Глава 1. Цепь главных событий 

14.09.2011

Метод последовательных приближений в истории России от Рюрика до наших дней

Юрий Магаршак

Об авторе: Юрий Магаршак - профессор, специалист в области математического моделирования, Нью-Йорк.

Расширять границы империи... 
Художник Василий Суриков, "Покорение Сибири Ермаком", 1895, Государственный русский музей, СПб.

Один из примеров продуктивности применения в гуманитарных науках стандартных методов точных наук – использование в истории метода последовательных приближений. Напомним, в чем состоит суть этого метода.

Stepbystep

На первом этапе в рассматриваемой системе (в частности, в уравнениях) анализируются только главные параметры, определяющие поведение системы. Для такой упрощенной задачи находят решение. После чего, подставляя это решение в систему, находят приближение второго порядка. Затем – повторяя ту же самую процедуру – приближение третьего порядка. И так далее. Таким образом, приближение к решению (истине) происходит постепенно, шаг за шагом, stepbystep. Причем на каждом шаге решение становится все более точным.

Указанная методика в точных науках стандартна и эффективна. Идея применить метод последовательных приближений к истории представляется естественной. Для этого прежде всего надо определить изучаемую систему. Например, историю Древнего мира в целом. Историю города Парижа. Или историю Руси от Рюрика до наших дней. А затем выделить события, которые оказывают влияние на происходящее в масштабах всего исследуемого времени и пространства. В случае Руси – в масштабе тысячелетия. Такие события, значение которых со временем не убывает и не исчезает.

Список таких событий сам по себе представляет значительный интерес. Когда ключевые события в хронологическом порядке установлены, можно перейти к изучению событий во втором приближении. То есть таких, которые значимы, скажем, в масштабах века.К примеру, продразверстка на заре советской власти, бесспорно, была важна в масштабах десятилетия. Но является ли это событие определяющим происходящее в 2011 году? Вряд ли. Разве что на уровне приближений второго порядка.

В науке явления, которые исчезают со временем, хорошо известны, в частности, под названием затухания. С другой стороны, известно немало моделей, объясняющих рост, в том числе начинающийся через определенное время после самого события. Такое происходит, к примеру, в теории эволюции. Подобное происходит и в истории.

Например, изобретенная в Древней Греции демократия, после падения Рима, казалось бы, исчезла навсегда. Но вдруг мощно развилась спустя более тысячи лет, в эпоху Просвещения. Это, между прочим, во многом определило доминирование Европы в XX веке.

Ближе, ближе, ближе

Метод последовательных приближений в истории напоминает не только теорию систем. Примерно так же, как последовательные приближения при решении уравнений, устроено зрение человека. Смотря на пейзаж с расстояния, человек может воспринять его существенные черты, такие как лес, лужайка, поле, река, дорога, селение. Приближаясь, наблюдатель начинает различать отдельные дома и деревья. Приблизясь еще ближе, можно различить ветви, цветы и лица сидящих на лавочке бабушек.

Вот так же может восприниматься и история: вначале как бы с высоты птичьего полета. Или, если хотите, тридевятого неба. Охватить мысленным взором всю панораму, на которую направлен прожектор внимания (термин, используемый психологами). А затем приближаться к той или иной точке. Или передвигаться на заданной «высоте» (то есть изучении деталей, видимых в определенном приближении), уже имея в виду представление об общей картине.

Построение учебников – включая и школьные – с использованием последовательных приближений, начиная с событий, значимых во всем временном промежутке, а затем с каждым следующим уровнем приближаясь все больше и больше, видя все больше и больше деталей, совершенно необходимо и правильно. В какой-то степени, это будет напоминать программу «Земля», созданную Гуглом, – только в информационном пространстве.

В качестве одного из примеров применения метода последовательных приближений в истории построим цепь главных событий русской истории, влияние которых сохраняется и по сей день. Само собой разумеется, приведенный список несовершенен. Он может уточняться и улучшаться в результате дискуссий специалистов. Более того, возможно наличие нескольких таких списков, отличия между которыми сами по себе являются знаменательными.

...и защищать завоеванное – стержень русской истории.  Художник Александр Дейнека, «Оборона Севастополя», 1942, Государственный русский музей, СПб.

Каркас российской истории

Ниже приводится список событий, которые, по мнению автора, представляются главными, то есть влияющими на историю Руси, вплоть до настоящего времени.

