяжелее в процессе горения. И вот мы столкнулись с проблемой: результаты не соответствуют теории.
Срочно требуется больше науки!
Некоторые ученые попытались пересмотреть теорию флогистона, чтобы она соответствовала результатам: может быть, флогистон иногда обладает негативной массой, так что чем меньше его находится в каком-нибудь объекте, тем больше тот должен весить? Но это оказалось слишком большой натяжкой, особенно с учетом того, что материя с негативной массой выглядела чем-то совершенно новым, изобретенным специально для того, чтобы устранить проблему.
Другие ученые попытались разобраться во всем более консервативными методами, и кислородная теория окисления стала результатом именно этого подхода: идея того, что огонь – вовсе не флогистон, покидающий материю, а скорее химическая реакция между материей и кислородом, такая, что производит одновременно и тепло, и свет. Эта теория также предсказала, что спичка в запечатанном стеклянном сосуде постепенно затухнет, но по иной причине: кислород внутри сосуда закончится, и горение, нуждающееся в кислороде, прекратится.
Это более аккуратная теория горения, которой мы пользуемся до сих пор, но и она может оказаться ошибочной.
Или, точнее, мы можем добиться еще большей корректности.
Ниже представлена схема того, как получать знания, используя научный метод (рис. 8).
Как пример: может быть, вы заметили (шаг 1), что ваша кукуруза растет не очень хорошо в этом году. Поэтому (шаг 2) вы можете спросить: «Эй, что за фигня, братва, какого фига моя кукуруза не растет хорошо в этом году?» Вы можете предположить, что засуха негативно повлияла на рост кукурузы (3), и решить (4) создавать для растений контролируемые условия, давая каждому из них разное количество воды, но при этом – равное количество всего остального, что только можно придумать (удобрения, солнечный свет и т. д.). После воплощения этого плана в жизнь (5) вы можете сделать заключение (6), какое именно количество воды необходимо для того, чтобы выращивать наилучшую кукурузу. Затем вы даете знать об этом (7) всем вашим фермерам, а когда ваша кукуруза все равно не растет так, как вам хочется, вы можете затеять исследование (8) на тему, что еще нужно кукурузе, кроме хорошего полива[9].
Рис. 8. Научный метод, представленный в виде клевой штуковины, похожей на модель атома
Чем бо́льшим количеством способов проверена гипотеза, тем более вероятно, что она окажется верной, но ничто не дает стопроцентной гарантии. Лучший вариант, на который вы можете надеяться, используя научный метод, – теория, удовлетворяющая фактам, известным вам на настоящий момент. Наука дает вам объяснения, но вы никогда не сможете сказать с абсолютной надежностью, что это объяснение корректно.
Именно потому ученые и говорят о теории гравитации (даже несмотря на то что гравитация сама по себе очевидно существует и может заставить вас упасть с лестницы), теориях изменения климата (даже если очевидно то, что окружающая среда совсем не та, с которой имели дело наши родители) или теории путешествия во времени (даже если вы явственным образом застряли в прошлом согласно обстоятельствам, в которых не действует никакая форма страхования).
Заметьте, что научный метод требует постоянно открытого ума и готовности – в любой момент – отбросить теорию, которая больше не соответствует фактам. Это не так легко, и многие ученые на подобном сломались, сам Эйнштейн[10] ненавидел то, что его собственная теория относительности не сочеталась с его любимой идеей о стабильной и неизменной вселенной, и многие годы потратил напрасно, пытаясь совместить одно с другим. Но если вы преуспеете в использовании научного метода, то окажетесь вознаграждены, поскольку получите воспроизводимое знание: любой, желающий его проверить, может проделать те же самые эксперименты.
9
Так и есть. См. раздел 5, и желательно раньше, чем вы начнете голодать из-за нехватки вкусной кукурузы.
10
Альберт Эйнштейн – ученый, среди прочих достижений которого числится осознание того факта, что масса и энергия эквивалентны и могут быть описаны уравнением «энергия равняется массе, умноженной на возведенную в квадрат скорость света», или E = mc2. Хей, теперь, как всем известно, вы столь же умны, как Эйнштейн!