Стивен Вайнберг «Объясняя мир. Истоки современной науки» - рецензия П. Можейко
«Уж лучше совсем не помышлять об отыскании каких бы то ни было истин, чем делать это без всякого метода.» (Рене Декарт)
НАЗВАНИЕ: Объясняя мир. Истоки современной науки
АВТОР: Стивен Вайнберг
ОРИГИНАЛЬНОЕ НАЗВАНИЕ: To Explain the World: The Discovery of Modern Science
ISBN: 978-5-91671-913-0
ГОД ИЗДАНИЯ: 2018
ИЗДАТЕЛЬСТВО: «Альпина нон-фикшн»
СЕРИЯ: «Alpina Popular Science (Покетбук)»
КОГДА МНОЙ ПРОЧИТАНО: Июль 2019
ИСТОЧНИК: Оригинальная книга
МОЕ МНЕНИЕ О КНИГЕ:
«Никто не ставил перед собой цель когда-либо создать то, что мы называем современной наукой.»
Самое главное, если уж взялся объяснять мир, окончательно не запутать собеседника. Приемов несколько. Главных – два, как те руки, что то «одна другую моет», то неловко калечит свежезаточенным ножом. Конечно, это религия и наука. Вторая, все увереннее отбирает «главную роль» в этом вопросе у первой. Об этом, частично, и эта книга.
Когда книгу пишет ученый, а к тому же известный физик и популяризатор науки, а к тому же еще и Нобелевский лауреат – это, конечно, хорошо. Это гарантирует серьезность и достоверность излагаемого в ней материала. Вот только у таких книг всегда весьма велик риск превратиться в скучный учебник или упрощенную диссертацию. К сожалению, эта книга, с многообещающим названием «Объясняя мир», не избежала этой участи. Никто не сомневается в профессионализме Стивена Вайнберга как ученого, но этот текст, ставший для меня первым знакомством с его популяризаторской деятельностью, заставляет сомневаться в возможностях автора как интересного рассказчика о науке.
Как физик-теоретик и астроном, Стивен Вайнберг остается верным своей любимой теме, загоняя в ее «узкие» для выбранной темы рамки всю «захватывающую историю науки». И пусть вас не сильно подкупают восторженные отзывы известных ученых (Б. Грина, Р. Докинза, Л. Краусса), расположенные на обложке, ведь книга написана в первую очередь для людей с более скромными знаниями предмета.
И так. Главная линия «истории науки по Вайнбергу» представляет собой историю поиска ответов на вопросы, касаемые нашего места во Вселенной (не метафизически, а буквально). А именно: какова форма нашей планеты, ее размеры, что, как и по какой траектории движется (вращается) в космосе (Солнечной системе), каковы размеры небесных тел, каковы расстояния до них, природа затмений и приливов и пр. Как видно, в основном это все вопросы и ответы, рождающиеся на стыке физики, астрономии, геометрии и тригонометрии. В роли прикладных областей упоминаются дифференциальное и интегральное исчисление, оптика, химия. На этом в общем-то и все. Маловато для «объяснения мира», но достаточно, чтобы построить известную нам сейчас модель мира.
Основную часть книги (400/620 стр.) занимает блок из трех подразделов: Древняя Греция (платоники, сократики, Аристотель, Птолемей и пр.); Средневековье (Восток и Европа); Научная революция (Коперник и Ньютон). Таким образом, от первых попыток древних греков измерить Землю и небесные светила, развития геометрии, через алгебру и астрономию Востока и костры инквизиторов Европы, мы приходим к гелиоцентрической системе Коперника и трем законам Исаака Ньютона.
Остальную часть книги в основном (кроме справочной информации и примечаний) занимают т.н. «технические замечания» - 31 глава с математическими доказательствами от теоремы Фалеса до принципа измерения масс планет. Эти главы содержат много схем и математических формул, являясь по своей сути упражнениями в геометрии, тригонометрии, алгебре и физике, ничем не отличаясь от школьного учебника и, впрочем, частично в него входящие (если брать тот курс физики, который проходил в свои годы я).
