32. Хорошие доказательства. Воспроизводимость результатов
«В колледжах и университетах на моих лекциях по проблемам науки и лженауки, когда я бросаю вызов мнениям, распространенным среди студентов, меня неизбежно спрашивают: „А вам-то мы почему должны верить?“ Я отвечаю: „Вы не должны!“»
Майкл Шермер, Скептик: Рациональный взгляд на мир
Кому верить? Действительно, почему вы должны верить мне, а не критикуемым мною астрологу, экстрасенсу или изобретателю прибора для измерения ауры. Почему заявления о летающих вайтманах и биополях – чепуха, а заявления науки – нет. Каждому человеку нужны доказательства. Сколь бы ни была крепка его вера во что-то, он хочет проявлений истинности, подтверждений своим мыслям и чувствам. Он ищет доказательства. Даже там, где, казалось бы, полагайся на одну свою веру да живи припеваючи. Правда, не всегда нам хватает духу и смелости принять доказательства в том виде, в каком они есть. Часто мы ищем не доказательств истинности, а подтверждения своей точки зрения. А это разные вещи.
«Научные доказательства существования Бога». Вера верой, а людям сознательно или подсознательно нужны доказательства, даже в тех вопросах, где доказательства вроде и не требуются. А к кому обращаться за доказательствами? Конечно же, к ученым.
Многие псевдоученые опоясывают свои псевдотеории псевдодоказательствами. Часто это делается из меркантильных интересов – ради сохранения авторитетного статуса своей теории и/или коммерческой выгоды. Иногда люди не готовы принять доказательства того или иного утверждения, потому что принятие доказательного статуса некоторых идей вступает в противоречие с личными предрассудками, моралью, этическими нормами. Иногда накопившиеся доказательства требуют отказа от укоренившихся мировоззренческих установок, стереотипов. Здесь сложно судить людей. Даже известные ученые, глубоко рациональные люди, не всегда способны пересмотреть свои устаревшие взгляды.
У меня есть знакомые, пылкие и любознательные люди, постоянно чем-то интересующиеся, но живущие по странной логике. Сначала они узнают что-то интересное и принимают это на веру. Затем в огромном информационном потоке, с которым мы все сталкиваемся каждый день, они, словно рыбаки, вылавливают разрозненные факты, вроде как подтверждающие правоту приятных им идей, и не обращают внимания на остальные факты. При этом у них у самих формируется ложное ощущение, что они провели какую-то исследовательскую работу, глубокий анализ, «давно занимаются этим вопросом». Все это имеет весьма опосредованное отношение к научному поиску истины.
Кто-то из нас может верить в свою правоту, кто-то будто бы интуитивно следовать к истине (такие ощущения и правда иногда случаются у ученых в преддверии важного открытия). Но никогда нельзя знать наверняка, куда наш поиск нас приведет. А еще не помешает задаться вопросом: а готовы ли мы в конце своего пути принять реальность в любом виде, какой бы эта реальность ни оказалась? Когда весь массив доказательств будет собран, хватит ли у нас духу сделать шаг вперед? Или же мы решим остаться в комфортном неведении, в окружении ошибочных, но привычных идей; остаться в стране заблуждений и предрассудков, остаться в Королевстве кривых зеркал… Хватит ли у нас мужества пройти весь путь поиска до конца? Ведь никто из нас не вправе указывать истине, какой она должна быть.
В первой части книги мы говорили о научном методе и о том, как и зачем нужно публиковать свои открытия. Во второй части вели разговор об особенностях, отличительных признаках сомнительных и псевдонаучных теорий. Теперь поговорим о доказательствах. Каким должно быть современное доказательство эффективности медицинских методов, экстрасенсорных способностей и вообще любых заявлений. Каковы отличительные признаки современного научного доказательства? Мы часто слышим фразы «ученые доказали», «научно доказанный факт», «ученые выяснили». Как обстоит дело, когда ученые действительно что-то доказали и действительно что-то выяснили?
В каждой науке за длительное время ее существования выработались свои критерии доказанности. Наличие узкоспециализированных методов исследования порождает и специфические виды доказательств. Мы же сделаем акцент на общенаучных критериях доказательности – на тех или иных общепринятых идеях. Чем же хорошее доказательство отличается от плохого? Разберем критерии хорошего доказательства.
