Передача Самые шокирующие гипотезы

Начать с эпиграфа, который звучит так: «Гипотеза не истина и не ложна. Гипотеза, получившая подтверждение, становится научной истиной, а гипотеза, не получившая подтверждения, становится научной проблемой».

Здесь всё неверно.

Гипотеза – это предположение, которое обязательно либо истинно, либо ложно. На первом этапе науке не известно, истинна она или нет, и только поэтому она остаётся гипотезой.

Между прочим, следует также различать научную гипотезу от гипотезы как таковой.

Чтобы быть научной гипотезой, она должна быть выдвинута на каких-то существенных основаниях. То есть имеются научные факты, которые требуют объяснения.

Напомню, что объяснение, то есть отыскание простого механизма, позволяющего лучше понять и прогнозировать какое-то явление – это второй и главный из двух известных научных методов познания окружающего мира. А первый метод – это собирание фактов.

Итак, то, что гипотеза не истина и не ложна – это ложь или же добросовестное заблуждение. Скорее второе. То есть я предпочитаю думать, что авторы недостаточно умны, нежели думать, что они злонамеренно вводят зрителей в заблуждение.

Далее – ложь или ошибка, что, получив подтверждение, гипотеза становится научной истиной.

Вместо «подтверждение» следует использовать слово «доказательство», а вместо слова «истиной» требуется использование слова «теорией».  Лишь тогда эта фраза будет корректной.

А именно: «Получив доказательство, гипотеза становится научной теорией».

В чём разница? Теория – это утверждение, считающееся верным на определённом этапе развития науки и определённых условиях, или границах, рамках.

Когда какое-то утверждение понимается как абсолютная истина, оно в этот самый момент становится ложью, так как абсолютных истин настолько мало, что и говорить не о чем. Можно сказать, что их не существует. Ну кроме математических. Хотя есть и такие изыскатели (иначе не могу их назвать), которые ради эпатажа или по глупости, или по каким-то иным причинам стремятся опровергать даже самые, казалось бы, неопровержимые истины. Таковы Лобачевский, Эйнштейн и … ну и достаточно пока.

То есть ещё Монтень предсказывал, что утверждение о том, что сумма всех внутренних углов треугольника равна «двум прямым углам», то есть 180 градусов, возможно, тоже не окончательно. И он был одновременно прав и не прав. Ибо нашёлся Лобачевский, который придумал геометрию на криволинейных поверхностях. И от на них-то сумма всех внутренних углов прямоугольника может оказаться и больше, и меньше. Но вместе с тем это не правда, так как геометрические фигуры на криволинейных поверхностях не являются геометрическими фигурами из планиметрии (геометрии на плоскости), так что указанная теорема осталось непоколебимой.

Но есть и другие примеры того, что некоторая теория считалась истинной на протяжении столетий, а затем была отброшена как несостоятельная.

Вот вам любимый пример всех физиков. Геоцентрическая система Птолемея считалась истинной, то есть Земля мыслилась в центре мира, а все наблюдаемые с Земли небесные светила мыслились как объекты подвижные, совершающие своё движение вокруг Земли по замысловатым траекториям, которые, тем не менее, можно было очень точно описать некоторыми математическими уравнениями.

Некоторые ошибочно считают, что уравнения Птолемея были не точны, или не давали возможности точного предсказания будущего положения небесных тел. Ошибка. Они были столь же точны, как используемые сейчас уравнения на основе теории Коперника – Галилея – Ньютона, иначе говоря, на основе гелиоцентрической системы.

Достоинство гелиоцентрической системы перед геоцентрической лишь то, что она даёт более простые соотношения.

Согласно принципу Оккама, более простое объяснение имеет больше шансов быть истинным. Не следует впадать в крайность. Более простое объяснение не обязательно истинно. Оно лишь имеет больше шансов оказаться верным.

В науке иногда возникает путаница. Некоторые теоретики ошибочно более простое объяснение считают безусловно истинным. Другие зачастую не хотят признавать более простое объяснение, настаивая на более сложном.

На самом деле большая или меньшая простота – это не доказательство истины, а лишь указание на то, где истина имеет большие шансы.

Гелиоцентрическая система победила и обязана была победить не столько потому, что даёт более простые уравнения, а потому, что она объясняет вид этих орбит всех небесных тел. Все они укладываются в простые базовые орбиты: круговую, эллиптическую, параболическую или гиперболическую. Все эти уравнения второго порядка могут быть легко объяснены действием гравитационной силы от единственного центра притяжения, которым в первом приближении является Солнце.