Автор практически не уделяет внимания остальным областям знания, напористо и последовательно ведя читателя вслед за стремлением наших предков описать Вселенную, от первых геометрических схем на песке и робких наблюдений за небом, до сложных интегральных вычислений и довольно мощных телескопов. Все что не попадает в окуляр этого телескопа, к сожалению, остается вне текста этой книги. Блекло описана история конфликта церкви и науки (хотя есть целая глава на эту тему), эмпирическое рождение «научного метода» (хотя, и Бэкон поселился на страницах книги), вопросы научной этики, и, наконец, просто за обилием тяжеловесного языка, пресыщенного не такими уж и простыми для обывателя терминами (параллакс, прецессия, эквант, эпицикл и пр.) теряется вся увлекательность и тайна научного открытия как-такового.
Легко «переварить» материалы книги будет непросто. Проще будет тем, кто не так давно закончил школу, и у кого еще свежи знания по физике, геометриии и астрономии. Проще будет и тем, кто действительно увлекается этими науками и пытается расширить свои знания по предмету. Для остальных же читателей усилия по подробному разбору «технических замечаний» и терминологии основного текста едва ли оправдают потраченное время. Это лишний раз доказывает, что эта книга ближе к учебному пособию для факультативов и спецкурсов, нежели к научно-популярному чтиву для расширения кругозора. Тем не менее, хочу отметить, что даже поверхностный просмотр геометрических доказательств вопросов «планетарного масштаба», будит в памяти теплые воспоминания о детективной увлекательности этого визуального раздела математики. Конкретно в астрономии балом правит Его Величество Прямоугольный Треугольник!
В книге довольно много цитат из первоисточников, благо автор лично прочитал переводы многих из них, вот только и они не слишком приятны для чтения. Вот, например, Ньютон:
«Предельные отношения исчезающих количеств не суть отношения пределов этих количеств, а суть те пределы, к которым при бесконечном убывании количеств приближаются отношения их и к которым эти отношения могут подойти ближе, чем на любую наперед заданную разность»
Тем не менее книга содержит и много интересных мыслей о науке, некоторыми из которых я хочу поделиться ниже.
1. Древняя Греция.
Критикуя науку Древней Греции, Стивен Вайнберг отмечает то, что она очень эмоциональна, подобна поэзии и не слишком утруждает себя доказательствами и проведением опытов.
«Как мне кажется, появление в рассуждениях о сути природы категорий человеческих эмоций, таких как любовь и ненависть у Эмпедокла, или таких, как справедливость и воздаяние у Анаксимандра, – лишь свидетельство той пропасти, которая разделяет образ мысли древних досократиков и современных ученых-физиков.»
«Тем не менее я считаю, что нельзя преувеличивать современное значение архаической или классической греческой науки. В современной науке есть важная особенность, которая полностью отсутствует у всех упомянутых мною мыслителей от Фалеса до Платона: никто из них не пытался доказать или хотя бы (кроме разве что Зенона) серьезно подтвердить свои предположения. Читая их записи, постоянно задаешь один и тот же вопрос: «А откуда вы знаете?» Это относится как к Демокриту, так и ко всем остальным. Нигде в отрывках его работ, которые дошли до нас, мы не видим ни одной попытки показать, что вещество действительно состоит из атомов. <…> Мне кажется, что для того, чтобы правильно понимать ранних греческих мыслителей, лучше воспринимать их не как физиков, не как ученых и даже не как философов, а как поэтов.»
«Через все работы Аристотеля красной нитью проходит один тип классификации, ставший в дальнейшем препятствием для развития науки. Он настаивал на разделении естественного и искусственного.»
«В более объемной статье о том, как оценивать успехи Аристотеля, Линдберг позже добавил: «Было бы совершенно несправедливо и бессмысленно оценивать успехи Аристотеля по тому, насколько они предугадывали современную науку (словно бы он отвечал на вопросы, которые задаем мы, а не на свои собственные)». И во втором издании той же работы: «Правильной мерой философской системы или научной теории является не то, насколько хорошо они предвосхитили современную научную мысль, но то, насколько успешно они разрешали научные и философские проблемы своего времени». Я на это не купился. В науке (я здесь не говорю о философии) важно не решение каких-то популярных научных проблем-однодневок, а понимание мира. <…> Я согласен с Линдбергом, что несправедливо считать Аристотеля глупцом. Я оцениваю прошлое по стандартам современности только с целью подвести к пониманию того, как трудно было даже для такого умного человека, как Аристотель, научиться познавать природу. Ничего из того, что стало обычной практикой в современной науке, не является очевидным для человека, который никогда не видел, как это делается.»
