Доказательство у нас под носом

 

Как выяснилось, под кучей теорий историки похоронили даже инженеров.

Сразу после описанной выше тошнотворной истории я представил нашу с Хаугом статью о том, почему бессмысленно читать птицам лекции о финансах, на семинаре по социологии науки в Лондонской школе экономики. Меня, разумеется, засыпали критическими замечаниями (но к тому времени я привык к подобной реакции экономистов). И тут – сюрприз. В конце семинара организаторы сказали мне, что ровно за неделю до того Фил Скрэнтон, профессор Ратгерского университета, читал доклад на схожую тему. Только его сообщение касалось не стоимости опционов, а реактивного двигателя.

Скрэнтон показал, что практики конструировали реактивные двигатели исключительно опытным путем, действуя методом проб и ошибок, при этом теорию никто толком не понимал. Конструкторам нужны были талантливые инженеры, знавшие, как собрать детали таким образом, чтобы двигатель работал. Теория появилась позднее – чтобы удовлетворить честолюбие тех, кто профессионально бил баклуши. Но об этом вы в стандартных учебниках по истории техники не прочтете; мой сын, изучавший авиакосмические технологии, всего этого не знал. Скрэнтон был вежлив и в основном рассматривал ситуации, в которых роль инноваций была смутной, «в отличие от более привычных нам аналитического и синтетического подходов к инновациям», как если бы эти подходы были нормой, что, конечно, далеко от истины.

Я начал искать другие случаи подмены практики теорией, и специалист по истории техники Дэвид Эджертон преподнес мне ошеломляющий рассказ. Мы считаем, что кибернетику – науку, которая подарила нам половину слова «киберкосмос», – изобрел Норберт Винер в 1948 году. Дэвид Минделл, специалист по истории инженерного дела, опроверг это утверждение. Он показал, что сформулированные Винером концепции регулирования с обратной связью и вычислений в цифровой форме давно были приняты на вооружение инженерами. Но сегодня общественность – даже инженеры – свято уверена в том, что кибернетикой мы обязаны математическому гению Винера.

Тут меня посетила идея. Все мы учим геометрию по учебникам, которые базируются на аксиомах из «Начал» Евклида, и склонны считать, что благодаря этим аксиомам возникли прекрасные геометрические формы зданий – от жилых домов до соборов; думать обратное – ересь. Я сразу предположил, что древние заинтересовались евклидовой геометрией и прочей математикой лишь после того, как уже испытали методы, выработанные прилаживанием и опытом, иначе все эти аксиомы были бы им не нужны. Похожее произошло с колесом: вспомним, что паровой двигатель греки придумали и сконструировали за две тысячи лет до индустриальной революции. Технические инновации рождаются из практики, а не из теории.

Взгляните теперь на окружающие нас архитектурные объекты: они кажутся геометрически совершенными, от пирамид до величественных соборов Европы. Проблема лоха в том, что он уверен, будто эти прекрасные объекты обязаны своим появлением математике, пусть из этого правила есть исключение – пирамиды построили задолго до появления формальной математики, разработанной Евклидом и древнегреческими теоретиками. Но вот вам факты: архитекторы (в стародавние времена их называли «хозяева работ») полагались на эвристику, эмпирические методы и строительный инструментарий, и почти никто из архитекторов не разбирался в математике. Как следует из работы специалиста по средневековой науке Ги Божуана, до XIII века не больше пяти человек в Европе знали, как разделить одно число на другое. Никаких вам теорем-шмеорем. При этом строители как-то рассчитывали сопротивление материала, которое мы сегодня рассчитываем при помощи уравнений, и старинные здания по большей части стоят до сих пор. Французский архитектор XIII века Виллар де Оннекур оставил после себя серию рисунков и записных книжек на пикардском (язык французского региона Пикардия) о том, как строить соборы при помощи экспериментальной эвристики, маленьких хитростей и правил, позднее систематизированных Филибером Делормом в трактатах об архитектуре. Скажем, треугольник рисовали как лошадиную голову. Людей делают благоразумными эксперименты, а не теории.

