Что такое наука, и как она работает

Ловушка ошибочного гипотетико-дедуктивизма

Многие науковеды ставят под сомнение ГДМ как определяющую характеристику науки, отчасти потому, что такие группы, как «Искатели», внешне действуют как ученые и придерживаются ГД-мышления, но, на мой взгляд, это неверное толкование их деятельности[73]. Чтобы понять, в чем дело, стоит понаблюдать за процессом ГДМ в научном сообществе. В качестве примера можно проанализировать генезис теорий об инфекционных заболеваниях. На протяжении веков врачи наблюдали одну стабильную закономерность — вспышки болезней часто сосредоточены вокруг районов с плохими условиями жизни и общественной гигиены, например в районах с гниющими трупами животных и застойной водой. До семнадцатого века преобладающим объяснением вспышек болезней была «теория миазмов». Основа теории миазмов заключалась в том, что болезнь передается через «гнилые пары» или яды в воздухе. Гнилые пары могут выделяться из останков разлагающейся живой ткани и, таким образом, могут исходить из стоячей воды (в которой обычно происходит гниение), трупов животных или отходов. Сила теории миазмов заключается в том, что она дает правдоподобное объяснение того, почему люди часто болеют группами в непосредственной близости от застойной воды, разлагающихся трупов животных, а также там, где отсутствуют элементарные санитарные условия. Другими словами, теория предсказывала именно то, что наблюдалось в мире. Теория миазмов была ретродуцирована, чтобы соответствовать наблюдаемым природным явлениям (то есть признакам болезни). Если теория миазмов верна, то можно предсказать скопление болезней вокруг стоячей воды и гниющей органической материи, что и наблюдалось.

Итак, в чем проблема теории миазмов? Что ж, из теории миазмов можно вывести предсказания, дополняющие картину распространения болезней вокруг воды и гниющей живой материи. Например, поскольку источником болезни являются гнилые пары разлагающихся биологических материалов, то, согласно теории миазмов, болезнь не может передаваться от одного живого существа к другому, поскольку живые существа не разлагаются. Однако это предсказание оказалось неверным. В начале 1800-х шелковая промышленность пришла в упадок из-за чумы шелкопряда. Агостино Басси продемонстрировал, что он может передавать болезнь от одного тутового шелкопряда другому посредством прививки (инъекции жидкости от больного червя к здоровому). Последующие эксперименты многих ученых, в первую очередь Луи Пастера, продемонстрировали, что можно извлекать микроскопических носителей болезни из больного животного, выращивать их в пробирке и затем вводить здоровым животным, что вызывает у них ту же болезнь, которая поразила исходное больное животное. Таким образом, теория микробов (впервые предложенная в той или иной форме, по крайней мере в 1500-х годах) стала преобладающей теорией болезней, потому что она объясняла наблюдаемый мир лучше, чем теория миазмов. Конечно, могло случиться так, что к болезням приводят и микробы, и миазмы, но впоследствии было показано, что гниение органического материала не вызывает спонтанное зарождение особых жизненных форм — результат, предсказанный теорией миазмов и от которого полностью зависит эта теория[74].

Чем же в таком случае теория миазмов отличается от веры «Искателей» в Сананду, Кларион и НЛО? Как в случае теории миазмов, так и в случае с «Искателями» причина, которая сама по себе не наблюдалась напрямую, считалась ответственной за наблюдаемый эффект; то есть плохо определяемая и ненаблюдаемая сущность, называемая «миазмами», вызвала наблюдаемое заболевание, в то время как более определенная, но также ненаблюдаемая сущность «Сананда» вызывала достоверно наблюдаемое автоматическое письмо. Оба случая подтвердились: многие врачи задокументировали скопления болезней вокруг грязной воды, а члены группы «Искателей» задокументировали автоматические письма. И теория миазмов, и «Искатели» создали проверяемые предсказания, что в конечном итоге привело к опровержению той и другой систем убеждений, потому что предсказания не соответствовали наблюдениям за миром природы.

Однако фундаментальное различие между ними заключается в «дедуктивной» части определения «гипотетико-дедуктивный». В случае теории миазмов наблюдения за природой дали следующий результат.

Эти наблюдения подтвердили наличие миазмов. Миазмы были болезнетворной сущностью, возникающей во время гниения органического вещества и вызывающей заболевание у тех, кто подвергся ее воздействию.

Логически последовательная ретродуцированная гипотеза дедуктивно ведет к наблюдаемому явлению.

Если в гипотезе оговорено, что миазмы являются единственной причиной заболевания, то можно сделать следующий вывод, что человек не может заболеть просто от контакта с больным живым животным, потому что живые существа не испускают миазмы (т. е. отсутствует гниющий миазмообразующий материал).

В гипотетико-дедуктивном методе из наблюдений выводятся (индуцируются) общие принципы природы, а из них, в свою очередь, ретродуцируются гипотезы, позволяющие дедуктивно вывести наблюдаемые результаты (и, желательно, дополнительные ненаблюдаемые результаты, которые можно впоследствии проверить)[76]. Роль дедукции в этом процессе сводится к предсказанию результатов, которые должны (или не должны) иметь место, если предпосылки верны, а вспомогательные гипотезы логически обоснованы. Принимая во внимание теорию миазмов, можно сделать вывод, что передача болезни от одного живого животного к другому невозможна, поскольку живые существа не испускают миазмы. Если такая передача на самом деле происходит (наблюдение верно) и вывод логически корректен, то источник ошибки кроется или в базовых предпосылках, или во вспомогательных гипотезах. Если согласованность ГДМ утрачена, то для ее восстановления необходимо оспорить либо саму гипотезу, либо одну из вспомогательных гипотез, правильность дедуктивного вывода или достоверность наблюдений — другими словами, чтобы восстановить согласованность ГДМ, человек вынужден изменить сеть убеждений.

Причина того, что автоматическое письмо Дороти Мартин и гипотеза Сананды не соответствуют требованиям ГДМ-согласованности, кроется в дедуктивном компоненте. Несомненно, тот факт, что слова вышли из-под пера Дороти, поддавался проверке. За процессом написания наблюдали многие очевидцы. Основываясь на этих доказательствах, Дороти ретродуктивно вывела существование Сананды как гипотетическую причину, которая может объяснить наблюдаемый эффект. Здесь мы должны отметить, что гипотеза «Искателей» состоит из двух разных частей. Во-первых, это гипотеза о том, что причиной автоматического письма является Сананда, а во-вторых, что писатель (и, следовательно, Сананда) обладает способностью предсказывать определенные будущие события.

Однако хотя эти две гипотезы с точки зрения «Искателей» безусловно связаны между собой, это не обязательно так. Факт написания автоматического письма можно отделить от вопроса о его предсказательной способности. Например, письмо могло исходить непосредственно от Дороти Мартин (гипотеза о Сананде не соответствует действительности), но все же иметь предсказательную силу, потому что Дороти обладает способностями к ясновидению или сама является инопланетянкой. С другой стороны, письмо действительно могло исходить от Сананды, который вообще не способен предсказывать будущие события. Или, возможно, Сананда знал будущее, но целенаправленно давал ложные предсказания, исходя из благих или пагубных соображений. Конечно, ложными могут быть обе части гипотезы, и существует бесконечное количество альтернативных гипотез, которые можно выдвинуть для объяснения наблюдений (например, письмо написано по указанию советского луча контроля над разумом, который притворился Санандой, а предсказания были уловкой, чтобы вызвать панику в американском обществе). Тот факт, что предсказания не сбылись, может решительно отвергнуть вторую часть гипотезы «Искателей» (при прочих равных).

Но важны даже не эти нюансы, а то, что «Искатели» рассматривали гипотезу как единое целое — несостоятельностью предсказаний можно уверенно опровергнуть всю логическую конструкцию (что письма исходили от Сананды, который делал точные прогнозы)[77]. Причина, по которой эта конструкция не имеет ГД-природы, заключается в том, что источником наблюдаемых явлений и предсказаний является разум, обладающий свободной волей[78]. Почему это проблема? С точки зрения теории миазмов, учитывая предпосылки, что миазмы возникают из-за разложения органического вещества и что воздействие миазмов вызывает заболевание, можно сделать вывод, что люди, живущие рядом с гниющими органическими веществами, с большей вероятностью заболеют (при прочих равных условиях). Если люди, живущие вокруг гниющего болота, не будут чаще болеть, может появиться ряд объяснений на основе вспомогательных гипотез; однако никому не придет в голову предположить, что «миазмы передумали и решили не делать людей больными в этом конкретном случае».

Даже если бы Сананда был реальным разумом на далекой планете, способным передавать сообщения через перо Дороти Мартин, содержание сообщений невозможно вывести дедукцией. Сананда может сделать одно предсказание, передумать, сделать другое предсказание или вообще не делать предсказания, и все это не противоречит существованию Сананды. Также невозможно сделать вывод, что сообщения обязательно должны выходить из-под пера медиума, поскольку Сананда может просто прекратить общение. Вся суть ГД заключается в том, что гипотезы могут быть опровергнуты, если их предсказания не верны, именно потому, что предсказания должны сбываться, если гипотеза верна, а вспомогательные гипотезы неизменны. Однако в случае с Санандой не нужно даже изменять вспомогательные гипотезы, чтобы объяснить другой результат. При прочих равных условиях Сананда может решить сделать одно или сделать другое без каких-либо изменений в остальной сети убеждений. Сананда — разум со свободной волей. Поскольку Сананда может выбирать, что делать, невозможно сделать предсказания, даже если он реален. Следовательно, неудачу любого предсказания нельзя использовать для отказа от идеи Сананды. Именно по этой причине «Искатели» не были вовлечены в ГДМ (хотя могло показаться, что так оно и было), даже если от их группы исходили конкретные проверяемые предсказания. Это не значит, что «Искатели» были глупы или не умели рассуждать — просто структурная основа их системы не имела дедуктивного компонента. Они поддерживали системную согласованность, но не согласованность ГДМ. Если в гипотезе отсутствует дедуктивный компонент, то никакие новые наблюдения не помогут изменить существующую сеть убеждений. Если кто-то не может ни при каких обстоятельствах инициировать такое изменение и, более того, если он не может отвергнуть гипотезу (даже если сохранять неизменность вспомогательных гипотез и обеспечивать правильное наблюдение), то он не может заниматься наукой.

Разумеется, неспособность отвергать гипотезы вряд ли беспокоила «Искателей». Большинство из них пытались спасти гипотезу Сананды, вызывая вспомогательные гипотезы, но в конечном итоге они действительно опровергли гипотезу, когда накопилось слишком много негативных доказательств. Только истинные фанатики твердо придерживались гипотезы Сананды, несмотря на все опровергающие доказательства. Однако сами «Искатели» не соглашались с тем, что предсказания не сбылись, — они были глубоко разочарованы отсутствием практической пользы от предсказаний и поэтому отказались от веры[79]. Однако, в отличие от отказа верить в существование миазмов (или флогистона, если на то пошло, см. главу 2), «Искатели» не могли отрицать существование Сананды, который, в отличие от миазмов или флогистона, возможно, просто изменил свое мнение. «Искатели» всего лишь отказались от мысли, что в инопланетных предсказаниях есть хоть какая-то польза.

Почему постижение сверхъестественных знаний не может быть наукой

Как научный принцип объяснение мира природы может включать только естественные причины и естественные результаты. Другими словами, объяснение того, что климат Земли становится теплее по воле Бога, или из-за воздействия сатаны, или из-за эманации вечно божественного Летающего Макаронного Монстра в соответствии с пастафарианским религиозным порядком, нельзя считать научным заявлением. Стоит упомянуть божественные силы, и обсуждение тут же выходит за рамки науки. Но почему?

На первый взгляд кажется, что ученые, теологи и спиритуалисты делают одно и то же. Они наблюдают за тем, что происходит в природе, заявляют о существовании причин, объясняющих такие эффекты, а затем выходят на улицу и глубже знакомятся с природным миром в рамках принятых ими убеждений. В этом процессе постулат теолога о существовании бога не отличается от постулата физика о существовании темной материи; оба говорят о причине наблюдаемого явления. Ни бог, ни темная материя не поддаются непосредственному наблюдению человеческими чувствами и не могут быть измерены напрямую даже с помощью наших лучших приборов. Однако последствия их существования можно легко найти в наблюдениях. Существование темной материи могло бы объяснить большую часть наблюдаемого астрономами поведения небесных тел. Существование одного или нескольких богов объяснило бы многое из того, что происходит в мире, и даже существование самого мира. Более того, я не слышал, чтобы темная материя с кем-нибудь общалась[80]. Напротив, многие люди испытали на себе прямое обращение со стороны бога или богов, а бесчисленное количество людей, живущих сегодня, ощущали присутствие сверхъестественных существ. В то время как ученым требуется специальное оборудование для измерения многих изучаемых ими явлений, теологу или спиритуалисту нужны только собственные чувства, чтобы молиться, медитировать или чувствовать энергию Вселенной и божественного. Можно даже утверждать, и некоторые действительно утверждали, что убеждения религиозных и духовных мыслителей, основанные на личном опыте взаимодействия с окружающим миром, более достоверны, чем убеждения ученых, и, таким образом, дают больше доказательств существования богов и сверхъестественных существ, чем ученые способны дать для доказательства некоторых из своих любимых гипотез. Итак, в чем разница между наукой и религией? Почему наука может поддерживать существование темной материи, но не может поддерживать существование Бога? Если наука — это система, которая оценивает мир на основе наблюдений и доказательств, кажется, что существуют гораздо более прямые, основанные на опыте доказательства существования Бога, чем темной материи. Это справедливо для большинства научных убеждений — за историю человечества миллиарды людей, вероятно, непосредственно ощущали присутствие какой-либо духовной сущности, но лишь небольшая часть людей воочию наблюдала какие-либо научные явления.

Одна из причин, по которой наука исключает изучение сверхъестественных сущностей, заключается в том, что обязательным компонентом научного процесса является дедукция. Если исходить из того, что темная материя действительно существует, и придерживаться правильных исходных убеждений и вспомогательных гипотез, то можно с логически достоверной уверенностью сделать вывод, что во Вселенной будут наблюдаться определенные физические свойства. Дальнейшее исследование физического строения природы, которое не смогло найти предсказанные свойства, могло бы фактически исключить существование темной материи (или, по крайней мере, вызвать некоторые изменения в сети убеждений — если не исключить темную материю, то вынудить изменить вспомогательную гипотезу). Однако существование бога или духовных вселенских энергий не влечет за собой конкретных дедуктивных выводов, которые могли бы привести к проверяемым предсказаниям. Можно было бы утверждать, что само существование мира является выводимым следствием существования Бога; но что, если Бог просто решил бы не создавать мир?

Давайте рассмотрим исходные посылки типичных западных монотеистических систем: что Бог создал вселенную и что Бог любящий, доброжелательный, всезнающий и всемогущий[81]. Часто утверждают, что наблюдаемый мир вовсе не следует из такой предпосылки. Плохие вещи случаются со многими людьми, которые хорошо себя ведут и чтят заповеди Бога. Стихийные бедствия (которые мог бы остановить всемогущий Бог) разрушают города и убивают тысячи людей. Язвы и мор поражают многих людей, а не только библейских грешников. В самом деле, если мы выведем из посылок утверждение о том, что любящий, всемогущий, доброжелательный и всезнающий Бог не допустит, чтобы происходили плохие вещи, то наличие таких бедствий позволило бы отрицать существование Бога. Но Бог или боги могут капризничать, могут рассердиться и вести себя непредсказуемо. Бог может испытывать нас для нашего же блага, таким образом, который мы не можем оценить или понять. Ну хорошо, разве эти объяснения не вводят в систему вспомогательные гипотезы — как это сделал бы любой хороший ученый? Фактически в некотором роде так и есть, но подобные вспомогательные гипотезы сами по себе не имеют выводимых последствий — поэтому сеть убеждений остается не связанной с наблюдаемыми результатами, по крайней мере каким-либо дедуктивным выводом. Более того, одна гипотеза может иметь два совершенно разных исхода для Вселенной, даже при прочих равных условиях, если капризный Бог просто изменит свое мнение без видимой причины — конечно, при условии что он (она, оно) имеет свободную волю. Если нет причины для альтернативного эффекта, то нет и гипотетической дедукции.

Давайте подумаем, почему с научной точки зрения считается приемлемым спасать ньютоновскую механику от ее неспособности точно предсказать движение небесных тел, постулируя темную материю (что не влечет за собой дополнительных выводимых последствий, которые мы могли бы проверить наблюдением), но неприемлемо спасать теорию Бога, объясняя ужасные вещи, происходящие с хорошими людьми, такими аргументами, как «пути Господа неисповедимы» или «Бог дал людям свободную волю, и поэтому некоторые люди будут причинять зло другим людям». Как насчет холистического возражения Куайна о том, что даже в самых сложных науках гипотезы невозможно полностью опровергнуть, поскольку всегда можно изменить вспомогательную гипотезу (например, сеть убеждений)? Разве точка зрения Куайна относительно неспособности опровергать даже строгие научные гипотезы не относится к существованию Бога? Эта очевидная проблема исчезнет, если мы перестанем искать возможность убедительно опровергнуть гипотезу и сосредоточимся на менее амбициозной задаче — иметь возможность изменить сеть убеждений, частью которой является гипотеза.

В то время как постулирование темной материи само по себе не приводит к выводимым последствиям, которые мы можем наблюдать в настоящее время (кроме движений небесных тел, для объяснения которых было введено понятие темной материи), есть последствия, которые можно проверить, если наша технология станет достаточно продвинутой. Не исключено, что когда-нибудь мы сможем отправить зонд в область космоса, предположительно содержащую темную материю. Этот сценарий соответствует истории науки. В самом деле, ни одно из дополнительных предсказаний теории относительности Эйнштейна не поддавалось проверке, в то время когда он формулировал теорию; проверка целиком зависела от будущего солнечного затмения и изобретения в следующем столетии принципиально новых технологий, позволяющих оценить достоверность дедуктивных выводов теории. Однако, возвращаясь к вопросу о темной материи, даже без новых технологий, развитие окружающего мира может естественным образом проверить эту гипотезу. Например, наблюдение за движением небесных тел в будущем может принести новые данные, противоречащие выводимым последствиям из гипотезы о темной материи в том виде, в каком она задумана в настоящее время, и заставит нас изменить сеть убеждений. Однако ни одно явление естественного мира не может исключить того, что Бог действует из одному ему ведомых соображений. Никакое явление естественного мира никогда не может исключить предположения, что Бог испытывает нас. Хотя разумно предположить, что мы можем в конечном итоге разработать технологию для непосредственного исследования темной материи, маловероятно, что мы создадим технологию, которая позволит нам исследовать разум Бога. Никакое событие не может изменить сеть убеждений веры в Бога. Таким образом, хотя и наука, и религия кажутся похожими в том, как они объясняют мир в контексте своих предпосылок, они различаются, по крайней мере, в этом очень фундаментальном смысле. Если никакой результат опыта ни при каких обстоятельствах не может вызвать изменение сети убеждений, то о науке не может быть речи.

Помните пример, когда ваша машина не заводилась и для устранения проблемы применялось гипотетико-дедуктивное мышление? Если кто-то выдвинет предположения, что проблема кроется в аккумуляторе, стартере или зажигании, то можно проверить каждое из них напрямую. Однако если кто-то предположит, что машина не завелась, потому что этому препятствует дух Элвиса Пресли, как можно проверить такую гипотезу? Из такой предпосылки невозможно вывести предположение о наблюдаемом результате, и, следовательно, нет возможности проверить предсказание гипотезы. Конечно, можно было бы помолиться духу Элвиса, а потом посмотреть, заводится ли машина, — это было бы своего рода проверкой теории. Однако, как указал Поппер, если машина не завелась, это произошло бы потому, что дух Элвиса по-прежнему не хочет, чтобы она заводилась, а если завелась, то лишь потому, что Элвису понравилась молитва, и его дух разрешил завести машину. Любой исход оправдывает существование духа Элвиса, управляющего автомобилем, и никакой исход не может заставить нас изменить сеть убеждений[82]. Если все результаты подтверждают идею и никакие доказательства не могут ее опровергнуть, значит, гипотеза непроверяема[83].

Мы сейчас говорим не о том, существуют ли боги, демоны, дух Элвиса и влияют ли они на мир. Речь о том, что наука не может оценить такие утверждения. Именно по этой причине в научной сфере нет места сверхъестественным сущностям — не потому, что они не нравятся как концепция, а потому, что с ними ничего не поделаешь с научной точки зрения. В этом вопросе наука не является скептиком; скорее, наука должна просто молчать. Если утверждения о научных доказательствах звучат из уст тех, кто изучает сверхъестественное, тогда наука может заявить, что утверждения не имеют «научной ценности», но это отличается от утверждения, что они «не имеют ценности», — они просто не научные. И наоборот, те, кто отрицает существование Бога, даже профессиональные ученые, не делают этого с научной точки зрения. В лучшем случае они могут возражать против использования ненаучного мышления для выдвижения определенных утверждений, а это другой вопрос. Однако если они отрицают существование Бога, они не делают этого с научной точки зрения; это не та проблема, которую наука может решить.

Чрезвычайно важно признать, что эта позиция науки не была кем-то выбрана; фактически она была навязана науке самой природой того, как работает наука, и той ролью, которую последовательность ГДМ играет в формировании сети убеждений. Неспособность науки изучать сверхъестественное (боги или небожественные существа, такие как Сананда) объясняется способностью сверхъестественного произвольно изменяться без каких-либо изменений в любой другой части сети верований. Другими словами, сверхъестественное не подчиняется правилам. При одних и тех же начальных условиях и при одних и тех же базовых и вспомогательных гипотезах сверхъестественное может вести себя как угодно[84]. Более подробно мы поговорим об этом в главе 5.

Заблуждения человеческого разума (ученые — тоже люди)

Формальная дедукция имеет очень специфические требования и свойства, как описано в главе 1. Хотя гипотетико-дедуктивная модель составляет описательную основу науки, во многих случаях связь, которую практикующие ученые устанавливают между гипотезами и предсказаниями, безусловно, является разновидностью рассуждений, но не соответствует формальным определениям дедукции. Это особенно верно в случае более сложных систем: чем сложнее система, тем труднее поддерживать логическую последовательность дедукции. Человек может выстроить замечательную ГД-конструкцию для конкретного и строго управляемого эксперимента, но как только он привносит в систему переменные реального мира, вводя многочисленные сложности и неопределенности, вероятность сохранения формального вывода тает на глазах. Тем не менее система знаний должна обладать способностью использовать различные рассуждения, чтобы делать проверяемые прогнозы, и если прогнозы не верны, те же самые рассуждения должны приводить к изменению сети убеждений. Такую модель можно было бы назвать гипотетико-предсказательной, а не гипотетико-дедуктивной, чтобы подчеркнуть, что рассуждения приводят к предсказаниям, даже если не соответствуют формальному определению дедукции. Я продолжу использовать термин «гипотетическая дедукция», признавая при этом, что формальная дедукция не всегда имеет значение. Однако рассуждения, безусловно, играют важную роль. Это означает, что ошибка в наших рассуждениях может быть одной из причин утраты последовательности ГД и внесения изменений в сеть убеждений — не потому, что неверна гипотеза или наблюдения, а потому, что в рассуждения вкралась ошибка, и наши предсказания на основе гипотезы не соответствуют реальности. Но нам не нужно особо беспокоиться об этом, потому что люди (и особенно профессиональные ученые) — мыслители с высоким интеллектом и способностью ясно оценивать ситуацию, не так ли?