«Историки утверждают, что основанная на рабовладении экономика не нуждается в машинах, позволяющих экономить человеческий труд, и поэтому паровой двигатель Герона остался игрушкой.»
2. Средневековье.
Средневековье – главная арена противостояния религии и науки. Первые успешные попытки науки объяснить мир лучше, нежели это получалось у религии.
«Я не думаю, что прямой конфликт между Священным Писанием и научными знаниями был главной причиной противоречий между христианством и наукой. Гораздо более важной, как мне кажется, причиной было распространенное среди ранних христиан мнение о том, что языческая наука – это то, что отвлекает от духовного сосредоточения, к которому христианин должен стремиться.»
«Вдобавок к учению о соках европейские врачи вплоть до Нового времени должны были разбираться еще в одной теории, которая имела большое значение для медицины, – в астрологии. Забавно, что те доктора медицины, которые имели возможность изучать астрологию в университетах, пользовались гораздо большим престижем, чем простые хирурги, которые умели выполнять действительно полезные действия, например, совмещать и фиксировать сломанные кости, но до наступления более просвещенных времен не обучались в университетах.»
«В некотором отношении Луна более удобна для календаря, чем Солнце. Наблюдая фазу Луны в какую-либо ночь, можно приблизительно сказать, сколько дней прошло с момента последнего новолуния, и это гораздо более точный способ, чем пытаться определять время года, просто глядя на солнце. Поэтому лунные календари были очень распространены в Древнем мире и до сих пор находят применение – например, таков исламский религиозный календарь. Но, само собой, для того, чтобы строить планы в сельском хозяйстве, мореходстве или военном деле, надо уметь предугадывать смену времен года, а она происходит под влиянием Солнца.»
«Между прочим, именно из-за прецессии точек равноденствия древним мореходам приходилось определять направление на север приближенно по созвездиям вблизи северного полюса мира, а не по привычной нам Полярной звезде. Полярная осталась на том же месте среди звезд, но в древности ось Земли была направлена вовсе не на нее, и в будущем северный полюс мира снова перестанет совпадать с Полярной звездой.»
«По иронии судьбы в XX в. Сайид Кутб, один из главных духовных лидеров радикального исламизма, призывал к замене христианства, иудаизма и ислама универсальным чистым исламом. Частично причиной этого было то, что таким способом он надеялся создать исламскую науку, которая преодолеет пропасть между наукой и религией. Но арабские ученые в свою золотую эру не занимались исламской наукой. Они занимались просто наукой.»
«Несмотря на то что Аристотель во многом ошибался по поводу законов природы, было важно верить, что эти законы есть. Если бы запрет на обобщения по поводу природы, которые изложены в положениях 34, 49 и 141, сохранился на основании того, что Бог может сделать все что угодно, то христианская Европа могла скатиться на позиции окказионализма, к которому подталкивал ислам аль-Газали.»
3. Научная революция.
Эта часть книги в основном посвящена Декарту и Ньютону, в ней же подчеркнуто особое значение открытых законов.
«Вся работа физиков моего поколения состоит, как мы обычно говорим, именно в объяснении, а не в описании. Огромный успех Ньютона был именно в том, что он объяснил движение планет, а не просто описал его. Ньютон не объяснял притяжение и считал, что не должен этого делать, но с объяснениями всегда так бывает – что-то остается на будущее.»
«Критика научной революции имеет два противоположных течения. С одной стороны, некоторые историки утверждают, что открытия XVI и XVII вв. были всего лишь естественным продолжением научного прогресса, который уже начался в Европе и/или исламском мире в Средние века. В частности, такой точки зрения придерживался Пьер Дюэм. Другие историки указывают на пережитки донаучного мышления, которые продолжали существовать и после предполагаемой научной революции: например, Коперник и Кеплер местами пишут почти как Платон, Галилей составлял гороскопы, даже когда за них никто не платил, а Ньютон считал Солнечную систему и Библию двумя ключами к пониманию Бога.»
«Даже эксперименты Галилея с наклонной плоскостью не были так показательны для нового энергичного стиля экспериментальной физики, как эти эксперименты с давлением воздуха. Физика перестала быть царством натурфилософов, выводящих законы природы из случайных наблюдений. Теперь к матери-природе относились как к хитрому неприятелю, чьи секреты должны быть раскрыты с помощью специально созданных искусственных обстоятельств.»