Мы можем уверенно утверждать, что римляне, прекрасные инженеры, строили акведуки без помощи математики (римские цифры сильно затрудняли квантитативный анализ). В противном случае, скорее всего, не было бы никаких акведуков. Ведь у математики есть очевидный побочный эффект: из-за нее мы склонны чрезмерно все оптимизировать и не оставлять «запас», отчего здания становятся более хрупкими. Все мы знаем, что новострой приходит в негодность быстрее, чем древние дома.

Взгляните на трактат Витрувия «Об архитектуре», библию архитекторов, написанную через триста лет после евклидовских «Начал». В этом трактате почти нет опоры на геометрию и Евклид, само собой, не упоминается. По большей части Витрувий пишет об эвристике, о том типе знания, которое архитектор передает своим ученикам. (Что характерно, основная математическая идея, упоминаемая в трактате, – это теорема Пифагора, и она изумляет Витрувия тем, что можно построить прямой угол «без приспособлений ремесленника».) Вплоть до Ренессанса математика сводилась в основном к логическим головоломкам.

 

Я не говорю, что теории и академическая наука не стоят за некоторыми практическими технологиями, которые порождены наукой в готовом виде, так что их сразу можно использовать по прямому (а не косвенному) назначению. Исследователь Джоэль Мокир называет это явление «эпистемической базой» или пропозициональным знанием. «Эпистемическая база» – это хранилище формального «знания», включающее в себя теоретические и эмпирические открытия и ставшее своего рода сводом правил, которые ученые используют для генерации нового знания и (думает Мокир) его новых приложений. Иными словами, это совокупность теорий, из которой могут напрямую следовать новые теории.

Но давайте не будем лохами: если следовать логике мистера Мокира, тому, кто хочет предсказать динамику обменных курсов, нужно изучить экономическую географию (я буду счастлив познакомить этого человека со специалистом по «зеленому лесу»). Я принимаю определение эпистемической базы, но ставлю под вопрос ее истинную роль в истории технологии. У меня нет доказательств того, что теории существенно повлияли на практику, и я жду, что кто-нибудь мне все-таки предъявит эти доказательства. Мокир и апологеты подобного мировоззрения не доказывают, что теоретическое знание не является эпифеноменом, – и, кажется, не понимают, как проявляются в реальности эффекты асимметрии. Какова во всем этом роль опциональности?

Между тем есть совокупность ноу-хау, которые передаются от мастера к подмастерью, причем только к тому, который достиг определенной ступени посвящения: такие ступени нужны для отбора и для того, чтобы сделать профессию более уважаемой. Подобные ноу-хау не сведены в единую систему. Роль формального знания переоценивается именно потому, что оно открыто всем и каждому.

 

Похоже ли это на готовку?

 

Приготовление пищи – лучший пример дела, напрямую зависящего от опциональности. Вы добавляете какой-то ингредиент, и у вас появляется выбор: либо сохранить результат, если он угоден вкусовым сосочкам вашего внутреннего Жирного Тони, либо, если не угоден, забыть о нем навсегда. Вспомним и о совместных экспериментах а-ля «Википедия», порождающих некий комплекс рецептов. Эти рецепты появляются без гипотез о химических процессах во вкусовых сосочках – «эпистемическая база», рождающая теории из теорий, не играет тут никакой роли. В процессе готовки никто никого не дурачит. Как заметил Дэн Ариэли, мы не можем судить о том, каким будет вкус блюда, по его составу. Здесь мы наблюдаем древнюю эвристику в действии: столетия коллективного прилаживания вылились в кулинарную эволюцию. Рецепты сделались неотъемлемой частью национальных культур. Кулинарные школы функционируют исключительно по принципу ученичества.