Представьте, что вас выбрали для участия в новом игровом шоу под названием «Все или ничего», и вы единственный участник на сцене. Вам показывают три грузовика на стоянке, один из которых забит великолепными призами на сумму 1 миллион долларов; в двух других грузовиках призов нет. Вы не знаете, какой грузовик нагружен призами. Вам предоставляют возможность выбрать любой из грузовиков, и вы выбираете грузовик номер один. Затем ведущий шоу (он знает, в каком грузовике находятся призы) открывает грузовик номер три, чтобы показать вам, что он пуст. Один из двух оставшихся грузовиков содержит призы. Теперь вам предоставляют возможность придерживаться своего первоначального выбора (первый грузовик) или переключить свой выбор на второй грузовик. Какой выбор дает вам наибольшие шансы выиграть призы? На минутку отложите книгу и хорошенько подумайте!

Если вы пришли к выводу, что на самом деле ваш выбор не имеет значения, потому что вероятность того, что призы окажутся в любом из грузовиков, составляет 50/50, вы пришли к тому же выводу, что и большинство людей. В исследовании, проведенном в 1995 году, 87 % людей (из 228) предпочли придерживаться своего первоначального выбора[85]. Однако вы (и 87 %, которые согласны с вами) на самом деле были бы совершенно неправы, если бы так поступили. Реальность такова, что вы выиграете призы в двух третях случаев, когда переключитесь на новый грузовик, и только в одной трети случаев, когда вы сохраните прежний выбор. Это версия широко известной вероятностной проблемы, называемой «дилеммой Монти Холла»[86].

Не расстраивайтесь, если вы оказались в группе 87 %, — вы в хорошей компании. Действительно, после публикации статьи про дилемму Монти Холла в журнале Parade в 1990 году редакция получила около 10 000 писем, некоторые с довольно язвительными насмешками (в том числе около 1000 писем от читателей с докторской степенью), в которых утверждалось, что выводы статьи ошибочны. Размышляя над этой загадкой, психолог Массимо Пиаттелли-Пальмарини заявил, что «даже лауреаты Нобелевской премии по физике склонны систематически заблуждаться и ... готовы ругать в печати тех, кто думает иначе»[87]. Многие известные математики отказывались принять ответ, пока им не предъявили математические модели, иллюстрирующие эффект. В качестве унизительного примечания скажу, что голуби, которые неоднократно сталкиваются с проблемой Монти Холла, учатся всегда менять выбор[88]. Действительно, иногда обучение, основанное на пробах и ошибках, превосходит аналитические способности человеческого мозга.

Подробное объяснение того, почему изменение выбора приводит к выигрышу в двух третях случаев, выходит за рамки данной работы и может быть найдено в другом месте[89]. Однако простое объяснение состоит в том, что, выбирая один из трех грузовиков наугад, вы получаете один из трех шансов на победу; этот шанс у вас и остается, если вы придерживаетесь прежнего выбора. Помните, что ведущий шоу знает, в каком грузовике есть призы. Если вы с первой попытки угадали грузовик с призами, то ведущий может открыть любой из оставшихся грузовиков, но если вы не угадали, ведущий никогда не откроет оставшийся грузовик с призами, всегда выбирая пустой. Идея о том, что два оставшихся грузовика (после того как ведущий откроет пустой) имеют шанс 50/50, предполагает, что грузовики эквивалентны, но это не так. После того как пустой грузовик открыт, оставшийся грузовик (который вы не выбрали, а ведущий не открыл) пережил процесс отбора, и, таким образом, у вас есть больше информации об этом грузовике, чем о том, который вы выбрали изначально. Поскольку выбранный вами грузовик в принципе не может быть открыт, вы не можете получить о нем дополнительную информацию. Меняя выбор, вы, по сути, получаете возможность посмотреть на два грузовика вместо одного, и выиграете в двух третях случаев. Другими словами, если вы выберете грузовик и остановитесь на нем, вы сможете сделать только одну попытку угадывания из трех грузовиков. Однако, выбрав один грузовик, а затем переключившись на другой, вы делаете две попытки угадывания, что повышает шанс выигрыша.

Актуальность дилеммы Монти Холла для нашего обсуждения научного мышления связана с тем, как поддерживается последовательность ГДМ. В предыдущих главах мы подчеркивали, что последовательность может быть сохранена путем изменения гипотез, изменения интерпретации наблюдения или изменения исходных предположений (вспомогательных гипотез). Однако мы не смогли включить в этот список то, что можно также изменять рассуждения. Другими словами, скрытое требование к логической последовательности ГДМ состоит в том, что рассуждения верны. Однако последовательность рассуждений можно нарушить, если использовать ошибочные рассуждения. К сожалению, как и в случае с проблемой Монти Холла, люди не всегда рассуждают правильно. С помощью математических доказательств можно дедуктивно продемонстрировать, что выгоднее изменить выбор; менее формальное, но более распространенное рассуждение о том, что это не имеет значения, только кажется логичным и правильным, но для многих людей эта видимость очень сильна.

К сожалению, здравый смысл часто приводит к дедуктивно неверным аргументам. Хороший ученый должен уметь отличать веские логические аргументы. Однако немногие образовательные программы включают формальное обучение логике. И, даже пройдя такое обучение, хорошо подготовленные ученые и математики могут попасть в ловушку заблуждения. Однако, поскольку наука представляет собой циклический и самокорректирующийся процесс, заблуждение со временем исправляется, иногда путем экспериментов (например, многие продвинутые математики, которые не соглашались с решением дилеммы Монти Холла, изменили свое мнение, увидев математическую модель — по сути, экспериментальный результат).

Роль эвристики в ошибочном отказе от дедуктивизма

Ориентироваться в окружающем мире — невероятно сложная задача. Один из способов, которым люди решают эту проблему, — это формирование определенных когнитивных «практических правил», которые мы применяем к проблемам или сценариям некоторых типов. Эмпирические правила, которые обычно использует человеческий мозг, получили название «эвристики» и лучше всего раскрыты в исследованиях Амоса Тверски и Даниэля Канемана, которые были удостоены Нобелевской премии за свою работу в этой области. Эвристика — это рефлексивное мышление, которое человеческое познание использует вместо аналитического подхода к проблеме; это эмпирический тип мышления. Когнитивные психологи согласны с тем, что эвристические озарения существуют. Однако до сих пор нет однозначных ответов, почему они случаются, при каких условиях окружающего мира они проявляются и каковы последствия их существования.

Канеман и Шейн Фредерик впоследствии описали процесс, с помощью которого эвристика влияет на рассуждение, даже если мы не подозреваем об эвристике. Этот процесс они назвали «замещением атрибутов». По сути, когда возникает сложная проблема, человеческий разум заменяет ее более простой проблемой, на которую легче получить ответ, и зачастую это происходит неосознанно. Область эвристики — понимания общих процессов человеческого познания — поистине увлекательная и исключительно унизительная область. Каким бы фантастически сложным ни был человеческий разум, мы также совершаем не менее фантастические ошибки; хуже всего то, что мы слишком часто совершенно не осознаем допущенных нами ошибок. Энциклопедический обзор эвристики выходит за рамки данной работы, и заинтересованный читатель может обратиться к ряду отличных работ по этому вопросу[90][91]. Однако читатель должен иметь представление, насколько ошибочным может быть человеческое восприятие.

Конкретный пример, представленный Канеманом, заключается в следующем вопросе. Бита и мяч вместе стоят 1,10 доллара. Бита стоит на 1 доллар больше, чем мяч. Сколько стоит мяч? Дайте быстрый ответ, проведя вычисления в уме. Многие быстро придут к выводу, что мяч стоит 10 центов; однако это неверно, потому что 1 доллар всего на 90 центов больше, чем 10 центов. Правильный ответ таков: бита стоит 1,05 доллара, а мяч — 5 центов. Однако мозг охотно использует эвристику, чтобы преобразовать вопрос в более простую конструкцию — такую, в которой легче найти простой, но неправильный ответ.

Для этой книги важно то, что эвристика увеличивает искажение дедуктивного вывода в ГД-процессах, поскольку, замещая атрибуты, мы неосознанно используем нелогичные процессы или, по крайней мере, изменяем устройство анализируемой конструкции рассуждений. В самом деле, поскольку нам присуще неосознанно заменять реальную проблему (проблемы) эвристикой, мы часто не осознаем, что эвристика вообще существует. В этом прежде всего проявился талант Тверски и Канемана: как можно открыть то, чего вы по своей природе созданы не замечать? Часто задают следующие вопросы: сколько существует эвристик? Какой процент существующих эвристик был описан? Сколько еще предстоит открыть? Ясно, что по определению это не может быть известно, поскольку замещение атрибута заставляет нас не осознавать эвристику, которую мы используем. Обидная правда состоит в том, что когнитивные психологи, возможно, лишь коснулись поверхности человеческой склонности к ошибкам.

Существует множество медицинских теорий и практик, которые чрезвычайно популярны в народе и называются «альтернативной медициной». Для некоторых недугов в альтернативной медицине принято предлагать лекарства, схожие с недугом. В этом случае вступает в игру «репрезентативная эвристика». Например, среди знахарей и целителей широко распространено представление, что продукты, напоминающие определенные части тела, особенно хороши для лечения этой части тела. Утверждается, что употребление в пищу авокадо способствует здоровью женской матки, поскольку авокадо имеет форму матки. Рог носорога работает как афродизиак, поскольку он напоминает эрегированный мужской пенис. Разумеется, речь не о том, полезны ли эти продукты для здоровья. Их применение служит красноречивым примером того, как репрезентативная эвристика обычно влияет на мышление. Действительно, кажется вполне разумным, что вещи, которые выглядят похожими друг на друга, каким-то образом связаны между собой. Однако для этой идеи нет никакой дедуктивной основы, и поэтому репрезентативная эвристика дает видимость и ощущение последовательности ГДМ, которой нет. С логической точки зрения нелепо, что авокадо полезен для матки, потому что у них общая форма. Если бы вы лежали в постели с бактериальной простудой и вам предложили два разных продукта для укрепления здоровья, что вы предпочли бы съесть — ароматное и сочное спелое яблоко или заплесневелый кусок гниющего хлеба, покрытый спорами грибка Penicillium (естественный источник пенициллина)?

Скрытые преимущества эвристики и когнитивные ошибки

Насколько правомерно использовать человеческие эвристики и ошибки в логическом мышлении для обвинения человеческого восприятия в несовершенстве? Эти когнитивные ошибки хорошо обнаруживаются в специфических лабораторных условиях, когда испытуемым бросают вызов в виде специально подобранной задачи — обычно только один процент людей использует эвристику, а остальные — нет. Открытие эвристики и множества когнитивных искажений привело к своего рода прозрению, отвергающему предыдущие представления о том, что человеческий разум был рациональным инструментом. Однако важно понимать, что наш разум эволюционировал, чтобы приспособиться к определенным обстоятельствам, с которыми мы могли столкнуться в качестве кочевых гоминидов. Если вы видите большое животное, бегущее прямо на вас на высокой скорости, вероятно, было бы не лучшим решением сесть и критически поразмыслить, достаточно ли большое это животное, и если да, то какой вред причинит столкновение с ним, — лучше поскорее убраться с его дороги. Эвристика и прочие механизмы мышления, характерные для людей, помогают принимать быстрые и гибкие решения, которые в большинстве случаев оказываются правильными и дают большое преимущество тому, кто их использует.

В настоящее время появились модели человеческого познания, в которых эвристика используется в ситуациях, требующих принятия быстрого решения, тогда как более глубокое аналитическое рассуждение применяется в менее срочных ситуациях[92]. То, что такие механизмы могут также приводить к ошибкам в определенных ситуациях, не означает, что человеческое восприятие в целом ошибочно; напротив, оно прекрасно подходит для среды, в которой развивался человек. Однако очевидно, что люди эволюционировали не в научных лабораториях, проводящих контролируемые исследования природы. То, что наши базовые знания не всегда правильно применяются в такой обстановке, имеет большое значение для научной практики, но не означает, что эвристика и предубеждения всегда плохи. Более того, целенаправленное исследование научного мышления и открытий продемонстрировало, что некоторые когнитивные ошибки абсолютно необходимы на начальном этапе научного рассуждения, а на следующих этапах они будут исправлены более обстоятельным аналитическим умом[93]. Тем не менее научиться своевременно избегать эвристики и когнитивных искажений в контексте научного мышления — важная часть подготовки ученых. Это сложно, потому что для этого нужно «разучиться» навыку, заложенному в наши когнитивные процессы миллионами лет эволюции.

Итак, если мы собираемся добиться прогресса в исследовании мира природы, нам не обойтись без дедуктивной согласованности между причинами и следствиями, между гипотезами и наблюдениями. Дедуктивный компонент мышления похож на цепь велосипеда, соединяющую звездочку педалей с колесами. Если наблюдаемые явления не являются необходимым следствием причин (хотя бы некоторым образом и в некоторой степени), колеса велосипеда просто не будут вращаться, независимо от того, насколько быстро вы крутите педали. Как было отмечено ранее, эти следствия могут быть вероятностными и применимыми к популяциям, а не к индивидуумам, но распределение вероятностей по-прежнему должно быть предсказуемым следствием из причин.

Существует множество способов утратить дедуктивную согласованность конструкции убеждений. Как я уже говорил, сама структура конструкции убеждений может исключать дедуктивный компонент. Это справедливо для любой системы, в которой наблюдаемые явления определяются обладателем свободной воли, способным изменить свое мнение и быть непоследовательным. Если повторение ситуации не обязательно приводит к идентичному результату, потому что обладатель свободной воли (как правило, высший разум) может изменить свое мнение, тогда это не дедуктивная система. В следующих главах мы подробнее поговорим об этом применительно к правилам в целом. Система также может не быть дедуктивной, если рассуждения содержат ошибки и заблуждения. Это может быть следствием простой логической ошибки, некорректных рассуждений из-за трудностей понимания вероятностного характера системы (как в дилемме Монти Холла) или из-за когнитивных предубеждений, мешающих нашему разуму осознать реальную сложность системы и заставляющих заменить ее более простой конструкцией, которая не применима (как в случае с замещением атрибутов и эвристикой). Существует даже отдельная область исследований, сосредоточенная на том, что люди воспринимают формальные силлогистические аргументы как правильные или неправильные в зависимости от условий и того, как аргументы структурированы[94].

Подобно многим характеристикам науки, которые будут определены в этой книге позже, последовательное гипотетико-дедуктивное мышление является обязательным условием научности, но его недостаточно. Системы убеждений и поведение групп людей, исповедующих эти убеждения, могут обладать полной и достоверной гипотетико-дедуктивной последовательностью, но при этом быть ненаучными. Мы рассмотрим дополнительные требования к научной практике в следующих главах.

Наблюдение за окружающим миром как критерий научных знаний

Поскольку наука не обходится без гипотетико-дедуктивной деятельности, большинство ученых исследуют наблюдаемые предсказания теорий, или, другими словами, природные явления. Наука зависит от природных явлений как от окончательного показателя достоверности. Людей убеждают самые разные аргументы, но лучше всего те из них, которые по своей природе эмоциональны или авторитетны, и в некотором смысле реальная научная практика устроена по такому же принципу. Однако в идеальном научном мире, к которому стремится научная практика, последнее слово об «истине» — это не изречение авторитета, откровение или некий текст. Определяющим фактором оценки конкретных научных фактов и теорий является постоянное наблюдение за окружающим нас миром[95]. Большинство людей понимают, что ученые проводят исследования и эксперименты для «сверки» своих теорий с миром природы — чтобы определить, действительно ли происходит предсказание теории. Невозможно переоценить важность этого процесса сверки — использования окружающего мира и природных явлений в качестве окончательного арбитра, выносящего суждение о знании. Разумеется, творческое мышление составляет большую часть процесса, ведущего к научному прогрессу. Без творческого мышления невозможно вывести новые теории, предложить новаторские вспомогательные гипотезы или изобрести новые технологии для проверки предсказаний; однако творческое мышление и воображение не являются «научной» частью процесса. Научное применение новаторского и творческого мышления заключается в способности новых идей или объяснений исправить текущие нарушения последовательности ГДМ, когда предсказания и наблюдения не совпадают, или послужить источником новых предсказаний о мире природы, достоверность которых можно проверить только наблюдениями или экспериментами.

Например, с точки зрения науки, споры о том, становится ли Земля теплее, со временем будут решены путем накопления точных измерений температуры Земли. Могут быть разногласия по поводу методики измерений, как долго нужно наблюдать тенденцию, чтобы ее можно было считать подтвержденной, и насколько значимым является потепление, но ответ в любом случае зависит от измерений. В конечном итоге для научного сообщества не имеют значения ни заявления защитников окружающей среды, что Земля становится теплее, ни возражения генерального директора нефтяной компании. Научная проблема определяется наблюдениями за миром природы. Другой вопрос, принимает ли общественное мнение и/или политические деятели результаты научного процесса и согласны ли они действовать в соответствии с ними.

Поскольку научные идеи не должны противоречить наблюдениям, приходится накапливать все более обширную базу информации, полученной в результате наблюдений за миром природы, для уточнения старых теорий или создания новых. Поэтому в дополнение к целенаправленным экспериментам, предназначенным для проверки предсказаний конкретной идеи относительно мира природы, ученые также собирают энциклопедические знания о мире, чтобы добавить их к базе информации о природных явлениях. Астрономы потратили тысячелетия на подсчет, категоризацию и описание различных небесных тел, чтобы охарактеризовать внеземную часть окружающего мира, и продолжают заниматься этим в наши дни. Аристотель и другие древнегреческие ученые потратили много времени просто на описание различных классов животных и растений, и эту деятельность продолжают современные биологи-натуралисты. Другой пример: проект «Геном человека», в рамках которого расшифровали полную последовательность ДНК тысяч людей (а многие другие находятся в процессе расшифровки), является огромным шагом вперед в нашем понимании генетической структуры человека. Более того, предпринимаются многочисленные попытки секвенировать геномы различных видов животных и растений и отследить их внутреннюю изменчивость. Сегодня эти исследования больше похожи на простые наблюдения, но на самом деле они расширяют и заполняют сеть убеждений ГДМ значимым и часто непредвиденным образом.

В качестве классического исторического примера того, как мир природы является арбитром достоверности научных фактов, но не фактов в иных системах верований, давайте вернемся к вопросу устройства нашей Солнечной системы. Из наблюдений совершенно очевидно следует, что Солнце каждое утро встает на востоке, пересекает небо и затем садится на западе. Простая индукция позволяет нам утверждать, что Солнце взойдет завтра, и это дает нам некоторые предсказательные знания (хотя и несовершенные, как показано в главе 1). Тем не менее мы можем воспользоваться этими наблюдениями, чтобы предположить ненаблюдаемые основы небесной механики (другими словами, выполнить ретродукцию согласно главе 2). Один человек может ретродуцировать простую и ясную гипотезу, что Солнце вращается вокруг Земли, и эта гипотеза подтверждается наблюдением за восходами и закатами Солнца. Напротив, другой человек может ретродуцировать, что Земля вращается вокруг Солнца и одновременно вращается вокруг своей оси, что также объясняет наблюдаемые восходы и заходы Солнца, создавая иллюзию вращения Солнца вокруг Земли, когда на самом деле это не так. Оба объяснения в равной степени согласуются с наблюдением, что Солнце восходит и заходит. Следовательно, вопрос не может быть однозначно решен на основе одной только этой информации, поскольку обе гипотезы в равной степени предсказывают наблюдения, что приводит к состоянию относительного равновесия между двумя моделями. В таком случае необходимо продолжить дальнейшие исследования в попытке прояснить ситуацию.

В Средневековье Священное Писание и папа заявляли, что Земля неподвижна; она была центром небес, а Солнце вращалось вокруг Земли. Учитывая эту позицию, средневековые теологи и ученые в подавляющем большинстве своем признали, что Земля действительно находится в центре Солнечной системы, а Солнце вращается вокруг нее. На этом для богослова спор был разрешен, и не нужно было тратить дополнительную интеллектуальную энергию; ясный и безошибочный ответ был дан божественным провидением и Писанием.

В отличие от непогрешимости религиозных утверждений, наука давно признала, что научные факты, которые одно поколение считает фундаментальными истинами, могут быть отвергнуты последующими поколениями. Таким образом, важной (и существенной) частью науки является то, что обновление знаний представляет собой циклично повторяющийся процесс. У теолога есть твердый ответ на вопрос, и ему не нужно рассматривать альтернативы; все остальное является ересью. Напротив, ученый будет рассматривать новые наблюдения по мере их появления (независимо от того, были ли они обнаружены целенаправленно или в составе общих наблюдений, например за фазой Венеры) и попытается согласовать их с текущим пониманием. Если новое знание несовместимо с существующей теорией, то ученые подвергнут теорию пересмотру; однако в Церкви такое поведение недопустимо. Подход к знаниям, который является стандартной практикой в науке, — постоянные попытки опровергнуть существующие теории на основе новых наблюдений, — строго запрещен в большинстве религий[96].

Размещение Земли в центре Солнечной системы с Солнцем, вращающимся вокруг нее, должно привести к наблюдению других фаз движения небесных тел, чем если бы Земля вращалась вокруг Солнца и одновременно вокруг своей собственной оси. Астрономы собрали данные, и их выводы не соответствовали данным о Солнце, вращающемся вокруг Земли. В этом случае научное мышление могло бы заключить, что на самом деле Земля не находится в центре Солнечной системы, потому что такая система несовместима с новыми наблюдениями за окружающим миром; или, по крайней мере, она объясняет меньше наблюдаемого мира, чем планетарная система с Солнцем в центре. Однако на ученых можно оказать сильное давление со стороны общества, и такое давление действительно существует и влияет на ученых, но в идеальной науке наблюдения — это главный арбитр и высшая святыня: «Eppur si muove»[97]. Конечно, повседневная научная практика не всегда соответствует идеалам, но основополагающие идеалы науки существенно отличаются от идеологии авторитарных систем. Конечно, если бы позже появились заслуживающие доверия дополнительные данные о расположении Земли в центре Солнечной системы, ученым пришлось бы вернуться к исходной точке зрения. Возможно, что еще более важно, если бы оказалось, что ни система с Землей в центре, ни система с Солнцем в центре не могут объяснить все наблюдения, тогда пришлось бы отвергнуть обе теории и ретродуктивно предположить третью теорию, способную охватить как старые, так и новые наблюдения. Использование наблюдений за естественным миром в качестве арбитра для заявлений о знании является ключевым свойством науки.

Наука как итеративный, самоисправляемый и самоуправляемый процесс

В науке все «истины» являются предварительными и постоянно подвергаются сомнениям, основанным на новых наблюдениях и экспериментах. Священники, которые верили в то, что Вселенная вращается вокруг Земли, обладали совершенно иным сознанием. Библия и папа римский объявили определенный вывод правильным, и это определение не подлежало дальнейшему рассмотрению или опровержению — по крайней мере, не публично и не как религиозная догма. Можно было собрать сколько угодно данных, противоречащих указу папы, однако его святейшее мнение останется безошибочным и абсолютным[98]. Конечно, священники — тоже люди, им естественно задавать вопросы и сомневаться, но даже если сомнения пошатнули чью-то веру, было неприемлемо выражать это вслух и уж тем более делать официальные заявления. В самом деле, одна из величайших добродетелей веры состоит в том, что она непоколебима вопреки опыту, а не благодаря ему; этот аспект является одним из основных противоречий между религиозным и научным мышлениями.