«Бэкон придерживался точки зрения, диаметрально противоположной Платону. Конечно, обе крайности ошибочны. Прогресс зависит и от наблюдения, и от эксперимента, которые служат основой для размышлений об общих принципах и дедуктивных выводов из этих принципов, которые могут быть проверены через новые наблюдения и эксперименты. Поиск знания с практической целью может служить ограничением для неконтролируемых домыслов, но понимание мира имеет свою ценность и само по себе, вне зависимости от того, ведет ли оно к непосредственной пользе.»
«Декарт и Бэкон – это только два философа среди очень многих, которые на протяжении веков пытались определить правила научного поиска. Это никогда не срабатывает. Мы узнали, как вести научные исследования, не придумывая правила, как заниматься наукой, а исходя из опыта занятий наукой, руководствуясь ощущением удовлетворения, которое мы испытываем, когда наши методы позволяют нам что-то объяснить.»
«Чаще всего решение выйти на публику становится критическим моментом в процессе научного открытия. Оно свидетельствует о том, что автор считает, что его работа верна и может быть использована другими учеными. Именно по этой причине сегодня заслуги за научное открытие достаются тому, кто первый его опубликует. Но, несмотря на то что Лейбниц был первым, кто опубликовал работы по математическому анализу, как мы увидим далее, именно Ньютон, а не Лейбниц, сумел приложить математический анализ к научным задачам. Хотя, как и Декарт, Лейбниц был великим математиком, чьи философские труды вызывают огромное восхищение, он не внес особого вклада в развитие естественных наук.»
«Физические теории проходят проверку, когда они дают нам возможность надежно рассчитывать достаточное количество простых параметров, даже если мы не можем рассчитать все, что нам захочется. <…> «Начала» описывают законы движения и принципы закона всемирного тяготения, но это не исчерпывает их важность. Ньютон дал будущей науке модель того, какой должна быть физическая теория: набор простых математических принципов, которые точно удовлетворяют широкому спектру различных явлений. <…> Было очевидно, что учение Ньютона торжествует во всех областях. Это происходило не потому, что теория Ньютона удовлетворяла неким ранее существовавшим метафизическим критериям научной теории. Это было не так. Она не отвечала на вопрос о цели, который был краеугольным в физике Аристотеля. Но эта теория объясняла универсальные принципы, которые позволили успешно решить множество задач, которые ранее казались неразрешимыми. Таким образом, она обеспечила неоспоримый образец того, какой может и должна быть физическая теория. <…> Отказ от теорий Ньютона последователей Декарта и Лейбница заставляет думать о морали в истории науки: опасно отвергать теорию, с помощью которой удалось добиться столь многих впечатляющих результатов, соответствующих наблюдениям, сколько сумел получить Ньютон. Успешные теории могут работать по причинам, которых не понимают сами их творцы, а потом всегда становятся основанием для новых теорий, но никогда не бывают просто ошибочны.»
4. В целом о науке.
Некоторые замечания Вайнберга относятся в целом к науке, будь то вечный спор физиков-лириков и рационалистов-математиков, или вопрос о том, сможет ли наука существовать без философии и отделима ли она от нее.
«Различие между математикой и естественными науками достаточно четко. Для нас остается загадкой, как математические построения, никак не связанные с природой, часто оказываются применимы к физическим теориям. <…> Математики говорили мне, что работы физиков часто кажутся им раздражающе расплывчатыми. Те физики, которым, как и мне самому, нужен продвинутый математический аппарат, часто находят, что стремление математиков к строгости усложняет работу, но не так ценно для самой физики.»
«Конечно, в наше время все изменилось. После открытия науки стало необходимо отделить ее от того, что мы сейчас называем философией. Существуют очень интересные работы по философии науки, но они не сильно влияют на научные исследования. Попытки научной революции в XIV в. были во многом бунтом против аристотелизма.»
«Есть одно серьезное исключение из правила о том, что необходимость практического применения вынуждает науку быть точной. Это – практическая медицина. До наступления современной эпохи самые авторитетные медики упорно применяли практические методики, такие как кровопускание, значение которых не было подтверждено экспериментально, притом на самом деле они несли больше вреда, чем пользы. Когда в XIX в. впервые была внедрена действительно полезная методика антисептики, имевшая реальную научную основу, поначалу многие врачи активно сопротивлялись ее распространению. К тому моменту, когда клинические испытания новых лекарств стали общепризнанной практикой, уже вовсю шел XX в.»