1. Призвание новгородцами Росов (Варягов) Рюрика, Синеуса и Трувора, для того чтобы «володели нами и судили по праву» (862 год).
2. Создание традиции княжения в городах русских только из рода Рюрика и системы движения по княжескому столу, объединявшей славян правителями, а следовательно, и общим развитием, и языком.
3. Выбор Святым Благоверным великим князем Владимиром православия в качестве религии Руси (988 год).
4. Владимиро-Суздальский князь Андрей Боголюбский, став киевским князем (главная должность в стране, находившейся в родовом управлении потомками Рюрика), не поехал в Киев, а стал править Киевской Русью из Владимира. Сделав власть великого князя, ранее принадлежавшую Рюриковичам, коллективно личной и несменяемой волею населения.
5. Нашествие монголов, расколовшее Русь на два лагеря: на тех, кто (начиная с Новгородского князя Александра Невского, а затем и его потомков, правивших в Москве) встал на сторону азиатской империи против Европы, и тех, кто против империи монголов боролся (Литва, язык в которой был родственен русскому, а один из регионов так и назывался:Русь; Новгород – всякий раз, когда имел возможность к сопротивлению; Червоная Русь во главе с Галичем (с XIV по XVIII век входившая в Польшу под названием Русское Воеводство); Тверь, Киев и другие русские города). Раскол Руси по отношению к империи Чингисхана: коллаборационизм или борьба! – разделил ранее единый народ, объединенный правлением Рюриковичей, на два, спустя века получивших название русских, с одной стороны, и украинцев и белорусов – с другой.
6. Московский князь Иван Калита добивается от хана Улуса Джучи (регион, названный по имени старшего сына Чингисхана, в российской истории именуемый Золотой Ордой) выдачи ему ярлыка на великое Владимирское княжение, осуществляемое из Москвы, с правом собирать дань (налог, составлявший 10% дохода) с входящих в русский улус Империи княжеств (1331–1340 годы).
7. Сохранение в подвластных Улусу Джучи русских княжествах православия, несмотря на то что при хане Узбеке население улуса было исламизировано. Эта исламизация происходила не всегда мирно и не всегда добровольно. Об этой заслуге Ивана Калиты и Русской православной церкви перед Европой и миром учебники почему-то умалчивают. Сохранение православия русскими, создавшими империю, большинство населения которой исповедует христианство, а не ислам, сыграло колоссальную роль в истории не только России, но и Европы – а стало быть, всего мира.
8. Конец правления монгольской династии Юань со столицей в Пекине и последовавший в результате восстания «красных повязок» распад империи монголов на улусы, а затем и самих улусов. Включая и распад находившегося на северо-западной оконечности Империи Юань Улуса Джучи (Золотой Орды).
9. Попытка Европы (Италии, западных славян и Литвы) восстановить торговые пути с Востоком, окончившаяся неудачей ввиду поражения поддерживаемого ими Мамая.
10. Распад Улуса Джучи и последовавшее за ним восстановление русскими единого государства на всей его территории. Первый этап процесса (продолжавшегося пять веков), начался роспуском Монгольско-Китайской империи Чжу Юань-чжаном и завершился победами Ермака над возникшим на осколках Империи Юань Сибирским ханством двумя веками позднее. Главные вехи процесса замены монголо-китайской власти властью российской на всей территории Золотой Орды таковы. Во время борьбы Чжу Юань-чжана с монгольской династией центральная власть ослабла во всей империи. Это привело к тому, что в Улусе Джучи началась «великаязамятня»: с 1359 по 1380 год в нем сменились более 20 ханов. Устойчивость наступила в 1380 году. Разгромив Мамая в двух сражениях, одним из которых была Куликовская битва, Тахтамыш-хан в значительной мере благодаря поддержке Дмитрия Донского и подконтрольных Москве русских княжеств удерживал власть в Улусе Джучи в течение 15 лет. Пока в 1395 году не потерпел сокрушительное поражение от Тамерлана, к которому перешел контроль над большей частью Золотой Орды. А кроме того – территория Белой Орды в Средней Азии, улуса, в Монгольско-Китайской империи считавшегося самым могущественным и богатым. После похода Тамерлана (Тимура) на Русь в том же 1395 году Москва, чтобы избежать разорения, стала платить дань, ранее посылаемую в Сарай, Самарканд. В 1405 году Тамерлан умер. На территории Улуса Джучи вновь началась борьба всех со всеми, длившаяся полтора века и закончившаяся победой Москвы в XVI веке присоединением к Российскому государству Казанского, Астраханского и Сибирского ханств. Полностью территория Улуса Джучи империи Чингизидов под властью одного государства была восстановлена после разделов Польши, и присоединения Крыма в XVIII веке, и завоевания Средней Азии с присоединением Казахстана в XIX веке, то есть через 500 лет после распада Монгольской империи.
11. Гражданская война Москвы с Галичем (не тем Галичем, который находился в Галиции и являлся столицей Червоной Руси, а Галичем Костромским) в первой половине XV века, продолжавшаяся более 20 лет. Победа Московского князя Василия Темного над Галицким князем Юрием с сыновьями Шемякой, Косым и Красным, после чего власть над всеми платившими дань Монгольской империи русскими княжествами (за исключением Новгорода, создавшего к этому времени огромное северное государство от Белого моря до Урала) переходит к Москве.
12. Падение Константинополя, в результате которого Русь становится самым большим в мире независимым регионом, исповедующим православие.
13. Победа Ивана Третьего над Новгородской Республикой. Результатом этой победы явилось создание Московского государства с включением в него территорий до Белого моря и Урала, ранее подвластных Новгороду Великому.
14. Объявление Руси Третьим Римом иноком Филофеем при великом князе Василии Ивановиче, отце Грозного.
15. Взятие Иваном Грозным Казани (1552 год), после которого Великое княжество Московское из монорелигиозного превратилось в мультирелигиозное.
16. Взятие Астрахани (1556 год), после которого Россия и Персия вплоть до настоящего времени отделяют Европу от Азии (Китая, Индии и других стран с тысячелетней историей и культурой).