Следует отметить, что более поздние папы действительно опровергли утверждения Святой Церкви об устройстве Солнечной системы. Следовательно, даже богословие, основанное на вере, в какой-то мере может меняться и адаптироваться, но поиск изменений и оспаривание доктрины, основанной на наблюдении за миром природы, не являются главной целью или методом богословского процесса. Теологи предпочитают искать и находить способы иначе интерпретировать новые данные, чтобы сохранить в неприкосновенности безошибочную доктрину, и огромное количество интеллектуальных гигантов теологии посвятили свою жизнь этой задаче. Опять же, это фундаментальное различие между наукой и религиозными системами. Наука стремится накопить как можно больше данных, а предпосылки и выводы всегда вызывают подозрения. По определению, вера — это глубокая убежденность в правильности принципа или идеи, которая не только не нуждается в данных для подтверждения, но и сохраняется, несмотря на наличие большого количества данных, свидетельствующих об обратном. Наука придерживается прямо противоположной точки зрения. Надо признать, что многие религии в большей или меньшей степени поощряют критическое мышление, вплоть до разных толкований Бога. Однако это лишь маневр для лучшего понимания Бога, а не проверка его существования.

С определенной точки зрения все человеческие системы верований стремятся к последовательности или согласию между идеями (за исключением, возможно, людей, страдающих психозом). Другими словами, все системы убеждений — общественные, религиозные и научные — это сети, сплетенные из множества идей и наблюдений. Это одна из причин, почему так трудно найти четкие границы между наукой и ненаукой, поскольку у них так много общего — люди стремятся достичь согласованности между убеждениями и опытом. Однако правила, по которым разрешается изменять сеть убеждений, существенно различаются и могут быть определяющей характеристикой. Священникам не разрешается изменять систему религиозных верований, подвергая сомнению основную идею Бога. Ученым не разрешается изменять сеть убеждений, превознося авторитет над наблюдением, и они должны изменять ее только на основе достоверных свидетельств. В науке существуют общепринятые приемы, с помощью которых можно обесценить наблюдение (например, выяснить, что это было случайное явление, а не постоянный эффект, как подробно описано в главе 9; или же явление было неправильно интерпретировано); однако для науки неприемлемо игнорировать наблюдение из-за того, что так велят научные авторитеты, или потому, что вам не нравится результат и его последствия.

Это не означает, что отдельные ученые или группы ученых не могут быть догматиками (как это часто бывает), и не означает, что научные парадигмы и поддерживающие их ученые не высмеивают новые идеи и не подавляют их своим авторитетом (это тоже происходит). Например, когда великий иммунолог Луи Пиллемер описал новый — противоречащий существующим догмам — механизм, с помощью которого иммунная система борется с инфекцией, научный истеблишмент так резко высмеял и унизил его, что он покончил жизнь самоубийством[99]. Однако, в то время как бесспорная истина является пределом стремлений во многих религиозных системах, в науке это не так. Именно по этой причине никому не пришло в голову остановиться и перестать исследовать иммунную систему. Спустя 10 лет после смерти Пиллемера многие ученые обнаружили, что он был прав, и его идеи были провозглашены гениальными. Научный процесс естественным образом решил проблему (с точки зрения знания, если не личной жизни), хотя явно это была пьеса с трагическим финалом. Когда авторитет принимают за основу знания, это делается не намеренно. Новые наблюдения и идеи могут бросить вызов обширной сети убеждений, поэтому со стороны ученых разумно и уместно настаивать на исключительных доказательствах в поддержку исключительных заявлений. Да, наука может быть достаточно консервативной и сопротивляться изменениям. Однако это не то же самое, что игнорировать и высмеивать открытие и ученого, который его сделал, только потому, что результат не нравится авторитетным догматикам. Напротив, эмпирические утверждения должны сопровождаться эмпирическим исследованием, где в качестве окончательного арбитра выступает наблюдение за явлениями природы, а не авторитет.

Тот факт, что кто-то является профессиональным ученым, не означает, что он будет действовать с научной точки зрения во всех случаях и в любое время (в конце концов, даже ученые — люди). Более того, сообщества ученых по-прежнему подвержены безумству толпы и проблемам группового мышления, что является прискорбной чертой социального поведения человека. Однако когда сообщества профессиональных ученых действуют таким образом, они ведут себя ненаучно; настоящая научная практика состоит в том, чтобы атаковать и изменять свои предыдущие интерпретации по мере того, как генерируется новая информация о мире природы. Когда ученые подвергают сомнению любой авторитет и любую теорию, если она в конечном итоге не может объяснить явления природы, они действуют в рамках этих традиций. С другой стороны, нельзя утверждать, что верующие прихожане никогда не подвергают сомнению авторитет священника или даже слово Божье. Однако, поступая так, они вступают в глубокое противоречие с постулатами своей веры, требующими беспрекословного признания системы убеждений. Для профессионального ученого эти правила действуют ровно наоборот[100].

Возможность проверки и перепроверки явлений природы

Разница между наукой и ненаукой также проявляется в природе их базовых систем знаний. Молодой студент, изучающий теологию, и молодой студент, изучающий биологию, первоначально подвергнутся сходной идеологической обработке в выбранной ими области обучения. Читатель не должен заблуждаться: изучающие естественные науки подвергаются идеологической обработке не меньше, чем изучающие религию[101]. Ученый и богослов прочитают обширные тексты, содержащие большое количество фактов о соответствующих областях знаний. Точно так же оба студента будут слушать долгие лекции преподавателей, передающих свой опыт следующему поколению. В каждом из этих случаев легитимность излагаемых истин зависит исключительно от доверия к распространяемой информации, основанного на авторитете человека, который ее доносит. Учебник естествознания и священный текст содержат обширную фактическую информацию, которую студенты обычно принимают за истину. Точно так же студенты, как правило, признают авторитет профессоров и достоверность предоставляемой ими информации. На этом этапе нет никакой разницы между изучающим естественные науки и теологию, кроме изучаемого предмета. Каждому из них сообщили факты, и они прочитали книги по своей тематике. Лекции — это просто сказанные человеком слова, а книга — просто напечатанные слова на бумаге; в конце концов, все можно сказать, и все можно написать. На данный момент в обоих случаях это исключительно вопрос доверия к авторитету.

Главный постулат религии состоит в том, что изучающий богословие принимает на веру истинность учений и Священного Писания. Это не означает, что студенты-богословы не исследуют и не подвергают сомнению то, что они изучают, и не рассматривают детали с большой академической проницательностью; однако базовое предположение состоит в том, что написанные и произнесенные слова правильны и значимы, если не абсолютно истинны. Если студент обнаруживает противоречие между знаниями и опытом, или у него возникают фундаментальные вопросы, то вера служит универсальным инструментом для исправления любого разногласия в идеях. В словах можно искать дополнительные значения или альтернативные толкования, но недопустимо изменять фундаментальные принципы. С такой несогласованностью идей и опыта можно смириться, поскольку смертный не может (и, возможно, не должен) понимать замысел Бога или богов. Несогласованность принимается как вопрос веры, и такое принятие обычно является добродетелью.

Важно понимать, что многие студенты, изучающие естественные науки, прискорбно ошибаются в начале обучения, когда заявляют, что наука не основана на вере. На этом этапе изучающий естественные науки идентичен изучающему богословие в том, что достоверность преподаваемых научных знаний полностью принимается на веру. Студенту что-то сказали, и он так или иначе принял это как истину без какого-либо личного опыта в этом вопросе. И все же фундаментальная разница между наукой и религией присутствует и здесь. И это вовсе не способность генерировать новые знания, потому что точно так же, как ученый может проводить исследования и получать новые знания в контексте существующей науки, теолог может проводить теологические исследования или получать новый религиозный опыт в реальном мире.

Как обычно случается в жизни, оба человека в какой-то момент столкнутся с новой информацией, которая может явно не соответствовать тому, что они узнали. Богослов может столкнуться с переживаниями, которые изначально не имеют смысла в контексте его веры в учения (что нарушает теологическую последовательность). Точно так же ученый в ходе исследований может наблюдать явления, несовместимые с научными знаниями, которые он получил. Однако именно здесь выявляется фундаментальное и существенное различие. Ученый может сделать шаг назад и повторить почти любое исследование, описанное в рамках базовых знаний.

Здесь важно отметить, что как научные, так и религиозные знания имеют обширную письменную историю. Разница в том, что толкователь Библии не может вернуться в прошлое и увидеть Потоп, в то время как я могу повторить эксперимент, который кто-то уже проделал в прошлом. Точные методики могут быть неясными, некоторые материалы или оборудование могут быть недоступны, и кому-то всегда не хватает средств для проведения экспериментов; однако тем не менее существует способ, с помощью которого даже самые фундаментальные основы научного знания (на которых воздвигнуто целое здание науки) могут быть проверены, а выводы из них пересмотрены. Если новые данные кажутся несовместимыми с ДНК, имеющей структуру двойной спирали, то исследования Франклина, Уотсона и Крика можно повторить и попробовать найти ошибку в их заключениях. Однако если у богослова есть опыт, который ставит под сомнение истории или догматы священной книги, ничего нельзя сделать, кроме как попытаться переосмыслить новый опыт в контексте того, что сказано в книге. Теологи могут искать дополнительные тексты и даже археологические свидетельства библейских событий; однако теолог не может воссоздать Содом и Гоморру с целью засвидетельствовать их разрушение.

Именно потому, что можно повторить большинство экспериментов, на которых зиждется научное знание, научные факты никогда не остаются в безопасности и всегда подвергаются нападкам со стороны новых разработок, передовых экспериментальных методов и свежих идей. На практике есть некоторое отличие биологии от физики и химии, поскольку предполагается, что атомы и простые химические соединения сегодня ведут себя так же, как сотни или тысячи лет назад, и что основные законы физики не изменились[102]. Напротив, биологические популяции непрерывно меняются[103]. Одни и те же штаммы микроорганизмов не существуют бесконечно долго, и поэтому невозможно точно повторить исследования Луи Пастера; тем не менее можно провести достаточно научных исследований, чтобы перепроверить большинство предыдущих открытий. Наука не просто итеративна — она поддается исправлениям задним числом, и ее можно пересматривать снова и снова. Другие системы знаний, которые не поддаются фундаментальной переоценке столпов, на которых они построены, просто не могут быть подвергнуты столь же строгой переоценке. В таких системах знаний ошибки, заблуждения и неверные толкования прошлого невозможно проверить и исправить, одновременно возвращаясь назад и продвигаясь вперед (по крайней мере, не в такой степени, как в науке).

Данные всегда объективны и неумолимы

В науке данные неприкосновенны. Можно сомневаться в том, точно ли собраны данные и правильно ли интерпретированы (например, оспаривать наблюдательную часть ГД-последовательности); однако данные не могут быть намеренно изменены, исключены или сфабрикованы просто потому, что они не соответствуют прогнозам. Поскольку наблюдение за миром природы — это высшая мера научности, преднамеренное изменение таких наблюдений нарушает важнейшие каноны научной этики и представляет собой профессиональный проступок, который может помешать финансированию исследований, публикации результатов и положить конец научной карьере. Собранные данные означают ровно то, что они означают. Если данные опровергают любимую гипотезу, это печально. Томас Хаксли говорил: «Вечная трагедия науки: уродливые факты убивают красивые гипотезы»[104]. В конце концов, не имеет значения, насколько привлекательной или элегантной является идея или насколько человек хочет, чтобы она была верной; если данные не соответствуют этой идее, их нельзя изменить. Это, конечно, не означает, что данные нельзя подвергать сомнению, собирать повторно и исследовать; это даже необходимо для хорошей научной практики. Однако данные нельзя менять только потому, что они нарушают ГД-последовательность, и если они оспариваются, это делается строго в соответствии с научными правилами обновления сети убеждений, как будет описано в главе 13.

Священный характер данных практически не распространяется за рамки науки. Например, в уголовном праве, по крайней мере в контексте американской юриспруденции, данные не являются священными и неизменными. Возьмем гражданина, обвиненного в убийстве. И обвинение, и защита обязаны раскрывать свои выводы друг другу, а это означает, что если возникли разногласия, у них есть одинаковые (или, по крайней мере, похожие) данные — в данном случае называемые судебными доказательствами. Однозначная гипотеза прокурора состоит в том, что обвиняемый виновен, тогда как защита столь же привержена гипотезе о невиновности обвиняемого (или, по крайней мере, утверждает, что государство не может обосновать виновность обвиняемого). В случае с адвокатами защиты, если доказательства не подтверждают гипотезу (т. е. утверждение, что клиент невиновен), они могут посоветовать своему клиенту признать себя виновным и добиваться меньшего наказания. По всей вероятности, такой совет зависит не от того, виновен клиент или нет, а скорее от вероятности выигрыша в суде, о какой сделке в случае признания вины можно договориться, и потенциального приговора или штрафа в случае проигрыша.

Однако если клиент настаивает на своей невиновности, то адвокат обязан сделать все, что в его силах (в рамках закона), чтобы предотвратить оглашение изобличающих доказательств в зале суда. Если адвокат не сможет исключить доказательства, он попытается дискредитировать, исказить или опровергнуть доказательства, чтобы поддержать гипотезу о невиновности обвиняемого. Конечно, существуют разумные ограничения способов влияния на данные, поскольку адвокат не может сознательно склонять свидетелей к лжесвидетельству, но, призвав обвиняемого дать показания в суде, он может позволить ему внести доказательства, которые «заведомо» не соответствуют действительности. Хотя адвокат защиты не может намеренно сфабриковать данные, представляя доказательства, которые, как ему известно, являются ложными, он, безусловно, может отвергнуть и попытаться дискредитировать доказательства обвинения, которые, как ему известно, являются правдой. По сути, ни при каких обстоятельствах добросовестный адвокат не станет изменять или корректировать свою основную гипотезу (невиновность клиента) в соответствии с данными. Конечно, в случае защиты это не только уместно, но и обязательно. Представьте, что произойдет, если после рассмотрения доказательств адвокат убедится в виновности клиента и скорректирует гипотезу, чтобы она соответствовала данным. Затем адвокат встает в зале суда и заявляет о своей убежденности в том, что клиент действительно виновен и должен быть признан виновным в совершении преступления. Это было бы серьезным нарушением адвокатской этики и представляло бы собой злоупотребление служебным положением, потенциально ведущее к лишению адвокатского статуса и неправильному судебному разбирательству. Другими словами, потерю логической согласованности (данные не подтверждают гипотезу) нельзя исправить путем изменения гипотезы; допустимо только оспаривание данных или исходных предположений, которые могут быть искажены стороной защиты, чтобы сохранить гипотезу обвиняемой стороны.

У стороны обвинения есть право изменить свою гипотезу (в данном случае снять обвинения с обвиняемого). В таких случаях прокурор обычно просто снимает обвинения, вместо того чтобы приводить доводы в пользу невиновности обвиняемого, хотя, по общему признанию, провозглашение невиновности обычно не входит в обязанности прокурора и уж точно не является привычной ролью в этом процессе. К сожалению, было зарегистрировано множество задокументированных случаев, когда из-за близорукого фанатизма или политических амбиций прокуратура целенаправленно утаивала оправдательные доказательства от защиты и, в некоторых особенно вопиющих случаях, фабриковала ложные доказательства. К счастью, такие случаи редки (хотелось бы надеяться); большинство прокуроров — вероятно, хорошие и благородные люди, но очевидно, что отказ от гипотезы не является обязательной частью их работы, даже если данные явно опровергают ее.

Политические дебаты кажутся очень похожими на суды (по крайней мере в США). Гипотеза любой избирательной кампании состоит в том, что данные кандидаты являются лучшими претендентами на эту должность или, с более циничной точки зрения, либо наиболее вероятно избираемыми, либо наиболее управляемыми. Тем не менее рабочая гипотеза заключается в том, что они являются лучшими претендентами. Если вскроются данные, свидетельствующие об обратном, они будут дискредитированы, извращены и разбиты на тысячи частей, чтобы избежать изменения гипотезы. Рекламные буклеты, в которых утверждается, что ваш оппонент является плохим кандидатом, также являются существенной частью кампании, и стоит отметить, что привлечение детективов для обнаружения сомнительных фактов о своем оппоненте и последующего информирования общественности соответствует лучшим традициям научной практики (т. е. использование данных в качестве арбитра). Однако преднамеренное искажение данных с целью навредить противнику посредством слухов или прямой клеветы, к сожалению, также является стандартным манёвром в политической игре, но абсолютно недопустимо в научной практике.

На момент написания книги прошедшие президентские выборы в США (В 2016 году. — Прим. перев.) оказались невероятно сомнительным и противоречивым событием. Обе стороны обвинили друг друга в откровенной лжи и обмане, причем обе стороны также отрицали, что делали это сами. Политики растоптали само понятие доказательной базы: термин «фейковые новости» (fake news, поддельные новости) применялся к вещам, которые могут быть (а могут и не быть) правдой, но которые просто не нравятся тем, кто использует этот термин. Эта ложь теперь охватывает всю американскую политику. Хотя градус риторики может быть выше нормы, в этом, конечно, нет ничего нового. Если мы просто вернемся на один избирательный цикл, поразительное признание допустимости намеренного искажения данных произошло во время республиканских президентских праймериз 2012 года. Во время президентской гонки 2008 года Барак Обама раскритиковал своего оппонента Джона Маккейна следующей цитатой: «Кампания сенатора Маккейна на самом деле говорила, и я цитирую: “Если мы будем продолжать говорить об экономике, мы проиграем”». Избирательный штаб Митта Ромни изменил данные, убрав ссылку на кампанию сенатора Маккейна, вырвав цитату президента Обамы из контекста и продемонстрировав избирателям отрывок, в котором Обама говорит: «Если мы будем продолжать говорить об экономике, мы проиграем». Это создало впечатление, что Обама высказывал свою точку зрения, а не точку зрения Маккейна. Когда штаб Обамы и средства массовой информации выступили с опровержением, старший советник Ромни (Том Рат) сказал CBS News, что «это действительно был голос Обамы... Он произнес эти слова». По поводу подтасовки цитат сам Ромни сказал: «Кто подает гуся на стол, тот и поливает его соусом»[105]. Это наглое признание того, что намеренное искажение данных является обычным явлением в политике; кампания Ромни никоим образом не уникальна в этой деятельности. И хотя некоторые кандидаты и их штабы более склонны к такому мошенничеству, чем другие, искажения такого рода распространены повсеместно как в обеих основных партиях, так и среди независимых кандидатов. Стоит заглянуть поглубже в историю, и вы обнаружите, что такие маневры и практики существовали с начала Римской республики и даже намного раньше.

Как и в судебном разбирательстве, избирательный штаб не может изменить гипотезу о том, что их кандидат является лучшим претендентом на должность президента. Конечно, можно сказать, что гипотеза изменяется, когда кандидат добровольно покидает гонку, хотя это скорее происходит от неуверенности в победе, а не из-за признания того, что кандидат недостаточно хорош. Тем не менее подменять или скрывать данные перед лицом священной гипотезы — это считается не только допустимо, но и хорошо с точки зрения политической смекалки, и в этом отношении политическая деятельность чрезвычайно далека от научной.

Этот пример отнюдь не означает, что профессиональные ученые никогда не подделывают данные; иногда они это делают, и некоторых ловят за руку. Скорее, дело в том, что хотя фальсификация данных строго преследуется в науке, ограничения допустимых методов гораздо менее жесткие, чем в других областях. Иногда «гибкость данных» присутствует по похвальным и этическим причинам. Американский закон не разрешает рассматривать в суде доказательства, которые получены ненадлежащим образом (например, без ордера на обыск), и это в высшей степени этичная позиция, обеспечивающая равную защиту всех членов общества против необоснованного обыска и изъятия доказательств в чьих-то интересах. В этом общественные нормы существенно отличаются от научных, поскольку в науке нет механизмов или обстоятельств, оправдывающих отказ от данных, которые считаются правильными[106]. Следовательно, неприкосновенность данных может служить одним из критериев отличия науки от ненауки. Хотя использование этого критерия позволяет исключить другие системы, для которых данные не являются священными, это не означает, что все модальности мышления, для которых данные являются священными, подпадают под определение науки. Другими словами, так же, как и последовательность ГДМ, неприкосновенность данных является необходимым, но не достаточным условием отграничения науки, потому что существует множество систем знаний и мыслительных конструкций, которые не допускают подтасовку данных и тем не менее не могут быть отнесены к категории науки.

В этой главе я акцентирую ваше внимание на неприкосновенности данных и гибкости других частей научного подхода, в отличие от гибкости данных и неприкосновенности иных частей убеждений во многих ненаучных системах. В самом деле, способность системы мышления изменить свои взгляды на основе данных чрезвычайно важна для понимания природы науки. Как сказал известный физик Карл Саган, «...в науке нередки случаи, когда ученые говорят: “Вы знаете, это действительно хороший аргумент; я был неправ”, и они действительно меняют свои убеждения, и вы больше никогда не услышите от них старые аргументы. Это происходит не так часто, как следовало бы, потому что ученые — тоже люди, им трудно расставаться с заблуждениями. Но это происходит каждый день. Я не припомню, когда в последний раз подобное случалось в политике или религии».

Воспроизводимость и повторяемость как обязательное условие наблюдений

Одна из вещей, о которой постоянно говорят ученые, — это воспроизводимость наблюдений. Другими словами, если один исследователь проводит эксперимент и наблюдает результат, может ли подобный результат наблюдаться, когда эксперимент повторяется снова и снова? Более того, может ли ученый в лаборатории на другом конце света наблюдать то же самое? Обеспокоенность по поводу недостаточной воспроизводимости данных оказалась в последние годы в центре внимания, поскольку стало ясно, что многие эксперименты (как правило, чрезвычайно сложные и дорогостоящие) не могут быть воспроизведены другими учеными[107]. Это вызвало изрядную растерянность ученых. Почему вопрос воспроизводимости вызвал такой шум? Если поклонник спиритизма идет по лесной тропе, чувствует присутствие энергии внутри себя и рассказывает об этом другим спиритуалистам, никто не скажет ему, что это было нереально, потому что у других людей не было таких ощущений, когда они шли по той же тропинке. Более того, отсутствие опыта других людей может сделать этот опыт еще более глубоким, поскольку он отражает уникальную личную связь между духом и человеком. И наоборот, существует несколько причин, объясняющих, почему ученые уделяют такое пристальное внимание воспроизводимости и почему она входит в определение науки.

Во-первых, проблема воспроизводимости связана со случайными ошибками в результатах наблюдений, которые не отражают действительные явления природы. Ученые стремятся сделать общие выводы из конкретных наблюдений за природой (т. е. провести индукцию, как объяснено в главе 1), но всегда есть опасения, что ученые не наблюдали истинную картину природы, а были обмануты случайным шумом (более подробно этот вопрос рассмотрен в главах 7 и 9). Однако если явление наблюдается снова и снова, то гораздо менее вероятно, что оно произошло случайно. Следовательно, воспроизводимость защищает от так называемых «ошибок первого рода», которые возникают в результате вывода о существовании некоторого природного явления, хотя на самом деле его нет.

