Вячеслав Олегович Дредд
Чайники Рассела в современной науке
Введение
Многие верующие ведут себя так, словно не догматикам надлежит доказывать общепринятые постулаты, а наоборот – скептики обязаны их опровергать. Это, безусловно, не так. Если бы я стал утверждать, что между Землей и Марсом вокруг Солнца по эллиптической орбите вращается фарфоровый чайник, никто не смог бы опровергнуть моё утверждение, добавь я предусмотрительно, что чайник слишком мал, чтобы обнаружить его даже при помощи самых мощных телескопов. Но заяви я далее, что, поскольку моё утверждение невозможно опровергнуть, разумный человек не имеет права сомневаться в его истинности, то мне справедливо указали бы, что я несу чушь. Однако если бы существование такого чайника утверждалось в древних книгах, о его подлинности твердили каждое воскресенье и мысль эту вдалбливали с детства в головы школьников, то неверие в его существование казалось бы странным, а сомневающийся – достойным внимания психиатра в просвещённую эпоху, а ранее – внимания инквизитора.
Б.Рассел, парадокс о чайнике
Чайник Рассела стал пародией на веру в Бога, и мы, с высоты развитого научного мировоззрения, наблюдаем странности предрассудочного сознания. Прекрасно жить в эпоху господства науки, когда мистика одолевает лишь головы людей недалеких, необразованных и темных.
Но что скажет читатель, если заявить, что и сегодня по орбите научного сознания летает немало таких чайников? Речь не идет об экстрасенсах, духах и прочих вещах, в существование которых просвещенный человек не верит. Речь идет о чайниках в науке, в которые верит подавляющее большинство современников, и людей образованных, и весьма ученых.
Они, «чайники», пришли из научной философии, которая традиционно искала ответы на загадки природы там, где нет возможности проверить их опытом. Строились эти идеи на фантазии и логике, и всегда были лишь попытками, гипотезами. Но так случилось, что сегодня все гипотезы философии науки считаются научно доказанными, и занимают огромное место в естествознании, и даже сидят на самой его вершине, являя собою венец естественнонаучной мысли.
Казалось бы – натурфилософия исчезла за ненадобностью, поскольку научное знание и объективность встали на ее место. Но на деле не так – философия проникла в естественные науки, поскольку она заманчива, и человеческое любопытство не знает границ, и стремится выйти за границы естествознания.
Крах натурфилософии в конце 19-го века привел к тому, что все ее идеи о происхождении природы и нашего мира растащила по кусочкам прикладная наука, и, вооружившись ими, воздвигла себе огромный мировоззренческий храм. Биология взяла на вооружение сознание и эволюцию, математика – время и пространство, физика с химией – атомизм. Астрономия же, деликатно подвинув господа бога, открыла тайну происхождения нашего мира.
Данная работа посвящена попытке отделить философию науки от самой науки. Сегодня между ними происходит слишком уж грубая путаница, и философские идеи повсеместно выдаются за научные, привнося изрядно мистики в картину мироздания. Лично я с почтением отношусь к философии, и прошу не считать целью работы очередной попыткой уничижения матери наук. Отнюдь, я намерен показать ее величие, о котором мало кто сегодня догадывается. Ведь сам я обнаружил удивительные вещи, изучая натурфилософию, а не науку. И, как человек, сведущий в философии – увидел старые ее идеи в блестящих латах науки. Люди науки, с которыми мне приходилось полемизировать, были далеки от философии и ее мыслей, и принимали их за чистую научную монету, даже не подозревая о том, что видят только верхушку философского айсберга.
Вероятно, мысли, изложенные в этой статье, покажутся нелепыми и странными, но пусть читатель помнит о чайнике. Ведь чем дальше идея от привычного понимания вещей – тем она выглядит безумнее. Так уж устроено человеческое восприятие. Мы будем бродить по темным лабиринтам предрассудков, держась за тонкую нить логики, и находить чайники Рассела – те, которые кажутся сегодня подлинным фундаментом науки.
Статья 1. Свет
Читатель, возможно, думает, что гипотезу назовут научной, только когда она подтвердится как научная – но это не всегда так. Объективное имя науки запятнано спекуляциями, термин «научно» часто используется как фиговый лист, прикрывающий наготу гипотезы.
До изобретения первых самолетов была «научно доказана» невозможность поднять в воздух машину тяжелее воздуха. Представьте, как научное сообщество надсмехалось над энтузиастами–теоретиками летательных аппаратов. Даже будущее не смывает до конца осадок от этих насмешек. К.Э.Циолковский в академических кругах до сих пор считается фриком.
Любимым поводом для подобных спекуляций служат идеи натурфилософии – их-то не опровергнешь опытом. А подаются они как «научно доказанные» – в виду того, что философия нынче не в почете, а за «научные открытия» подобного толку, авторы получают щедрые награды.
Однако, есть идеи, не имеющие за их последователями какой-то очевидной корысти, либо корысть эта имела место в прошлом. Представлю читателю древнюю теорию зрения, которая сегодня считается научной, но на деле привносит много мистики в сознание, перемешивая субъективное восприятие с объективной картиной мира.