17. Создание Иваном Грозным опричнины, то есть системы правления по понятиям при условии безоговорочной верности государю (с 1565 по 1572 год). Опричники, которым дарована свобода от ограничений, накладываемых цивилизацией и десятью заповедями христианства, превратились в правящий класс Российского государства, который не смог победить ни один самодержец («В России царь царствует, а чиновничья орда властвует» – слова Николая I).
18. Третье (после совершенных Александром Невским и Иваном Третьим) побиение Новгорода Иваном Грозным (1570 год). В результате в российском царстве правление по понятиям и авторитаризм восторжествовали над демократией и правом на всей территории государства.
19. «Чудесное» спасение Пскова, явившееся не иррационально-спонтанным действием Ивана IV, а дальновидным стратегическим актом, так как огнестрельное оружие с Запада, намного превосходящее сабли, стрелы и луки, которыми в основном были вооружены противники на Востоке, в Россию поступало главным образом через Псков.
20. Завоевание Россией Сибири с постепенным продвижением на Восток до Сахалина, Чукотки – и далее, через Берингов пролив, на Американский континент. Российская империя более 400 лет расширялась со средней скоростью Голландия в год – рекорд в истории человечества, ни с чем не сравнимый!
21. Религиозная реконкиста. По мере продвижения русских на юг и восток ислам, со времен правления хана Узбека ставший религией населявших Великую степь народов, постепенно был вытеснен православием. Либо полностью (как, например, на Кубани), либо в форме сосуществования народов, исповедующих разные мировые религии, – при официальном доминировании в Святой Руси христианства. Если бы в Великую степь (а также в Сибирь и на Дальний Восток) не пришли русские и если бы Иван Калита под давлением хана Узбека дрогнул, Европа сегодня имела бы на своей восточной границе исламские, а не христианские государства.
22. Деятельность Федора Никитича Романова (годы жизни ок. 1554–1633). Боярина, позднее Митрополита (назначение первого Дмитрия Самозванца) и Патриарха (назначение второго Дмитрия Самозванца). Который после избрания его шестнадцатилетнего сына Михаила царем стал соправителем юного государя, являясь одновременно главой Церкви и соглавой государства. С воцарением Романовых Россия позиционирует себя как центр русской цивилизации, цель которой – распространение на весь мир.
23. Создание Алексеем Михайловичем Немецкой слободы – места, где будущий царь Петр Великий получил представление о Европе (1629–1676 годы).
24. Создание Санкт-Петербурга по европейскому образцу. Перенос столицы из Москвы в Петербург (1712 год). Призвание европейцев с целью построения европейской цивилизации на русской земле – попытка, продолжавшаяся вплоть до октябрьского переворота и окончившаяся неудачей.
25. Создание Петром Первым табели о рангах.
26. Разделы Польши при Екатерине Великой, означавшие территориальный приход России в Европу.
27. Нашествие Наполеона, закончившееся изгнанием из России наполеоновской армии. Пребывание российской гвардии в Париже оказало огромное влияние на либеральные и западнические тенденции в Российской империи вплоть до ее крушения в 1917 году.
28. Реформы Александра II. Освобождение крестьян (1861 год), земское самоуправление, введение суда присяжных – и одновременно появление радикальных социалистических организаций и политического терроризма.
29. Начало Первой мировой войны (изначально названной в России Второй Отечественной), которая разрушила четыре империи, включая Российскую.
30. Большевистский переворот (Великая Октябрьская социалистическая революция) 1917 года, в результате которого в империи сменились идеология и элита.
31. Перенос столицы из Петербурга в Москву в 1918 году.
32. Осуществление двух генеральных программ советской власти – индустриализации и ликвидации безграмотности, начавшихся вскоре после Октябрьской революции и закончившихся в 60-е годы. Индустриализация сопровождалась массовым переселением деревенского населения в города. Программа ликбеза, означавшая, в частности, перевод населения с устной традиции (сказок, былин, сказаний, поверий, примет) в культуру письменную, кардинально изменила сознание населения и способы управления им.
33. Война с Гитлером и победа над фашизмом. Период, когда СССР, США и Великобритания являлись союзниками. После завершения Второй мировой войны территория, контролируемая СССР, достигла максимальных размеров. На фоне грандиозных событий осталось незамеченным то, что в 1945 году сбылась многовековая мечта славянофилов. Все славяне: сербы и чехи, словаки и поляки, белорусы и червоноросы (Червоная Русь – синоним Галиции, территория которой в настоящее время поделена между Польшей и Украиной), украинцы и словенцы, болгары и черногорцы – оказались объединенными под эгидой Москвы!
34. Смерть Рузвельта (12 апреля 1945 года), Фултоновская речь Черчилля (5 марта 1946 года). Если бы Рузвельт был жив и оставался у власти, ни железного занавеса, ни холодной войны не было бы. При сильном президенте США (а Трумен был президентом слабым) действовать под диктовку Великобритании Америка бы не стала.
35. Смерть Сталина (официальная дата – 5 марта 1953 года) и последовавшее за ней прекращение террора.
36. Запуск первого спутника (4 октября 1957 года), полет Юрия Гагарина (12 апреля 1961 года). Создание в СССР лучшей в мире системы школьного образования в точных науках. Создание уникальной крупнейшей в истории человечества системы научно-исследовательских институтов.
37. Распад советского блока. Уход СССР из Европы, произошедший одновременно с декларируемой ориентацией государства на ценности Запада, такие как свобода слова, законность и права человека.
38. Распад СССР (8 декабря 1991 года), сопровождавшийся разворовыванием общественной собственности и зарождением бандитского капитализма. Советские республики Средней Азии и Кавказа становятся независимыми государствами.
39. Эпоха открытых границ и либеральной опричнины. Главные черты – раскол нации на народ и интеллигенцию, с одной стороны, и вертикаль власти – с другой. Страну сотнями тысяч в год покидают образованные люди и капитал – и в то же самое время въезжают миллионы малообразованных батраков из бывших среднеазиатских советских республик. Россия превратилась в трубу, в которую всасывается неквалифицированная рабочая сила, а «выплевываются» состоятельные слои населения и образованный класс.