Открытость информации.
В науке подразумевается, что ученые публикуют всю имеющуюся информацию.
Первый важнейший критерий доказательности: открытость информации. Здесь наука сразу вырывается вперед, а различные эзотерические (закрытые для непосвященных) учения оказываются в минусе. Как мы уже показывали в первой части книги, наука может развиваться только в режиме полной открытости теорий и эмпирических данных. Фундаментальная наука – это дело космополитичное, международное. Даже во времена политической напряженности, в эпоху холодной войны, когда любые научные исследования, которые можно было использовать в военных целях, засекречивались, ученые-«фундаментальщики» продолжали научное общение: печатались в открытых журналах, съезжались на международные конференции.
Даже если мы не понимаем ту или иную научную теорию, мы можем при желании получить всю необходимую информацию в статьях, монографиях, учебниках. Хороший показатель доступности научных знаний: «Британский школьник собрал термоядерный реактор в 13 лет». – РИА Новости
«Старшеклассники собрали термоядерный реактор в гараже и ставят эксперименты». – Хабр
Открытость информации подразумевает важный этический аспект работы ученого – публиковать всю информацию по исследованию, любые факты, в том числе и не подтверждающие его правоту. Если проводится исследование на множестве объектов, то исследователь для усиления эффекта своей изначальной гипотезы может умолчать о некоторых отрицательных результатах, оставив только положительные. Фактически это называется подтасовкой данных, и вполне вероятно, последующие исследователи выявят эту ошибку.
Исследователю, проведшему провалившееся исследование, не очень-то захочется публиковать свои результаты, однако делать это необходимо, особенно в областях непосредственной практической значимости. Например, в медицине уже разработана система предварительной регистрации клинических испытаний, требующая публикации любых результатов.
Воспроизводимость результатов
Лучше всего поддаются изучению повторяющиеся явления. Часто повторная проверка не подтверждает изначальных результатов.
Одно из требований (или, в более мягкой форме, настоятельных рекомендаций) в науке – это воспроизведение результатов опытов, экспериментов, наблюдений. То есть если наша исследовательская группа получила важный результат, необходимо, чтобы какая-нибудь другая группа, ведущая исследование в той же научной области, воспроизвела наш результат (мы обязаны полностью описать методику и оборудование наших экспериментов) либо получила схожие результаты в похожем эксперименте. Чем чаще воспроизводились результаты опыта или проверялись выводы из теории, тем выше уверенность в правильности наших данных.
Приведем несколько показательных и поучительных примеров. В 1998 году в авторитетном медицинском журнале Lancet были опубликованы результаты исследования английского доктора Эндрю Уэйкфилда, согласно которым вакцина от кори вызывает аутизм у детей. Через несколько лет выяснилось, что в работе Уэйкфилда содержались сомнительные данные. Сбор информации автор проводил небрежно, на не очень большой выборке пациентов, выводы буквально притягивал за уши. Если это и не было сознательной фальсификацией, то точно оказалось низкокачественной работой. В общем, требовались дополнительные исследования.
В 1999 году было проведено аналогичное исследование с участием 500 детей, в 2001 году – с участием 10 тысяч детей. Связь между аутизмом и прививкой от кори не обнаруживается. Последующие исследования также дают отрицательный результат, вплоть до 2012 года, когда проводится крупномасштабный обзор (метаисследование) большого числа подобных исследований, охватывающих в общей сложности уже 14 миллионов детей. И снова вывод однозначен: никакой связи вакцины от кори и развития аутизма не выявлено.
В феврале 2010 года журнал The Lancet официально отказался от статьи Уэйкфилда, а сам автор статьи признал свою вину в ряде нарушений. Несмотря на выявленные ошибки и даже возможные фальсификации, работа Уэйкфилда вызвала большой резонанс. На пике своей популярности автор не гнушался разнообразными интервью, в которых, не дожидаясь подтверждающих свои выводы исследований, сыпал на публику разнообразными страшилками. Итогом этой истории для карьеры Эндрю Уэйкфилда стало лишение права заниматься медицинской деятельностью за подрыв репутации всего медицинского сообщества. Последствия же шумихи «вакцина=аутизм» для общественного здравоохранения оказались более драматичными и не заставили себя долго ждать. Начиная с 1999 года, за десять последующих лет из-за отказов вакцинироваться число лабораторно зафиксированных заболеваний корью выросло с 56 до 1370 (то есть почти в 25 раз). Как говорится, «то ли у него пальто украли, то ли сам спер – но слух прошел».