Второй важный компонент воспроизводимости, особенно когда речь идет о разных ученых и лабораториях, — это проблема обобщаемости. Что-то может происходить снова и снова в лаборатории одного ученого, но не происходить ни в одной другой лаборатории в мире. Если это так, то ученые со всего мира могут посетить лабораторию первооткрывателей и самостоятельно наблюдать это уникальное явление. Во многих широко известных случаях сотрудники такой лаборатории допускали ошибку, были небрежными или неверно истолковывали полученные результаты. Однако в некоторых случаях в лабораторной методике скрывалось что-то особенное, что не было должным образом внесено в отчеты и передано другим лабораториям. В качестве альтернативы в самой лаборатории могло быть что-то особенное, чего не было в других лабораториях. Выявление подобных нюансов не только позволяет лабораториям по всему миру наблюдать и изучать одно и то же явление, но также может дать ключевое понимание механизмов этого явления. Другими словами, если вы выясните, что непременным условием наблюдений является конкретная примесь в воде (присутствует в одной лаборатории, но отсутствует в другой), то вы узнаете кое-что важное о процессе, о котором вы иначе могли бы и не узнать, — какой бы примесь ни была, это поможет вам выяснить механизмы изучаемого явления.

Третья проблема заключается в том, что воспроизводимость важна для поиска механистического понимания и причинных ассоциаций. Чтобы проиллюстрировать этот аспект, рассмотрим известные события, произошедшие в истории человечества, такие как падение Римской империи или Великая депрессия. Бесчисленные часы размышлений были потрачены на анализ того, почему пала Римская империя и почему произошла Великая депрессия. Ученые выдвинули множество различных гипотез, каждая из которых предсказывает наблюдения (или большую их часть), при этом многие из них несовместимы друг с другом. Как и везде в науке, историки тоже задаются вопросом: как оценить наиболее вероятные гипотезы?

В исторических исследованиях анализируют события, которые произошли в прошлом и больше никогда не повторятся. Будущие империи вновь потерпят крах, и экономические депрессии почти наверняка повторятся снова, но Римская империя никогда больше не будет существовать, и никогда больше не сложатся точные геополитические и экономические условия, существовавшие в 1929 году. Как же тогда оценивать разные гипотезы? Конечно, исторические исследования могут содержать значимые данные в виде записей, исторических документов, переписки и т. д.; эти исторические данные могут предоставить существенные аргументы за или против гипотезы. Однако это предел анализа, который можно провести. Предположим, у кого-то есть гипотеза о том, что Римская империя пала из-за использования свинца в посуде, что привело к отравлению римских лидеров и снижению их умственной способности к управлению государством. В соответствии с научным подходом следует изобрести машину времени, вернуться в Древний Рим, не допустить использования свинцовой посуды и посмотреть, что случится с империей. Ясно, что никто еще не изобрел машину времени, а если изобрел, то держит ее при себе (сейчас, в будущем и в любом прошлом, которое он посещает).

Это как раз та проблема, которую решает надежно воспроизводимая система. Если явление происходит снова и снова, и каждый раз одинаково, значит, по сути, используется машина времени. Если у ученого есть надежно воспроизводимая система, то он может удалить фактор А и посмотреть, сохраняется ли явление. Если удаление фактора А не оказывает никакого эффекта, он может сделать вывод, что фактор А не требуется. Если удаление фактора А предотвращает явление, можно сделать вывод, что фактор А необходим[108]. Затем данное механистическое знание распространится не только на предыдущие итерации явления, но и на будущие. Это предположение о точной воспроизводимости в течение продолжительного времени является очень важным, и оно снова приводит нас к проблемам индукции, которые были подняты в главе 1. Однако проблемы индукции — это то, с чем мы должны смириться, и развитие науки неотделимо от данного контекста.

Представьте себе видеоигру, которая вам нравится, но поначалу в нее было трудно играть. Изначально такая игра представляет собой головоломку, поскольку вы еще не знаете правил и не овладели навыками, необходимыми для победы. Со временем вы осваиваете правила и стратегии и с каждым разом играете все лучше и лучше. Ваш навык игры совершенствуется, потому что вы играете снова и снова, видите, что работает, а что нет, и меняете свою стратегию, активнее используя полезные приемы и отвергая бесполезные. В некотором смысле это похоже на возвращение в прошлое, чтобы снова и снова сталкиваться с одним и тем же событием и проверять, какое поведение приведет к желаемому результату (то есть выигрышу). Теперь подумайте, что произошло бы, если бы правила игры слегка менялись каждый раз, когда вы начинаете игру, и вы не знали бы наверняка, какой полезный прием сработает на этот раз? А что, если правила меняются случайным образом и не существует какой-либо закономерности относительно того, как следует играть? В этом случае ваши навыки не будут улучшаться с каждой новой игрой; наоборот, в таком сценарии прошлый опыт игры может сделать вас худшим игроком, потому что ваша стратегия основана на информации, которая больше не является актуальной или полезной. В таком случае ваши шансы на победу могут возрасти только по случайному совпадению. Таким образом, постоянство во времени (или, другими словами, надежная воспроизводимость) имеет важное значение для любого увеличения знаний в отношении прогнозирования или воздействия. Именно по этой причине воспроизводимость систем так важна для науки и ученые уделяют пристальное внимание этому вопросу. Без надежной воспроизводимости не может быть целенаправленного продвижения вперед путем прямых экспериментов с системой[109]. Этот вопрос возвращает нас к проблеме индукции, поскольку нет никаких логических оснований для вывода, что Вселенная завтра будет вести себя так же, как сегодня; но это риск, с которым мы должны жить и всегда осознавать. С другой стороны, если поведение Вселенной завтра не будет хоть в какой-то степени связано с тем, как она ведет себя сегодня, индукция не сработает, и наука не сможет предсказать то, что не наблюдается в текущий момент. Если бы правила Вселенной менялись случайным образом, наука бы не существовала.

Sine qua non науки: Вселенная играет по правилам

Верно ли утверждение, что наука фундаментально отличается от других систем, основанных на знаниях, потому что у нее нет священных предпосылок, которые нельзя опровергнуть? Верно ли утверждение, что наука подвергнет сомнению любую идею, независимо от ее фундаментальности, если этого требуют данные? На мой взгляд, да, но есть одно исключение. Для того чтобы наука существовала, Вселенная должна быть местом, управляемым правилами, и если правила меняются, то у изменений тоже должна быть какая-то закономерность. Если правила Вселенной изменяются случайным образом, то никто не может ничего предсказать, и никто не может получить никаких знаний о ненаблюдаемой части мира на основе наблюдаемой. Вселенная, основанная на правилах, — это фундамент науки. По словам Дэниела Деннета, «ни одно разумное существо не могло бы обойтись без неизученных, священных вещей»[110]. Рациональная природа, играющая по правилам, священна для науки. Именно по этой причине появление квантовой теории в прошлом веке было чрезвычайно неприятно многим ученым, поскольку предполагает прирожденную внутреннюю случайность Вселенной. На практике это не так, поскольку мы не сталкиваемся со случайностью Вселенной в макромире, и даже распределения вероятностей определяются правилами (хотя они применимы только к совокупности объектов, но не к отдельным объектам, и как таковые, по-видимому, не детерминированы при попытке предсказать отдельные случаи).

Тем не менее отвращение к идее случайности в природе лежит в основе знаменитой цитаты Альберта Эйнштейна: «Бог не играет в кости со Вселенной». Этот комментарий отражает фундаментальное убеждение в том, что детерминированная Вселенная является непременным условием современной научной мысли.

Наличие строгих правил, охватывающих Вселенную, является основанием для исключения «сверхъестественных явлений» из того, что может изучать наука. Причина, по которой сверхъестественные сущности не совместимы с научными исследованиями (см. главу 4), заключается в том, что они нарушают последовательную выводимость прогнозов из данной сети убеждений, — именно потому, что они могут просто изменить свои правила без всякой причины. Другими словами, они обладают свободой воли, но не подчиняются правилам; однако как насчет сверхъестественных вещей, которые не связаны с познанием? К сожалению, они страдают от той же проблемы, но не потому, что могут по прихоти изменить свое мнение — у них нет разума. Строго говоря, само определение сверхъестественного состоит в том, что оно выходит за рамки законов природы[111]. То есть к сверхъестественным вещам не применимы правила естественного мира — они находятся вне природы. Следовательно, сверхъестественные вещи не являются частью нашей управляемой правилами Вселенной и как таковые не могут быть предметом научных исследований.

Это не означает, что наука не может рассматривать сверхъестественные утверждения. Действительно, за свою историю наука нашла объяснение многим явлениям, которые раньше считались «сверхъестественными». Точно так же и новые представления о сверхъестественном могут быть проверены научными методами (например, проводились рандомизированные контролируемые слепые клинические испытания исцеляющих эффектов молитвы). В таких случаях должен быть обнаружен устойчивый и воспроизводимый феномен (например, если бы в среднем и при прочих равных условиях пациенты, за которых молились, выздоравливали настолько чаще и быстрее, чем те, за которых не молились, что это выходило бы за рамки случайности), и можно было бы, по сути, определить правило, допуская предмет дальнейшего изучения[112]. Эффект сам по себе не докажет, что предполагаемая причина была тем, что на самом деле привело к следствию (из-за присущей ретродукции ошибки подтверждения гипотезы следствием, описанной ранее), но он позволит продолжить исследование. Таким образом, «реальные» эффекты в мире природы, которые, как предполагается, имеют сверхъестественное происхождение, действительно могут быть исследованы наукой. Однако до тех пор, пока не будет определено правило, которое можно наблюдать как воспроизводимое явление в нашем естественном мире, научный прогресс в этом направлении невозможен. Если сторонники заявления о сверхъестественном продолжат настаивать на том, что эффект реален, несмотря на отсутствие какого-либо эффекта, поддающегося обнаружению специальными научными методами, исключающими человеческую ошибку, то они покинули область науки (см. обсуждение астрологии как конкретного примера в главе 13).

Конечно, может случиться так, что вещи, которые сегодня считаются сверхъестественными, просто имеют набор правил, отличный от того, что мы привыкли считать природой, и если бы мы могли определить такие правила, то наука приступила бы к изучению этих явлений (они просто оказались бы в той части природы, где правила были изменены или дополнены, но оставались естественными). Однако, определяя что-то как выходящее за рамки системы, управляемой правилами, мы делаем это недоступным для методов и инструментов науки.

Это не означает, что сверхъестественные вещи не могут существовать — они, безусловно, могут быть объектами, которые не ограничены естественными правилами (или любыми правилами) в отношении того, как они существуют и функционируют, хотя не ясно, что будет означать существование в этом случае. Однако в любом случае они не могут быть изучены наукой. Без правил ничего нельзя предсказать или контролировать, а значит, не имеет смысла с точки зрения целей науки. Поэтому ученые обычно игнорируют эти понятия. Какие бы исследовательские программы ни возникали время от времени в попытках изучать «паранормальные» явления, на самом деле это попытки определить хоть какое-то правило, чтобы можно было начать научное исследование. Если не удается установить правила, явление исчезает в мусорной корзине для вещей, которые невозможно изучить и, вероятно, которые не существуют с научной точки зрения[113].

В этой главе мы исследовали роль, которую данные играют в проверке научных мыслительных конструкций, и то, как это отличается от отношения к данным в ненаучных системах убеждений. Конечно, такая точка зрения предполагает, что у нас есть способность правильно наблюдать и изучать природу, поскольку если мы не можем получить данные осмысленным образом, то из обновления системы убеждений на основе данных не получится ничего хорошего. В этой главе мы только начали разговор о том, как наука обрабатывает данные, не согласующиеся с теорией, и о том, насколько важны научные правила обновления системы знаний. Но прежде чем мы рассмотрим эти вопросы более подробно в последнем разделе книги, в следующей главе нам нужно разобраться, насколько хорошо люди могут наблюдать мир природы. Ведь если мы не можем достоверно наблюдать природу, то по крайней мере в науке у нас нет шансов на успех.

Человеческое наблюдение и восприятие: созданный опыт

Есть некоторая парадоксальная ирония в том, что мы используем человеческий разум для оценки ошибочного человеческого разума, но какой еще у нас есть выбор? По словам комика Эмо Филлипса: «Раньше я думал, что мозг — самый замечательный орган в моем теле. Потом я понял, кто мне это сказал». Стоит лишь немного приглядеться, и перед вами откроется пугающая картина недостатков человеческого внимания, восприятия и интерпретации. Сотрудникам полиции давно известно, что дюжина очевидцев одного и того же события может рассказывать дюжину разных историй — и в некоторых случаях все они далеки от истины. Хотя многое по этому вопросу еще предстоит изучить, первые контролируемые исследования и анализ человеческого восприятия окружающего мира дали очень обескураживающие результаты, ставящие под сомнение достоверность наблюдений людей в целом.

Человек обладает пятью общепризнанными органами чувств — это зрение, вкус, осязание, слух и обоняние. Хотя человеческий мозг, по крайней мере на данный момент, остается самым сложным компьютером на Земле, он имеет существенные недостатки. Одним из основных недостатков является неспособность мозга обрабатывать все данные, поступающие от пяти органов чувств. Действительно, количество информации, передаваемой нашими органами чувств в мозг, ошеломляет. Кроме того, у нашего мозга есть дополнительная задача — интерпретировать данные в реальном времени. В поле зрения существует множество объектов, и их необходимо охарактеризовать, классифицировать и оценивать по мере их появления. Например, когда вы идете по улице, важно, чтобы мозг не только преобразовывал зрительные образы в распознаваемые объекты, но и различал разные типы объектов. Он должен определять направление, скорость и потенциальное ускорение этих объектов. Стратегия перехода улицы сильно отличается, если объекты являются неподвижными автомобилями, едущими на наблюдателя или уезжающими прочь. Обработка значительно усложняется тем фактом, что хотя автомобили, как правило, имеют общие черты, каждый из них может выглядеть и звучать по-разному, как и любой объект в поле зрения. Воистину замечательно, что наш мозг работает так хорошо; конечно, когда он терпит неудачу (а они случаются время от времени), может возникнуть катастрофа.

Как наш разум обрабатывает информацию? Начнем с того, что человеческий мозг — это в основном набор машин для распознавания образов; они собирают информацию и ищут узнаваемые модели (например, автомобили, деревья). Эти действия распространяются на все органы чувств, включая распознавание различных звуков и слов, способность различать объект на ощупь, распознавание пищи по запаху и вкусу. Существует целый ряд различных психологических теорий относительно того, как наш мозг обрабатывает «сырые» данные при распознавании образов, но этот феномен явно демонстрируется на людях и, кажется, часто встречается у других животных. В процессе распознавания образов люди придают значение базовым входным сигналам и стимулам. Например, на рис. 6.1 показаны два прямоугольника и два круга, которые просто представляют набор геометрических фигур (рис. 6.1A). Однако объединение тех же форм в другом формате создает изображение автомобиля (рис. 6.1B). Достаточно наклонить прямоугольники, чтобы возникло впечатление, что машина едет в определенном направлении (рис. 6.1C). Если переместить верхний прямоугольник вниз, машина станет лицом (рис. 6.1D). Разуму трудно уйти от формы человеческого лица, и на последнем фрагменте можно легко увидеть лицо в шляпе, но без носа. Распознавание лица — одна из первых когнитивных функций, которые отчетливо наблюдаются у человеческих младенцев[116].

Рис. 6.1. Распознавание образов человеческим разумом, пример 1

Этот тип распознавания можно увидеть во втором примере, когда на рис. 6.2A и 6.2B представлены одинаковые три окружности и линия, но в первом случае это просто набор геометрических фигур, тогда как во втором мозг быстро определяет «лицо». Изогнув линию, можно придать лицу счастливое выражение (рис. 6.2C), а добавив два треугольника, можно превратить счастливого человека в счастливую кошку или, по крайней мере, в какое-то животное (рис. 6.2D). Хотя точная эмоция и вид животного могут немного отличаться в зависимости от культурного контекста, общий процесс распознавания образов идентичен практически для всех здоровых людей, которые видят эти фигуры. Конечно, в действительности это всего лишь линии на двухмерной поверхности; именно наше восприятие классифицирует изображение как лицо человека или морду кошки в зависимости от формы. Как и многое в человеческом восприятии, это «сконструированная реальность», которую мы навязываем окружающему миру. Эта реальность часто совпадает с действительностью мира, но так случается не всегда[117].

Рис. 6.2. Распознавание образов человеческим разумом, пример 2

На самом деле наше восприятие очень сильно расширяет и дополняет двумерные абстракции. Я большой поклонник анимационных фильмов студии Pixar и ценю то, что в них есть юмор, который нравится детям, и в то же время они полны художественного значения для взрослой аудитории. Pixar не боится исследовать взрослые и экзистенциальные проблемы, такие как смерть и потерянное детство. Недавно я был растроган до слез, когда смотрел с моей дочерью мультфильм InsideOut («Головоломка», 2015). А перед этим «История игрушек 3» отправила меня в штопор экзистенциализма (серьезно, давайте все вместе возьмемся за руки и осознаем неизбежность смерти и разрушения, чтобы не оказаться в одиночестве, когда придет конец?). Что интересно в обоих фильмах, так это то, что я приписал поступки и личность двухмерным комбинациям линий и точек — полностью абстрактным объектам, а не изображениям реальных людей. Тем не менее мой разум настолько охотно признал человеческий статус изображений, что это позволило мне испытать эмоции, как если бы я столкнулся с реальной трагедией.

В некотором смысле можно провести параллели между восприятием закономерностей, основанных на человеческих чувствах, и практикой ретродукции гипотез для объяснения природных явлений, как было описано в главе 2. Столкнувшись с массивом данных, люди запускают творческие процессы, с помощью которых они «угадывают» причины, предсказывающие уже наблюдаемые данные. Восприятие паттернов чувственных данных концептуально не отличается от ретродукции, поскольку мозг предполагает, что лицо уже существует и является причиной определенных форм. Как я уже говорил, в науке обычно существует несколько гипотез, каждая из которых ведет к предсказанию одних и тех же наблюдаемых данных. Интересно, что это очень часто происходит, когда мозг сопоставляет образ с ощущениями. Классическим примером этого является изображение фарфоровой вазы, предложенное датским психологом Эдгаром Рубиным. В такую вазу можно было бы ставить цветы. Однако, глядя на вазу, мозг может воспринимать, как минимум, два разных образа. Первый — это ваза. Второй — два лица в профиль, смотрящие друг на друга (рис. 6.3). Оба восприятия корректны, и оба основаны на имеющихся данных. Большинство людей могут увидеть альтернативное изображение, когда им подскажут, где его искать, даже если они изначально не заметили его. Вашему мозгу очень трудно воспринимать оба изображения одновременно (фактическое содержание изображения), и в нем также есть много других абстрактных сущностей, которые сознание отбрасывает. С объективной точки зрения, картинка — это все, что на ней изображено, но наш мозг имеет тенденцию конструировать одну модель и целенаправленно распознавать только ее[118].

Я привел вам пример зрительного восприятия, но тот же принцип работает и с другими чувствами. Если вы слышите в телефоне знакомый голос, то представляете личность собеседника, даже если это кто-то другой. Точно так же, если вы прячете предмет в коробке и позволяете людям потрогать только небольшую его часть, их разум воссоздаст образ остального предмета — по крайней мере, то, что они воображают.

Эти примеры сосредоточены на одной сенсорной модальности; однако мы часто воспринимаем объекты через комбинацию наших органов чувств, которые работают комплексно, позволяя нашему мозгу формировать расширенное представление об окружающей среде. Однако когда данные от наших органов чувств противоречат друг другу, могут происходить любопытные вещи. В 1976 году Мак-Гурк и Макдональд опубликовали в журнале Nature статью с описанием эксперимента, в котором людям показывают фильм. Человек на экране что-то говорит, но движение губ несовместимо с издаваемыми звуками (так называемый эффект Мак-Гурка)[119]. Когда это происходит, воспринимаемый мозгом звук не является издаваемым; он больше соответствует тому, что мозг ожидает услышать на основе движений рта говорящего. Сообщалось, что добавление пищевого красителя для придания белому вину окраски красного вина заставляет некоторых любителей вина описывать ароматы, которые обычно ассоциируются с красными винами[120].

Рис. 6.3. Пример альтернативного восприятия одного и того же объекта

Конструкции, которые наш мозг строит на основе чувственных данных, также сильно зависят от того, что мы ожидаем испытать. Это во многом отражает внушаемость человеческого восприятия. Например, если вы пошли в поход и уверены, что лес кишит насекомыми, вы можете ясно почувствовать, как они ползают по вашим ногам или рукам, когда на самом деле насекомых нет. Это пример того, как мозг строит восприятие из естественного «шума» тактильных ощущений, которые всегда поступают в мозг. Знаменитый случай, иллюстрирующий это явление, произошел в 1978 году в Роттердаме, Нидерланды. В зоопарке Роттердама пропала красная панда. Местная газета опубликовала объявление, надеясь, что люди будут искать маленькую красную панду и помогут работникам зоопарка вернуть ее. Со всего города поступило более 100 сообщений от людей, видевших красную панду. Однако впоследствии оказалось, что панда на самом деле не сбежала из зоопарка и поэтому не бродила по городу[121]. Не понятно, что люди видели (в своем сознании они явно воспринимали это как красную панду!), но почти наверняка это была не красная панда, которая обитает в Гималаях и Непале, а не в Северной Европе.

Второй очень показательный случай произошел в начале Второй мировой войны. 7 декабря 1941 года японский флот атаковал и уничтожил большую часть американского военно-морского флота в Перл-Харборе. Затем, 3 февраля 1942 года, японская подводная лодка атаковала нефтебазу в Элвуде, Калифорния. Американцы на западном побережье были в состоянии повышенной готовности и напряженно ожидали новую атаку японцев. Вечером 24 февраля был зафиксирован воздушный налет на Лос-Анджелес, прозвучал сигнал тревоги, и солдаты зенитной артиллерии заняли свои позиции[122]. В ту ночь и до утра 25-го было выпущено более 1400 зенитных снарядов по объектам, которые артиллеристы считали японскими самолетами. Когда дым от выстрелов и разрывов зенитных снарядов рассеялся, стало ясно, что никакого воздушного налета не было, как не было и японских самолетов, летящих в сторону Лос-Анджелеса[123]. Не ясно, во что именно стреляли артиллеристы, потому что их цель не была атакующей эскадрильей японских самолетов или вообще каких-либо самолетов, если на то пошло. Это могла быть цепная реакция — когда стреляло одно орудие, стреляли другие. Как бы то ни было, в головах целого подразделения артиллеристов сформировалось достаточно достоверное восприятие японских истребителей, чтобы побудить их стрелять из орудий по «объектам» в воздухе[124].

Чрезмерная тяга к закономерностям: видеть то, чего нет

Люди очень хороши в распознавании объектов определенного класса, таких как лица и автомобили, как было показано в предыдущем разделе. Эта способность распространяется на абстрактное искусство, например на изображение кошки в сильно искаженном или гротескно деформированном виде, но зрители по-прежнему идентифицируют изображение как кошку. Это буквально мыслительная конструкция, которую формирует разум на основе полученных данных. Майкл Шермер придумал общий термин «паттернативность», которым он обозначил «склонность находить значимые паттерны (шаблоны) как в значимом, так и в бессмысленном шуме»[125].

