О способности замечать
Гершель заметил явление дифференцированного нагревания цветным светом и сообщил о нем в форме одного из самых чисто-чувственных утверждений, какое мы только можем встретить в физике. Я не собираюсь принижать значение фактов, на которых настаивал Н. Р. Хэнсон, говорящих о том, что явление можно заметить, только если иметь теорию, которая их осмысляет. Очевидно, однако, что в случае с Гершелем именно отсутствие теории заставило его засесть за проведение наблюдений. Мы часто встречаем обратное явление – зависимость наблюдения от теории. Книга Хэнсона “Позитрон” (1965), хотя и содержит некоторые противоречивые истолкования открытия, явилась иллюстрацией такой зависимости. Автор утверждает, что следы позитронов могли быть увиденными, только если уже существовала какая-то теория, хотя после появления теории любой студент мог видеть те же самые следы. Мы можем назвать это учением о том, что наблюдение заряжено теорией.
Несомненно, что у людей есть тенденция замечать вещи, которые интересны, удивительны и так далее, и на такие ожидания и интересы влияют теории, которых люди могут придерживаться. Это не означает, что мы должны недооценивать возможности одаренного “чистого” наблюдателя. Существует тенденция выводить из таких случаев, как история с позитроном, то, что тот, кто, глядя на фотопластинку, говорит – “это позитрон”, тем самым имеет в виду, или утверждает, обширную теорию. Я не думаю, что это так. Ассистент может научиться распознавать следы позитрона, не имея никакого представления о теории. В Англии до сих пор нередко встречаются моложавые лаборанты без высшего образования, которые не только необычайно умело обращаются с аппаратурой, но и быстрее всех замечают странности, например, на фотопластинке, которые получены с помощью электронного микроскопа.
Можно спросить, не находится ли среди истинностных условий или истинностных предпосылок того типа высказываний, которые мы можем представить предложением “это позитрон”, сущность теории позитрона? Возможно это и так, но я сомневаюсь. Теория может быть оставлена или замещена совершенно другой теорией о позитронах, и при этом то, что к тому времени стало классом утверждений о наблюдении, представляемых утверждением “это позитрон”, не будет затронуто. Конечно, существующая ныне теория может быть разрушена совсем другим способом, если, например, вдруг окажется, что так называемые позитронные следы являются артефактами экспериментальной аппаратуры. Но это лишь не намного вероятнее возможности обнаружить, что все овцы – лишь волки в овечьих шкурах. Об этом событии мы тоже говорили бы по-другому. Я не заявляю, что смысл предложения “это позитрон” менее связан с остальным контекстом, чем предложение “это овца”. Я заявляю лишь, что его смысл не обязательно запирать в какую-либо особую теорию, так что всякий раз, когда говорится “это позитрон”, то некоторым образом утверждается именно эта теория.
Наблюдение – это искусство
Другой пример, похожий на случай с Хэнсоном, показывает, что наблюдение – это искусство. Я думаю, что Кэролин Гершель (сестра Уильяма) за свою жизнь открыла больше комет, чем кто-либо другой за всю историю человечества. Как-то она открыла восемь комет за год. В этом ей помог ряд обстоятельств. Она была неутомима. Все безоблачные ночи она проводила в обсерватории. Ее брат был прекрасным астрономом. Она использовала прибор, который был улучшен лишь в 1980 году Майклом Хоскином. Этот прибор позволял ей каждую ночь просматривать все небо, слой за слоем, не пропуская ни одного уголка. Если ей удавалось обнаружить нечто “невооруженным глазом”, то она использовала телескоп, чтобы посмотреть получше. Но самое важное заключается в том, что она могла сразу узнать комету. Все, за исключением, быть может, ее брата Уильяма, должны были следить за движением кометы до тех пор, пока не возникало какое-либо предположение относительно ее природы. (У комет параболические траектории.)
Говоря, что Кэролин Гершель могла определить комету путем простого наблюдения, я не хочу сказать, что она была неразмышляющим автоматом. Совсем наоборот, она имела одно из самых глубоких пониманий космологии и принадлежала к числу самых глубоких теоретических умов своего времени. Она была неутомима не потому, что ей особенно нравилось скучное занятие осмотра неба, но потому, что ей хотелось узнать больше о Вселенной.
Могло бы случиться так, что теория Гершель о кометах оказалась радикально неправильной. Она могла бы быть заменена к настоящему времени описанием настолько не похожим, что некоторые назвали бы его несоизмеримым с ее теорией. Но это не должно ставить под сомнение ее славу. Все равно осталось бы истинным то, что она открыла больше комет, чем кто-либо еще. Конечно, если бы какая-нибудь новая теория превратила кометы в ничто, оптическую иллюзию космического масштаба, тогда, может быть, открытие восьми комет за год могло бы вызвать скорее улыбку снисхождения, чем вздох восхищения, но это уже совсем другое дело.