К слову, корь остается одной из основных причин детской смертности в раннем возрасте. Эффективных средств для лечения кори не разработано. Но существует очень эффективная вакцина, позволяющая развить иммунитет от этой страшной болезни. Благодаря распространению вакцинации смертность от кори планомерно снижалась: от 2,6 миллиона смертей в 1980 году (вакцинации не было) до 146 тысяч в 2013 году. По оценкам, при увеличении охвата вакцинами до 93 % населения вспышек кори в данной местности больше наблюдаться не будет (при условии поддержания такого же уровня охвата в дальнейшем).
Лженаучные идеи в медицине могут казаться не столь фундаментальными, как, например, споры о возрасте Вселенной, но вред от них бывает самый непосредственный. Конечно же, движение антивакцинаторов категорически против такого положения вещей. Конспирологическое мышление делает однозначный вывод: «Британский врач, правдоруб-одиночка, был оклеветан научным сообществом. Ведь известно, что медицинская наука в глобальном сговоре с фармакологическими корпорациями, стремящимися обогатиться любыми способами. Ведь если пациенты будут здоровы, то все врачи и корпорации останутся без работы!»[84]
Другой пример воспроизводимости результатов – известный физический эксперимент Майкельсона-Морли. После появления блестящих работ Джеймса Максвелла по электродинамике (см. главу 30), стало ясно, что свет – это электромагнитные волны. И как любые известные на тот момент волны, эти волны должны распространяться в какой-то среде. На роль такой «светоносной» среды лучше всего подошел так называемый эфир или мировой эфир – гипотетическая всепроникающая среда. Колебания этого эфира и должны были быть электромагнитными волнами (наподобие того, как колебания поверхности воды образуют морские волны или колебания воздуха образуют звуковую волну).
Раз мировой эфир был некоей средой, то предполагалось возможным обнаружить движение тел относительно этой среды. В частности, следовало ожидать существования так называемого эфирного ветра, обдувающего Землю, при ее движении вокруг Солнца[85].
Интерферометр Майкельсона. Изображение интерферометра из доклада А. Майкельсона по результатам его экспериментов, выполненных в 1881 г.
Суть опыта американцев Майкельсона и Морли заключалась в том, чтобы измерить скорость движения Земли относительно светоносного эфира, то есть обнаружить этот «эфирный ветер». Для реализации этого эксперимента был построен точнейший по тем временам измерительный прибор – интерферометр (см. рис.). Альберт Майкельсон провел свой опыт впервые в 1881 году, а позже, в 1887 году, совместно с Генри Морли повторил его на еще более совершенной установке. Американцы намеревались раз и навсегда доказать всем скептикам, что светоносный эфир реально существует, заполняет собой Вселенную и служит средой для распространения любых электромагнитных волн, в том числе и света. Майкельсон на тот момент уже был непререкаемым авторитетом в конструировании оптических приборов, а Морли был высококлассным физиком-экспериментатором.
Схема установки и принципа наблюдения. Интерферометр – оптический измерительный прибор, в котором падающий световой пучок от источника А сначала делился полупрозрачным зеркалом В на два пучка, а потом вновь объединялся в один. Пока два пучка двигались раздельно, их пути подбирались экспериментаторами так, чтобы светоносный эфир по-разному влиял на них. И тогда, при объединении двух пучков обратно в один, мы бы наблюдали определенные смещения (интерференционные сдвиги). Наличие этих смещений и стало бы доказательством существования эфира. Подробнее про сам эксперимент: http://elementy.ni/trefil/21167
Но, вопреки ожиданиям, никакого влияния эфирного ветра на высокоточную установку обнаружено не было. Мировой эфир оставался не уловим. Либо эфир настолько тонкий, что чувствительности приборов недостаточно, либо что-то не так в наших теориях. Предпринимались разные попытки объяснить отрицательный результат Майкельсона и Морли, пока на сцену этого судьбоносного физического спектакля не вышел Альберт Эйнштейн со своей специальной теорией относительности и простой, но революционной идеей: «Если что-то невозможно уловить, то, может быть, этого „что-то“ не существует, и нам нужно в корне пересмотреть фундаментальные понятия?»