Отличия от идеальных траекторий объясняются действием сил от других тяжёлых объектов, каковыми являются все остальные тела в Солнечной системе. Кроме того, следует учесть, что и само Солнце не находится в одной точке, то есть истинную гелиоцентрическую систему следует привязывать не к центру Солнца (и не к центру масс Солнца), а к центру масс всей Солнечной системы. А в неё входят также и планеты. И хотя их совокупная масса, можно сказать, пренебрежимо мала в сравнении с массой Солнца, всё же Солнечная система является в некотором смысле изолированная система массивных тел. Так что все силы внутри этой системы не могут привести к смещению центра масс этой системы. Следовательно, если, например, все планеты собрались бы в какой-то момент с одной стороны от Солнца, это означало бы, что при этом само Солнце несколько переместилось в противоположную сторону. Это, может быть, очень небольшое перемещение, но оно обязательно должно иметь место, чтобы центр масс остался там же, где он был. Помним: никакие внутренние силы в изолированной системе не могут привести к изменению центра масс этой системы. Ракета, которая летит за счёт реактивной тяги, отталкивается от выпущенной струи топлива, но при этом центр масс ракеты и топлива остаётся в том же самом месте (если не принимать в расчёт действия других тел на систему из ракеты и топлива).

Почему мы говорим о разнице между подтверждением и доказательством?

Вот пример. Гипотеза: «Все тела падают на землю». Основание для выдвижения гипотезы – наблюдение за несколькими десятками предметов. На этом основании выдвинута гипотеза. Давайте проверять – начнём экспериментировать с другими телами, с которыми мы ещё не экспериментировали. Будем наблюдать тот же результат. Получили подтверждение? Да! Стала ли эта гипотеза научной истиной? Нет!

Это лишь условные научные знания, верные в отношении лишь части тел и лишь вблизи поверхности Земли. Разве не так?

Во-первых, это будет не так вблизи Луны: тела будут падать не за Землю, а на Луну. И так далее применительно к любому небесному телу.

Так что надо исправить «падают на Землю» к «испытывают силу притяжения со стороны тел с большой массой» и добавить ещё, что сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния до этих массивных тел. Только в этом случае мы поймём, почему тела падают на Землю, хотя масса Солнца в 333 030 раз больше.


Во-вторых, далеко не все тела падают, на Землю. Не падают воздушные шары, наполненные гелием или водородом, или тёплым воздухом. Не падают и БПЛА, вертолёты, самолёты, и так далее.

Так что надо вносить уточнения, что речь не идёт о летательных аппаратах и о предметах, легче воздуха. Вот и получается, что, казалось бы, очевидная истина является очень условным знанием! Далеко не все тела падают на Землю и далеко не на Землю! А в остальном – всё правильно! То есть истина в том, что «большинство предметов, встречаемых нами в быту, падает на Землю, если ничто этому не препятствует». Согласитесь, это совсем иное утверждение!

Итак, гипотеза – это лишь одно из многих или хотя бы из двух возможных объяснение известных нам явлений. Почему одно из многих? Потому что если бы явление можно было объяснить только одним единственным образом, тогда не требовалось бы доказательства этой гипотезы, она была бы тогда сразу принята в ранг теории. Правильно или неправильно, но в науке поступают всегда только так. Даже в том случае, когда существует и альтернативное объяснение, но оно не столь очевидно, зачастую учёные его не осознают и признают на этом основании указанную гипотезу за истину. Именно поэтому никакая истина не является окончательной, так как очень возможно, что теоретики просто не заметили другого объяснения до поры до времени.

Другой эпиграф этой программы звучит так:

«Гипотеза – это недоказанное предположение, объясняющее явление, без которого оно не объяснимо».
 
Здесь также всё неверно. Если без данной гипотезы явление необъяснимо, тогда эта гипотеза становится теорией. Даже без доказательства.
И вот ещё чем подтверждение отличается от доказательства. Любой опыт, результат которого объясняется данной гипотезой, является её подтверждением. Но не доказательством.

Доказательства гипотез – намного более сложный процесс. Для этого следует либо опровергнуть все альтернативные гипотезы, сколько бы их ни было, либо доказать более простые основания, из которых данная гипотеза выводится уже как непременное логическое следствие. Также могут быть и другие методы доказательства, которые не оставляют сомнений в истинности гипотезы.

Например, чтобы доказать, что под камнем спрятался скорпион, достаточно поднять камень и посмотреть, есть он там, или его нет. Но если камень находится в местности, где скорпионов нет вовсе, камень можно не поднимать. Но если этот камень всё же находится в террариуме, где содержатся скорпионы, то хотя в этой местности они не водятся, но в самом террариуме возможность выполнения этой гипотезы довольно высока.