«Сегодня мы продолжаем изучать законы природы, но не считаем их каким-то образом связанными с человеческими ценностями. Это устраивает не всех ученых. Уже в XX в. великий физик Эрвин Шрёдингер приводил аргументы за возвращение к античным образцам с их слиянием науки и человеческих ценностей. В том же духе высказывался и историк Александр Койре, считая современное расхождение науки и того, что мы теперь называем философией, «катастрофическим». Я в этом вопросе придерживаюсь мнения о том, что вся эта тоска по холистическому подходу к природе – именно то, что ученые давно должны были перерасти. Мы попросту не можем найти в законах природы ничего, что хоть каким-то образом соответствовало бы идеям добра, справедливости, любви или вражды. Мы не можем полагаться на философию как на надежный путь к объяснению природы.»
«Никто не собирается замещать язык и методы биологии описанием живых существ так, как описывают отдельные молекулы, не говоря уж о кварках и электронах. С одной стороны, живые существа слишком сложны для такого описания, гораздо сложнее огромных молекул в органической химии. Что более важно, даже если бы мы могли проследить движение каждого атома в животном или растении, то при таком исследовании мы утратили бы огромное количество информации, которая нас интересует. Было бы неясно, что перед нами: лев, охотящийся на антилопу, или цветок, привлекающий к себе пчел.»
Такова эта небольшая книга Стивена Вайнберга. Много астрономии и математики (геометрии и тригонометрии), чуть меньше физики, еще меньше истории, совсем чуть-чуть художественной увлекательности, и, тем не менее, именно такова история открытия того механизма, согласно которому часы Вселенной исправно «тикают» уже не первый миллиард лет ни о чем нас с вами не спрашивая.
«Современная наука обезличена, в ней нет места сверхъестественному вмешательству и (не считая бихевиористики) человеческим ценностям. В ней нет никакого понятия цели и смысла, и она не оставляет никакой надежды на определенность.»
МОЕ МНЕНИЕ ОБ ИЗДАНИИ:
Неожиданно качественное издание, несмотря на мягкий переплет. Тонкая белая бумага с отличным качеством печати и переплетом, позволяющим смело открывать книгу полным разворотом. В книгах «покет-серии» содержатся все комментарии, иллюстрации и ссылки, которые присутствуют и в полноразмерных версиях этого же издательства.
Формат карманный (120x165 мм), мягкий переплет, без суперобложки, 624 страницы.
Достоинства издания: хорошее качество печати, белая бумага, наличие колонтитулов, подробное содержание, примечания, информация об авторе, комментарии, предметно-именной указатель, библиография, схемы с пояснениями.
Недостатки издания: несоответствие обозначений (индексов параметров) на схемах и в тексте. Например, радиус Луны в тексте RЛ (переведен), а на схемах остался Rm.
ПОТЕРЯЛ БЫ Я ЧТО-НИБУДЬ, ЕСЛИ БЫ ЕЕ НЕ ЧИТАЛ:
Больше нет, чем да. Эта книга интересный повод вспомнить школьный курс геометрии и астрономии, но она не очень увлекательна из-за близости своего формата к учебному пособию. Есть интересные мысли и факты из истории, но в целом – это не очень удачный науч-поп.
КОМУ ПОРЕКОМЕНДОВАЛ БЫ:
Тем, кто серьезно увлекается астрономией.
ТЕГИ: Нон-фикшн, науч-поп, астрономия, геометрия, физика, Солнечная система, Древняя Греция, Ньютон, Коперник, Аристотель, Птолемей, Декарт.
ВИДЕО В ТЕМУ: В роли одного из «технических замечаний» выступает история определения скорости света. Про это же рассказывает в представленном ниже видео проект «Море Ясности».
https://vk.com/pavelmazheikabooksreview
https://t.me/pavelmazheikabooksreview
=> Эта рецензия на "живой книге (мой ник PavelMozhejko) <=
https://www.livelib.ru/review/1158004-obyasnyaya-mir-istoki-sovremennoj-nauki-stiven-vajnberg