Что такое карманная бритва Оккама и чем наука отличается от астрологии и гомеопатии

Научно-философское правило, известное как бритва Оккама, названо по имени монаха-францисканца Уильяма из Оккама — деревни в графстве Суррей в Южной Англии. Он жил в XIII веке, занимался теологией, к которой тогда, по сути, сводилась научная мысль, и активно практиковал идею упрощения в подходе к философии. В своих трудах он неоднократно призывал по возможности всегда выбирать более простые объяснения для чего бы то ни было. После его смерти этот методологический принцип был назван бритвой Оккама — подразумевается, что с его помощью, как бритвой, срезается все лишнее и избыточно сложное.  

Сейчас наиболее известная формулировка этого принципа звучит так: «Не следует множить сущности без необходимости». Под «сущностями» здесь имеются в виду элементы гипотезы, объясняющей то или иное явление. Иными словами, если вы видите в небе НЛО странной формы, исходя из принципа бритвы Оккама, наиболее вероятным объяснением этого будет то, которое предполагает земное происхождение этого объекта либо природные явления, а не то, в котором фигурируют неизвестные науке существа, появление которых требует дополнительных допущений и обоснований. Насколько известно, сам Уильям из Оккама использовал несколько другие формулировки, а именно: «Множественность не следует полагать без необходимости», а также «Не существует основания для того, чтобы объяснять с помощью многих допущений то, что может быть объяснено с помощью меньшего числа допущений». 

Важно при этом помнить, что это правило не является запретом на более сложные гипотезы, а лишь предлагает предпочитать им более простые, если их достаточно. А также понимать, что могут возникнуть ситуации, когда простых объяснений не хватит — в этом случае возникнет та самая «необходимость» множить сущности и придумывать новые гипотезы. 

Англо-ирландский биолог, профессор молекулярной генетики Джонджо Макфадден работает в Университете в графстве Суррей и изначально заинтересовался Уильямом Оккамским и его знаменитым принципом именно потому, что тот прославил своим именем это графство. Однако чем больше Макфадден о нем узнавал, тем сильнее его занимала личность философа, а также значимость его довольно простой идеи для человечества. В своей книге «Жизнь проста. Как бритва Оккама освободила науку и стала ключом к познанию тайн Вселенной» (выходит в апреле в издательстве «КоЛибри») он рассматривает историю научного познания — от идеи гелиоцентризма до теории эволюции Дарвина — через призму бритвы Оккама и приходит к выводу, что средневековый монах-францисканец внес неоценимый вклад в развитие науки.  Forbes публикует отрывок из книги. 

Философ Людвиг Витгенштейн утверждал, что каждая языковая игра представляет собой самодостаточную ситуацию, которую не следует соотносить с какой-то другой, точно так же как в понимании Аристотеля окружность несоизмерима с прямой линией, поскольку они принадлежат к разным категориям. 

В XIV веке Оккам опроверг это утверждение Аристотеля, продемонстрировав, как можно распутать клубок понятийных противоречий, на примере веревки, которую можно свернуть в окружность или развернуть в прямую линию. Однако категориальные ошибки и случаи несопоставимости и несоизмеримости по-прежнему присутствуют в философских кругах. Излюбленный пример категориальной ошибки, который приводится в работах британского философа Гилберта Райла (1900–1976), содержится в вопросе, который задает воображаемый посетитель Оксфорда. «А где же сам университет?» — спрашивает он после того, как посетил его библиотеки и колледжи. Ошибка посетителя состоит в том, что он относит понятие «университет» к категории материальных объектов, к которым принадлежат, например, учебные корпуса, в то время как в понимании студентов и преподавателей это понятие охватывает круг реалий, связанных с образовательным процессом. О несоизмеримости научных теорий, сменяющих друг друга, говорит философ Томас Кун в своей монографии «Структура научных революций»: «Научная традиция, которая возникает как результат научной революции, не только несопоставима, но и зачастую несоизмерима с тем, что утверждалось ранее». Американский философ-постмодернист Ричард Рорти утверждает: «Я не верю в существование истин вне языка». 