Шум — это в основном данные без выраженных закономерностей. Шермер отмечает, что люди не только легко и быстро находят паттерны, когда они есть, но также находят паттерны, когда их нет. Негативная сторона этой способности заключается в том, что наша склонность находить закономерности в равной степени согласуется и с наличием паттерна, и с его отсутствием. Иногда люди слышат голоса в случайном шуме радиоволн, но это мозг приписывает идентичность тому, что он не может распознать. Психологи назвали это общее явление апофенией, где частный случай — парейдолия — представляет собой конкретный акт обнаружения значимых закономерностей в случайных стимулах. Психологам известно множество примеров парейдолии, в том числе обнаружение человеческих лиц на Луне или Марсе или восприятие лица в рисунке коры дерева. Узнавание объектов в облаках — еще один пример парейдолии; наблюдатель осознает, что на самом деле в облаках нет лица или кролика, но мозг постоянно пытается согласовать получаемые данные с известными паттернами, и, разрешив ему делать это с облаками, вы можете слегка развлечься на пляже. Парейдолия стала причиной обнаружения многочисленных изображений Иисуса или Девы Марии в самых разных местах: от складок на шторах до пятен на гриле в ресторанах быстрого питания и плесени в углах душевых кабин[126]. В 1960-х люди думали, что Пол Маккартни умер из-за слов, которые они слышали, когда проигрывали пластинки «Битлз» наоборот. В таких случаях разум строит образы из случайного шума.

Конечно, подавляющее большинство случайных шумов так и остаются шумами; однако если у вас будет достаточно времени и терпения, рано или поздно мозг выделит из него узнаваемый фрагмент, и человеческое восприятие зацепится за него как за нечто особенное. Более того, существует мистическая практика, известная как феномен электронного голоса (electronic voice phenomena, EVP), — приверженцы слушают равномерный белый шум, пока не услышат обращенные к ним слова, изрекаемые, по их мнению, сверхъестественными голосами. На американском рынке относительно недавно случился скандал с говорящей куклой для малышей. Она была запрограммирована на воркующие звуки, имитирующие лепет настоящего младенца. Однако случилась парейдолия, и некоторые люди услышали, как ребенок изрекает: «Ислам — это свет». Возникший в результате общественный резонанс привел к тому, что игрушку убрали с полок магазинов[127]. Справедливости ради я отмечу, что мы не можем однозначно исключить присутствие сверхъестественных голосов в белом шуме, а также не можем с уверенностью утверждать, что производитель игрушек не запрограммировал сообщение преднамеренно. Однако сейчас для нас важно, что люди находят закономерности там, где их нет, делают это часто, и этот факт подтвержден многочисленными исследованиями.

Разрывы восприятия: не видеть того, что есть

Помимо поиска несуществующих закономерностей в случайных данных, люди также обладают удивительной способностью не замечать то, что находится прямо перед ними. Некоторые люди обладают сверхъестественной способностью запоминать детали недавнего опыта; однако в целом люди сплошь и рядом упускают большую часть этих деталей. Побывав в комнате или став свидетелем какой-либо сцены, люди обычно не замечают такие детали, как цвет, форма, узор или даже предмет целиком. Эта неудача распространяется не только на новые или незнакомые места; большинству людей трудно описать мелкие детали своих спален или гостиных (помещений, где они проводят много времени ежедневно). Конечно, неоднократное знакомство с обстановкой приведет к большему знанию о ней по сравнению с однократным посещением; тем не менее большинство людей запоминают лишь отдельные признаки знакомых мест. Изображение внешнего мира проецируется на сетчатку и передается в кору, но не обязательно включается в сознательное наблюдение.

Когнитивные эксперименты продемонстрировали удручающе низкую способность людей к развернутому наблюдению. В ходе известного и часто упоминаемого эксперимента Кристофера Шабриса и Дэниэла Саймонса подопытным демонстрировали фильм, в котором игроки перебрасывают друг другу баскетбольный мяч[129]. Игроки были одеты в черную или белую форму, и наблюдателям было поручено подсчитать, сколько раз мяч был передан и получен игроками в черной форме. Во время фильма человек в костюме гориллы ходит по экрану, останавливается в центре, бьет себя в грудь, а затем уходит с экрана. Но это заметили только 54 % зрителей! Этот эффект получил название «слепота невнимания»[130], или «перцептивная слепота». Вы можете сами посмотреть видео[131], хотя, заранее зная, что вы ищете, вы исключите слепоту невнимания.

Слепота невнимания — это не просто следствие первого наблюдения незнакомой сцены (например, баскетбольного матча с участием гориллы). Дефект восприятия также распространяется на людей, которые проводили бесчисленные часы, наблюдая одну и ту же сцену снова и снова. Например, было проведено исследование с участием радиологов, которые анализируют компьютерную томографию при диагностике рака легких[132]. Радиологам показали пять снимков компьютерной томографии с опухолевыми узлами и попросили описать их. Небольшое изображение гориллы было помещено в верхний правый квадрант пятого снимка (рис. 6.4). После того как радиологи закончили писать заключение по пятому снимку, им задали три вопроса:

1. Это последнее испытание чем-то отличалось от предыдущих?

2. Вы заметили что-нибудь необычное на последнем испытании?

3. Вы видели гориллу на последнем испытании?

Рис. 6.4. Слепота невнимания в действии

Из 24 участвовавших в исследовании радиологов только 4 (17 %) заметили гориллу. Исследователи отслеживали движения глаз рентгенологов, поэтому они могли опровергнуть предположение о том, что изображение гориллы просто не попало в поле зрения участников — рентгенологи его видели. Но, несмотря на визуально ощущаемые данные, большинство участников не воспринимали гориллу; они искали паттерны, указывающие на рак, и любые другие детали того, что было прямо перед ними, отсеивались где-то на пути между глазами и их сознанием.

Недостаток внимания к деталям также распространяется на взаимодействие с трехмерными объектами. Ярким примером является эксперимент, в котором люди встречают другого человека, с которым они ранее не встречались (например, продавца за прилавком). Когда испытуемый отворачивается, продавец прячется под прилавком, и его заменяет совершенно другой человек. Новый продавец может быть одет в такую же униформу и иметь общие черты с предшественником, но это ощутимо разные люди. Тем не менее 75 % людей в этом опыте не замечают подмену[133]. Это называется слепотой к изменению, и это еще один пример того, насколько неверно мы воспринимаем мир. Эта проблема не ограничивается зрением, так как 40 % людей не замечают смены голоса диктора в середине списка слов, которые он читает вслух[134]. Также была описана тактильная форма слепоты к изменению[135][136].

Вторая проблема, отличная от слепоты к чувственным данным, — это искажение данных. Хотя, как мы уже убедились, человеческий разум не собирает непрерывный поток данных, человеческое восприятие конкретного события обычно принимает форму непрерывного повествования. Это происходит потому, что мозг заполняет пробелы там, где фактически наблюдаемые детали отсутствуют. Поскольку недостающие пробелы с обеих сторон окружены реальным восприятием, мозг обычно правильно заполняет данные. Это происходит, когда мозг подставляет детали во время событий, протекающих слишком быстро, чтобы их можно было обработать.

Бейсболисты регулярно отбивают мяч, летящий со скоростью более 140 км/ч. На самом деле бейсболисты успевают заметить только часть траектории полета мяча, но они знают, что наблюдают непрерывный полет. Они могут взмахнуть битой, чтобы отбить мяч, даже если не могут разглядеть полет мяча и его столкновение с битой. Их мозг восполняет эти недостающие детали.

Процесс подстановки деталей не ограничивается созданием континуума для движущихся объектов, а распространяется на все виды наблюдений. Хорошо известно, что многие очевидцы дают разные и противоречивые описания одного и того же события. Они получали одинаковую визуальную информацию в виде света, падающего на их сетчатку, но их мозг выстраивал очень разные изображения, и в конечном итоге они «видели» разные вещи («видели» в смысле когнитивной функции восприятия или конструирования события в человеческом мозгу). Что особенно важно, так это то, что многие свидетели будут абсолютно и недвусмысленно уверены, что именно их версия событий является правильной.

Нашу способность подставлять детали и не обращать внимания на пробелы и дефекты наглядно иллюстрирует способность большинства людей прочитать следующий отрывок:

Человеческая память не заслуживает доверия

Способность помнить — это, по сути, единственное, что делает нас когнитивно четырехмерными существами. В нашем восприятии мы не являемся четырехмерными существами. Мы воспринимаем три измерения пространства и момент времени в любой данный момент, но не ощущаем глубины времени. Мы можем испытать только мгновение; мы не переживаем целую минуту одновременно. Другими словами, без памяти не может быть представления о времени. Точно так же при отсутствии памяти не может быть индукции: нельзя предсказать будущее на основе прошлого, если у нас нет знания о прошлом, и нельзя знать о прошлом без памяти. Даже если информация о прошлом хранится в виде записей, мы должны обладать развитой кратковременной памятью, чтобы удерживать записанный материал в уме достаточно долго для осмысления. Наконец, синтез более высокого уровня понимания требует объединения множества индивидуальных факторов; если нельзя вспомнить компоненты системы, то нельзя соединить их вместе. Память чрезвычайно важна для нашего познания и нашей способности думать о чем угодно, кроме немедленной рефлекторной реакции. Без памяти мы не могли бы мыслить дальше точки на шкале времени, и поэтому все, что мы смогли бы делать без памяти, — это рефлекторно реагировать на воздействия; обучение и преемственность знаний не могли бы существовать.

У каждого из нас есть рассказ о событии из жизни, основанный на воспоминаниях о нашем опыте, но точность рассказа зависит от верности наших воспоминаний. Каковы были бы последствия, если бы наши воспоминания были полны ошибок? Что бы случилось, если бы мы забыли большинство пережитых событий, а наш разум изменял бы сохранившиеся воспоминания при каждом новом обращении? Что, если бы мы взяли истории, которые слышали от других людей, и вообразили бы, что они произошли с нами, или если бы наш разум выдумал вещи, которых просто никогда не было? Что, если бы кому-то сказали, что их воспоминания ошибочны, и они просто изменили воспоминания под новую информацию, вместо того чтобы сомневаться в том, что им говорят? Что, если бы люди доверяли только запомненным утверждениям, потому что они звучат знакомо, не обращая внимания на их истинность?

Унизительная и несколько пугающая ситуация состоит в том, что хотя человеческая память может обладать очень высокой точностью, она также склонна допускать каждую из только что описанных ошибок. Хуже всего то, что наша уверенность в своих воспоминаниях напрямую не связана с вероятностью того, что они произошли, или с точностью, с которой мы их помним. Мы, как правило, очень уверены в своих воспоминаниях, даже если они не соответствуют реальности. В декабре 2015 года, когда Дональд Трамп баллотировался на пост президента, он заявил, что группы людей на улицах Нью-Джерси праздновали крушение Всемирного торгового центра 11 сентября 2001 года. Представители СМИ внимательно изучили эту информацию до мельчайших подробностей и не нашли никаких доказательств того, что это когда-либо происходило, сойдясь во мнении на том, что это был ложный слух. Однако Трамп отказался опровергнуть свое утверждение, аргументируя его тем, что он «где-то видел это по телевизору», что сотни людей, которые были свидетелями этого события, звонили ему или писали в Твиттере и что газета Washington Post в свое время прокомментировала это событие в одной из статей. Однако тщательное изучение новостных архивов не дает никаких указаний на подобные новости; в лучшем случае есть упоминания о слухах на этот счет. Существование слухов не оспаривается; однако нет никаких указаний на то, что слухи основаны на реальных событиях. Многие назвали это высказывание Дональда Трампа ложью, но, по всей вероятности, Трамп на самом деле «помнит» людей, празднующих разрушение Всемирного торгового центра, и полностью уверен в своей памяти, несмотря на убедительные доказательства того, что такое событие никогда не упоминалось в новостях. Логическая невозможность продемонстрировать отсутствие чего-либо здесь работает как вывод «отсутствие доказательства не является доказательством отсутствия». Однако если не существует массового сговора, разумно предположить, что в средствах массовой информации появились бы хоть какие-то сообщения, если бы такое событие действительно произошло. Что бы мы ни думали о Трампе и его памяти, «заблуждения» очень распространены. Скорее всего, каждый из нас помнит что-то, чего не происходило, возможно, много разных событий, которые не происходили, но на которые каждый из нас готов поставить свою жизнь[138].

В дополнение к ложным воспоминаниям мы очень восприимчивы к изменению наших воспоминаний в результате переживаний, случившихся после вспоминаемого события. В классическом исследовании Лофтуса, Миллера и Бернса людям показывали одни и те же две картинки, а затем задавали ряд вопросов. В зависимости от того, какие вопросы людям задавали, они по-разному запоминали детали картинок. Это явление наблюдалось неоднократно и получило название «эффект дезинформации». Когда людям говорят, что их воспоминания ошибочны, это представляет собой своего рода нарушение логической связи с внешним миром. Во многих случаях люди восстанавливают связь не путем отрицания утверждений со стороны, а, наоборот, путем подгонки своих воспоминаний, чтобы они соответствовали тому, что говорят другие. Поскольку воспоминания представляют собой сохраненные наблюдения, люди изменяют свои наблюдения, чтобы соответствовать авторитету, вместо того чтобы подвергать сомнению авторитет, доверяя собственным наблюдениям[139]. Как только воспоминание изменилось, то при следующем обращении оно будет выглядеть «настоящим» воспоминанием, даже если этого никогда не было.

К сожалению, проблема гораздо глубже, чем просто изменение существующих воспоминаний. На самом деле людям можно с легкостью внедрить полностью сфабрикованные подробные воспоминания, если члены семьи рассказывают им о выдуманных событиях, которые якобы произошли с ними. Это явление называется «богатые ложные воспоминания»; например, воспоминание о том, что в возрасте 6 лет вы заблудились в торговом центре, а затем вас нашли, вы лежали в больнице с опасным заболеванием, на вас нападала собака и однажды вы чуть не утонули[140]. Также было показано, что определенная тактика полицейского допроса может вызвать у подозреваемых ложные воспоминания о преступлениях, которых они не совершали[141]. В некоторых случаях создаются очень подробные и убедительные воспоминания. Более того, иногда можно доказать, что богатые ложные воспоминания не имеют оснований, и единственным жизнеспособным источником воспоминаний является то, что они были созданы de novo — из ничего. Таким образом, проблемы с памятью распространяются не только на точность запоминаемых деталей, но и на полностью выдуманные воспоминания.

Люди также имеют склонность ошибаться как в источнике информации, так и в ее содержании. Из-за этих ошибок воспоминания очень уязвимы для внушения. Ряд исследований продемонстрировали, что люди, которых просили представить несуществующее событие, формируют «настоящие» воспоминания о событии чаще, чем те, кого не просили представить его[142] [143]. Наконец, люди склонны приписывать истинность утверждениям, которые кажутся знакомыми, независимо от того, насколько они были достоверными, когда прозвучали впервые. Поразительно, но даже когда люди неоднократно слышат, что определенное утверждение ложно, они склонны позже вспоминать его как истинное только потому, что это звучит знакомо [144].

Таким образом, даже если люди воспринимают мир должным образом, даже если они видят только то, что есть на самом деле (что явно не так), тем не менее мы со временем искажаем точное восприятие из-за проблем в работе нашей памяти.

Заблуждения органов чувств

Человеческие чувства хорошо приспособлены к обнаружению сложной информации в контексте взаимодействия с окружающей средой. Однако такая приспособленность в определенных ситуациях может привести к поразительным неверным толкованиям, которые представляют собой иллюзии восприятия. Иллюзии — это наблюдения, которые неправильно воспринимаются, и эти неправильные представления, как правило, сохраняются даже после того, как укажут на их ошибочность. Прекрасный пример тому — известная картинка, на которой цвета показаны в контексте разных оттенков. На рис. 6.5 показаны две отдельные панели, одна над другой; верхняя панель имеет однородный фон, а нижняя панель отображается поверх сложной фоновой текстуры[145]. Для большинства людей верхняя панель окрашена в более темный серый цвет, чем нижняя. Однако разница в цвете между двумя панелями — иллюзия.

В данном конкретном случае две панели имеют одинаковый цвет — одинаковый оттенок серого. Если вы извлечете фрагменты панелей, отмеченные прямоугольниками, из контекста затенения (т. е. переместите вправо, рис. 6.5B), оттенки этих фрагментов будут одинаковыми. Точно так же, если закрыть зону светотени в центре черным прямоугольником, оттенки панелей выглядят одинаковыми (рис. 6.5C). Попробуйте заслонить зону светотени на рис. 6.5А и убедитесь, что иллюзия исчезла. Человеческий разум усвоил, что цвета в области тени кажутся темнее, чем они есть на самом деле, тогда как цвета при ярком освещении кажутся светлее, чем есть в действительности; человеческий разум старается это компенсировать. Тем не менее, несмотря на то что это известно, панели на исходном рисунке все равно выглядят разными. Этот простой пример — всего лишь верхушка айсберга — свидетельствует о том, как упорно наши чувства придерживаются заблуждений[146].

Рис. 6.5. Визуальная иллюзия сохраняется, даже если зритель знает, что она есть. Перепечатано с разрешения Общества неврологии. Авторское право © 1999 Общество неврологии; разрешение передано через Copyright Clearance Center, Inc.

Наблюдения «нагружены теорией» и подвержены влиянию фоновых убеждений

Историк и философ Томас Кун полностью перевернул науку с ног на голову, опубликовав в 1962 году свою знаменательную работу «Структура научных революций». Одна из многих идей, выдвинутых Куном, заключается в том, что на наши наблюдения напрямую влияют наши фоновые знания и убеждения. Другими словами, то, что человек наблюдает, является функцией не только органов чувств, но и теорий, которые человек имеет в виду, делая наблюдение; наблюдения «нагружены теорией». Во многих отношениях такое положение дел кажется несовместимым с научной системой, в которой мы оцениваем теории и идеи и принимаем или отклоняем их на основе наблюдений. В самом деле, если наблюдения являются продуктом того, во что мы верили до наблюдения, или, по крайней мере, на них сильно влияют устоявшиеся убеждения, тогда как мы можем использовать наблюдение для оценки убеждения?

В некотором смысле идея Куна не так уж революционна; большинство из нас, вероятно, наблюдали это явление воочию[147]. Можно получить идентичное электронное письмо от двух разных людей; оно будет казаться враждебным, если получено от человека, с которым у вас давняя вражда, и теплым, если оно от вашего старого друга. Вы воспринимаете одно и то же электронное письмо по-разному, в зависимости от вашего предубеждения о том, каким будет тон автора. Ваш предыдущий опыт и убеждения меняют то, что вы наблюдаете и как вы это наблюдаете.

Кун смело распространил это понятие на всю историю науки. Он утверждал, что ученых обучают определенным парадигмам, и после этого парадигма, в которую они включились, меняет их восприятие мира. Рассмотрим двух разных ученых, один из которых был воспитан с верой в Солнечную систему с Землей в центре, а другой — с уверенностью в гелиоцентрическом устройстве (две разные парадигмы). Каждый из них по утрам видит восход солнца[148]. Это не иллюзия, они оба наблюдают одинаковое явление, но, исходя из своего мировоззрения, они воспринимают разные вещи. Один из них видит, как Солнце вращается вокруг Земли, другой видит следствие вращения Земли.

Классический пример можно найти в истории моей научной области — переливания крови. Одно из первых зарегистрированных переливаний крови произошло во Франции в 1667 году. В данном случае 34-летнего пациента доставили к врачу для лечения от «бега голым по улицам Парижа; от безумия, вызванного душевной болью из-за несчастной любви». Согласно тогдашней теории человеческих болезней, состояние мужчины было определено как результат дисбаланса жидкостей в организме и слишком большого количества «пороков» в крови. В стремлении очистить больного от порока врачи решили провести переливание крови. Однако они считали, что все люди были рождены в «первородном грехе» из-за того прискорбного случая с яблоком в саду[149]. Следовательно, нельзя было переливать пациенту человеческую кровь, так как это лишь добавило бы порока к пороку. Поэтому было решено использовать кровь теленка, поскольку животные не имеют первородного греха. После первого сеанса лечения состояние пациента улучшилось. Затем было проведено второе переливание, в результате чего получилось то, что сейчас считается классическим описанием биологической реакции на переливание.

В современном медицинском понимании то, от чего пострадал этот бедный человек, называется «гемолитической трансфузионной реакцией». По сути, его иммунная система отреагировала на первоначальное переливание, вырабатывая антитела против крови теленка, так что при втором переливании клетки чужой крови были быстро разрушены иммунной системой. Теперь хорошо известно, что это вызывает все описанные признаки и симптомы — черная моча является результатом выведения содержимого разрушенных эритроцитов через почки. Это может вызвать ужасное повреждение почек и привести к токсическому поражению многих органов.

Вместо того чтобы ужаснуться симптомам пациента и количеству токсинов, которые прошли через его поврежденные почки, врачи были довольны результатом. Они интерпретировали черную мочу как явное доказательство того, что пороки вымываются из тела пациента. То, что они наблюдали, было тем, что они ожидали увидеть, — результатом теории, на которую они опирались, когда произошла реакция. Врачи были настолько воодушевлены успешным вымыванием пороков из тела, что позже сделали третье переливание крови, от которого пациент умер.

В более экстремальной форме утверждение кунианцев гласит, что люди буквально не могут наблюдать данные, противоречащие их теориям, потому что теория определяет, как они видят вещи. Более того, ученые, работающие в разных парадигмах, фактически не могут общаться друг с другом, потому что они вкладывают в одни и те же слова разное значение (и даже не подозревают, что они это делают), ведь по сути они не могут наблюдать один и тот же мир природы[151].

Для целей нашей дискуссии наиболее важно понимать, что наблюдения основаны на теории, и поэтому то, как мы наблюдаем за миром природы, зависит от того, во что мы уже верим, — еще один удар по идее, что наука представляет собой ряд концепций, четко отсортированных на основе исключительно объективных данных. Если доказательства основаны на теории, они не могут быть полностью объективными. Однако их не следует путать с доказательствами и наблюдениями, не имеющими никакой объективности. Скорее, влияние теории на наблюдение можно считать еще одним источником потенциальной ошибки, и теперь, когда наука знает об этом, мы должны искать методы и подходы для смягчения ее последствий.

Общая проблема любого опыта — в опоре на другие знания

Информация, относительно которой у человека нет прямого опыта, принципиально спорна. Например, человек читает о событии в газете и получает из нее доказательство этого события. Однако теперь он вынужден полагаться на точность сообщения, на то, что журналист правильно истолковал описанное событие, что свидетели сами правильно восприняли событие, что не было недопонимания между свидетелями и журналистом (включая любых посредников) и что во время редактирования статьи не изменили ее смысл. Кроме того, необходимо учитывать, не меняют ли намеренно журналист и/или газета описание произошедшего, чтобы соответствовать конъюнктуре, будь то политические предпочтения, поиск сенсации для привлечения читателей или другие скрытые мотивы[152].

Хотя информация может быть намеренно искажена или изменена, прискорбная реальность ситуации состоит в том, что информация будет искажена даже при полном отсутствии намерения сделать это. Популярная детская игра под названием «Испорченный телефон» прекрасно иллюстрирует фундаментальную проблему получения информации от других людей. Дети садятся в круг и передают друг другу сообщение шепотом. К тому времени, когда сообщение достигает последнего участника, слова и значение фразы обычно резко меняются и зачастую мало напоминают первоначальное сообщение (даже без намеренного искажения). Это показывает, почему следует хотя бы слегка скептически (в какой-то мере) относиться к любой информации, получаемой из другого источника, — это подавляющее большинство информации, которую мы получаем. Каждый из нас ежедневно участвует в общей гигантской игре в испорченный телефон.

