?

Log in

No account? Create an account
"Правильная" история науки: такая же, но без крыльев - Записки Летучего/Летающего Медведя — LiveJournal [entries|archive|friends|userinfo]
flying_bear

[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

"Правильная" история науки: такая же, но без крыльев [Feb. 27th, 2007|07:21 pm]
flying_bear
[Tags|]

Три утверждения об истории науки, редко формулируемые явно, но часто принимаемые по умолчанию:

1. "Незаменимых у нас нет". Наука развивается эргодически, если изобрести машину времени и перебить, по списку, всех признанных гениев за последние двести лет (а чего еще с ней делать-то?), наука, по ответу, будет выглядеть так же - те же открытия сделают другие люди.

2. Ученые не выносят ни малейших противоречий. Если есть экспериментальный факт, не укладывающийся в рамки существующих теорий - люди ночами не спят, все думают, как его объяснить, согласовать с другими, и т.д., и т.п.

3. (Продолжение и развитие 2). Наука основана на эксперименте. Накапливаются факты, не укладывающиеся в рамки существующих представлений... и т.п.

Все три утверждения мне кажутся абсолютно misleading, а первое - не только неверным, но и крайне неприятным.

Прежде всего, "эргодичность" надо правильно понимать. Для достижения равновесного состояния часто надо преодолевать очень высокие энергетические барьеры, и времена, за которые они преодолеваются, могут быть чудовищно велики. Простейший пример: алмаз, как правило, не превращается самопроизвольно в графит. Более провоцирующий: реакции ядерного синтеза не идут самопроизвольно в земных условиях, хотя абсолютно энергетически выгодны. И так далее. Рельеф, по которому мы движемся в процессе познания, очень сложный, изрезанный, и совершенно не факт, что, пропустив случайно перевал, ведущий в залитую солнцем и поросшую цветами долину, мы, за разумное время, найдем обходный путь туда же.

Что касается второго и третьего утверждений, пример, который немедленно приходит в голову (мне) - магнитобиология. Фактов, свидетельствующих о различных биологических эффектах сильных, и, что удивительнее, слабых магнитных полей - вагон и маленькая тележка. Сделать с ними ничего нельзя, т.к. не выработан язык, на котором эти факты следует интерпретировать. Поэтому, что считать фактом, а что нет, есть целиком и полностью вопрос личной веры. (Конечно, этот пример не из самых ярких, но тут я, хотя бы отчасти, могу опереться на личный опыт).

Вернемся к пункту 1. Поиграем в альтернативную историю. Эйнштейна не существует, а наука развивается "правильно" (эксперимент мотивирует теорию, и т.п.). Ограничимся обсуждением лишь теории относительности, которая, к слову сказать, не есть главный вклад Эйнштейна в науку - гипотеза световых квантов важнее и радикальнее. Итак. СТО (специальная теория относительности) создана Пуанкаре, как раздел электродинамики, и сводится к утверждению, что "преобразования Лоренца образуют группу". Мне кажется абсолютно невероятным, чтобы кто-то еще пошел бы той же дорогой, что Эйнштейн - через "принцип Маха", мысленный эксперимент Ньютона с вращающимся ведром, требование общей ковариантности и так далее. ОТО в десятые-двадцатые годы XX века не появляется. (Замечание: я в курсе, что уравнения гравитационного поля были, в конце концов, получены не только Эйнштейном, но и Гильбертом; но я очень сомневаюсь, чтобы Гильберт, или любой другой математик, смог бы пройти весь десятилетний путь, который привел к этим уравнениям). Вопрос: когда и как была бы создана ОТО "нормальными средствами"? В качестве первой попытки ответа, в голову приходит работа Утияма 1955 года (ОТО было сформулировано на самом деле в 1915), где ОТО возникла как неабелева калибровочная теория на группе Лоренца. Значит, сорок лет? Не уверен. Ведь само по себе понятие калибровочной инвариантности было введено Вейлем именно при попытках обобщить ОТО, включив туда электромагнетизм. Конечно, уравнения Максвелла имеют такое свойство, но кто и когда его заметил бы, а, самое главное, счел бы важным - неведомо. Возможно, вся эта линия на "геометризацию физики" ждала бы еще лет сто.