Несмотря на антинаучные взгляды постмодернистов и релятивистов, я во многом готов с ними согласиться, в частности, с их нежеланием признавать универсальность ценностей западной культуры, под которыми обычно понимаются ценности состоятельного высокообразованного белого населения. Они справедливо отмечают, что у нас нет никаких объективных оснований приписывать большую ценность шекспировскому «Гамлету» по сравнению с историями Marvel о человеке-пауке или фольклорными сказками ашанти о пауке Ананси. Наука тоже является продуктом языка и культуры. Как заметил создатель квантовой механики Нильс Бор: «Мы до такой степени находимся в плену у языка, что любая попытка сформулировать новую идею превращается в игру слов». И вот здесь наши пути с постмодернистами расходятся. Их релятивистские идеи не могут стать наукой, поскольку, в отличие от культуры, научные законы пишутся универсальным языком математики. Соотношение квадрата гипотенузы и квадратов катетов прямоугольного треугольника известно людям на протяжении тысячелетий, начиная с Древнего Вавилона и Египта, независимо от их языковой и культурной принадлежности. Это знание безотносительно. 

Вот почему столь важным оказалось стремление Уильяма Оккама освободить математику от догм, связанных с несоизмеримостью категорий и метабазисных ограничений. Спустя несколько веков это позволило Галилею и Ньютону объединить движение небесных и земных тел в одной простой системе уравнений, смысл которых был бы понятен и сборщику налогов из Древнего Вавилона, и астрологу майя, и торговцу из Африки. Математика доходит до сути вещей, обнажая простейшие законы, составляющие их основу, и благодаря этому наука перестает быть очередной языковой игрой и поднимается до уровня универсального языка. 

Постмодернисты пришли еще к одному выводу, который играет немаловажную роль в понимании принципа бритвы Оккама (правда, они пошли другим путем). Истина, как они утверждают, непознаваема. Это шокирующее заявление даже для ученых, привыкших думать, что наука — это беспрестанное движение к истине. 

Представим, что наука однажды достигнет состояния блаженного покоя, поскольку все познано, то есть «истина» открылась. Как мы это поймем? Знание конечной истины предполагает, что мы можем заглянуть за занавес того очевидного, что доказано нашим опытом или методами науки, и увидеть тот «реальный» мир, который существует вне нашего опыта и научных доказательств. Значит, существует какой-то доступный для понимания цельный идеальный мир, мир идеализированных форм Платона , то есть тот взгляд на мир, который Оккам развенчал несколько столетий тому назад. Если вслед за Оккамом мы отвергнем этот взгляд, нам придется полагаться на наши чувственные ощущения, опыт и бесконечное количество моделей мира, объясняющих имеющиеся данные и место человека в этом мире. 

Однако это не означает, что все модели, как утверждают постмодернисты, тождественны. Современным астрологам при составлении гороскопов совсем не обязательно принимать во внимание смену настроений бога Марса или страсть к любовным похождениям Юпитера . В их распоряжении есть астрономические таблицы, составленные на основе простой модели Солнечной системы Кеплера. Те, кто верит в паранормальные явления, договариваются о проведении сеансов по телефону или электронной почте, а не посредством телепатии, а на международные встречи они добираются самолетом, а не при помощи левитации. 

Науку можно называть языковой игрой или моделью, однако, в отличие от большинства других моделей, от алхимии до фэн-шуя и от гомеопатии до расплывчатых теорий постмодернистов, отрицающих науку, научные модели эффективно работают. Они просты, и поэтому способны давать точные прогнозы. 

Наука— это простота

Почти вся наука и, в сущности, почти все наши знания о мире сформировались благодаря байесовской вероятности, которая лежит в основе индуктивного метода познания. Как утверждают постмодернисты, тот факт, что Солнце встает утром, очевидность которого доказана тысячами наблюдений, не дает нам оснований с полной уверенностью заявлять, что оно встанет и завтра, но дает высокую вероятность, что эта простейшая гипотеза, основанная на наблюдениях, окажется верной. 

Не столько определенность, сколько вероятность является достаточной для научного познания и составляет суть современной науки. Алхимики доверяют опытам, астрологи — вычислениям, однако ни им, ни тысячам других мистиков, философов и священников не приходит в голову полагаться на самые простые решения, которые к тому же имеют самую высокую вероятность. 

Безусловно, наука подразумевает не только простоту. Существенную роль играет опыт, логика, математика, повторяемость, верификация и фальсифицируемость. Принцип фальсифицируемости, который отстаивал философ Карл Поппер (1902–1994), пожалуй, чаще всего приводится в качестве основного критерия, позволяющего отличить научную теорию от псевдонаучной. Однако и это не является гарантией научности, поскольку доказать ошибочность теории так же невозможно, как доказать обратное. Любой ученый-экспериментатор знает, что, если полученный результат противоречит ожиданиям, как правило, никто не спешит объявлять свою гипотезу ошибочной. Наоборот, возникает стремление подумать над причинами расхождения результатов и усложнить теорию. 