Проблему доверия к информации из других источников можно расширить, включив в нее в качестве источника наших предыдущих «я». Это возвращает нас к недавнему разговору о памяти и всех ее недостатках. Куайн сказал, что «в конце концов, наблюдение перестает быть наблюдением, когда мы меняем время действия. Сообщения о прошлых наблюдениях включают в себя выводы...»[153]. Другими словами, в отличие от того, что вы воспринимаете прямо сейчас, вся информация, которую вы когда-либо собирали в прошлом, подвержена проблемам искажения памяти, и, таким образом, надежность информации снижается в тот же момент, как только она покидает настоящее время. Мало того, что текущие наблюдения могут быть искажены ошибками в восприятии, теперь возникает дополнительная проблема с правильным запоминанием, что вызывает серьезную озабоченность, потому что исследования показали, что люди ужасно неправильно запоминают информацию, даже если правильно воспринимают ее в текущем моменте.

Следовательно, даже наш личный опыт, а не только знания, которые мы перенимаем у других людей, страдают от этой общей проблемы. «Проблема знания», представленная в главе 1, распространяется не только на явления, которые ранее не наблюдались или не встречались, но и на те явления, которые мы или другие люди уже наблюдали, и на рассуждения, которые мы или другие люди уже использовали. Мы можем неправильно воспринимать текущий опыт, но даже если мы не ошибаемся в момент наблюдения, мы искажаем его со временем, поскольку наши воспоминания реконструируют то, что мы первоначально наблюдали, и накладывают еще один слой искажений, когда мы передаем информацию другим людям. Когда событие или факт записываются, чем ближе запись по времени к событию, тем меньше вероятность возникновения таких проблем. И наоборот, чем дальше информация ушла во времени от события и чем больше она передавалась в устной форме, тем больше подозрений она вызывает и тем более вероятно, что она будет содержать дезинформацию или полную фальсификацию.

Людям свойственно не признавать недостатки своего восприятия

В свете недавних когнитивно-психологических экспериментов, подтвердивших недостоверность показаний очевидцев, были предприняты определенные усилия, чтобы сделать такие показания менее доказательными в американской правовой системе. В книге «Осуждение невиновных: когда правосудие ошибается» автор Брэндон Гарретт исследует дела 250 осужденных преступников, которые в конечном итоге были реабилитированы на основании материалов ДНК. Из 250 человек 190 были осуждены преимущественно или исключительно на основании показаний очевидцев. Можно было бы цинично возразить, что многие из этих свидетелей лгали намеренно, но, учитывая то, что мы знаем о проблемах с человеческим восприятием, это почти наверняка не так.

В деле «Народ против Уокера» в 2008 году в Пенсильвании человек был признан виновным в совершении преступления в ночное время только на основании показаний очевидцев. В качестве третьей стороны судебного разбирательства Американская психологическая ассоциация (APA) подала консультативное заключение, в котором представила доказательства недостоверности показаний очевидцев. Однако судья не разрешил присяжным заслушать заключения экспертов по этому поводу. Присяжные находились в состоянии неведения относительно недостоверности доказательств, на основании которых они решали судьбу человека.

Следующее похожее дело рассматривалось Верховным судом Соединенных Штатов (Перри против штата Нью-Гемпшир, № 10-8974). В этом случае свидетельница сообщила, что она видела, как Барион Перри взломал машину и украл из нее вещи на парковке в Нашуа, штат Нью-Гэмпшир. Она рассказала, что видела «высокого темнокожего мужчину» без каких-либо других конкретных деталей. Более того, она не смогла выделить Перри из ряда похожих людей во время следственного эксперимента. Тем не менее Перри был признан виновным. Подвох судебного процесса заключался в том, что опознание было произведено в условиях, которые «подсказали» ей Перри. Свидетельские показания сомнительны именно из-за убедительных доказательств того, что человеческая память очень восприимчива к внушениям. Однако закон предусматривает исключение только тогда, когда полиция намеренно создает «внушаемую» среду. В данном случае защита утверждала, что возникла внушаемая среда и, таким образом, подрывалась достоверность показаний, независимо от того, спровоцировала это полиция или нет. Верховный суд 8 голосами против 1 признал Перри виновным. В постановлении суда говорилось: «Мы полностью признаем как возможность свидетельской ошибки, так и важность свидетельских показаний в целом. Однако в нашей системе правосудия достоверность доказательств обычно определяется присяжными, а не судьей». В качестве единственного несогласного голоса помощник судьи Соня Сотомайор написала: «Судьи находят свидетельства очевидцев чрезвычайно убедительными, и их способности оценить достоверность показаний препятствует ложная уверенность свидетеля в точности опознания. Эта ограниченность никоим образом не зависит от намерений, стоящих за предполагаемыми обстоятельствами».

Совокупный смысл этих двух судебных заключений состоит в том, что судьи хорошо осознают ненадежность показаний очевидцев, и они в равной степени осознают, что присяжные не понимают их ненадежность. Тем не менее они не желают проинформировать присяжных о том, насколько ненадежны такие показания, и не отвергают показания очевидцев, которые, как известно, были получены при подозрительных обстоятельствах, если только такие обстоятельства не созданы полицией умышленно. Юридическое сообщество не спешит признать эту проблему, хотя в последнее время был достигнут определенный прогресс, и мы надеемся, что он будет продолжаться. Как будет показано в заключительной главе этой книги, наука продолжает разрабатывать более совершенные стратегии как для прямого решения данной проблемы, так и для смягчения ее последствий. По правде говоря, все эти судебные инциденты могут быть просто следствием того, что судьи не могут повторно рассмотреть, как произошло преступление, и зачастую свидетельские показания — это все, что у них есть. Напротив, повторение экспериментов ученых — это своего рода пересмотр преступления. Как обсуждалось в предыдущей главе, воспроизводимость экспериментов важна для науки и является частью того, что ее отличает от ненауки. Нельзя исключать, что признание несовершенства свидетельских показаний поставит под сомнение задним числом каждое состоявшееся обвинение, в котором фигурировали показания очевидцев определенного типа, и это было бы неприемлемым исходом для судов, потому что огромное количество дел связано именно с такими показаниями. Тем не менее, учитывая заложенный в основу цивилизованного правосудия принцип «лучше освободить виновного, чем осудить невинного», медленная адаптация нашей правовой системы к ущербности свидетельских показаний вызывает сожаление. Позже мы отдельно отметим, что развитие и совершенствование методов исправления ранее не замеченных ошибок, по мере того как они становятся известными, является отличительной чертой науки.

Как пропустить результаты наблюдений через фильтр науки

На протяжении многих веков люди использовали инструменты, которые транслируют в наше восприятие природные явления, недоступные человеческим органам чувств. В некоторых случаях это простое усиление сигналов, поступающих на наши обычные сенсорные входы (например, телескопы и микроскопы могут обеспечить четкое изображение отдаленных или слишком маленьких объектов). Другие инструменты преобразуют сигналы, которые мы не можем воспринимать, в доступную для восприятия форму. Некоторые из них расширяют границы восприятия наших органов чувств, например создают видимые изображения на основе ультрафиолетовой части спектра или преобразуют неслышимый для человеческого уха ультразвук в звуковые сигналы. Некоторые инструменты измеряют явления, для которых у нас вообще нет сенсорной способности, и преобразуют их в удобную для наблюдения форму (например, датчики электромагнитных полей, детекторы радиоактивного излучения, детекторы частиц для субатомных сущностей).

Степень достоверности, с которой такие инструменты отражают реальность, уже давно подвергается сомнению. Когда Галилей использовал телескоп, чтобы наблюдать спутники вокруг Юпитера, сразу возник вопрос, а не являются ли спутники оптическим артефактом самого телескопа. Это общее возражение можно обоснованно распространить на все инструменты. Когда физики заявляют об обнаружении бозона Хиггса, никто на самом деле его не обнаруживал. Вместо этого огромная и сложная экспериментальная установка подала сигнал, который ученые интерпретировали как эффект существования бозона. Как нам узнать, действительно ли такой сигнал отражает явление мира природы или это сущность, созданная машиной? Кроме того, даже если он отражает что-то из мира природы, как мы можем узнать, достоверна ли наша интерпретация того, что он отражает?

Возражения и опасения по поводу инструментов — сложная тема, но благодаря методологической оценке инструментов в ней удалось достигнуть некоторого прогресса. Как я говорил ранее, и органы чувств человека, и мозг, который интерпретирует их сигналы, сами по себе склонны ошибаться. Проблема инструментальных средств, создающих артефакты, на самом деле является лишь продолжением сомнений в наших собственных органах чувств. Сочетание ошибки прибора в сочетании с ошибкой человеческого восприятия только усугубляет проблему.

В этой главе мы исследовали предположение, что люди могут доверять своему восприятию мира природы. Исследования последних десятилетий показали, что это предположение явно ошибочно. Наши чувства, безусловно, имеют прочную связь с реальностью, иначе как мы могли бы ориентироваться в окружающем мире? Тем не менее наши чувства и наши воспоминания могут искажать реальность, а мы иногда об этом даже не подозреваем. О том, как наука может сгладить такие недостатки и как это помогает определить научную практику, я расскажу в последнем разделе книги.

А пока давайте на время отложим проблему достоверности восприятия и сосредоточимся в следующей главе на смежной проблеме — ошибках в обнаружении ассоциаций между явлениями. Даже если бы индукция была безупречна, если бы наши выводы и рассуждения всегда были правильными, если бы ретродукция не ошибалась, если бы наши наблюдения всегда были на 100 % правильными, а наши воспоминания хранились без искажений, все равно существовали бы ошибки ассоциации.

Дополнительные материалы для изучения

Когда я искал справочную информацию для этой части книги, на меня сильно повлияла серия лекций доктора Стивена Новеллы под названием «Ваш обманчивый разум: научное руководство по навыкам критического мышления». Хотя я попытался получить доступ к исходному материалу и предоставить первичные ссылки, я узнал о многих примерах в этой главе из лекций доктора Новеллы, которые я настоятельно рекомендую заинтересованному читателю. Точно так же популярный телесериал «Brain Games» отлично иллюстрирует многие из этих принципов с помощью видео и визуальных средств, недоступных в книжной форме. Рекомендую заинтересованным читателям обратиться к этим источникам и исследованиям, на которых они основаны.

Люди ошибаются в оценке вероятности

Когда я учился в старшем классе средней школы, мы с близким другом часто посещали скачки на треке в Арлингтон-Хайтс, штат Иллинойс[155]. Однажды гонку выиграла «темная лошадка» со ставками 30:1 (к сожалению, кличку лошади я забыл). После окончания забега мимо нас прошли двое пожилых мужчин. Один из мужчин потерял свои деньги, после того как сделал ставку на фаворита, и разглагольствовал со своим товарищем: «Забег выиграла темная лошадка, на которую ставили 30:1. Темная лошадка, ставка 30:1! Ради всего святого, как можно было предположить, что это произойдет?» Конечно, реальные шансы данной лошади на победу в скачке постороннему наблюдателю невозможно определить; опубликованные ставки всего лишь отражают настроения (и заблуждения) публики. Тем не менее эта история проявляет скрытое непонимание сути шансов и вероятностей, а также того, как люди склонны думать и исследовать маловероятные события.

Маловероятные события так привлекают наше внимание, потому что они нарушают наши ожидания относительно того, как устроен мир, — они бросают вызов нашей гипотетико-дедуктивной последовательности. По определению, очень редкие события не происходят часто, и поэтому они не соответствуют нашим прогнозам или ожиданиям. Соответственно, маловероятные вещи требуют объяснений; не могло же это произойти случайно... или могло?

С положительной точки зрения, крайне маловероятные события часто воспринимаются как «чудеса» (например, спонтанная ремиссия рака или выживание человека, выпавшего с самолета без парашюта). Поскольку это кажется маловероятным (и даже невозможным) для простой случайности, люди старательно ищут альтернативное объяснение. Часто в качестве объяснения привлекают божественное чудо — человеку «суждено было жить» или «его время еще не пришло». Дескать, во Вселенной у этого человека есть какая-то особая миссия, и он не может умереть, пока она не будет выполнена. Выживший человек часто чувствует, что выжил по какой-то причине или с какой-то целью. Это ощущение может полностью перевернуть образ жизни человека, его отношение к себе и отношение к нему других людей. Люди, которые знают об инциденте, могут изменить свое поведение, свои молитвы или видение мира. В крайних случаях люди могут обращаться к выжившему человеку за мудростью, прикасаться к нему, чтобы получить «благословение», или даже каким-то образом поклоняться ему.

Отрицательные исходы нуждаются в объяснении не меньше, а может быть, даже больше. Человек, который пострадал от маловероятного негативного события, может считать себя проклятым. С обывательской точки зрения они относятся к категории принципиально несчастливых людей. Выражаясь мистическим языком, им причиняют ущерб некие высшие силы — вероятно, спонтанно или в качестве наказания за прошлые грехи. В более формальных религиях человек, возможно, потерял благосклонность своего бога и каким-то образом подвергается наказанию или испытанию. Мы изо всех сил пытаемся найти объяснение невероятных вещей, которые для нас не имеют очевидного смысла. Однако во многих случаях то, что кажется крайне маловероятным, на самом деле не так уж и невероятно и даже может иметь высокую вероятность. В таких случаях неправильное восприятие вероятности человеком приводит к поиску причины для объяснения маловероятного события, когда в этом нет необходимости или основания. Но почему то, что может произойти (и происходит), иногда кажется нам маловероятным?

Последствия пренебрежения априорной вероятностью

Психолог Даниэль Канеман ввел термин «пренебрежение априорной вероятностью», чтобы обозначить результаты исследований, выявивших склонность людей оценивать данные без учета исходной информации и контекста[156]. Маловероятно, что какой-либо конкретный человек выиграет в лотерею, но когда это случается, люди хотят знать, где этот человек купил билет, в какой одежде он был в тот день, что ел на завтрак и т. д. Это связано с субъективным ощущением, что шансы любого конкретного человека выиграть в лотерею настолько бесконечно малы, что выигрыш требует наличия особых причин. Тем не менее хотя верно то, что шансы любого конкретного человека выиграть в лотерею низкие, в лотерею играет так много людей, что шансы на выигрыш хотя бы одного какого-то человека довольно высоки. Мы склонны сосредоточиваться на поиске объяснения того, почему тот или иной человек выиграл, но такое же объяснение потребуется, если никто не выигрывал в лотерею в течение длительного периода времени — можно предположить, что лотерея специально устроена так, чтобы никто не выиграл. Концентрация внимания на тех, кто выиграл в лотерею, и игнорирование всех тех, кто играл, но не выиграл, называется «ошибкой лотереи». На самом деле чей-то выигрыш в лотерею не является непредсказуемым событием, не является необычным и не требует каких-либо объяснений, учитывая огромное количество людей, покупающих билеты.

Пренебрежение априорной вероятностью имеет вполне реальные последствия для человеческого поведения в целом. Представьте, что кто-то видит изображение Иисуса Христа или Девы Марии в морозных узорах на стекле, на гриле в ресторане или в облаках. К таким достопримечательностям стекаются паломники, поскольку их толкуют как божественное знамение в жизни смертных. Людям очень хочется увидеть подтверждение своей веры и знать, что мы не одиноки. На первый взгляд кажется маловероятным, чтобы «случайно» распределенная материя могла слиться в чей-то образ без вмешательства со стороны. Однако если принять во внимание количество облаков, в которых не виден лик Иисуса, количество хаотичных узоров на стекле и жаровен гриля, на которые никто не обращал внимания, то появление Иисуса в этих единичных случаях кажется гораздо менее значительным. На самом деле, если рассмотреть достаточно много объектов, образы Иисуса будут наблюдаться с той же частотой, как и портрет Летающего Макаронного Монстра или мордочка моего домашнего хорька Уолдо. Если провести достаточно много наблюдений, можно увидеть случайные образы всего, что пожелаете; каждый день примерно 7 миллиардов человек наблюдают невероятно много объектов. Тем не менее люди замечают только попадания и игнорируют множество промахов, не обращая внимания на контекст.

В 1985 году по Соединенным Штатам прокатилась волна паники, когда распространился слух, что участие в фэнтезийной ролевой игре Dungeons and Dragons (D&D) приводит к самоубийству подростков. В самом деле, в том году прозвучали сообщения по крайней мере о 22 подростках, которые были активно вовлечены в эту игру и в конце концов покончили жизнь самоубийством. СМИ подхватили эту историю, и в американском обществе начало расти беспокойство. Телевизионное новостное шоу «60 минут», которое собирало миллионы зрителей, детально исследовало этот вопрос. На первый взгляд, 22 подростковых самоубийства — это, безусловно, очень страшное число, которое требует какого-то расследования. Однако дальнейшее исследование показало, что в то время в D&D играли более 3 миллионов подростков. Уровень самоубийств среди подростков в Соединенных Штатах в 1985 г. составлял 12 на 100 000; поэтому можно было бы предсказать, что только по чистому совпадению из 3 миллионов подростков, играющих в эту игру, 360 должны были покончить с собой. Следовательно, при детальном рассмотрении оказалось, что игра имела благотворный эффект, отвлекая подростков от самоубийства. Несмотря на это, некоторые городки зашли так далеко, что приняли законы, запрещающие игру[157].

Этот пример еще раз показывает, как значение наблюдения может меняться на противоположное в зависимости от контекста, но люди часто не принимают во внимание исходную информацию[158].

«Ошибка лотереи» в повседневной жизни

Национальная метеорологическая служба оценивает вероятность удара молнии в среднего американца в конкретный год примерно в 1 из 500 000. Это означает, что в стране с населением около 350 миллионов человек молния ежегодно поражает примерно 700 жителей. Случись такое с вами, и это определенно будет считаться большой неудачей. Однако, исходя из средней продолжительности жизни, вероятность удара молнии в конкретного человека составляет 1 из 6250 — не такая уж и маленькая вероятность[159].

Более веское соображение состоит в том, что вероятность дважды за свою жизнь пострадать от удара молнии оценивается в 1 к 9 миллионам. Это усредненный показатель по населению, который превышает совокупную вероятность того, что молния дважды поразит любого человека случайным образом, потому что фактический шанс поражения молнией зависит от того, в сельской или городской местности вы живете, а также от поведения во время грозы. С другой стороны, шансы несколько уменьшаются, потому что определенный процент людей погибает после первого удара молнии. Учитывая, что население США составляет около 350 миллионов человек, это означает, что примерно 39 живущих сегодня американцев на самом деле дважды за свою жизнь будут поражены молнией.

Когда кого-то дважды ударила молния, это немедленно привлекает наше внимание. Конечно, никто не публикует ежедневные отчеты от 350 миллионов человек, сообщающих, что они все еще не подвергались двум ударам молнии. Мы сосредоточиваемся только на совпадениях, не принимая во внимание базовую частоту промахов, и ищем объяснение тому, что кажется маловероятным, если произойдет одно совпадение. А уж если молния попадает в человека второй раз, нам еще труднее объяснить это простым совпадением. Распространенное выражение «молния редко ударяет дважды в одно место» предполагает, что для такой невезучести человека должна быть особая причина. Люди, пережившие два удара молнии, скорее всего, начнут искать альтернативные объяснения, такие как наличие нейрохимического дисбаланса, привлекающего электрический разряд, или проклятие, наложенное колдуном, или кара Божья, или другое причинное объяснение. Однако хотя такое событие крайне маловероятно для одного конкретного человека, тем не менее с ним каждый год сталкиваются (в среднем) 39 человек, и этому нет причинного объяснения. Но если человек дважды пережил удар молнии, ему очень трудно согласиться с тем, что это «просто случайность».

Основная идея заключается в том, что хотя редкие события крайне маловероятны для любого отдельно взятого человека, они почти наверняка произойдут с некоторыми людьми в большой популяции — чем больше популяция, тем больше вероятность, что это случится с кем-то. Такому человеку будет очень трудно избежать поиска причин и даже веры в высшую силу, которая подстроила столь невероятное событие. На самом деле поиск объяснения — это адаптивное поведение, поскольку выявление причин или модификаторов потенциально может дать человеку преимущество в достижении замечательно хороших (или избегании исключительно плохих) результатов. Более того, в некоторых случаях чрезвычайно редкие события действительно происходят по какой-то причине, и исследования редких событий могут многому нас научить. С другой стороны, придумывая и принимая на веру несуществующие причины случайных событий, мы рискуем причинить себе большой вред.

Это возвращает нас к важному вопросу о том, как выбрать финансового консультанта. Как выбрать лучшую из всех возможных инвестиционных стратегий? Как упоминалось ранее, некоторые эксперты постоянно опережают рынок, год за годом добиваясь успеха. Однако теперь должно быть ясно, что количество успешных управляющих напрямую зависит от общего числа управляющих активами, делающих прогнозы (статистическая база). В своей книге «Блуждание пьяницы: как случайность правит нашей жизнью» Леонард Млодинов использует именно этот пример, чтобы проиллюстрировать проблемы статистической базы. Учитывая, сколько существует различных менеджеров по управлению активами, Млодинов прогнозирует, что за последние 45 лет вероятность того, что хотя бы один управляющий будет правильно предсказывать рынок 15 лет подряд, составляет 75 %. Таким образом, даже если ни один человек не обладает способностью «обыграть рынок», все равно найдется достаточно много тех, у кого это получится чисто случайно. Эта статистика не означает, что не может быть талантливых экономистов, способных превзойти рынки, однако она изрядно обесценивает советы и методики из книг. Скорее всего, в этой области единственной хорошо объяснимой способностью разбогатеть останется продажа большого количества книг про то, как разбогатеть.

Статистическая база в медицинской диагностике

Вы беспокоитесь, что у вас может быть ужасная болезнь, но не хотите, чтобы появилась запись в вашей медицинской карте, поэтому обращаетесь в анонимную лабораторию, которая выполняет анализ крови. В словаре медицинских лабораторных исследований «чувствительность» — это функция от того, сколько истинно положительных случаев заболевания будет обнаружено тестом, тогда как «специфичность» — это функция от того, сколько будет выявлено истинно отрицательных результатов. Согласно описанию, заказанный вами тест имеет 100%-ную чувствительность и 95%-ную специфичность, так что он кажется довольно точным[160].

Вы очень расстроились, получив из лаборатории письмо с положительным результатом теста. Что вы действительно хотите знать и что вам нужно знать, так это то, насколько вероятно, что у вас действительно есть болезнь. Учитывая специфичность теста (95 % тех, кто не болеет, будут иметь отрицательный результат, и только 5 % тех, у кого нет заболевания, будут иметь положительный результат — другими словами, 5168 % ложноположительных результатов), большинству покажется очевидным, что вероятность того, что вы действительно болеете, составляет 95 %. Однако это определение зависит не только от специфичности теста, но и от статистической базы (то есть от распространенности заболевания).

Допустим, что рассматриваемое заболевание встречается только у 1 человека из 100 000, то есть довольно редко. В этом случае у всех, кто действительно болен, будет положительный результат теста (из-за 100%-ной чувствительности). Однако поскольку специфичность составляет 95 %, то 95 % людей, не болеющих этим заболеванием, будут иметь отрицательный результат, а 5 % — ложноположительный результат. Таким образом, из 100 000 человек, прошедших случайное тестирование, один будет иметь положительный результат (и действительно болен), а 5 % людей, не болеющих этим заболеванием, будут иметь положительный результат, или 0,05 × 99 999 ≈ 5000 человек. Другими словами, для этих параметров теста и этой распространенности заболевания положительный тест означает только 1 шанс из 5000, что вы действительно больны.

Напротив, если болезнь распространена и, допустим, присутствует у 1 из 20 человек, то 1 из 20 человек будет иметь положительный результат теста (и действительно болен), тогда как 5 % из 19 человек (или один человек) будут иметь ложноположительный результат. Другими словами, при высокой распространенности болезни (1 из 20) пациент с положительным результатом теста действительно болен с вероятностью 50/50. Таким образом, чем реже встречается заболевание, тем менее значимым является положительный результат теста, даже если его специфичность не изменилась. Этот пример показывает, как статистическая база существенно меняет смысл наблюдения[161].