Видеть – это не то же, что говорить
Тяга к тому, чтобы заменять наблюдения лингвистическими объектами (предложениями о наблюдении), остается на протяжении всей современной философии. Так У. Куайн предлагает (и это звучит у него как некая новость) “отбросить разговор о наблюдении и вместо этого говорить о предложениях наблюдения, предложениях, которые, как говорят, дают отчет о наблюдении”. (“The Roots of Reference”, pp.36-39).
Пример Кэролин Гершель служит не только для того, чтобы опровергнуть заявление, будто наблюдение – это всего лишь способ сказать нечто, но также приводит нас к сомнениям относительно оснований для утверждения Куайна. Куайн совершенно преднамеренно выступал против учения о том, что все наблюдения заряжены теорией. Он говорил, что существует совершенно особый класс предложений о наблюдении, касрющихся “наблюдений как того, с чем сразу же согласятся все свидетели”. Он уверяет нас, что “некоторое предложение является предложением наблюдения в той мере, в какой его истинностное значение в любой ситуации будет признаваться почти каждым членом речевого сообщества, являющимся свидетелем в данной ситуации”. И мы “можем распознать членство в речевом сообществе лишь по легкости ведения диалога”.
Трудно вообразить более неправильный подход к наблюдению в естественных науках. Никто в речевом сообществе Кэролин Гершель не стал бы соглашаться или не соглашаться с ней относительно недавно установленной кометы на основе наблюдения одной ночи. Лишь она, и в меньшей степени Уильям, владели необходимым умением. Это не значит, что мы могли бы сказать, будто у нее есть определенные умения, до тех пор, пока другие исследователи, используя другие средства, не согласились бы в конечном счете со многими ее открытиями. Ее суждения достигли полной истинности только в контексте богатой научной жизни того времени. Но куайновское утверждение о соглашении, которое наступает “сразу же”, имеет мало общего с наблюдением в науке.
Если мы хотим понять и объяснить научную жизнь, мы должны, в полном противоречии с Куайном, оставить разговор о предложениях наблюдения и вместо этого говорить о наблюдениях. Мы должны осторожно говорить об отчетах, умении и экспериментальных результатах. Мы должны, например, рассмотреть, что делает эксперимент достаточно удачным, так что опытный экспериментатор знает, что полученные данные смогут иметь некоторое значение. Что делает эксперимент убедительным? Наблюдение имеет слабое отношение к данному вопросу.
Усиление органов чувств
Невооруженный глаз не может видеть слишком высоко или достаточно глубоко. Некоторые люди нуждаются в очках, чтобы вообще хоть что-то видеть. Один из способов усилить органы чувств – это использовать еще более мощные телескопы и микроскопы. В следующей главе я буду говорить о том, видим ли мы с помощью микроскопа (я думаю, что да, но это не простой вопрос). Есть более радикальные обобщения идеи наблюдения. Общее место в наиболее утонченных областях экспериментальной науки – говорить о “наблюдении” того, что мы наивно полагаем ненаблюдаемым, когда под “наблюдением” понимаем процесс, который ограничивается использованием пяти не вооруженных приборами органов чувств. Действительно, если бы мы были предпозитивистами, вроде Бэкона, мы бы спросили “ну и что?” Но мы находимся еще под влиянием позитивизма, так что мы бываем несколько удивлены обычными замечаниями физиков. Например, фермионы – это элементарные частицы с собственными угловыми моментами (спинами), такими как 1/2, или 3/2, подчиняющиеся статистике Ферми-Дирака. Они включают электроны, мюоны, нейтроны, протоны и многое еще, в том числе знаменитые кварки. Об этих частицах физики говорят, например, такие вещи: “Из фермионов не наблюдался только t-кварк. Невозможность наблюдать t` t состояния в e+e–аннигиляции в установке PETRA остается загадкой”.
О языке, который общепринят среди физиков, разрабатывающих теорию элементарных частиц, можно получить представление путем просмотра чего-либо настолько формального, как таблица мезонов. В начале таблицы мезонов от апреля 1982 года можно прочитать, что “величины, взятые в курсив, – новые, или менялись более чем на одно (прежнее) стандартное отклонение от значений, приведенных в таблице апреля 1980 г.”. Не совсем ясно даже, как считать типы мезонов, которые теперь вносятся в список, но можно ограничиться одним разворотом (pp. 28-29), на котором представлено девять мезонов, классифицированных в соответствии с шестью свойствами. Интерес представляют “парциальные моды распада” и процентные доли распада, которые записываются количественно, только когда имеется статистическая оценка с 90% уровнем доверия. Из 31 случаев распада, связанных с этими девятью мезонами, имеется 11 количественных величин или верхних пределов для доли каналов; одна запись “значительная”; одна запись “доминирует”, одна запись “доминирует”, восемь записей “наблюдались”, шесть записей “наблюдались” и три величины “возможно наблюдались”.