* * *

Рассмотрение большей части указанных выше событий в качестве ключевых, по-видимому, не вызовет сомнений ни у кого. Непреходящее значение некоторых других, равно как и выделение их наиболее характерных черт, возможно, будет оспорено. Однако сам факт полезности и даже необходимости рассмотрения истории вообще и истории России в частности с помощью метода последовательных приближений и необходимость использования этого метода в обучении сомнений, по-моему, не вызывает.

22.09.2010

Глава 2. Два табу и одна презумпция

Юрий МагаршакФедор Богомолов

Об авторе: Юрий Магаршак - профессор, президент InternationalCommitteeforIntellectualCollaboration (ICIC); Федор Богомолов - профессор Нью-Йоркского университета, вице-президент ICIC.

Тэги: наука, общество, этика

Тот самый Хван У Сук – южнокорейский специалист в области клонирования стволовых клеток, который подделал отчет об одном из своих исследований.
Фото Reuters

На первый взгляд кажется, что в нашем все более усложняющемся и распадающемся на слабо взаимодействующие части мире число фундаментальных принципов, на которых основана человеческая деятельность, также неудержимо растет. Это совершенно не так. Примером чему могут служить принципы, на которых строится наука. А вместе с ней и современное общество, и цивилизация, в основе которой лежат наука и технологии.

Преступления перед наукой

Наука развивается благодаря наличию двух запретов и одной презумпции. Прямо противоположной той, которая существует в юриспруденции. То есть всего лишь трех основополагающих принципов. Как это ни покажется странным – учитывая множество областей исследования и методов.

Первый запрет – на умышленное искажение истины. Он означает, что исследователь ошибиться может, это нормально и в природе человека. Нельзя искажать истину сознательно. Сознательное искажение истины делает ученого не просто лжеученым, а антиученым.

Подделки результатов теми или иными учеными для получения сенсационных результатов происходят регулярно и, будучи выявленными, находят суровое осуждение. Так, известный южнокорейский специалист в области клонирования стволовых клеток Хван У Сук подделал отчет об одном из своих исследований. Результаты этого исследования опубликовал в 2005 году журнал Science. В нем сенсационно сообщалось, что удалось получить 11 колоний, выведенных на основе стволовых клеток разных доноров и обладающих генотипом, идентичным донорскому. Специально собранная в Сеульском национальном университете для расследования деятельности возглавляемой Хваном лаборатории комиссия пришла к выводу, что эти результаты, привлекшие к себе внимание ученых всего мира, были фальсифицированы. К Хвану немедленно применены суровые меры.

Примером нарушения первого табу может служить и milleniumbug, также известная как Y2Kproblem, – гипотетическое глобальное выключение компьютеров в момент перехода с 1999 на 2000 год. Дело в том, что год в компьютерных системах принято записывать последними двумя, а не четырьмя цифрами и обозначение 00 могло якобы обозначать и 1900, и 2000 годы. На борьбу с этой программной «заразой» были потрачены миллиарды долларов во всем мире.

Знаменитая сценка. Когда показывали торжества наступления нового тысячелетия по всей Земле, начиная с Австралии, в которой для решения проблемы milleniumbug не предпринималось ровно ничего (в отличие от США, где на ее решение было ухлопано около 10 млрд. долл.!), телеведущий в то время, как секундомер отсчитывал секунды до наступления австралийской полуночи, напрягал аудиторию вопросом: погаснет свет в Мельбурне или не погаснет, прервется трансляция или нет? И когда оказалось, что с электричеством в Мельбурне и Сиднее ровным счетом ничего не произошло: лампочки как горели, так и продолжали гореть – а в последующие часы стало ясно, что и с компьютерами всей планеты тоже не произошло никакой катастрофы – ни в Америке, которая боролась с проблемой Y2K в течение нескольких лет, ни в России, которая разумно принимала самые минимальные меры, ни даже в Африке – о проблеме milleniumbug по общенациональному телевидению больше, насколько помнится, не упоминали.

Второе табу в науке – запрет на плагиат. Нельзя повторять то, что сделано другими, под своим именем. Плагиат – тягчайшее преступление для ученого.

Может оказаться, что ранее полученный другим ученым или группой ученых результат был использован неумышленно. В этом случае, как только информация о приоритете получена автором, он должен это открыто признать, внести исправления в уже опубликованные статьи (когда это возможно) и в следующих статьях и выступлениях четко и недвусмысленно сообщать об истинном приоритете. В том числе во время докладов на конференциях. Такое поведение является общепринятой нормой, а отклонение от нее – преступлением. И не только перед наукой.

Нормальным и общепринятым в научной среде является ссылка на ранее сделанное. На базе сделанного другими строится новое и делаются собственные добавки (которые называют научным вкладом). Если же человек, даже получив информацию о том, что в том, что он приписывает себе, были предшественники, продолжает отказываться ссылаться на ранее сделанные работы, к этому факту должно быть привлечено внимание коллег. А в исключительно важных случаях – и всего общества. Если человек, выдавая чужой результат за свой собственный, получил материальные блага и премии, вопрос о компенсации (и моральной, и материальной) и даже о лишении премий должен решаться в суде. Законодательство о плагиате должно быть суровым и эффективным.