А еще этот пример иллюстрирует, почему опасно использовать массовое скрининговое тестирование для широких слоев населения, когда заболевание встречается очень редко. Врач обычно не назначает диагностический тест, если нет веских оснований подозревать у пациента заболевание; например, пациент сообщил о симптомах, соответствующих заболеванию, или у пациента есть факторы риска, такие как вредное воздействие или генетическая предрасположенность. Более того, во многих случаях тщательный медицинский осмотр выявляет основные признаки заболевания, а наличие факторов риска их только подтверждает. Таким образом, к моменту проведения теста пациент уже отнесен к группе с высокой вероятностью заболевания, и поэтому положительный тест будет иметь лучшую прогностическую ценность. Это резко контрастирует с ситуацией, когда тест используется для массового обследования на наличие редкого заболевания.

Недавно рекомендации ВОЗ по скринингу на рак груди (с использованием маммографии) и рак простаты (с использованием ПСА) были изменены, чтобы исключить проведение теста в группах низкого риска. Причина этого ясна из предыдущего примера: чем ниже частота заболевания, тем большее количество пациентов с положительным результатом теста на самом деле не больны. Проблема в том, что ложноположительный результат скринингового теста может привести к инвазивным процедурам (включая биопсию и удаление органа), которые могут иметь серьезные побочные эффекты. Сами процедуры болезненные и оставляют рубцы. В результате процедур могут возникнуть инфекции (с небольшой, но заметной частотой), что в крайних случаях приводит к длительной болезни и даже к смерти. Удаление органа может вызвать у пациента недостатки как функциональные и косметические, так и психологические. С другой стороны, если болезнь будет обнаружена и вылечена до того, как она распространилась, это может спасти жизнь пациента. Однако в контексте принятия решения, которое с наибольшей вероятностью принесет пользу отдельному человеку, необходимо оценить показатели популяции и сопоставить риск пропуска реального случая (если не проводится скрининг) с риском напрасного травмирования, функциональных нарушений и потенциальной гибели пациентов, которые никогда не болели этим заболеванием, но у которых оказался положительный результат теста. Этот расчет плохо поддается анализу, и нет объективного ответа о том, какой риск приемлем для конкретного человека, поскольку это вопрос личных предпочтений. Однако до тех пор, пока не будут известны хотя бы границы рисков, невозможно принять обоснованное решение, и в этом случае пренебрежение статистической базой является серьезной ошибкой, которая постоянно совершается и которую следует избегать.

Преднамеренное манипулирование людьми с помощью статистической базы

Умные мошенники ловко используют пренебрежение статистической базой или, в данном конкретном примере, недоступность статистической информации для жертв. Группа мошенников разослала 100 000 писем от фиктивной фирмы по управлению активами. Около 50 000 человек получают письма с предсказанием роста фондовой биржи в следующем квартале, тогда как другая группа из 50 000 человек получает письма с предсказанием падения рынка. Значит, для половины получателей предсказание сбудется. В следующем квартале группа разошлет вторую рассылку 50 000 человек, которые ранее получили письмо с верным прогнозом. На этот раз 25 000 человек получат письмо с предсказанием, что рынок снова пойдет вверх, а остальные 25 000 получат противоположное предсказание. В третьем квартале это повторяется для 25 000 человек, которые получили правильный прогноз на второй квартал (две группы по 12 500 человек получили прогноз либо роста, либо падения), и так далее для четвертого и пятого кварталов. На этом этапе мошенники могут обоснованно заявить 3125 получателям писем, что они продемонстрировали свою способность предсказывать поведение рынка в течение 5 кварталов подряд. Затем они предлагают этим людям купить у них прогноз на следующий квартал по высокой цене. Многие люди охотно платят эту цену, будучи уверенными в достигнутых результатах. Но данные убедительны именно потому, что эти люди не видят статистическую базу — не потому, что неправильно ее поняли, а потому, что мошенники преднамеренно скрыли ее. Если бы получатели писем знали всю историю, они не были бы впечатлены способностями экономических советников; однако если не знать подробности «предсказания», то экономические советники действительно выглядят очень впечатляюще.

На что случайность похожа на самом деле

23 мая 2009 года Патрисия Демауро, бабушка из Нью-Джерси, решила поиграть в кости в отеле Borgata в Атлантик-Сити. В крэпсе (игра в кости), когда игрок бросает пару кубиков в первый раз, это называется «бросок на выбывание». Если выпало 7 или 11, игрок побеждает. Если выпало 2, 3 или 12, игрок выбывает. Однако если выпадает любое другое число (4, 5, 6, 8, 9 или 10), его записывают как «число ставки». После того как количество очков записано, игрок забирает ставку и выходит из игры, если он снова выбрасывает такое же количество очков до того, как выпадет 7 или 11. Однако любое другое выпавшее число (кроме числа 7 или 11) приносит деньги людям, сделавшим ставку на это число, а игрок продолжает бросать. Таким образом, игрок может продолжать бросать кубики и выигрывать деньги для себя или других игроков (в зависимости от того, на какие числа была сделана ставка), пока не выпадет число ставки, 7 или 11. В случае с Патрисией Демауро первый бросок дал число 8. Затем она продолжила бросать кости, и при этом не выпадало 8, 7 или 11 в течение 154 бросков, что заняло целых 4 часа 18 минут. Было ли что-то особенное в Патрисии? Она обманывала, это произошло случайно или есть какое-то другое объяснение? Стоит ли вообще искать объяснение?

Для простоты давайте воспользуемся символическим примером монеты, у которой орел с одной стороны и решка с другой. Кроме того, мы сделаем предположение, что монета является «честной монетой», то есть в любом броске с вероятностью 50 % выпадет орел (О) и с вероятностью 50 % выпадет решка (Р). Какой из следующих исходов наиболее вероятен в серии из 10 бросков? Пожалуйста, хорошенько подумайте над этим вопросом, прежде чем давать ответ.

1. ОРОРОРОРОР

2. ОРРОРОРООР

3. ОООООРРРРР

4. ОООООООООО

Для многих людей вариант 3 и особенно вариант 4 кажутся маловероятными для честной монеты. Вариант 1 выглядит более реальным, хотя чередование орла и решки больше похоже на упорядоченную систему, чем на случайность. Действительно, вариант 2 — единственный вариант, который не имеет очевидной закономерности и, следовательно, кажется наиболее вероятным вариантом при подбрасывании справедливой монеты.

На самом деле все перечисленные последовательности имеют одинаковый шанс выпасть, когда вы подбрасываете честную монету. Вероятность выпадения орла или решки — 1 к 2. Полная вероятность двух событий получается путем перемножения их вероятностей; другими словами, шанс выпадения двух орлов равен ½ × ½ = ¼. Таким образом, шанс получить 10 орлов подряд равен ½ × ½ × ½ × ½ × ½ × ½ × ½ × ½ × ½ × ½ = ¹⁄₁₀₂₄. То есть, если вы делаете серии из 10 бросков, то в среднем одна из каждых 1024 серий будет представлять собой ОООООООООО. Это не означает, что это обязательно произойдет, но есть вероятность, что это произойдет. Важно понимать, что новое выпадение монеты не зависит от всех предыдущих выпадений. Это означает, что вероятность выпадения любой из последовательностей составляет 1 к 1024, и каждая из них имеет равный шанс.

Причина, по которой вариант 2 выглядит лучше всего, заключается в том, что при подбрасывании монеты существует огромное количество различных сочетаний О и Р, которые примерно похожи на вариант 2, тогда как есть только два сочетания, которые выглядят как вариант 3 (сначала 5 О, далее 5 Р; или сначала 5 Р, далее 5 О). Точно так же есть только два исхода, которые выглядят как номер 4 (все О или все Р). Таким образом, исход подбрасывания монеты, который выглядит похожим на вариант 2, будет случаться гораздо чаще, чем точные исходы 3 или 4, и количество комбинаций, которые складываются в то, что выглядит как случайная выборка, намного превышает количество комбинаций, которые кажутся нам упорядоченной последовательностью; однако любая конкретная комбинация встречается в среднем 1 раз из каждых 1024 испытаний, когда монету подбрасывают 10 раз.

Абсолютно принципиальное значение для нашего рассуждения имеет осознание того, что хотя последовательности, которые кажутся неслучайными, встречаются реже, на самом деле они встречаются с одинаковой вероятностью. С точки зрения вероятности все последовательности рано или поздно выпадут, и это неизбежно. Предположим, вам дали 32 монеты и попросили оценить, являются ли они честными. В этом конкретном примере давайте предположим, что все монеты действительно честные. Каждая монета оценивается при помощи пяти подбрасываний. Даже если все монеты честные, шанс выпадения одной стороны 5 раз подряд составляет ½ × ½ × ½ × ½ × ½ = 1⁄₃₂. Поскольку существует 32 монеты, это означает, что для одной из протестированных монет все пять подбрасываний приведут к выпадению орла, а для одной из протестированных монет все пять подбрасываний приведут к выпадению решки. Таким образом, две из протестированных монет, хотя и являются нормальными, честными монетами, дадут (совершенно случайно) тот же результат, что и при использовании крайне нечестной монеты, которая была сбалансирована так, чтобы всегда выпадал орел или решка.

В предыдущем примере человек с разумным пониманием вероятности не заподозрил бы жульничество, если бы одна монета дала подряд 5 выпадений орла, а другая — 5 выпадений решки, учитывая количество проверенных монет и вышеуказанные распределения вероятностей. Однако теперь рассмотрим сценарий, в котором 32 разных человека получили по одной монете для оценки, не зная о других участниках исследования. Исходя из расчета вероятности, можно предположить, что двое из этих участников получат пять последовательных орлов или пять последовательных решек после пяти подбрасываний. Этим участникам такой исход покажется маловероятным, и они могут заподозрить, что у них нечестная монета. Если бы при этом они теряли реальные деньги на каждой ставке и не имели бы возможности протестировать монету дальше, они, вероятно, подумали бы, что их обманули жулики. Этот сценарий аналогичен тому, как большинство из нас воспринимают ситуации в реальной жизни — мы видим только результаты одной ограниченной серии событий и не осознаем, как часто они происходят в более широком контексте, то есть сколько еще существует «бросков монеты».

Суть в том, что маловероятные события происходят. Чем они маловероятнее, тем реже они случаются, но в конечном итоге все равно случаются (хотя и с очень небольшим количеством людей) — этого не может быть, но это происходит. Очень сложно отговорить людей от мысли, что это произошло без явной причины. Но причина не обязательно обоснована. Иногда причина действительно есть; тем не менее в отсутствие какой-либо причины событие все равно с кем-то когда-то произойдет. Так что там насчет Патрисии Демауро? Была ли какая-то причина, которая сделала ее такой удачливой, или она обладает особым «умением» бросать кости, или это тот случай, когда частое повторение одного действия большим количеством людей приводит к определенному результату? Мы никогда не увидим отчетов обо всех людях, которые играют в кости и проигрывают после нескольких бросков.

Иллюзия кластеризации

Иллюзия кластеризации — реальный и серьезный результат плохого понимания того, как выглядит случайная система. Это хорошо изученный процесс, когда человеческий глаз воспринимает группу результатов как общий феномен, в основе которого лежит механизм или причина, хотя на самом деле их нет. Эта проблема и связанные с ней последствия хорошо описаны Томасом Гиловичем в его книге «Догадайтесь, что не так: ошибочность человеческого разума в повседневной жизни». В этой работе доктор Гилович излагает суть исследования по иллюзии кластеризации, проведенного им и его коллегами. Прекрасный пример, который он приводит, — это «горячие руки» в профессиональном баскетболе — вера в то, что игроки делают серию успешных бросков, когда они разогрелись, и череду промахов, когда они остыли. Распространенное объяснение эффекта горячих рук заключается в том, что успешный бросок приводит к большей уверенности и расслаблению, что увеличивает вероятность следующего успешного броска. И наоборот, один или два промаха могут подорвать уверенность игрока; он начинает нервничать, а это снижает шанс на следующий успешный бросок. Таким образом, серия бросков является следствием состояния игрока: он может «разогреться» или «остыть».

Это возвращает нас к обсуждению честной монеты. Ни доктор Гилович, ни кто-либо еще не сомневаются в том, что имеют место серийные результаты; данные четко показывают серии успешных бросков и серии промахов. Следовательно, игроки и болельщики правильно наблюдают за последовательностью происходящих перед ними событий и правильно определяют закономерность. Я еще ни разу не встречал человека, который играет в баскетбол и не сталкивался с этим явлением[162], и это распространяется и на другие виды спорта, такие как гольф, теннис и т. д.[163] Однако нужно помнить о примере честной монеты — даже в случайном мире с определенной частотой встречаются серии орлов и решек, так же как случайно возникают серии попаданий и промахов в баскетболе. Это рассуждение не опровергает и не поддерживает феномен горячих рук; тем не менее оно подчеркивает необходимость проверки гипотезы горячих рук, потому что серии одинаковых бросков будут случаться независимо от того, существует ли феномен горячих рук.

Большинство людей согласны с тем, что объяснение серии попаданий «горячими руками» предсказывает, что вероятность попадания в корзину увеличивается, если предыдущий бросок был успешен. И наоборот, вероятность попадания уменьшается, если перед этим был промах. Это основа феномена горячих рук, потому что уверенность, расслабление и попадание в корзину повышают вероятность следующего попадания, особенно если вы только что сделали несколько удачных бросков, в то время как нервозность после нескольких промахов снижает вероятность того, что следующий бросок будет успешным. После подробного анализа обширной и точной баскетбольной статистики Гилович, Валлоне и Тверски продемонстрировали, что предыдущий успешный бросок не увеличивает вероятность успеха следующего, а промах не снижает вероятность следующего успешного броска[164].

Эти результаты, по-видимому, опровергают гипотезу горячих рук; однако, как это принято в науке и нормальном человеческом мышлении (см. главу 3), основная гипотеза была спасена кем-то, кто внес вспомогательную гипотезу о том, что как только игрок начинает делать броски, его более агрессивно атакует другая команда, и они также могут начать попытки сделать более сильные броски, поэтому отсутствие повышенной вероятности было скрыто посторонними факторами. Чтобы решить эту проблему, Гилович и его коллеги провели такой же анализ штрафных бросков (где броски каждый раз одинаковы, а другая команда не мешает игроку). Получен тот же результат: ничто не указывает на феномен горячих рук.

Чтобы спасти гипотезу горячих рук, ее модифицировали путем переопределения феномена. Сторонники гипотезы заявили, что серии бросков случаются не чаще, чем это предсказано теорией вероятности, но игроки имели возможность угадать, исходя из своих ощущений, когда они сделают успешный или неудачный бросок, что было лучше, чем случайное угадывание. Однако формальное тестирование этого предположения с группой баскетболистов колледжа показало, что их способности предсказывать следующий удар не выходят за рамки случайности. Таким образом, в совокупности эти данные дают веские основания отвергать гипотезу о существовании феномена горячих рук; скорее, это пример ошибочной ассоциации.

Столкнувшись с этими данными, спортсмены категорически отказываются отрицать существование чего-то, что они ясно видят своими глазами. Студенты на моих курсах критического мышления часто признают и принимают все данные, представленные Гиловичем и его коллегами, и тут же отвергают выводы, к которым они приводят, не указывая на ошибки в аргументах, вспомогательных гипотезах или альтернативных объяснениях. Выводы просто не устраивают их, потому что они сами испытали ту самую иллюзию, которую анализируют, и «увидеть — значит поверить». Или, по крайней мере, «воспринимать — значит верить», даже если восприятие неверно. Дело не в том, что объяснение феномена горячих рук не имеет смысла. Это вполне разумное ожидание, что при прочих равных более уверенные игроки сделают больше удачных бросков; однако, похоже, это совсем не так. Пожалуйста, имейте в виду, никто не говорит, что лучшие игроки не делают больше бросков, чем худшие. Следовательно, у лучших игроков наверняка будет больше серий бросков, чем у худших. Точно так же никто не говорит, что на успех игрока не могут влиять эмоции или психологический настрой в отношении общего процента бросков, которые он делает. Здесь говорится о том, что для конкретного игрока, который делает определенный процент бросков, последовательность одинаковых результатов в пределах этих процентов объясняется иллюзией случайной кластеризации, а не тем, что игрок на самом деле становится «горячим» или «холодным». Суть в том, что мы восприимчивы к иллюзиям ассоциаций, основанных на особенностях нашего восприятия.

Регрессия к среднему значению

В 1885 году сэр Фрэнсис Галлон опубликовал статью, озаглавленную «Регрессия к заурядности в наследовании признаков». В этой работе Галлон отметил, что в семье из двух людей чрезвычайно высокого роста (оба родителя были очень высокими) дети в среднем были ниже, чем любой из родителей. В начале своих рассуждений Галлон сослался на сделанные им в 1877 году наблюдения того же явления в отношении семян растений. Он высаживал семена нетипичного размера (очень большие или маленькие), а затем измерял семена, полученные впоследствии от выросших растений. Очень большие семена, как правило, давали растения с семенами меньшего размера, чем исходное семя, тогда как очень маленькие семена стремились давать растения с семенами большего размера, чем исходное семя. Это не означает, что семена, полученные из крупных семян, были не больше, чем семена, полученные из мелких семян, поскольку размер семян передается по наследству. Открытие Галлона заключалось в следующем: если выбрать крайние значения некой характеристики (т. е. самые большие или самые малые), значения этой характеристики у потомства не закрепятся, а будут стремиться к среднему значению по популяции[165].

Влияние регрессии к среднему значению на наше восприятие ассоциаций элегантно продемонстрировал П. Э. Шаффнер в 1985 году. Участники эксперимента работали лаборантами в компьютерном классе; но роль учеников играли специально нанятые студенты. В любой конкретный день «ученики» могли опоздать на какое-то время или прийти вовремя, и участники эксперимента (лаборанты класса) могли поощрить или наказать их, а затем снова наказать или поощрить на следующий день в зависимости от опоздания или прихода вовремя. На самом деле студенты приходили в класс по заранее составленному графику, о чем лаборанты не подозревали; таким образом, поощрение и наказание никак не влияли на поведение студентов.

Как и ожидалось, участники были склонны поощрять студентов, когда поведение двигалось в желаемом направлении (приход вовремя), и наказывать, когда поведение развивалось в обратном направлении (опоздание). Примерно 70 % участников сообщили, что наказание работает более эффективно, чем поощрение. Информативным моментом здесь является то, что поведение студентов, которое анализировали участники, было заранее запрограммировано и никак не зависело от действий участников. Участники увидели несуществующее преимущество наказания, поскольку действия испытуемых были предопределены и на них нельзя было повлиять. Следовательно, наблюдалось отчетливое восприятие ассоциации (наказание улучшило поведение вымышленных субъектов), когда существование этой ассоциации было невозможным.

Почему у испытуемых в этом исследовании сложилось такое восприятие? Если предположить, что распределение времени прихода описано колоколообразной кривой, то в среднем значительно опоздавшие ученики с большей вероятностью придут на следующий день раньше просто случайно, и чем сильнее их опоздание в предыдущий день, тем больше вероятность, что они придут раньше на следующий день. В группе каждый день можно найти студента, который опоздал больше всех, и студента, который пришел раньше всех. У первого гораздо больше шансов прибыть раньше на следующий день после значительного опоздания накануне. Чем сильнее было отклонение к экстремуму, тем больше вероятность движения к середине, отсюда и термин «регрессия к среднему».

Обычно студентов наказывают только когда они опаздывают, и чем больше опоздание, тем больше шансов заслужить наказание. Следовательно, опоздавшие студенты получают наказание и на следующий день приходят раньше. Напротив, усердных студентов награждают только в том случае, если они приходят раньше, чем в предыдущий день, что означает отклонение в противоположную сторону от среднего — а это так не работает. Таким образом, даже для заранее определенного паттерна регрессия к среднему (крайние значения обычно становятся более средними в будущем) дает очень четкое (но ложное) представление о причине и следствии в отношении изменений любого поведения.

Важность понятия регрессии к среднему состоит в том, что люди, наблюдающие эту регрессию, приписывают ее некоторой базовой ассоциации, которой не существует. Дело не в том, что люди неправильно понимают закономерность в данных. Напротив, их наблюдения очень точны: за экстремальным случаем следует менее экстремальный. Проблема заключается в непонимании того, что регрессия к среднему значению — это именно то, чего следует ожидать в полностью случайной системе, в которой нет связи между вмешательством и результатом. Это не означает, что ассоциация не может существовать одновременно с регрессией к среднему, но это указывает на то, что ассоциация не обязательна для объяснения регрессии. Например, родители часто считают, что телесные наказания способствуют лучшему поведению детей, хотя на самом деле верно обратное. Телесные наказания часто приводят к дезадаптации и агрессии; однако порка и другие формы телесных наказаний, похоже, работают из-за регресса к среднему поведению, как в предыдущем примере. Дети ведут себя лучше после того, как их отшлепали, но они в любом случае вели бы себя лучше, даже если бы их не шлепали, поскольку рассматриваемое поведение было экстремальным, за которым последует менее экстремальное поведение. Важно отметить, что родители на самом деле «наблюдают» за улучшением поведения после порки, они видят реальный эффект. Это одна из причин, по которой родители, осведомленные о негативных последствиях телесных наказаний, могут упорствовать в их применении; ведь они выглядят как работающие, даже если это не так[166]. Многие люди ставят свой личный опыт выше аналитических исследований именно потому, что результаты исследований расходятся с их наблюдениями. Идея «увидеть — значит поверить» загоняет их в ловушку, в которой видение и последующая интерпретация не только могут быть ошибочными — они обязательно будут ошибочными, пока этим занимаются люди с их несовершенным восприятием.

Регрессия к среднему объясняет так называемое проклятие Sports Illustrated — убеждение, что карьера спортсмена будет проклята, если его фотография окажется на обложке журнала[167]. Sports Illustrated размещает на обложке только портреты спортсменов, показавших исключительные результаты (например, недавно выигравших несколько крупных туров, чемпионатов, золотых медалей и т. д.). Ни у кого выдающиеся результаты не превышают надолго их средний талант. Велики шансы, что после того, как спортсмен окажется на обложке Sports Illustrated, его последующие результаты станут хуже, потому что на обложку выбирают тех, кто показывает исключительные результаты. Это не означает, что навыки спортсменов, представленных на обложке Sports Illustrated, не лучше, чем у большинства других спортсменов, но это указывает на то, что люди с большей вероятностью попадут на обложку, когда они выступят на пике своего потенциала, и, скорее всего, впоследствии снизят результативность. И наоборот, представьте, что существует спортивный журнал под названием Choke, который рассказывает о выдающихся спортсменах, показавших намного худшие результаты, чем ожидалось, исходя из их типичных достижений. Скорее всего, возникнет суеверие, что если вы смогли поместить свою фотографию на обложку Choke, это большая удача — вы переломили спад и начнете выступать лучше. Суеверные атлеты наперебой старались бы попасть на обложку.