Согласно современной теории зрения, мы видим не сами объекты на расстоянии, когда на них падает свет. Нет, свет должен отразиться от объекта, долететь до нашего глаза, попасть на сетчатку, и «нарисовать» на ней картину объекта. Фотоны тут предстают незримыми капельками краски, а сетчатка глаза являет собою холст. Далее, от сетчатки, идет сигнал к мозгу, который и формирует зрительный образ. Мы видим окружающий мир «в своей голове».
Немногие знают, что этой теории без малого 900 лет, а автор ее – известный арабский ученый, Альхазен.
Хочу привести некоторые доводы против теории Альхазен, и наблюдения, которые ей противоречат. А так же разобраться с оптической геометрией и показать, что она лишь моделирует теорию, но не доказывает ее, и на базе оптической геометрии можно, с равным успехом, построить иную модель зрения.
Происхождение теории уходит корнями в античность. В греческой философии науки была идея, где глаз выпускает некий эфир, который, достигая предметов, освещает их, и, тем самым, делает видимыми. Идея принадлежала Платону, и имела определенную популярность в те времена.
Альхазен перевернул гипотезу испускающего эфир глаза. Теперь не из глаза идет эфир и освещает предметы, а, наоборот – от предмета к глазу идет свет. Эта мысль пришла Альхазену, когда он сидел в темнице и наблюдал эффект, подобный камере обскура – на освещенном участке стенки темницы отражался наружный пейзаж.
В суждениях Альхазена была здоровая логика: если в то время господствовала теория Платона о глазе, испускающем эфир, то, наблюдая отраженные на стене световые картины, вполне уместно было рассуждать противоположным образом. Вряд ли думал Альхазен о том, что конечный зрительный образ рисуется в мозгу – подобная мистификация популярна в наше время, когда мозгу приписывается приписывают вся чувственность. Но он точно считал, что зрение подобно картине, когда на холст-сетчатку падает краска-свет, копируя изображение того предмета, кот которого эта краска отразилась.
Однако есть и другие варианты: в случае камеры обскура, или фотоаппаратов, действует отражение, которое мы наблюдаем в воде, или в зеркале. Отражение – оптический эффект, для которого не нужно, чтобы свет от предмета соприкоснулся с зеркалом, а от зеркала попал в глаз наблюдателя. Чуть ниже мы приведем эксперимент, подтверждающий это.
Совсем не обязательно для зрения, чтобы что-то с чем-то соприкасалось: будь то эфир из глаза, касающийся предмета, или свет от предмета, касающийся глаза. Такая догма сидит в голове взрослого человека, и он не может представить возможности видеть на расстоянии, без материального контакта. Но эта лишь догма – любой ребенок вполне легко и естественно допускает, что он видит сами предметы на расстоянии. И дело не в том, что малое дитя неразумно и не может адекватно воспринимать реальность – наоборот, ребенок тут являет собою чистое, не испорченное ложными стереотипами, сознание.
Проведем несколько мысленных экспериментов. Мы представим себе механику передачи изображения от предмета к глазу с помощью света. Так случилось, что никто о нюансах этой механики не задумывался, но мы эту ошибку исправим, вообразив некоторые опыты, обнаруживающие невозможность передачи изображения подобным способом.
Эксперимент со звездами
Представьте себе безоблачное ночное небо. Звезды неподвижны, а яркость их постоянна, когда наступает глубокая ночь.. Согласно теории Альхазен, такая стабильность должна обеспечиваться тем, что в глаза наблюдателя от каждой звезды, в течении несколько часов ночи, равномерно попадает одинаковое количество света. Будь иначе – мы обнаруживали бы другие визуальные эффекты. От огромной звезды отражается множество фотонов, часть из которых достигает нашего глаза. Надо понимать, что фотоны не летят равными порциями в каждый квадратный миллиметр пространства. Где-то их может быть больше, а где-то и не быть вообще. Преодолевая световые годы в путешествии до земли, неравномерность фотонного потока лишь усиливается. В жизни должны наступать моменты, когда ваш глаз вообще не получит фотонов от далекой звезды – они могут пролететь мимо, в течение, например, секунды. И в эту секунду звезда пропадет с небосвода, вы ее не увидите. В другой момент, наоборот, так случится, что концентрация фотонов от этой звезды будет особенно велика в том месте, где вы находитесь. Ваш глаз получит столько света, что звезда вспыхнет яркой вспышкой. Встречались бы случаи, когда света столь много, что наблюдатель мог ослепнуть, глядя на далекую звезду.
Если мыслить свет не как частицу, а волну – то такая картина вообще не вписывается в теорию Альхазена. Допустим, что от большого дома отразилась волна света размером с этот дом, несущая его картинку. Со скоростью света мчится огромный световой холст. В таком случае, глаз наблюдателя получал бы лишь малый фрагмент картины дома. Если кто решит, что имеется в виду не столь бульварная трактовка, но подразумеваются более тонкие вещи – отвечу, что в виду не имелось никаких ни тонких, ни толстых вещей, этот вопрос был вовсе обделен вниманием.
Если же понимать зрение так, что оно происходит на расстоянии, и для видения надо лишь осветить наблюдаемый предмет – в таком случае все встает на свои места. Яркость звезды постоянна, и видим мы ее все время, поскольку в каждый момент она излучает примерно одинаковое количество света.