С другой стороны, у нас есть чистая физика, где теории порождают теории, в какой-то мере подтверждаемые эмпирически. Здесь «эпистемическая база» играет большую роль. Бозон Хиггса – как раз тот случай, когда открытие частицы было предсказано средствами теории. Так же было с относительностью Эйнштейна. (До бозона Хиггса показательным примером открытия, сделанного на основании малого количества доступных данных, была гипотеза французского астронома Леверье о существовании Нептуна. Леверье предположил наличие в Солнечной системе восьмой планеты на базе математических расчетов, которые учитывали поведение соседних планет. Когда планету разглядели в телескоп, астроном отказался смотреть на нее, поскольку его удовлетворяла и собственная теория. Но это исключения из правила, возникающие в физике и других областях, которые я называю «линейными»: ошибки там – из Среднестана, а не из Крайнестана.)

Примерьте концепцию готовки к разного рода исследованиям: напоминают ли они приготовление пищи? Если присмотреться к тому, что происходит с технологией, мы обнаружим, что по большей части ее развитие куда больше напоминает готовку, чем развитие физики, особенно в сложных отраслях.

 

Даже медицина сегодня развивается по принципу ученичества (плюс какая-то теоретическая база), хотя и кажется внешнему наблюдателю наукой, для чего медики прикладывают все усилия. Если лишить медицину ученичества, останется «научно-доказательная» медицина, которая полагается в меньшей степени на биологические теории и в большей – на классификацию эмпирических закономерностей, феноменологию, о которой я говорил в главе 7. Отчего теории появляются и исчезают, а технологии остаются прежними?

У фундаментальной науки есть своя роль, но не та, на которую наука претендует[70]. В качестве примера рассмотрим цепочку нецелевого использования, в которой фаза 1 – это компьютер. Математическая дисциплина комбинаторика, выступающая тут в качестве фундаментальной науки, порожденной пропозициональным знанием, привела к созданию компьютеров, ну или так принято считать. (Чтобы наша выборка не была предвзятой, мы должны принять в расчет массив теоретических знаний, которые абсолютно бесплодны.) Однако поначалу никто не знал, что делать с коробками, набитыми электросхемами, – эти коробки были громоздкими, дорогими, а их использование сводилось, если не считать администрирования баз данных, к обработке больших объемов информации. Технологической причуде нужно было найти какое-то применение. Дети эпохи «бэби-бума» вспомнят загадочные перфокарты. Потом кто-то предложил пульт, с которого можно при помощи клавиатуры вводить данные, отражающиеся на экране-дисплее. Отсюда было рукой подать до электронной обработки текста, и поскольку компьютеры отлично подходили для редактирования текстов, они стали развиваться; особенно бурным их развитие было в начале 1980-х, когда появились микрокомпьютеры. Компьютер был удобен, но не более того, пока не изменились внешние обстоятельства. Началась фаза 2 – Интернет, который развился из эластичной коммуникационной сети, созданной Агентством по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA), и расширялся в те годы, когда Рональд Рейган был одержим советским вторжением. Сеть должна была помочь США выжить в случае массированной атаки. Отличная идея, но соедините персональный компьютер с Интернетом – и вы получите социальные сети, расстроенные браки, массу «компьютерных маньяков», а также возможность найти свою вторую половину для жителей бывшего Советского Союза, испытывающих трудности с социальной адаптацией. И все это за счет инвестиций американских налогоплательщиков (а скорее – бюджетного дефицита) эпохи крестового похода Рейгана против Советов.

Итак, мы видим стрелу открытия, летящую в никуда, несмотря на то что наука в какой-то мере участвует в ее полете, ведь компьютерные технологии по большей части зависят от науки; академическая наука, однако, никак не направляла полет стрелы, скорее она была рабой случайных открытий, сделанных в условиях непрозрачности студентами-недоучками или людьми со средним образованием. Стрела направляла сама себя, и полет ее на всех стадиях был непредсказуем. При этом нельзя сказать, что он был иррационален, – иррационально было бы не воспользоваться случаем, когда успех плывет нам в руки.