Что совершенно точно, никто не стал бы городить огород из-за смещения перигелия Меркурия. Эффект крайне мал, продолжались бы попытки найти другую планету, близкую к Солнцу, и т.п. Конечно, после создания СТО кто-то стал бы продумывать следствия утверждения, что гравитация распространяется с конечной скоростью и допер бы, думаю, до (неправильной) скалярной теории. Сдвиг перигелия это бы не объяснило, но разбираться в этом можно было бы еще очень и очень долго. Скорее всего, проблема просто всем бы быстро надоела и перешла в разряд неинтересных, тех, о которых не принято говорить в приличном обществе.

Не появилась бы космология. Хаббл наблюл бы в положенное время свой закон (точность измерения расстояний до галактик, кстати сказать, крайне низкая), но без линии Эйнштейн - Фридман - Леметр - я совершенно не представляю, как можно было бы интерпретировать эти данные как свидетельство расширения Вселенной. Скорее всего, вышло бы как с магнитобиологией - жопа есть, а слова нет.

На этой оптимистической ноте позвольте прерваться и послушать ваши соображения. Благодарю за внимание.
linkReply

Comments:
Page 1 of 2
<<[1] [2] >>
[User Picture]From: ivanov_petrov
2007-02-27 07:38 pm (UTC)
С п. 1 не все так просто. Я понимаю Ваше утверждение, но есть оговорка. Некоторые открытия совершаются дважды и трижды. Это. кстати. неплохой критерий - есть штуки, которые придумываются в единственном числе (мне трудно судить, но вклад Эйнштейна, кажется, именно таков - не кусочки, а концепция его в полном объеме была только у него). А другие штуки придумывают трое независимо. а потом историки выясняют. что еще семеро тоже придумали. и пятеро - раньше тех троих, только неизвестными остались. Позволяет различать торную дорогу, по которой ветром в спину теснит дух времени - и действительно поворотные моменты, куда можно было не ходить. Но я бы не сказал, что даже в случае с духом времени все просто - по большому счету Вы правы. Потому что личность этого открывателя. пусть и дублированного, но признанного - в виде учеников, книг. деталей и дополнительных черт концепции - оказывает влияние. Известное дело. Менделя в одном году переоткыли трое - но все трое были весьма разными, и важно. что вспомнили Менделя, и концепции генетики у трех переоткрывших - Фриза, чермака и т.п. - были несколько разными - так что. будь в истоке один, начальная история могла пойти быстрее или медленнее, а может быть, отличалась бы и не только скоростью
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 07:46 pm (UTC)
Мне кажется, форма очень важна. В каком виде математический анализ появился у Ньютона, а в каком- у Лейбница. Как пришли к квантовой механике по линии Бор - Гейзенберг - Борн и как - Эйнштейн - де Бройль - Шредингер. А еще интересный исторический (мысленный) эксперимент: фенмановская формулировка КМ, основанная на интегралах по путям, появляется первой (а чего? "Мера Винера" как раз примерно тогда и появилась, и Винер был шустер до чрезвычайности, в хорошем смысле...). Образы, которыми пользуются люди... язык... психология научного творчества... что важно, что неважно...

А так - конечно, я с Вами согласен. Я не стал останавливаться на этом (независимые открытия, "дух времени"), потому что это и так "все" знают. Если все столпились у правого борта, и корабль дает угрожающий крен, - лучше встать слева. Не потому, что правый борт хуже, а для восстановления равновесия мироздания.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: dvasnickolas
2007-02-27 07:41 pm (UTC)
Второй и третий пункт, насколько я понимаю, были разбиты Куном.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 07:49 pm (UTC)
Возможно. Честно говоря, Кун мне не показался серьезным автором, по-настоящему понимающим в том, что пишет (там, кажется, вместе с водой ребенки летали - только так), но то, что это не новость для историков науки, я знаю. Например, есть действительно великолепная работа Дж. Холтона "Эйнштейн, Майкельсон и решающий эксперимент".
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
From: ionial
2007-02-27 07:47 pm (UTC)
Мне кажется, что №1 - это вариант роли личности в истории/науке.
Подобную точку зрения обычно высказывают аппологеты материализма.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 07:56 pm (UTC)
В общем, да. Но где в наше время найдешь человека с цельным мировоззрением, пусть даже материалистическим? "Здесь верю, здесь не верю...".
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: redandr
2007-02-27 07:49 pm (UTC)
В пользу первого высказывания свидетельствует то, что многие открытия свершались независимо и параллельно совершенно разными учёными. А зачастую бывало и так, что после признания открытия оказывалось, что кто-то другой, лет так за 20 опубликовал в Богом забытом журнале практически то же самое. Хотя пожалуй соглашусь, что некоторые открытия "безальтернативны", правда может потому, что я плохо знаю историю науки :)