Единого правила доказательства любой гипотезы или опровержения любой гипотезы не существует. Каждый раз необходимо логическим путём отыскивать такой способ.

Весьма важен решающий эксперимент. Для того, чтобы он был решающим, требуется, чтобы разные гипотезы давали разные предсказания для его исхода. Это – важно! К сожалению, многие студенты затрудняются сформулировать это главное отличие эксперимента как такового от решающего эксперимента.

Когда мы имеем две альтернативные гипотезы, объясняющие явление или группу явлений, то новые явления из этой группы подтверждают обе эти гипотезы. Решающий эксперимент должен давать разные результаты для разных гипотез. Тогда после его выполнения и наблюдения результата мы сможем отбросить хотя бы одну из гипотез, как несостоятельную.

 Примером может служить объяснение вопроса, почему воздушный шарик с гелием поднимается вверх, а не падает вниз.

Предположим, что мы не знаем верного ответа на этот вопрос. Представим себя этаким Аристотелем, который впервые видит это явление. Он мог бы выдвинуть две разные гипотезы. Первая гипотеза состоит в том, что масса гелия отрицательная, поэтому гелий стремится улететь как можно дальше от Земли. Вторая гипотеза состоит в действии архимедовой силы, которая больше, чем сила тяжести, так как вес вытесненного воздуха больше веса гелия вместе с шариком, которые этот воздух вытеснили.

На вопрос, какой решающий эксперимент можно сделать для отбрасывания одной из этих двух гипотез, к сожалению, студенты предлагают опыты с шариками, наполненными водородом или тёплым воздухом. Но это не работает. Ведь обе гипотезы в этом случае прекрасно объясняют результат. Достаточно к первой гипотезе добавить уточнение, что масса водорода также отрицательная, как и масса тёплого воздуха, и первая гипотеза будет работать. А для второй гипотезы следует добавить уточнение, что водород и тёплый воздух всего лишь легче более холодного воздуха.

Настоящий решающий эксперимент в этом случае был бы следующим. На очень точные весы мы должны поставить жёсткий, но по возможности лёгкий сосуд. Нам достаточно взвесить сосуд с гелием, а затем этот гелий откачать или же наоборот накачать под давлением больше гелия. Если мы будем гелий откачивать и если весы достаточно точные, чтобы зафиксировать разницу веса, то в случае выполнения первой гипотезы сосуд будет весить больше, а в случае выполнения второй гипотезы он будет весить меньше. Если же мы будем под давлением закачивать дополнительный гелий, тогда в случае верности первой гипотезы сосуд станет легче, а при выполнении второй гипотезы он станет тяжелей.

Всё очень просто. Итак, гипотеза должна получать не «подтверждение», а доказательство, и одна из форм доказательство – опровержение всех альтернативных гипотез.

Напомню, что научная гипотеза – та лишь, которая имеет основания для своего выдвижения. То есть нужны достоверные явления, которые требуют подтверждения.

Так предположение о том, что внутри Земли имеются полости, где сохранились динозавры, требует оснований. Если бы имелась какая-то пещера, из которой время от времени вылезали бы динозавры, тогда это было бы основанием для выдвижения такой гипотезы. Но такой пещеры нет. И живых динозавров никто не встречал. Следовательно, то, что РЕН-ТВ называет гипотезой, таковой не является. Это – фантазия.

Как, например, один профессор одного вполне уважаемого университета утверждал, что внутри Солнца живут вполне разумные существа, для которых плазма Солнца является единственно пригодной средой обитания. Это не гипотеза, это фантазия.

Также доводилось мне встречать идею о том, что вещество возникает при взаимодействии света со светом. Это тоже не гипотеза, а фантазия. Как бы ни казалось некоторым горе-физикам, что свет может взаимодействовать со светом, такого явления физики до сих пор не зафиксировали. Интерференция света – это не взаимодействие двух световых полей, а их сложение. Свет не оказывает влияния на другой свет. Свет только лишь может смешиваться с другим светом и результат смешивания может быть зафиксирован фотоприёмником. То есть сумма двух световых волн взаимодействует с веществом фоточувствительного устройства. Но если вы направите крест на крест два световых пучка, то какой бы большой ни была мощность каждого из этих двух пучков, они не повлияют друг на друга непосредственно. Хотя если свет распространяется, например, в воздухе или в иной прозрачной среде, то мощный пучок может привести к разогреву среды в этой точке, и разогретая среда может изменить путь другого пучка света, который проходит через эту область пространства. Но это не является взаимодействия света со светом, это взаимодействие света с веществом, и вещества с другим пучком света.

Всех благ вам!