Мы с вами были свидетелями того, как это происходит на практике, когда сторонники теорий флогистона и теплорода вводили новые величины, такие как отрицательный вес, вместо того чтобы отказаться от своих гипотез. Креационисты — большие мастера создавать надуманные, но неопровержимые гипотезы, чтобы объяснить, например, природу ископаемых останков. 

Иногда имеющихся фактов недостаточно, чтобы опровергнуть теорию — примером может служить то, как некоторые теории, считавшиеся мертвыми, то есть когда-то опровергнутыми с помощью веских доказательств, вновь возникают из небытия. Так произошло с теорией Ламарка о наследовании некоторых приобретенных признаков — например, неравномерного развития мускулатуры рабочей руки кузнеца, которая в свое время была опровергнута на основании опытов и наблюдений. Однако появившиеся в 1990-х годах данные об ограниченном наследовании некоторых приобретенных признаков, таких как пищевые предпочтения, привели к возрождению — в форме эпигенетики — представлений о неменделевских механизмах наследования. 

В ХХ веке Эйнштейн ввел понятие космологической постоянной, чтобы его общая теория относительности отвечала требованиям статической Вселенной , но отказался от нее, когда было обнаружено ускоренное расширение Вселенной. Однако в XXI веке о космологической постоянной вспомнили вновь, когда потребовалось объяснить темную энергию космоса. То же произошло и с теорией о геоцентрической системе мира. Ее никто никогда не опровергал, поскольку она не является ошибочной. Она просто не столь эффективна в сравнении с альтернативными теориями. Постмодернисты оказались правы в своем окончательном выводе, что истинность, как и ложность теории, недоказуемы. Впрочем, это не останавливает нас в наших поисках простейшей теории, способной давать точные прогнозы. Наука стремится не столько к неопровержимости, сколько к простоте. 

Карманная бритва

Нам, безусловно, не нужно обращаться к преподобному Байесу , чтобы убедиться, например, в том, что гелиоцентрическая система дает более простое объяснение траектории движения планет, чем геоцентрическая с ее нагромождением орбит. Это совершенно очевидно. Нашему уму, по-видимому, свойственно отдавать предпочтение простому, и, как утверждает когнитивный психолог Ник Чейтер, присваивать большую вероятность более простым моделям. Но как распознать более простую модель? 

Один из признаков — краткость объяснения. Шекспир писал: «Краткость есть душа ума», а еще она свидетельствует о простоте теории. Неправдоподобные истории, как правило, длинные. Американский философ Нельсон Гудмен придумал довольно сложный тест на простоту текста, но есть и другой, более простой и надежный способ, который я бы назвал карманной бритвой Оккама. Он состоит в том, что мы считаем количество значимых слов (исключая артикли, союзы и т.д.) в сравниваемых объяснениях или моделях. Сокращая вероятность вдвое с каждым лишним значимым словом, мы в итоге отказываемся от более многословного варианта. 

Если применить принцип карманной бритвы к двум моделям планетарного движения, то для обоснования движения планет в системе, в центре которой находится Солнце, потребуется, скажем, 50 слов. Для обоснования планетарного движения в геоцентрической системе со всеми эпициклами в их сложной взаимосвязи, по самым скромным подсчетам, потребуется как минимум 100 слов. Мой карманный калькулятор говорит, что вероятность появления гелиоцентрической системы будет в два в семидесятой степени или примерно в миллион миллиардов раз больше, чем геоцентрической. 

Попробуйте применить карманную бритву Оккама к другим спорным вопросам, которые упоминались в этой книге, — например, к дискуссии креационистов со сторонниками теории естественного отбора по поводу происхождения окаменелостей. Весьма поучительно будет проверить остроту бритвы на псевдонаучных методиках лечения, таких как гомеопатия или лечение кристаллами: для этого достаточно лишь противопоставить многословное объяснение принципа их действия лаконичному аргументу против: «Они не работают». Глобальное потепление и его возможные причины тоже представляют интересный материал, на котором можно отточить принцип действия карманной бритвы. 

В заключение я хотел бы напомнить вам, что бритва Оккама как таковая не позволяет делать вывод о том, просто или сложно устроен мир. Она лишь побуждает нас выбирать простейшие модели, способные давать точные прогнозы. Такое проявление принципа простоты можно назвать слабой формой бритвы Оккама. Однако многие ученые, особенно физики, взяли на вооружение сильную форму, которая утверждает, что Вселенная проста настолько, насколько это возможно, учитывая, что в ней существуем мы.