Страница 10 из 10
С открытием Нептуна оказалось, что законы Ньютона безраздельно господствуют даже на внешних границах Солнечной системы. И тем не менее была проблема и с планетой поближе к нашему дому, Меркурием. Он отказывался соответствовать ожиданиям, отклоняясь от орбиты, предсказанной законами Ньютона. Было бы легко отмахнуться от этого недостатка как от заблуждения или исключения, которое доказывает правило, особенно потому, что Меркурий казался единственной планетой, где не действовали законы Ньютона, даже если отклонение от них было небольшим.
Но эта незначительная аномалия таила главный изъян законов Ньютона, и Эйнштейн ухватился за этот сбой, чтобы придумать новую теорию, которая бы точно предсказала орбиту Меркурия. Описывая гравитацию, Ньютон опирался на грубую модель, гласившую, что «тела притягиваются друг к другу»[83]. Модель Эйнштейна была намного сложнее: «Вещество искривляет пространство-время»[84]. Чтобы понять, что имел в виду Эйнштейн, представьте себе, что вы кладете на батут несколько бильярдных шаров и один шар для боулинга[85]. Тяжелый шар искривляет ткань батута, заставляя более легкие двигаться к нему. Согласно Эйнштейну, гравитация действует точно так же: она деформирует структуру пространства и времени. Чем ближе вы к огромному шару для боулинга, который является Солнцем (а Меркурий является ближайшей к Солнцу планетой), тем сильнее искривление пространства и времени и тем значительнее отклонение от законов Ньютона.
Как показывают эти примеры, путь к включению света начинается с выключателя, который срабатывает в вашем собственном сознании, когда вы замечаете аномалию. Но мы не созданы для того, чтобы замечать аномалии. В детстве нас учили разделять вещи на две стороны: хорошую и плохую. Чистить зубы и мыть руки – это хорошо. Незнакомые люди, предлагающие нам прокатиться в пугающем белом фургоне, – это плохо. Как пишет Т. К. Чемберлен: «От хорошего ребенок не ждет ничего, кроме хорошего; от плохого – ничего, кроме плохого. Ожидать хорошего от плохого или плохого от хорошего – значит радикально расходиться с детскими ментальными методами»[86]. Как сказал Азимов, мы считаем, что «все, что не является идеально и безупречно правильным, является полностью ошибочным»[87].
В детстве это чрезмерное упрощение помогает нам осмыслить мир. Но и с возрастом нам не удается перерасти эту обманчивую теорию. Мы пытаемся вставить кубик в круглое отверстие и разложить вещи (и людей) по аккуратным категориям, чтобы создать удовлетворительную, но обманчивую иллюзию восстановления порядка в беспорядочном мире.
Аномалии искажают эту чистую картину хорошего и плохого, правильного и неправильного. Жизнь достаточно утомительна и без неопределенности, поэтому мы устраняем ее, игнорируя аномалии. Мы убеждаем себя, что аномалия должна сильно выделяться или же являться ошибкой измерения, а потому притворяемся, что ее не существует.
За такое отношение приходится дорого платить. «Открытие начинается с осознания аномалии, то есть с установления того факта, что природа каким-то образом нарушила навеянные парадигмой ожидания, направляющие развитие нормальной науки», – объясняет физик и философ Томас Кун[88][89]. Азимов утверждал, что «Эврика!» – это самая захватывающая фраза в науке. Вернее, заметил он, научное развитие часто начинается с того, что кто-то видит аномалию и говорит: «Забавно…»[90] Открытие квантовой механики, рентгеновских лучей, ДНК, кислорода, пенициллина и многого другого – все это произошло тогда, когда ученые приняли аномалии, а не проигнорировали их[91].
Младший сын Эйнштейна, Эдуард, однажды спросил отца, чем он так знаменит. Отвечая, Эйнштейн упомянул свою способность замечать аномалии, которые упускают другие: «Когда слепой жук ползет по изогнутой ветке, он не замечает, что в действительности движется по искривленной поверхности, – объяснил он, косвенно ссылаясь на свою теорию относительности. – Мне повезло заметить то, чего не заметил жук»[92].
Но, перефразируя Луи Пастера, удача благоволит подготовленным. Только когда мы обращаем внимание на скрытые подсказки – что с данными что-то не так, объяснение кажется поверхностным или притянутым, наблюдение не совсем соответствует теории, и старая парадигма может уступить место новой.
Как мы увидим в следующем разделе, точно так же, как принятие неопределенности ведет к прогрессу, сам прогресс тоже порождает неопределенность, поскольку одно открытие ставит под сомнение другое.
В деле открытия планет астрономы-любители привыкли опережать экспертов.