Весьма убедителен тут пример Китая, описанный гениальным аналитиком Джозефом Нидэмом, который развенчал западные мифы и постиг всю мощь китайской науки. Когда Китаем стала управлять иерархия сановников (то есть централизованный аппарат советско-гарвардских писцов, таких же, как ранее в Египте), китайцы утратили страсть к бриколажу и перестали действовать методом проб и ошибок. Саймон Уинчестер, биограф Нидэма, цитирует китаиста Марка Элвина, видевшего проблему так: у китайцев не было «европейской мании к прилаживанию и улучшению» – точнее, они эту манию утратили. В Китае имелись все предпосылки для изобретения прядильной машины, однако «никто и не пытался» ее изобрести – вот еще один пример того, как знания подавляют опциональность. Возможно, китайцам был нужен человек вроде Стива Джобса – без университетского образования, зато наделенный некоей агрессивностью, – чтобы сложить из частей целое. Как мы увидим в следующем разделе, именно такие ничем не скованные практики стали двигателем индустриальной революции.

Далее мы рассмотрим два примера: первый – индустриальная революция, второй – медицина. Для начала развенчаем миф о том, что наука сыграла в индустриальной революции огромную роль.

 

Индустриальная революция

 

Формирование научного знания, даже теоретического, требует времени, способности не заскучать и свободы, которую дает какая-то иная профессия. Она позволяет вам избегать давления ученого сообщества, которое требует, чтобы вы в лепешку расшиблись, но опубликовали что-нибудь сенсационное. По сути такое сенсационное знание похоже на поддельные часы, которые можно купить в нью-йоркском Чайнатауне: сразу видно, что это фальшивка, хотя выглядят часы как настоящие. В XIX и начале XX века техническое знание и инновации подпитывались двумя типами людей: увлекающимися натурами, для которых наука была хобби, и английскими священниками. Оба типа действовали обычно по стратегии штанги.

Огромную часть научной работы проделали английские приходские священники, которым не надо было заботиться о хлебе насущном: эти люди были эрудированны, располагали просторным или по меньшей мере уютным домом, домашней прислугой, большими запасами чая и булочек с маслом, а также свободным временем. И, конечно, опциональностью. Самые знаменитые из таких священнослужителей – это преподобные Томас Байес (байесовская вероятность) и Томас Мальтус (мальтузианская теория народонаселения). Поразительных примеров такого рода, однако, гораздо больше. Они приводятся в книге Билла Брайсона «Дома» (At Home): как обнаружил автор, викарии и священники оставили для потомства в десять раз больше научных трактатов, чем ученые, физики, экономисты и даже изобретатели. Оставив двух упомянутых мыслителей за скобками, я приведу случайную выборку имен таких сельских священников: Эдмунд Картрайт изобрел механический ткацкий станок и внес свой вклад в индустриальную революцию; Джек Рассел вывел терьеров; Уильям Бакленд был лучшим специалистом по динозаврам; Уильям Гринвелл создал современную археологию; Октавиус Пикард-Кембридж лучше всех разбирался в пауках; Джордж Гарретт придумал подводную лодку; Гилберт Уайт был самым уважаемым естествоведом своего времени; М. Дж. Беркли знал все о грибках; Джон Мичелл помог открыть планету Уран; список можно продолжать и продолжать. Как и в случае, который задокументировали мы с Хаугом, ученое сообщество закрывает глаза на открытия дилетантов; список изобретений, сделанных увлекающимися натурами и практиками, явно короче, чем должен быть, – академики наверняка присвоили себе достижения предшественников[71].

Пятиминутка поэзии. У самостоятельных исследований есть эстетический аспект. На стене моего кабинета долго висело изречение Жака Ле Гоффа, великого французского медиевиста, который считает, что Ренессанс породили независимые гуманисты, а не профессиональные ученые. Ле Гофф подметил поразительный контраст в средневековых картинах, которые позволяют сравнить университетского ученого с гуманистом:

 

«Один изображается как профессор, с головой ушедший в преподавание, окруженный учениками, сидящими на скамьях или теснящимися в аудитории. Другой – как одинокий ученый в тиши кабинета, посреди богато убранной комнаты, где ничто не мешает потоку его мыслей. Там шум школы, пыль залов, безразличный к убранству коллективный труд.

 

Здесь все – порядок, красота,

Покой, богатство, нега»[72].