Так начала развиваться современная физика. На смену понятиям абсолютного пространства и времени пришел «четырехмерный пространственно-временной континуум», появились известная формула E= mc2 и парадокс близнецов, немного позже родилась современная теория гравитации, черные дыры и искривления пространства, Большой взрыв и вся современная космология, а также много чего другого, что, увы, выходит за рамки нашего повествования.
А теория эфира была переведена в разряд устаревших физических гипотез и стала музейным экспонатом истории науки. А ведь это такая хорошая идея для разных псевдонаучных спекуляций – тонкий всепроникающий и заполняющий всю Вселенную эфир, словно некое дыхание Души Мира. Что бы это могло быть? Вселенская энергоинформационная оболочка? А может, это некая самосознающая сущность? А может, человеческая душа – это частица этого светоносного эфира? И действительно, целое направление псевдонаучной мысли получило собирательное название «эфирщики». Туда входят и разные исследователи-маргиналы, не сумевшие отказаться от устаревших взглядов, и сторонники откровенно оккультных идей о сверхъестественных сущностях. И красной нитью, словно баннер на политической демонстрации, через все эти теории идет одна фраза: «Эйнштейн, ты не прав!»
Меня всегда поражало, насколько быстро и успешно разные оккультные, эзотерические и откровенно лженаучные учения вовлекают в свои теоретические построения научные термины и концепции: «поле», «энергия», «эфир», «квантовое (что-то)», «многомировая интерпретация» и т. п. Причем берутся только сами термины, без какой-либо попытки осмыслить, что же в науке кроется за этими словами и насколько оно соответствует фактам. Быть может, любимый многими физический термин «поле» в своей опытной проверке опровергает ваши тезисы. Ведь правда наука знает разные поля, а вот «биополей» не знает. Но проверять это никто из псевдоученых не будет. Они не занимаются наукой. Они, как маленькие букашки, растаскивают по кусочками понравившийся им предмет, лежащий на земле.
Возвращаясь к изначальной теме, опыт Майкельсона-Морли повторялся многократно, со все возрастающей точностью. Это делал и сам Майкельсон, до 1920-х годов. В 1958 году в Колумбийском университете (США) опыт воспроизвели с точностью до 10-9% (одна миллиардная доля процента!). Еще более точные результаты были получены в 1974 году. На 2011 год точность опытов позволила бы зарегистрировать эфирный эффект с точностью до 1016. И пока результат однозначен и строг со времен первого опыта – скорость света неизменна, эфирного ветра не существует. Наука выстраивается не на слепой вере в авторитетность и золотые руки великих ученых. Здесь все поддается перепроверке, и все должно перепроверяться.
И еще один занимательный и наглядный пример. Последние пару десятков лет наблюдается подъем микробиологии. Новые методы позволяют делать потрясающие открытия. Изучается микробиота человека. Оказывается, множество особенностей жизнедеятельности человека (например, множество болезней) связано с составом микробиоты человека. К примеру, есть корреляции между микрофлорой кишечника и ожирением, а также диабетом. Есть работы, в которых рассматривается связь даже психических отклонений с микробными сообществами, живущими в человеческом организме.
Очень популярным стало утверждение о том, что число бактериальных клеток в организме человека в 10 раз больше, чем своих собственных. Оно будоражит, заставляет задуматься и даже немного поменять отношение к некоторым вещам. Оказалось, что этот факт опирался на единичное исследование, проведенное в 1972 году. Повторные исследования, с помощью более совершенных методик, не подтвердили изначальные результаты. Бактерий в организме человека живет в 1,3 раза больше, а не в десять. Это, конечно, не сенсация, бактерии в человеке все же есть, и их очень много. Но данный пример является хорошей иллюстрацией того, что подвергать сомнению нужно все.
Точно так же критике часто подвергаются различные психологические эксперименты, выводы из которых в силу сложности, дороговизны и наличия множества дополнительных «уникальных» факторов очень трудно воспроизводить и перепроверять. Увы, перепроверка информации производится далеко не всегда. Люди годами (иногда даже десятилетиями) могут пользоваться неподтвержденными фактами. Почему это происходит? Факторы могут быть самые разные.