С наступлением эры Интернета возможностей для плагиата стало намного больше, чем когда-либо (работает принцип copyandpaste). Но и возможности его обнаружения также приумножились: все во Всемирной сети, проверки на совпадения (или на имитацию новизны путем косметических изменений, не меняющих сути) можно производить быстро и эффективно.

Не виновен – докажи!

Однако приведенные выше принципы в качестве двух начал современной науки ничего не говорят о критериях установления научной истины. В наиболее общей и объединяющей форме этот критерий был сформулирован в 70-е годы ХХ века членом-корреспондентом РАН, выдающимся биофизиком Михаилом Волькенштейном в виде принципа презумпции виновности ученого. Суть его такова. Изначально считается, что каждый ученый неправ в том, что он на основании своих исследований и разработок предлагает в качестве истины. Неважно – будь то результат эксперимента или развитой им теории. И ученый должен доказать коллегам, что прав.

Принципов, на основе которых научное сообщество может признать убедительность доводов того или иного ученого, несколько, их формулировали начиная с Ньютона. Однако принцип презумпции виновности (предположения, что изначально все новое, что предлагается исследователем, является не более чем гипотезой), остроумно сформулированный Волькенштейном, является наиболее общим, охватывающим их все. Поэтому присвоение ему третьего статуса третьего начала научного мышления (по аналогии с тремя началами термодинамики) представляется правомерным.

Отметим, что презумпция виновности в науке диаметрально противоположна презумпции невиновности, являющейся основой юридической практики. И не только ей. Научное мышление противоположно также взаимодействию человека с окружающими его людьми и средствами массовой информации в каждодневной реальности. В бытовой практике на веру принимается все, что не противоречит здравому смыслу. Требования к науке несравненно более жестки. Именно поэтому удается определить фундаментальные законы, из которых выводится множество других эмпирических и теоретических фактов. Именно поэтому на базе достижений науки удается создавать все более совершенные технологии. Не будь науки с тремя началами, на которых она базируется, цивилизация технологического прогресса, в которой человечество живет вот уже более двухсот лет, не могла бы существовать.

Демократия здесь ни при чем

Искажения принципа презумпции виновности в науке бывают двух видов. Патология первого рода – когда пользуясь служебным положением того или иного лица или интересами власти, неверные точки зрения торжествовали в той или иной стране, иногда на долгое время. Так было в США, когда принципы дарвиновской эволюции начисто отрицались. Так было в СССР, когда генетика была названа лженаукой, а наследственные изменения в результате воздействий на растения и организмы в процессе их жизнедеятельности – истиной. В результате российская биология была отброшена на десятилетия назад и до сих пор не может от этого удара полностью оправиться.

Вторым распространенным искажением принципа презумпции виновности ученого является обращение к широкой общественности, минуя профессиональных коллег. Лжеученые (те, которые совершают подобные действия неумышленно) и антиученые (те, кто нарушает принцип развития науки умышленно) пользуются таким искажением принципа презумпции виновности ученого часто. Ссылаясь при этом – явно или неявно – на демократию.

Демократия – великое дело, никто не спорит. Но организовывать голосование на стадионе по поводу возможности использования в электронике фуллеренов или решать на общенациональном плебисците, правильно или неправильно уравнение Дайсона, было бы, конечно, нелепо. Такие гипотетические плебисциты – крайность.

А что если голосование по вопросу, скажем, о том, существуют ли магнитные монополи, проводится на общем собрании академии или ученом совете университета? Где лежит грань между профессиональной дискуссией и демократией, кто является профессионалом, который может судить о той или иной области, а кто нет, где границы области, специализирующиеся за пределами которой ученые выносить решения не могут, этот вопрос является тонким.

Однако в качестве принципа, руководства к действию и при применении в практике презумпция виновности исследователя по отношению к истине представляется абсолютно бесспорной.

До тех пор, пока данные не получили одобрения профессионалов-коллег, выносить их на суд широкой общественности нельзя. В крайнем случае, выносить всего лишь как одну из гипотез. Приведение же общественности в заблуждение сознательно является преступлением – не только перед наукой.

Примером нарушения первого табу может служить и milleniumbug, также известная как Y2Kproblem, – гипотетическое глобальное выключение компьютеров в момент перехода с 1999 на 2000 год. Фото Reuters

Другой альтернативы нет

Бывали в науке случаи, когда презумпция виновности не срабатывала, точнее, слишком срабатывала. Иногда на долгое время. Так было, например, при обнаружении явления гипноза. Долгое время большинство психиатров считали, что гипноз не что иное, как мистификация. Однако прошло время – и существование феномена гипноза стало бесспорным, а методы гипнотического воздействия – неотъемлемой частью медицинской практики.

То есть бывают случаи, когда принцип презумпции виновности на какое-то время работает против признания подлинного открытия. Однако никакой разумной альтернативы ему нет. Если предлагаемые концепция, теория или экспериментально воспроизводимые феномены истинны, рано или поздно их справедливость будет признана профессионалами. Вот почему презумпцию виновности в науке бесспорно следует считать одним из основополагающих принципов ее развития.