Примеры опровергающие второе и третье найти можно, но они, как правило, соответствуют высказыванию "исключения подтверждающие правило". Да, зачастую некоторые факты не находят объяснения в теории. Но в том и состоит главная задача и работа науки, чтоб объяснить их. Как только всё будет объяснено наука кончиться :)

"Мне кажется абсолютно невероятным, чтобы кто-то еще пошел бы той же дорогой, что Эйнштейн..."
Почему невероятным? Неужели никто кроме Эйнштейна не мог думать так же? Вполне мог появиться другой эйнштейн, ну на несколько лет позже.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 07:52 pm (UTC)
> Вполне мог появиться другой Эйнштейн, ну на несколько лет позже.

Как нас в школе по литературе учили? "У вас Гоголи как грибы растут". Но, конечно, жанр альтернативной истории для доказательных рассуждений плохо приспособлен. Скорее, для четкой формулировки уже сложившихся взглядов. Я понимаю, до какой степени эта линия рассуждений трудна и "маловероятна". Мне, скорее, проще поверить в самосборку "Боинга" из мусора на свалке во время бури... Но доказать ничего не могу.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: met0
2007-02-27 07:50 pm (UTC)
А мне кажется, что - по крайней мере до 70-х годов 20 века - науку двигали титаны. Если их перебить - научный прогресс замедлился бы в разы. Понятно, что открытие делается только тогда, когда на острие потребности общества возникает как бы случайный гений. Но мне кажется, эта случайность - кажущаяся. В качестве не самого яркого, но показательного примера расскажу о руководителе советского беспилотного лунного проекта Олеге Генриховиче Ивановском, с которым я имел честь быть знакомым. Он был пограничником и служил в 9-й погранзаставе Подольского погранотряда. Он - единственный выживший. Не знаю, чем, кроме чуда, объяснить то, что командир в ночь на 22 июня послал его в тыл с донесением. Потом Ивановский прошел всю войну, многажды награжден и т.д. и т.п. В жизни очень многих ученых произошло подобное чудо спасения. Как будто Храм культуры бережет своих адептов. Я уж не говорю о том, какое отторжение вызывает у окружающих по-настоящему талантливый человек. Один Бог знает, как им удается пробиваться. Как будто их ВЕДУТ. Таланты действительно избраны. Убей их - и грош цена человечеству.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 08:01 pm (UTC)
> Таланты действительно избраны. Убей их - и грош цена человечеству.

Я лично с этим совершенно согласен, в этом пафос записи. "А вот левые эсеrы этого не понимают" (С).
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: cave_canem0
2007-02-27 07:52 pm (UTC)

Поиграем в альтернативную историю.

?:
Если никто не умирает, и каждый может реализовать себя в полной мере?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 07:55 pm (UTC)

Re: Поиграем в альтернативную историю.