«Мы не будем это перепроверять, потому что…»:
– информация получена от надежного источника;
– результаты получены уважаемым ученым;
– исследование проведено солидной компанией, которая уже несколько десятков лет на рынке;
– заниматься перепроверкой некогда.
«– Чиновник М. вор. В недавней статье разоблачителя Н. все наглядно разобрано по полочкам.
– Вы будете проводить повторную проверку?
– С какой целью?
– Ну… уточнять информацию?
– Зачем тратить время на подтверждение общеизвестного факта, что все нынешние чиновники – воры?»
«Кризис воспроизводимости результатов» – такое название отлично подошло бы для яркой статьи о несостоятельности экстрасенсорики или астрологии. По иронии судьбы данный термин все чаще звучит в серьезных научных статьях и на научных конференциях, и посвящен он результатам именно академических научных исследований. Сомнению подвергаются результаты огромного количества современных научных работ, многие из которых не удается воспроизвести. Вышедшая в 2005 году на эту тему статья известного специалиста по методологии науки, профессора медицины Джона Иоаннидиса, называлась просто и без затей: «Почему большинство публикуемых результатов исследований неверны» и стала самой читаемой работой в истории журнала PLos Medicine, набрав более 1 миллиона просмотров.
В Nature Scientific Reports в 2016 году появились данные опроса 1500 ученых по теме воспроизводимости результатов исследований. Оказалось, что больше 70 % сталкивались с невоспроизводимыми экспериментами (в том числе не могли воспроизвести и свои результаты).
Какой из этого следует вывод? Если даже наука, самый надежный инструментарий поиска истины, не гарантирует 100 %-го успеха, то что говорить про «методы» самоучек и шарлатанов? Ученые хотя бы откровенно признаются в ошибках и неточностях, этого вы никогда не услышите от жителей Королевства кривых зеркал (см. главу 19 «Отсутствие самокритики»). Конечно, не всегда имеет дело намеренная фальсификация. Некий исследователь может случайно получить удовлетворяющий его результат. Дальше следует успех, известность и слава, внимание прессы и многочисленные интервью. Последующие проверочные эксперименты исходный результат не подтверждают, но уже не так легко отказаться от своих неправильных идей, тем более когда ты обласкан вниманием общества, тем более когда коллеги начинают смотреть на тебя с ехидной усмешкой. «Это не у меня ошибки, это у вас, должно быть, ошибки!» – начинает спорить автор неудавшейся научной революции. Так рождается псевдонаука…
Говоря о воспроизводимости результатов, скромно заметим, что заявления о сверхъестественных событиях так же желательно наблюдать систематически. Напомним, что на сегодняшний день не существует ни одного воспроизводимого явления, которое бы нарушало известные законы физики, химии или биологии.
Независимое подтверждение и конфликт интересов
Наибольшую ценность имеют подтверждения из независимых источников.
Другие ученые, исследовательские группы, лаборатории, которые будут воспроизводить наши результаты, не должны быть как-то связаны с нами. Также приветствуются аналогичные результаты, полученные с помощью иных методик. Например, возраст Земли, который на сегодняшний день оценивается в 4,54 миллиарда лет (плюс минус 1 % погрешности), подтверждается несколькими независимыми методами (см. главу 5). Младоземельные креационисты в качестве подтверждений своей точки зрения о 6000-летнем возрасте Земли используют только один источник. При обнаружении новой экзопланеты одним телескопом, не делают преждевременных выводов – записывают ее сначала в кандидаты в экзопланеты. И только после подтверждения открытия другим инструментом заносят планету в каталог.
Мы часто слышим упреки в адрес науки истории: «Во все времена история была политизированной и ангажированной! Все наши летописи написаны под диктовку правящей знати, желающей обрисовать себя в максимально выгодном свете, а предшественников измазать грязью!» Эти упреки ученым хорошо знакомы, и в них, конечно, есть доля правды. Именно поэтому в исторической науке очень ценны описания из разных, не связанных источников. Помимо записей восхваляющих царя придворных летописцев на зарплате могут сохраниться путевые дневники иностранного дипломата или купца, официальные донесения разведки соседних царств и т. п.