После публикации очередного захватывающего дух сообщения о каком-нибудь поражающем воображение открытии (или псевдооткрытии), таких как потеря десяти минут времени пилотом авиалайнера в районе Бермудского треугольника, ученые, которые пытаются требовать от редакторов и «первоисточников» сообщений представления научно приемлемых доказательств истинности того, что представлено широкой общественности, нередко слышат: «Какая разница, истинно или неистинно, было или не было. Это же интересно!»

В связи с этой широко распространившейся практикой считаем необходимым отметить следующее. Принцип «интересно независимо от того, истинно или нет», распространившийся в журналистике, а через нее – в массовом сознании, в корне противоречит принципам, на которых существует наука. Это нарушение одного из фундаментальных принципов познания и распространения информации о познании, к которым СМИ обязаны с уважением относиться.

Может ли быть устойчивой цивилизация, основанная на науке, инновациях и технологиях, в которой изо дня в день средства массовой информации обращаются с истиной крайне бесцеремонно, в абсолютном противоречии с принципами, на которых базируется наука и создаются технологии и инновации? Вопрос, ответ на который представляется очевидным.

Кстати, для иллюстрации: может быть, кто-то из читателей не слышал, что на большом адронномсуперколлайдере недавно в результате столкновения резонансных частиц были обнаружены сигналы, которые при расшифровке оказались... сигналами цивилизации с Магелланова Облака, намного опередившей земную? Интересно? Нам тоже. А о том, что спустившийся на Марс аппарат прислал фотографии разумных существ ростом четыре метра с тремя руками и одиннадцатью головами слышали? Интересно? Да еще как!

С этими сенсационными сообщениями есть только одна маленькая неувязка: они не соответствуют действительности. Это мы только что для вас, высокочтимый читатель, придумали, чтобы подчеркнуть разницу между истинностью и интересом. Сообщения, то и дело появляющиеся в прессе, о необыкновенных открытиях (о которых потом как бы невзначай забывают) очень похожи на приведенные выше. Они приносят пользу только увеличивающим тиражи хозяевам газет и журналов. Общественному же сознанию они наносят колоссальный вред. Первопричина проблемы – нарушение принципа презумпции виновности каждого, кто сообщает о сделанном им открытии или обнаруженном факте.

Прежде всего обсуждение новых результатов в науке должно осуществляться в кругу профессионалов и только потом выноситься на суд широкой общественности. Которая судить об истинности или неистинности докладываемого не может и поневоле принимает на веру.

Ученым, как никому другому, хотелось бы, чтобы сенсационные сообщения оказались истинными. Однако всякое новое сенсационное сообщение в научной среде подвергается проверке фундаментальным принципом презумпции виновности. До тех пор, пока сообщение об обнаруженном (или якобы обнаруженном) феномене не будет доказано коллегам, он считается несуществующим. Исключительно продуктивный принцип!

Сейчас наука – и в России, и в мире – переживает не самые лучшие времена. Для того чтобы ее мощь и престиж были восстановлены, в качестве одной из первоочередных мер нужно, в частности, расширить полномочия комиссии по лженауке, которая была создана в Российской академии наук. Необходимо создание механизмов, которые защищали бы исследователей от плагиата и помогали бы обнаруживать сознательное искажение истины. А сами принципы развития науки – три принципа, столько же, как, например, число законов Ньютона, на которых базируется механика, – было бы крайне полезно включить в школьную программу.

Общество, в котором подавляющее большинство населения не имеет представления ни о научной этике, ни о научном мышлении, обречено остаться на обочине цивилизации прогресса и технологий. В полной мере это утверждение относится и к России. Если массовое сознание не будет переключено с иррационального (потворствующего преуспеванию жуликов и наглецов) на рационально-этическое (в котором преуспевают творцы), создание инновационной экономики вряд ли реально.

10.10.2007

Глава 3. Структура эмпирической реальности

Юрий Магаршак

Об авторе: Юрий Магаршак - президент MathTech, Inc. (Нью-Йорк).

Тэги: атомы

Картина мира становится зависящей от того, из какой «системы отсчета знаний», то есть из какой науки, мы на анализируемую систему «смотрим».
Источник: Compuart.ru

В современном представлении о вселенной между представителями различных наук имеется противоречие. Оно серьезнейшим образом зависит от того, «глядя» из какой науки эти представления формулируются.

Физики-лирики и химики-эмпирики

«Глядя из физики», общепризнанной и несомненной является фундаментальная вселенная, основанная на фундаментальных законах. Согласно этой концепции то, что происходит на более высоких уровнях организации материи (например, в биологии, в которой иерархия структур состоит как минимум из четырех уровней: атом > молекулы > молекулярные комплексы > живые организмы), в принципе полностью может быть выведено из законов, определяемых на более низких уровнях организации материи. Таким образом, все происходящее в мире определяется фундаментальными законами физики.

Нерешенные в настоящее время проблемы (такие, как предсказание структуры молекул исходя из уравнения Шредингера, написанного для составляющих их атомов), «глядя из физики», – всего лишь временная трудность: пройдет пять, 50 или 500 лет, улучшатся вычислительные методы и компьютеры – и все проблемы будут решены. В этом нет и не может быть никакого сомнения.