В 1920-е годы двадцатилетний фермер из Канзаса Клайд Томбо в свободное время занимался сооружением телескопов, шлифуя свои линзы и зеркала, как Гершель больше столетия назад[93]. Он наводил свои самодельные телескопы на Марс и Юпитер и рисовал их. Томбо знал, что обсерватория Лоуэлла в Аризоне работает над планетарной астрономией, и по наитию послал им свои рисунки. Астрономы были так впечатлены увиденным, что предложили ему работу.
18 февраля 1930 года, когда Томбо сравнивал различные фотографии звездного неба, он заметил маленькую точку, двигающуюся взад и вперед. Оказалось, что эта планета находится за Нептуном. Из-за своего удаления от Солнца она была названа в честь римского бога подземного царства и смерти Плутона.
Но что-то было не так. Расчеты размеров только что коронованной планеты продолжали уменьшаться. В 1955 году астрономы полагали, что масса Плутона примерно равна массе Земли. Тринадцать лет спустя, в 1968 году, новые наблюдения показали, что масса Плутона составляет примерно 20 % массы Земли. Плутон продолжал сжиматься до 1978 года, когда расчеты подтвердили, что Плутон совсем легкий. По расчетам, его масса составляла всего 0,2 % от земной. Плутон был преждевременно объявлен планетой, так как он был намного меньше своих собратьев.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
83
Клегг, «Gravitational Waves», стр. 29.
84
Клегг, «Gravitational Waves», стр. 29.
85
Айзексон, «Эйнштейн: его жизнь и его Вселенная».
86
Т. К. Чемберлен, «The Method of Multiple Working Hypotheses», Science, май 1965 года, http://arti.vub.ac.be/cursus/2005-2006/mwo/chamberlin1890science.pdf.
87
Айзек Азимов, «The Relativity of Wrong», Skeptical Inquirer 14 (осень 1989 года): стр. 35–44.
88
Кун Т. Структура научных революций. Пер. И. М. Налетова. М.: АСТ, 2015. (Прим. пер.)
89
Томас Кун «Структура научных революций». Пер. Налетов И. М.: АСТ.
90
Говард Уайнер и Шон Лайсен, «That’s Fu
91
Об открытии квантовой механики см. Джон Д. Нортон, «Origins of Quantum Theory», глава в онлайн-курсе «Эйнштейн для каждого», Питтсбургский университет, осень 2018 года, www.pitt.edu/~jdnorton/teaching/HPS_0410/chapters/quantum_theory_origins. О рентгеновских лучах см. статью под ред. Алана Чодоса, «November 8, 1895: Roentgen’s Discovery of X-Rays», This Month in Physics History series, American Physical Society News 10, выпуск № 10 (ноябрь 2001 года), www.aps.org/publications/aps news/200111/history.cfm. О ДНК см. Лесли Э. Прэй, «Discovery of DNA Structure and Function: Watson and Crick», Nature Education 1, выпуск № 1 (2008): стр. 100, www.nature.com/scitable/topicpage/discovery-of-dna-structure-and-function-watson-397 О кислороде см. Джулия Дэвис, «Discover-ing Oxygen, a Brief History», Mental Floss, 1 августа 2012 года, http://mentalfloss.com/article/31358/discovering-oxygen-brief-history. О пенициллине см. Теодор С. Эйкофф, «Penicillin: An Accidental Discovery Changed the Course of Medicine», Endocrine Today, август 2008 года, www.healio.com/endocrinology/news/print/endocrine-today/%7B15 afd2a1-2084-4ca6-a4e6-7185f 5c4cfb0%7D/penicillin-an-accidental-discovery-changed-the-course-of-medicine.
92
Эндрю Робинсон, «Einstein: A Hundred Years of Relativity» (Принстон, штат Нью-Джерси: Princeton University Press, 2015), стр. 75.
93
Рассказ об открытии Плутона опирается на следующие источники: Кросвелл, «Planet Quest»; Майк И. Браун, «Как я убил Плутон и почему это было неизбежно», пер. Д. Григорьева, М.: Карьера Пресс, 2012 г.; Канзасское государственное историческое общество, «Clyde Tombaugh», обновлено в январе 2016 года, www.kshs.org/kansapedia/clyde-tombaugh/12222; Алок Джха, «More Bad News for Downgraded Pluto», Guardian, 14 июня 2007 года, www.theguardian.com/science/2007/jun/15/spaceexploration.starsgalaxiesandplanets; Дэвид А. Вайнтрауб, «Is Pluto a Planet? A His-torical Journey through the Solar System» (Принстон, штат Нью-Джерси: Princeton University Press, 2014), стр. 144.