 

 

Что до увлекающихся натур, по всем признакам именно они (наряду с голодными искателями приключений и частными инвесторами) стояли у истоков индустриальной революции. Кили, который, как мы упоминали, не является ни историком, ни, слава богу, экономистом, в своих «Экономических законах научных открытий» (The Economic Laws of Scientific Research) поставил под сомнение стандартную «линейную модель» (то есть веру в то, что фундаментальная наука – это мать технологических прорывов). Кили доказывает: университеты процветают, потому что богатство страны растет, а не наоборот. Он идет еще дальше и утверждает, что, по аналогии с любым наивным вмешательством, университеты часто вносили отрицательный «вклад» в науку и становились источниками ятрогении. Кили показал, что в странах, где власти вмешивались в научный процесс и спонсировали исследования из налогов, частные инвестиции уменьшались и даже исчезали. Так, в Японии всемогущее Министерство экономики, торговли и промышленности инвестировало средства с ужасающим результатом. Я не использую идеи Кили для того, чтобы призвать к прекращению финансирования науки, мне важны лишь причинно-следственные связи, без которых не было бы важных открытий.

Напомню: индустриальная революция началась с того, что «инженеры создавали технику», причем в основном это были инженеры-любители. Возьмем тот же паровой двигатель, олицетворяющий индустриальную революцию. Как мы видели, чертежами парового двигателя располагал еще Герон Александрийский. Однако две тысячи лет кряду эта теория никого не интересовала. А значит, интерес к чертежам Герона проснулся благодаря практике и новым открытиям, не наоборот.

Кили выдвигает убедительный – очень убедительный – аргумент: паровой двигатель был создан на базе существовавших до него технологий необразованными, часто жившими в уединении людьми, которые использовали практический здравый смысл и интуицию, чтобы решить досаждавшие им проблемы в области механики. Решения этих проблем вели к очевидной экономической выгоде.

Теперь возьмем текстильные технологии. Опять же, согласно Кили, основные технологии, которые привели к промышленному скачку, не имели ничего общего с научными достижениями. «В 1733 году, – пишет Кили, – Джон Кей изобрел «летающий челнок», который механизировал ткачество, а в 1770 году Джеймс Харгривс изобрел «Дженни», первую прядильную машину периодического действия, которая механизировала прядение. Эти нововведения в текстильной технологии вкупе с изобретениями Уайатта и Пауля (прядильная машина, 1758) и Аркрайта (кольцепрядильная машина, 1769) предвосхитили индустриальную революцию, однако с наукой у них не имелось ничего общего: это были эмпирические достижения, основанные на методе проб и ошибок и экспериментах умелых специалистов, пытавшихся увеличить производительность труда, а значит, и прибыль своих фабрик».

 

Анализ Дэвида Эджертона ставит под сомнение связь между фундаментальной наукой и экономическим процветанием, а заодно и гипотезу, по которой ученые верили в «линейную модель» (согласно которой фундаментальная наука порождает технологию) в прошлом. В XIX и XX веках люди не были лохами; сегодня мы считаем, что они верили в линейную модель, но на деле никто не считал ее правильной. Еще в начале прошлого века члены ученого сообщества были по большей части всего лишь учителями, а не исследователями.

Чтобы понять, можно ли верить ученому, не обязательно читать его труды; гораздо лучше узнать, что говорят о нем враги, уже отыскавшие в его сочинениях самые слабые места. Я поискал оппонентов Кили, чтобы посмотреть, что ценного есть в их словах – и кто они такие. Если не считать пары комментариев Джоэля Мокира (он, как я уже сказал, не понимает, что такое опциональность) и нападок экономистов, которые можно смело игнорировать, учитывая то, как обесценилась эта профессия, в основном книгу Кили критиковал на страницах влиятельного журнала Nature некий бюрократ от науки. Он писал о том, что Кили, выступая против финансирования науки, использовал данные агентств вроде ОЭСР[73], которые финансируются из кармана налогоплательщика. В общем, доказательств того, что Кили неправ, нет. С другой стороны, нет ни одного довода в пользу того, что тезис, обратный тезису Кили, может быть верен. По большей части мы видим религиозную веру в безусловную мощь ученого сообщества, которая заменила абсолютную веру во всемогущего бога в организованной религии.