«Глядя из химии» (а также «из наук», изучающих более высокие уровни организации вещества: молекулярной биологии, materialscience и др.), ситуация совершенно иная. Поскольку строение ни одного (или почти ни одного за редчайшими исключениями) химического вещества вывести из уравнения Шредингера не удается, для прикладных задач теоретик задается структурой, полученной из эксперимента, а затем, подбирая соответствующие коэффициенты по заданной (но не предсказанной!) химической формуле вещества, вычисляются конфигурации, химические активности и другие свойства системы. И дело даже не в том, что химики, согласно общепринятой в их сообществе точке зрения, рассматривают фундаментальный подход физики как абсолютно бесполезный – что само по себе должно настораживать. Главное заключается в том, что, «глядя из химии», мир устроен не фундаментально и введение элементов эмпиризма или квазиэмпиризма представляется неизбежным. Причем физическая природа этих дополнительных предположений или результатов экспериментов остается невыясненной.

Попытка решать проблему молекулярного мира на основе единого для всех электронно-ядерных состояний уравнения и явного учета только фундаментальных взаимодействий между частицами приводит к некорректности постановки задачи в указанном выше смысле и делает невозможным сопоставление результатов расчетов с экспериментом.

Сегодня вопрос о фундаментальной – или не фундаментальной – картине мира, «глядя из химии», является вопросом веры, не более. Одни исследователи, работающие в прикладных областях, верят в то, что все может быть выведено из фундаментальных законов физики, другие не верят. Но доводов в пользу той или иной точки зрения (говоря объективно), «глядя из химии» (а также биохимии, молекулярной биологии, энзимологии, materialscience и других наук, изучающих соединения атомов), сегодня нет.

Эмпирическая реальность

Прежде всего обратим внимание на тот факт, что отсутствие предсказания того, какие именно структуры возникнут при соединениях молекул, имеет место не только при образовании молекул, но и при образовании твердых тел. В физике твердого тела все возможные кристаллические решетки классифицированы. Однако предсказания того, какой тип симметрии будет образован из составляющих решетку веществ при тех или иных внешних условиях, сделать не удается практически никогда. Таким образом, с точки зрения фундаментального подхода к проблеме ситуация в физике твердого тела во многом напоминает ситуацию в химии.

Из эксперимента, то есть эмпирически, а не на основе фундаментальных законов, задается структура вещества, а уже затем производятся соответствующие вычисления (во многих случаях находящиеся в хорошем соответствии с экспериментами). Таким образом, структура вещества, состоящего из взаимодействующих атомов, и возникающие при этом симметрии из фундаментальных законов физики в настоящее время не определяется ни в одной области науки, изучающей системы с взаимодействующими атомами.

Трудность в предсказании структур и симметрий в многоатомных системах представляется не удивительной, так как с точки зрения современной теории валентности существуют всего две возможности для образования валентной связи: полный переход электрона с одного атома к другому (ионная связь) и разделение его волнововой функции между атомами (ковалентная связь).

Уверенность в том, что все существующие структуры и симметрии в химии и молекулярной физике (включая и жизнь) образуются благодаря только двум этим фундаментальным эффектам, естествоиспытателю, который не знает о том, что такая картина образования структурированного вещества является общепризнанной, несомненно, показалась бы чересчур упрощенной, неполной.

Тот факт, что ни одна или почти ни одна химическая формула молекул, а также почти ни одна конформация молекулы с заданной химической формулой при наличии множественности возможных конфигураций не выведена из фундаментальных принципов, а введена эмпирически, показался бы такому «пришельцу» совершенно естественным; отсутствие таких предсказаний явилось бы веским доводом (и, более того, доказательством) того, что общепринятая в начале XXI века модель валентности неполна или неверна.

Таким образом, наличие пропасти между физикой и остальными естественными науками именно в этом месте во многом предопределено теорией валентной связи, остающейся в основополагающих постулатах неизменной с 30-х годов XX века. В любом случае понимания того, откуда берутся «полуэмпирические соотношения», структуры и симметрии в многоатомных соединениях, в настоящее время нет.

Фундаментальность: снизу и сверху

По традиции фундаментальными называют законы, которые определяют более высокие уровни строения вещества на основе того, что происходит на нижних этажах организации материи. Однако прогресс биохимии и молекулярной биологии заставляет расширить это определение. Так, фундаментальной для генетики является комплементарность (complementarity) двух пар нуклеотидов; для энзимологии фундаментальным является набор аминокислот, из которых состоят все белки; фундаментальной для мембран клеток является структура липидов, составляющих их основу, и т.д.

Но если картина мира фундаментальна, то фундаментальные законы на верхних этажах организации материи должны определяться фундаментальными законами на более нижних этажах иерархии. Поскольку все указанные соединения состоят из атомов, то в принципе, если фундаментальная картина мира верна, все указанные закономерности должны выводиться из теории атома. В настоящее время, однако, ни один из упомянутых выше законов генетики, энзимологии, физики мембран в приведенных выше примерах (а также многие другие в других областях) из фундаментальных законов физики не выведен – что не может не озадачивать и не вызывать озабоченности.

Оптимизм 30-х годов относительно безграничных возможностей физики, когда каждый год приносил новые триумфальные результаты, основанные на квантовой механике, был понятен. Он был естественен также вплоть до конца 70-х годов прошлого века, времени колоссального уважения к физике, особенно к теоретической физике во всем мире. Казалось, что причиной нерешенности многих фундаментальных проблем являются ограниченные вычислительные возможности человека, который может произвести приблизительно одну арифметическую операцию в секунду.

То, что решение многоэлектронных задач невозможно получить аналитически, стало очевидно уже к 1930 году. Однако то, что все фундаментальные проблемы были бы решены, если бы появилась возможность осуществлять численные вычисления любой сложности, казалось само собой разумеющимся.