Это какая-то другая альтернативная история... Пожалуйста. Был такой физик - С.П.Шубин (я занимался его работами профессионально). Точный ровесник Ландау, вполне сопоставимого уровня. Обоих в 37 посадили. Ландау через год выпустили, а Шубина убили. Если бы он был жив... ну, я представляю, примерно, насколько по-другому бы развивалась теория конденсированного состояния... но это уже настолько специальные вопросы, их ьрудно здесь обсуждать... С Эйнштейном проще, про него все слышали.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: mike_anderson
2007-02-27 07:53 pm (UTC)
Хороший пример того, как долго научное сообщество может преодолевать барьеры, о которых Вы говорите, есть в ядерной физике. Оболочечная модель ядра была предложена еще Бором в начале 30-х (по абсолютно естественной аналогии с атомом). Однако быстро выяснилось, что ей противоречат те самые пресловутые экспериментальные данные - предсказанные ядерные магические числа не имели ничего общего с действительностью. Модель была сдана в архив более чем на двадцать лет, и только в середине 50-х Марии Майер пришло в голову, что при рассмотрении ядерной структуры в рамках метода оболочек нельзя пренебрегать спин-орбитальным взаимодействием (что делается в случае атома). Это был огромный прорыв теоретической ядерной физики, который вполне мог бы случится гораздо раньше. Но не случился. Почему - для меня до сих пор загадка, в общем-то.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 08:05 pm (UTC)
Да, эту хохмочку мы знаем. К слову, об аналогии атома с ядром (я писал про это, если помните, но подзамочно, из-за некоторых биографических моментов) - концепция плазмона была введена сначала именно для атома 9но именно там оказалась неверной), а потом оказалось важной для ядер (гигантский дипольный резонанс). "Ходы кривые роет подземный умный крот..."
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: chva
2007-02-27 07:53 pm (UTC)
Пункт первый не может быть верен в принципе. Доказывается это так: убираем учёного А. Допустим, что его открытие примерно в тот же момент времени повторил учёный Б. Убираем учёного Б. И т.п. Через сравнительно небольше время обнаруживаем, что учёных достаточного уровня в этот период времени не осталось. Рано или поздно — вот ключевое слово. И скорее поздно, чем рано.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 08:02 pm (UTC)
Ну, это слишком формально. По критериям математики, почти все высказывания за пределами самой математики неверны.
(Reply) (Parent) (Thread)
From: ex_kosilova
2007-02-27 07:55 pm (UTC)
современная философия науки ни одного из этих пунктов не принимает
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 07:59 pm (UTC)
Ура!
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: grdash
2007-02-27 08:18 pm (UTC)
В первом пункте есть возможность еще одного поворота. Если перебить не всех гениев, а всех известных нам гениев, то эти (скажем) неведомые Эйнштейн-штрих, Бор-штрих и т.п. наоткрывали бы то же самое - или свое - то, чего мы сейчас не можем и помыслить? Иными словами, речь о быстром-медленном хождении по единственной дороге или о реальных развилках?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 08:28 pm (UTC)
Трудно сказать. Насколько устойчив наш мир? Вот, стишок про это есть: http://flying-bear.livejournal.com/275135.html
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: deadkittten
2007-02-27 08:21 pm (UTC)
Во фразе "рано или поздно", "поздно" может оказаться слишком уж большим.
Подброшу в топку дискусии фразу Кусто о том, что по состоянию технологии акваланг вполне мог быть изобретён ещё в древнем Риме -- так что задержка между "изобретение можно сделать" и "изобретение сделано" может достигать тысяч лет...
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 08:30 pm (UTC)
Мне кажется, да. Да и в науке... Когда думаешь о том, что греки (да хотя бы тот же Архимед) умели делать в математике...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kdv2005
2007-02-27 09:06 pm (UTC)

Objection, Your Honour!

Мне казалось, что те, кто всерьез размышляет на подобные темы до такой вульгарности, как 1, 2, 3 не опускаются. С кем или с чем Вы полемизируете?




(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 09:15 pm (UTC)

Re: Objection, Your Honour!

Я ни с кем не полемизирую, скорее, выполняю давнее обещание ivanov_petrov написать про альтернативную историю физики. Непосредственный повод, почему вспомнил - участие вот в этой дискуссии, где утверждение, родственное 1, вроде бы, проскользнуло: http://9000.livejournal.com/61210.html?thread=570650#t570650
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: kobak
2007-02-27 09:13 pm (UTC)
Насчет ОТО: еще можно развивать теорию безмассового поля спина два, как делает Фейнман в своих лекциях по гравитации, и получить сначала уравнения Эйнштейна, а уж потом геометрическую интерпретацию. Хотя тут, конечно, тоже всё держится на калибровочной инвариантности.