Если речь идет об исследованиях, связанных с коммерческой деятельностью, например, в фармакологии, в медицине, то, строго говоря, исследования эффективности того или иного препарата или лечебной методики должны проводить люди, не имеющие отношения к фирме-производителю. Конфликт интересов, очевидно, будет прямо сказываться на беспристрастности исследователя. Заинтересованная сторона может доказать эффективность чего угодно.
В истории с уже упомянутым выше доктором Уэйкфилдом и недоказанной гипотезой о связи вакцинации и аутизма вскрылся еще один любопытный факт. По результатам своих исследований Уэйкфилд агитировал не прививать детей комплексной вакциной от кори, краснухи и паротита. Якобы иммунитет не способен справиться с «тройной» нагрузкой. По его мнению, следовало применять раздельные вакцины. Оказалось, что подобную вакцину от кори Уэйкфилд запатентовал сам, незадолго до публикации своей резонансной работы. Как говорится в поговорке: «Ищи, кому выгодно».
Большая проблема современных экспериментов – это их дороговизна и сложность. Современные фундаментальные исследования все чаще так и называют «Большая наука» (Big Science). Сверхсложная обсерватория LIGO, на которой международная коллаборация ученых 11 февраля 2016 года открыла гравитационные волны, стоит около 400 миллионов долларов. Марсианская научная лаборатория (MSL) – космическая программа, в рамках которой на Марс был отправлен и успешно бороздит марсианские пески марсоход «Кьюриосити», стоит уже 2,5 миллиарда долларов. Большой адронный коллайдер, занимающийся поисками экзотических элементарных частиц (в каком-то смысле телеграф для общения с Богом, если вы склонны к философии), стоит целых 10 миллиардов долларов.
Скептик здесь может задаться вопросом, а насколько достоверны результаты, получаемые в этих колоссальных проектах, – ведь независимых подтверждений результатов попросту нет. Дело здесь не в скептиках, разные антинаучные течения будут постоянно пытаться опровергать научные факты. Дело в самой достоверности данных, которые не с чем сравнить. Тут двигаться нужно очень осторожно, в темноте и на ощупь. Ученым приходится выкручиваться, меняя методики исследований и, конечно же, просить все больше денег для строительства новых, еще более мощных, научных инструментов.
В бытовом смысле независимое подтверждение – это подтверждение ваших слов независимым свидетелем. Например, опрос свидетелей следователями или свидетельские показания в суде. Очевидно, что опрашиваемые не должны быть связаны друг с другом дружескими, родственными или коммерческими отношениями. Иначе ценность всех этих показаний существенно снижается.
Сила предсказания и практические приложения
Наверное, для большинства людей главным критерием доказательности остается практическая ценность. Научные открытия, выразившиеся в улучшении условий жизни, вполне ощутимы. А чем еще могут оказаться полезны различные эзотерические, оккультные и другие альтернативные концепции – кроме эффекта психологического комфорта[86]? Что они позволяют построить, насколько велика сила их предсказаний и прогнозов? Все это проверить не так уж и сложно.
Ранее мы уже обращали внимание на очевидный факт: если бы хоть одно из заявленных экстраординарных явлений работало, то наш мир так или иначе изменился бы. Сложно предсказать в точности и деталях, как он бы поменялся (все же даже сами свидетели экстраординарных явлений часто путаются в деталях и не конкретизируют события). Но поменялся бы однозначно.
Различные предсказатели раз в несколько лет оглашают информационную среду предупреждением о надвигающемся конце света. Самые яркие на моей памяти: конец света 1999 года по якобы предсказанию Нострадамуса; конец света 2000 года из-за свихнувшихся компьютеров; конец света по календарю майя в 2012 году и периодические страшилки про движущуюся к нам планету Нибиру. Но кто-то предсказателям все время путает карты. Вы умеете управлять биополями? Хорошо, предскажите, как изменится жизнь хотя бы подопытной мышки или лягушки, если повлиять на их биополя. После этого подкорректируйте силой мысли биополе животного, и давайте вместе понаблюдаем за последующими изменениями.
Даже маленькие дети в ответ на похвальбу дворового хвастунишки воскликнут: «Да ладно? Докажи!» Почему-то многие взрослые, околдовавшись харизмой очередного экстрасенса или ниспровергателя науки, не требуют никаких надежных доказательств.