За последние четверть века ситуация кардинально изменилась. Со времени появления компьютеров скорости вычислений выросли в миллиарды раз. Но существенного прогресса в предсказании симметрий, возникающих при взаимодействии атомов, достигнуто не было. Это абсолютно новая ситуация, в которой проблема фундаментальной – или нефундаментальной – картины мира, как и в начале XX века, снова выходит на первый план.

В поисках утраченной целостности

Пропасть между фундаментальными законами и уравнениями (в частности, квантовомеханическим описанием систем с помощью уравнения Шредингера) и структурами, возникающими при взаимодействии атомов, является не только практической, но и концептуальной проблемой. Каковы возможные пути заполнения этой пропасти?

Возможность первая. Мир устроен фундаментально. Предсказания структур, образующихся при взаимодействии атомов, на основе теории атома не удается осуществлять просто потому, что задача эта очень сложна. Такова точка зрения, «глядя из физики».

Отметим, однако, что вселенная, в которой вещество, состоящее из взаимодействующих атомов, обладает многочленными структурами и симметриями, предсказать ни одну из которых (за редчайшими исключениями) из фундаментальных законов физики до настоящего времени не удается, но которые тем не менее определяются фундаментальными законами физики, представляется крайне странной. В этой ситуации естественно приглядеться к самим фундаментальным концепциям, включая теорию атома: не требуют ли они дополнения или модификации?

Возможность вторая: квазиэмпирическая картина мира, «глядя из химии»: вселенная управляется фундаментальными законами не полностью. Структуры молекул и симметрии кристаллов из фундаментальных законов не могут быть выведены. Введение дополнительных параметров и структур, получаемых из экспериментов, является необходимым и неизбежным.

Представление о том, что происходящее в макромире фундаментальными законами физики определяется не полностью, подавляющему большинству специалистов, работающих в фундаментальных областях знаний, может показаться признаком недостаточной компетентности высказывающих ее. И даже – антинаучным. Но не всем. Вот, например, высказывание Поля Дирака: «Если бы не инженерное образование, я, наверное, никогда не добился бы успеха в своей последующей деятельности, потому что достижение успеха требовало отказа от точки зрения, что следует иметь дело лишь с точными уравнениями и результатами, полученными логически из принятых на веру известных точных законов. Инженеры занимались поисками уравнений, пригодных для описания Природы. Им не было дела до того, как эти уравнения получены. Отыскав уравнения, инженер брался за логарифмическую линейку и получал необходимые ему результаты».

Возможность третья. Существуют фундаментальные законы, которые действуют на вещество в масштабах ангстремов. Именно эти в настоящее время неизвестные (и проявляющиеся как эмпирические соотношения в химии, биологии и физике твердого тела) законы определяют структуру молекул и их свойства, а также симметрии в твердых телах.

Возможность четвертая. Следует внимательно присмотреться к теории атома, не подвергая сомнению (в соответствии с принципом бритвы Оккама) эффективность квантовой механики как проверенного временем математического аппарата. Ключом к такому решению могут быть идеи Эйнштейна, высказанные им на Сольвеевском конгрессе 1930 года в дискуссиях с Нильсом Бором. Во время этого обсуждения – и до конца своих дней – Эйнштейн выражал уверенность в том, что решение проблем квантовой механики, которые обобщенно были названы им «Игрой Бога в кости», может быть найдено с помощью расширения и общей теории относительности и квантовой механики, посредством разработки квантовой теории поля (quantumfieldtheory). Квантовая механика, по Эйнштейну, должна вытекать из этой более общей теории.

В первой половине XX века под впечатлением стремительного прогресса квантовой механики и ее приложений сложилось мнение, что в дискуссии с Бором неправ был Эйнштейн. Однако, глядя из XXI века, представляется, что, возможно, правы оба великих ученых.

Заделать брешь!

Предположение, что теория атома может быть расширена таким образом, что имеют место полевые взаимодействия между электронами оболочки и протонами ядра и что симметрии межатомных соединений контролируются не только электронными оболочками, но и атомными ядрами, представляется наиболее перспективным для заполнения бреши в фундаментальной картине мира. Альтернативы полевому подходу к теории атомов и молекул, по-видимому, не существует.

Какая из четырех описанных выше возможностей в действительности имеет место?

Если вселенная управляется фундаментальными законами, такие термины, как «глядя из физики», «глядя из химии», «глядя из биологии», описывают методологию исследования и не более того. Принцип дополнительности Бора в наиболее распространенной трактовке (невозможности описания макромира только на основе фундаментальных законов) в том случае, если мир устроен фундаментально, также является всего лишь методологическим правилом. Он означает, что на определенном этапе познания того или иного объекта использование эмпирических данных при конструировании модели является неизбежным.

Если вселенная устроена нефундаментально, принцип дополнительности Бора является не методологическим инструментом, а фундаментальным законом. Выражения типа «глядя из физики», «глядя из химии», «глядя из биологии» становятся строго научными терминами, ибо познание природы в нефундаментальной вселенной является проективным. Картина мира становится зависящей от того, из какой «системы отсчета знаний», то есть из какой науки, мы на анализируемую систему «смотрим».

В этом контексте вопрос о природе эмпирических данных, используемых при решении задач химии и биологии, а также вопрос о том, не требуют ли теория атома и теория валентных связей модификации, становится правомерным и актуальным.

Нью-Йорк

Продолжить Отмена