(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 09:17 pm (UTC)
Я сейчас не помню, но, как мне казалось, это родственно Утияме. Нет? В любом случае, до этого доходили бы трудно и мучительно. Сначала пробовали бы свободные частицы со спином два...
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: yurvor
2007-02-27 10:42 pm (UTC)
По пунктам.

1. А вот если перестрелять - не слишком корректное предположение. Вполне возможно, что таких "отстрелянных" и в сложившемся историческом развитии было, и возможно, что если б одни умерли, то другие б - нет, и кое-что мы бы могли получить даже раньше. Безусловно, временнЫе периоды изменились бы - но это совершенно не является опровержением п.1. Ну, пусть Ньютон появился бы на 100 лет позже, а Эйнштейн - на 300. Ну и что с того? Всё равно ведь "эргодичность"...

2. Поля (типа магнитобиологии) вспахиваются тогда, когда есть кто-то, кто "не выносит". В этот пункт я бы добавил слова "в своей области". И он действительно имеет место, IMHO.

3. По сути, возражений у Вас нет. Необъяснённые факты просто ждут своих исследователей. Так и что?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 11:05 pm (UTC)
Мое утверждение в том и состоит, что, в практическом смысле, никакой эргодичности нет. Доказывать я его не собираюсь, потому что не понимаю, как вообще можно такие вещи доказывать. Просто поделился точкой зрения. И все.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: sowa
2007-02-27 11:33 pm (UTC)
2 и 3 настолько очевидно неверны, что принимать эти положения люди могут, как мне кажется, только по идеологическим соображениям.

А вот 1 гораздо интереснее. Я скажу несколько слов о математике, котрая как бы и не наука, но очень на науку похожа. В частности, практически все работающие математики уверены, что они не изобретают, а открывают, исследуют существущий независимо от них мир - как физики. Этот мир, как показывает опыт, имеет четкую иерархическую структуру: более поздние концепции опираются на более ранние, и не могут быть открыты без разработки этих более ранних концепций. Дорога вперед выглядит практически неизбежной. Конечно, время от времени случаются отклонения, и некоторые задачи решаются преждевременно, до того, как созданы адекватные для них средства.

Получается, что, вроде бы, незаменимых нет, и математика, с точностью до небольших вариаций, развивалась бы так, как она и развивается.

Но это противоречит моему столь же отчетливому ощущению того, что некоторые решающие достижения в высшей степени индивидуальны. Хотя про многие результаты можно с уверенность сказать, что если не А, то Б их получил бы, многие не то что результаты, но целые теории, определяющие лицо современной математики, могли быть открыты только теми, кто их открыл. У меня есть конкретные примеры, но, я думаю, нет смысла сыпать непонятными терминами и неизвестными именами. В отличие от физики, имена лидеров математики, скажем, последних 100 лет отнюдь не слуху у образованной публики.

Я не знаю разрешения этого противоречия - что, в соответствии с ложностью п.2, и не проблема вовсе.

Простейшее объяснение может заключаться в том, что без появления этих специальных людей, соответствующие разделы бы развивались медленно, неуклюже, пока не завязли бы в трудностях, порожденных отсутствием правильных insights. Опять же, у меня есть конкретные примеры альтернативиного развития некоторых областей, именно такого. А потом нужный бы человек все же появился.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: flying_bear
2007-02-27 11:45 pm (UTC)
Спасибо. Очень похоже на мои ощущения от развития физики.

Забавно, что есть многие разделы физики, которые именно так и развивались - вязко, медленно, без прорывов. В результате, картина постепенно прояснилась (не полностью), а назвать решающие шаги - не получается. Пример, который сразу мне приходит в голову - физика жидкостей. Рассчитать кривую плавления - можем, а внятно объяснить, что же такое плавление - нет. И, вполне возможно, это не специфика предмета, а - просто не привлекла область по-настоящему яркие индивидуальности.

Приходит в голову скандально известное письмо Фейнмана жене с конференции по квантовой гравитации в Варшаве 1962 года: не в том дело, что проблема такая уж трудная, а в том, что занимаются ей только законченные идиоты (по мнению Фейнмана; и на то время).
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
Page 1 of 2
<<[1] [2] >>