Что такое наука, и как она работает - Джеймс Цимринг Страница 26

И в самом деле, основываясь на расчетах и предсказаниях, сделанных Урбеном Леверье с использованием уравнений Ньютона, Иоганн Готфрид Галле открыл Нептун 23-24 сентября 1846 года ^[65]. Открытие этой ранее неизвестной планеты, влияющей на орбиту Урана, не только стало еще одним триумфом теории Ньютона, но и послужило еще одной иллюстрацией того, что данные, противоречащие предсказанию гипотезы, не обязательно требуют отказа от гипотезы. В этом случае одна из бесконечных исходных гипотез (то есть что нет дополнительных неоткрытых планет) была опровергнута вспомогательной гипотезой существования Нептуна. Поскольку вспомогательная гипотеза повлекла собственное предсказание, которое можно проверить экспериментально (Нептун можно было увидеть в телескопы), колесо ГДМ совершило новый оборот, и логическая целостность ГДМ была восстановлена. Этот последний момент имеет решающее значение, поскольку Поппер указал, что введение специального предположения для спасения гипотезы, которая была непроверяемой (например, которая не делала своих собственных прогнозов), делает всю гипотезу неопровержимой — в данном случае можно было искать новую, но заранее предсказанную планету.

Великий триумф открытия Нептуна послужил доказательством не только правильности механики Ньютона, но и научного подхода в целом. Леверье предсказал местонахождение Нептуна с точностью до градуса, что было в те годы удивительным достижением. Поэтому неудивительно, что Леверье подошел к другому разногласию между теорией Ньютона и наблюдаемыми данными с аналогичным энтузиазмом. Было замечено, что перигелий прецессии ^[66] Меркурия отклоняется от предсказанного механикой Ньютона; отклонение было небольшим, но постоянным, и несколько астрономов обнаружили одинаковый результат в своих наблюдениях. И снова согласованность ГДМ была нарушена. Полученные данные нельзя вывести из посылок и теории Ньютона. И опять невозможно восстановить согласованность, отклонив наблюдение, поскольку его можно проверить и перепроверить, и оно никуда не исчезнет. С другой стороны, очень сложно восстановить согласованность, отвергнув базовую теорию, потому что все остальные наблюдения говорят в пользу механики Ньютона. Как и в случае открытия Нептуна, для восстановления логической согласованности ГДМ пришлось оспорить исходное предположение об отсутствии неоткрытых планет. Леверье рассчитал, что к наблюдаемой прецессии перигелия Меркурия может привести ранее не обнаруженная планета между Меркурием и Солнцем, которую он назвал Вулканом. В 1859 году Эдмон Лескарбо обнаружил Вулкан и сообщил о своем наблюдении Леверье, который с большим энтузиазмом объявил об открытии в 1860 году. Дополнительная гипотеза о существовании новой планеты восстановила согласованность ГДМ.

Проницательный читатель может удивиться, что никогда не слышал в школе о загадочной первой планете нашей Солнечной системы под названием Вулкан (кроме фильма «Звездный путь», но этот Вулкан не находится в нашей Солнечной системе). Дело в том, что никто, кроме Лескарбо, не смог достоверно наблюдать эту планету ^[67]. Поэтому после открытия Вулкана логика ГДМ оказалась менее прочной, чем после открытия Нептуна. На самом деле до сих пор не найдено подтверждения того, что Вулкан когда-либо существовал, и, несмотря на то, что его существование восстановило бы репутацию ньютоновской механики, наблюдения просто не подтверждают это предположение. Следовательно, согласованность ГДМ была утрачена вновь.

Итак, что же делать мыслителю? Если мы примем, что перигелий Меркурия (как наблюдаемое явление) не предсказан ньютоновской механикой, и если не появится надежная вспомогательная гипотеза, объясняющая поведение Меркурия (например, подтвердится наличие Вулкана), возможно, мы просто не сумели придумать правильную вспомогательную гипотезу (или наш метод измерения перигелия в корне ошибочен). С другой стороны, слабым местом может быть сама базовая теория. Однако теория Ньютона была настолько успешной и давала так много потрясающе точных предсказаний, что науке было очень трудно с ней расстаться — сеть убеждений состояла из множества очень сильных связей с экспериментальными данными, недвусмысленно подтверждавшими теорию.

В конечном итоге согласованность ГДМ была восстановлена в 1915 году после разработки Альбертом Эйнштейном теории относительности, которая выходит далеко за рамки ньютоновской механики. Теория относительности точно предсказывает перигелий Меркурия. Поразительно, но в данном случае сама теория (механика Ньютона) была неверной, несмотря на потрясающий успех, и ее пришлось дорабатывать, исходя из полученных данных. Судя по всему, Ньютон ошибался, но баланс согласованности ГДМ был восстановлен.

Что мы имеем? В двух случаях, касающихся механики Ньютона, логическая согласованность ГДМ была нарушена, а затем восстановлена за счет изменения разных частей сети убеждений. В первом случае была отвергнута вспомогательная гипотеза об отсутствии неоткрытых планет. Во втором случае была отвергнута сама теория. Хотя эти действия кажутся очень разными, они идентичны, если рассматривать их через призму модификации определенной части сети убеждений для восстановления согласованности ГДМ. Тогда у нас должны возникнуть важные вопросы: если можно изменить любую часть сети убеждений и сохранить обоснованность, то каковы правила изменений? Когда и что можно менять?