Регрессия к среднему встречается во всех формах личного опыта и научных исследований. Например, больные обычно обращаются за медицинской помощью, когда их симптомы наиболее выражены. Поэтому регрессия к среднему значению может сделать многие методы лечения эффективными, хотя на самом деле симптомы исчезли бы сами по себе. Однако кажется, что терапия работает именно потому, что пациент получает лечение только тогда, когда симптомы наихудшие. Этот пример проявился даже в контролируемых экспериментальных испытаниях; пациенты, страдающие алкогольной зависимостью, демонстрируют улучшение в контрольной группе клинических испытаний просто потому, что они участвовали в исследовании. Именно по этой причине частные образовательные компании, которые продают методички для успешного прохождения стандартных тестов, могут быть очень уверены в своем продукте. Студенты, которые хорошо сдали тесты, не пойдут сдавать их снова. Напротив, студенты с плохой успеваемостью часто обращаются за помощью к «экспертам», которые могут научить их, как лучше пройти тест. Возможно, чем хуже учится студент, тем более вероятно он обратится за помощью. Однако чем ниже успеваемость студента, тем больше вероятность того, что в следующий раз он добьется лучшего результата просто за счет возврата к среднему значению. Это не означает, что занятия по подготовке к тестам не приводят к улучшению результатов, но потребители такого продукта (в среднем) будут иметь более высокие баллы при повторной сдаче теста, независимо от того, сработали эти занятия или нет[168].

Опасность ложных шаблонов в сочетании с регрессией к среднему

Проклятие Sports Illustrated относительно безвредно; есть более серьезные реальные последствия неправильного понимания регрессии к среднему. Пренебрежение базовой статистикой, ошибка лотереи, неспособность понять, как должно выглядеть случайное явление, и иллюзия кластеризации — все это может привести к тому, что люди заметят «тенденции», которые не отражают реальность. Когда люди затем пытаются предпринять действия, чтобы изменить ситуацию, регресс к среднему явлению может сделать его похожим на действия, устраняющие несуществующий эффект, усиливая неправильное восприятие как причины, так и следствия. Для примера снова обратимся к прекрасной работе Томаса Гиловича.

Когда он посетил север Израиля, там как раз произошла волна смертей — по сути, образовался кластер людей, скончавшихся за короткий период времени. Не было никаких указаний на то, что эти смерти не были естественными, но тем не менее они привлекли внимание общественности. Группа раввинов решила, что эти люди умерли в результате божественного наказания за кощунственный акт, позволивший женщинам присутствовать на похоронах (что запрещено некоторыми типами традиционных еврейских законов). Раввины издали указ, запрещающий женщинам посещать похороны. Естественно, сразу после объявления этого указа смертность упала до нормального уровня.

Как отмечает Гилович, подобные примеры показывают, что неправильное восприятие случайных последовательностей и неправильное толкование регрессии могут привести к формированию суеверных убеждений. Кроме того, эти убеждения и то, как они объясняются, не остаются изолированными убеждениями, а служат укреплению или созданию более общих убеждений, в данном случае относительно мудрости религиозных деятелей, «надлежащей» роли женщин в обществе и даже существования «могущественного и бдительного бога». Это то же мышление, которое привело к пыткам и казням невинных людей на основании сверхъестественного объяснения случайных прискорбных событий. Только просвещенный разум ученого признает существование этих эффектов и станет выявлять их повсюду, потому что «здравый смысл» заставит нас принять объяснения без вопросов, — ведь они настолько очевидны для человеческого восприятия и, следовательно, должны быть правдой.

Наблюдение за ассоциациями как источник убеждения

До сих пор мы говорили о том, насколько часто люди неправильно воспринимают отдельные события или группы случайных событий. Однако при оценке причинно-следственных связей могут возникнуть сложности более высокого уровня.

Знаменитый эксперимент был описан в 1947 году доктором Бурхусом Фредериком Скиннером, изобретателем камеры оперантного обусловливания (то есть «ящика Скиннера»). Доктор Скиннер поместил голубей в экспериментальную камеру, где давал им приятное поощрение (в данном случае пищу), и наблюдал за их поведением. Эксперимент основан на широко известном принципе обусловливания, т. е. на способности животных хорошо улавливать ассоциации. Другими словами, если дать животному награду (обычно пищу) каждый раз, когда оно выполняет определенное действие, животное усвоит ассоциацию и будет многократно выполнять задание, чтобы получить вознаграждение (основа для большей части обучения животных, не говоря уже об обусловливании поведения человека).

В ходе своего исследования доктор Скиннер задал несколько иной вопрос: как животные реагируют на окружающую их среду, если нет предиктора результата; то есть как они себя ведут, когда нет ассоциации между действием и вознаграждением? Чтобы изучить этот вопрос, он поместил голубей в ящик и давал им пищу через определенные промежутки времени, независимо от их поведения[169]. Другими словами, голуби не могли продемонстрировать прямое поведение, от которого зависит появление пищи, — ситуация, в которой нет никакой связи между поведением и вознаграждением. Фактически исследование сводилось к вопросу: найдут ли голуби ассоциации там, где их нет, и будут ли действовать в соответствии с ними? Скиннер ответил решительным «да».

Как и люди, голуби не являются неподвижными существами, впадающими в оцепенение; в любой момент, за секунду до того, как перед ним окажется пища, голубь, вероятно, совершал какое-то движение или выполнял действие. Некоторые голуби в эксперименте доктора Скиннера установили связь между каким-то действием и появлением пищи и начали повторять это конкретное действие снова и снова. Если очередная порция еды случайно поступала в тот момент, когда они повторяли действие, это подкрепляло случайно возникшую ассоциацию и закрепляло поведение, даже несмотря на то, что время прибытия еды было предопределено и не связано с поведением. Некоторые из отмеченных действий включали толчки головой, подъем головы и вращение тела против часовой стрелки. Пожалуй, наиболее поразительным наблюдением Скиннера было то, что если голубям больше не давали пищу, они еще долго повторяли выбранное действие, прежде чем отказаться от него. Учитывая небольшой интеллектуальный уровень голубей, трудно предположить, что они осмысленно сформировали обоснованное убеждение, будто данное поведение помогает им добывать пищу; тем не менее они действовали так, как будто сформировали веру, которую Скиннер сравнил с «суеверием»[170].

Конечно, у голубей нет нашего «большого мозга», поэтому возникает вопрос: имеет ли эта модель какое-либо отношение к человеческому поведению? Разумеется, ученые провели исследование по этому поводу. Об одном из таких экспериментов сообщил в 1987 году доктор Коити Оно, который воспроизвел эксперимент доктора Скиннера, используя версию коробки, в которую помещали людей. Люди удобно располагались перед тремя отдельными рычагами. Награда предоставлялась испытуемым в случайном порядке и не зависела от поведения испытуемых (в этом случае еду заменили наградой в виде мигающего светового сигнала и звонка, работающего синхронно со счетчиком очков). Испытуемым предложили попытаться набрать как можно больше очков, но им не сказали, приносит ли очки какое-то конкретное действие. Многие из испытуемых начали возиться с рычагами (хотя им не были даны инструкции по этому поводу). Как и в случае с голубями доктора Скиннера, испытуемые, вероятно, что-то делали с рычагами до того, как сработал счетчик очков; так же, как и голуби, испытуемые начинали повторять все, что они делали непосредственно перед присуждением балла; например, они тянули за рычаги в определенном порядке или в определенное время. Некоторые люди касались приборной панели и других предметов или подпрыгивали в определенном порядке. В каждом случае поведение изначально предшествовало вознаграждению и впоследствии подкреплялось, если человек повторял его до тех пор, пока не было начислено следующее очко. Ошибочная ассоциация заключалась в том, что вознаграждение было вызвано поведением, тогда как на самом деле вознаграждение было случайным.

Субъекты в исследованиях доктора Оно продемонстрировали, что даже в отсутствие какого-либо специального поведения, которое могло бы привести к желаемому результату, люди тем не менее склонны улавливать связь между своими действиями и случайными событиями и все больше убеждаться (точнее, убеждать себя) в существовании этой связи. Чем больше они верят в это, тем активнее они проявляют знаковое поведение и тем больше убеждаются в его действенности, если результат повторится снова. Психологи утверждают, что именно отсюда берут начало суеверия. Это не пример неправильного понимания причинности, когда ее нет, а, скорее, пример возникновения устойчивой веры в причинную ассоциацию, когда никакой ассоциации (даже корреляционной) не существует.

Эти исследования ставят под сомнение различные человеческие привычки и ритуалы, издавна считавшиеся полезными. Безусловно, люди обнаружили множество подлинных причинных ассоциаций, благодаря чему значительно превзошли всех животных Земли в способности перестраивать окружающий мир под себя, однако нежелательным побочным эффектом этого обширного поиска ассоциаций является накопление множества ложных убеждений, основанных на несуществующих ассоциациях[171].

Суеверия, как правило, широко распространены среди людей и носят как личный, так и общекультурный характер. Мы можем получать новые суеверия и терять старые по мере взросления и последующего старения; тем не менее у нас всегда есть набор определенных действий (или избегания действий), которые могут привести к желаемым результатам исходя из накопленного опыта. Это, пожалуй, наиболее характерно для спортивного мира, в частности для бейсбола, где игроки демонстрируют широчайший спектр ритуальных «удачных» поведений, прежде чем возьмут в руки биту. Конечно, у многих игроков есть ритуалы «на удачу» и особые «счастливые» предметы. Даже у наших политических лидеров имеются странные ассоциативные убеждения.

Тони Блэр всегда надевал определенную пару счастливых туфель, обращаясь к парламенту[172], Джон Маккейн клал в карман счастливое перо, пенни и камушек[173], а президент Обама всегда играл в баскетбол в день выборов, а также имел при себе счастливую американскую булавку в виде орла, миниатюрное изображение Мадонны с младенцем и крошечную фигурку индуистского бога обезьян[174]. Кто-то может возразить, что такое поведение — это просто игра образованных людей, которые на самом деле не верят в какую-либо связь между тем, что они делают, и результатом. Тем не менее я подозреваю, что на каком-то подсознательном уровне даже они действительно верят в самые странные суеверия и считают их реальными. Я могу заверить вас, что у многих лабораторных ученых (включая меня) есть аналогичный «любимый» предмет, такой как пипетка, инструмент или рабочее место, что, по нашему мнению, повысит вероятность удачного выполнения определенной работы или эксперимента. Да, мы могли бы потратить время на проверку ассоциации, как это делают хорошие ученые, но так не хочется тратить время и силы на проверку чего-то вроде этого, когда можно просто использовать «счастливый» предмет. Скорее всего, мы просто голуби, которые кивают головой и вращаются против часовой стрелки, надеясь, что это поможет экспериментальной установке работать лучше.

Ошибочные корреляции в причинно-следственных отношениях

Аутизм — это расстройство, при котором люди имеют ограниченные способности к вербальному и невербальному общению из-за проблем с развитием мозга в раннем детстве. Признаки аутизма обычно проявляются в возрасте до 3 лет. У некоторых детей с возрастом наблюдаются отклонения при достижении определенных этапов развития. Однако в некоторых случаях дети успешно проходят обычные этапы развития, а затем с возрастом регрессируют. Проявления аутизма варьируются от легких до тяжелых, и они не обязательно указывают на ограниченный интеллект; действительно, многие люди с расстройствами аутистического спектра могут быть чрезвычайно умными (или даже блестяще талантливыми) и обладать очень развитыми навыками. Напротив, в тяжелых случаях могут возникать серьезные проблемы с адаптацией к окружающему миру, и они не могут жить самостоятельно, нуждаясь в серьезной поддержке на протяжении всей жизни.

Причина или причины аутизма остаются неясными; тем не менее количество диагнозов аутизма в последние десятилетия постоянно увеличивалось, и это явление привлекло внимание эпидемиологов и государственных органов здравоохранения. Важность определения причин аутизма огромна; если мы не знаем причин, мы не сможем разработать рациональную стратегию ни для профилактики, ни для улучшения лечения. Скорее всего, к аутизму ведет несколько факторов. Более того, то, что мы называем «аутизмом», на самом деле может быть рядом различных процессов с общей конечной точкой или, по крайней мере, с результатами, которые выглядят похожими. Тем не менее определение хоть каких-то причин было бы важным шагом в решении проблемы.

Аутизм может быть результатом воздействия генетических, экологических и/или инфекционных факторов — или сочетания всех трех перечисленных, а также других, пока не выявленных. Однако большое количество людей убеждено, что одним из таких факторов являются детские прививки. Наибольшие подозрения вызывала вакцина от кори, точнее химическое вещество на основе ртути (тимеросал), которое добавляли в вакцину в качестве консерванта. Многие родители наблюдали связь между вакцинацией своего ребенка от кори и последующим развитием аутизма. В большинстве, если не во всех этих случаях, ребенок был здоров и нормально развивался, получал прививку и вскоре после этого (иногда в течение нескольких дней) проявлял первые признаки аутизма — действительно подозрительная и убедительная история. Учитывая количество родителей, которые сообщили, что у их детей развился аутизм после вакцинации, к этой ассоциации следует отнестись очень серьезно.

Ставки в этой ситуации не могут быть выше. Если вакцина от кори действительно вызывает аутизм, то практика вакцинации травмирует огромное количество людей. Однако сокращение вакцинации ведет к небольшим вспышкам кори, происходящим практически каждый год, с периодическими крупными вспышками (например, вспышка кори в США, составившая 667 случаев в 27 штатах в 2014 г. и не менее 349 случаев в 26 штатах в 2018 г.)[175]. Корь ни в коем случае не является безобидным заболеванием. Хотя большинство детей, заболевших корью, переносят заболевание относительно легко, с лихорадкой, сыпью и общим недомоганием, 28 % детей младше 5 лет нуждаются в госпитализации, а в крайних случаях некоторые пациенты умирают. Более того, пациенты, пережившие тяжелые случаи заболевания, могут получить глухоту и пожизненное повреждение мозга. Важно отметить, что младенцев нельзя вакцинировать, и поэтому они очень восприимчивы к кори. Кроме того, люди с ослабленной иммунной системой, для которых инфекции (например, корь) смертельно опасны и часто приводят к летальному исходу, подвергаются риску, когда другие люди не вакцинируются и происходят вспышки. Наконец, в районах эпидемии корь остается сущей карой для человечества. По оценкам, до того, как вакцина стала широкодоступной в 1980 году, от кори ежегодно умирали 2,6 миллиона человек. Сегодня, несмотря на наличие вакцины, ее нехватка во всем мире такова, что около 100 000 человек все еще умирают каждый год от кори. Таким образом, прекращение вакцинации или ограничение ее распространения не является безобидным маневром, и к нему нельзя относиться легкомысленно.

Итак, у нас есть две прямо противоположные причины, по которым этот вопрос так важно правильно оценить. Однако какой критерий использовать, чтобы он лучше всего соответствовал риску и результату? В этой ситуации принципиально важно определить, действительно ли вакцинация против кори служит причиной учащения случаев аутизма.

Ассоциации между явлениями: корреляция или причинность?

Люди чрезвычайно талантливы в обнаружении ассоциаций между явлениями, и это дало нам огромные преимущества. Заметив связь между посадкой семян и последующим ростом урожая, мы смогли развить управляемое сельское хозяйство. Заметив связь между определенными микробами и болезнями, мы смогли уменьшить (а в некоторых случаях и устранить) заболеваемость за счет общественной гигиены, открытия антибиотиков и создания вакцин. Однако особая цена, которую мы платим за наши прекрасные способности выявлять ассоциации, — это склонность замечать ассоциации, даже когда их нет. Эта склонность — вещь неприятная и может дорого нам обойтись.

Явления могут быть связаны друг с другом (и, следовательно, коррелированы) по ряду причин, одна из которых фактически вызывает другую. Способность правильно сопоставлять события невероятно важна и дает обладателям такого навыка великолепную способность как предсказывать ненаблюдаемое, так и напрямую влиять на окружающую среду. Поэтому неудивительно, что люди тратят огромное количество сил, денег и энергии на попытки определить причины явлений. Действительно, стоит заглянуть в любую газету, и вы найдете бесконечные рассуждения о причинах снижения или роста преступности, демографических сдвигов, изменения климата, улучшения или спада экономики и т. д. Знать причину — значит понимать, как предсказать результат или, что намного полезнее, повлиять на него.

Важно отметить, что существует множество «истинных корреляций», которые не имеют никакой причинной связи. Например, вспышка молнии почти всегда видна раньше, чем слышен гром. При внимательном рассмотрении это очень сильная корреляция — и вполне реальная, а не ошибочная. В этом контексте было бы разумно предположить, что вспышка молнии вызывает гром, хотя это не так. На самом деле вспышка молнии и гром имеют общую причину — электрический разряд в атмосфере. Ошибочное представление о том, что вспышка молнии предшествует грому, является результатом того, что свет распространяется быстрее звука. Однако даже если бы молния действительно предшествовала грому в реальном времени, но оба явления были бы результатом электрического разряда, то молния и гром все равно были бы коррелированными, но не причинно связанными. Совпадение двух факторов может достигать 100 %, или, другими словами, идеальной корреляции (т. е. они всегда могут встречаться вместе или один всегда может предшествовать другому); однако, как в примере с молнией и громом, даже эта идеальная корреляция не подразумевает обязательного наличия причинности.

Другой пример — случай, когда охотник стреляет в перепела из ружья. Для третьего лица, наблюдающего момент выстрела со стороны, когда охотник нажимает на спусковой крючок, происходят следующие события: раздается громкий звук, и перепел падает с неба. Для людей, знающих принцип действия огнестрельного оружия, совершенно очевидно, что свинцовая дробь попала в птицу. Однако можно предложить альтернативную интерпретацию, что именно громкий звук заставил птицу умереть, возможно, из-за того, что она испугалась. Это предположение основано на 100%-ной корреляции, так как каждый раз перед падением птицы слышен громкий звук выстрела. Более того, сама пуля не наблюдается, так как она слишком мала и быстра, чтобы ее можно было увидеть человеческим глазом; таким образом, в некотором смысле теория громкого звука подкреплена более детальными наблюдениями. Даже если принять наличие пули, разумно предположить, что пуля вылетает из ружья по причине громкого звука; в конце концов, звук выстрела всегда предшествует полету пули. Опять же, для образованного человека, знакомого с огнестрельным оружием, это предположение выглядит абсурдным; однако с точки зрения логики оно безупречно.

Рассмотрим сценарий 1 на рис. 8.1. Если A вызывает C, то A всегда будет предшествовать C. Однако если A также вызывает B (и B случается раньше или воспринимается как предшествующее C), то B также всегда будет предшествовать C. Если наблюдатель не может воспринять A (например, наблюдая за выстрелом, мы не можем видеть вспышку пороха в патроне), то легко примет за причину C коррелированное явление (в данном случае B), а не явление А. Явления B и C несомненно имеют 100%-ную корреляцию, но не имеют причинно-следственной связи друг с другом.

Рис. 8.1. Корреляция или причинно-следственная связь?

Возможность замешательства становится еще больше, если учесть дальнейшее развитие событий во времени. Давайте перейдем по сценарию дальше и увидим, что B вызывает D и E, а C вызывает F. Поскольку C предшествует как D, так и E, а C всегда встречается перед D и E, то разумно заключить, что B вызывает C, а затем C вызывает D и E. Другими словами, пассивный наблюдатель не может отличить сценарий 1 от сценария 2, несмотря на то что причинно-следственные связи в этих сценариях совершенно разные. Следовательно, на основании наблюдаемой корреляции можно сделать вывод о том, что два события каким-то образом связаны, но причинно-следственная связь не может быть раскрыта простым наблюдением корреляции.

Это возвращает нас к взаимосвязи между вакцинацией и аутизмом. Вызывает ли вакцинация аутизм? Несомненно, существует очень сильная корреляция. Однако по причинам, продемонстрированным здесь, эта очень сильная корреляция сама по себе не может использоваться для вывода о причинной связи. Давайте сравним сценарии 2 и 3 на рис. 8.1. В обоих сценариях пусть B обозначает вакцинацию, а C обозначает начало аутизма. В сценарии 2 вакцинация (B) вызывает аутизм (C), поэтому аутизм возникает после вакцинации. В сценарии 3 вакцинация (B) и аутизм (C) совершенно не связаны, но соотносятся во времени таким образом, что вакцинация будет предшествовать проявлению аутизма. Поскольку подавляющее большинство детей в развитых странах своевременно получают прививки, то практически все дети с аутизмом будут вакцинированы до появления первых признаков аутизма. Соответственно, корреляция будет очень хорошей и обладать всеми признаками причинно-следственной связи, независимо от того, вызывает вакцинация аутизм или нет.

Путаница между причинностью и последовательностью

Естественный ход развития аутизма у людей заключается в том, что первые признаки аутизма впервые проявляются примерно в 18-месячном возрасте. Дети, страдающие аутизмом, могут не только испытывать отклонения в развитии, но и демонстрировать определенный регресс (потеря ранее достигнутых показателей), когда болезнь начинает проявляться. Согласно текущим рекомендациям по применению противокоревой вакцины, первую дозу следует вводить в возрасте от 12 до 15 месяцев. Подавляющее большинство детей в Соединенных Штатах вакцинированы от кори. Таким образом, к моменту вакцинации большинство детей с аутизмом выглядели здоровыми нормальными младенцами. Затем, примерно через 3-6 месяцев после прививки от кори, у них начинают проявляться признаки аутизма.

Я подчеркиваю, что корреляция между вакцинацией и аутизмом действительно существует, и это очень сильная корреляция. Более того, это наблюдение определенно согласуется с теорией о том, что прививка от кори вызывает аутизм. Тем не менее эта корреляция никоим образом не подтверждает, что аутизм вызван прививками от кори. В данном случае очень важно осознать, что из-за взаимного расположения временных окон двух событий (вакцинация и аутизм) наблюдаемая связь (или корреляция) гарантированно возникает независимо от наличия какой-либо причинной связи. Дело здесь в том, что заключение о причинности на основе корреляции в равной степени согласуется как с двумя коррелированными переменными (без причинной связи), так и с фактической причинностью. Однако людям свойственно в таких ситуациях делать предположение или даже заключение о причинно-следственной связи.

Существует очень сильная корреляция между высоким кровяным давлением (гипертонией) и инфарктом или инсультом; действительно, современная медицина считает гипертонию причинным фактором риска инфаркта и инсульта. Однако существует также очень высокая корреляция между седеющими волосами и инфарктом или инсультом. Действительно, в среднем чем больше у человека седых волос, тем больше вероятность того, что он также болен хроническим заболеванием. Таким образом, было бы очень логично предположить, что седые волосы вызывают множество проблем со здоровьем[176]. Большинство людей, вероятно, согласятся, что поседение волос и проблемы со здоровьем связывает только то, что оба явления вызваны общим процессом (старением), но поседение волос в этом смысле мало отличается от гипертонии, которая также часто является результатом старения и считается проблемой для здоровья. Поскольку старение связано с ухудшением здоровья, все, что также связано со старением (даже поседение), мы можем связать с ухудшением здоровья. Это заблуждение называют искажающим фактором, или фактором-обмащиком, и он много раз поднимал свою уродливую голову, обманывая самых разных людей, включая очень хороших ученых.

Проблема наблюдения причинности

Вопросы о природе причинности и о том, существует ли она как отдельное понятие, имеют давнюю философскую историю. Далекому от философии человеку самые глубокие философские загадки иногда могут показаться доведенной до крайности заумной глупостью. На первый взгляд действительно напрашивается такой вывод, если оценить объем и многовековую продолжительность философских дебатов относительно проблемы причинности. В бытовом понимании причинность предельно проста и очевидна. Например, мало кто будет спорить, что нажатие на выключатель является причиной включения лампочки. Однако проблема причинно-следственных связей, особенно в споре о том, насколько детерминирован мир на самом деле, представляет собой сложное и затягивающее болото, о котором читатель должен знать хотя бы в общих чертах (хотя здесь я не стану нырять в это болото). Что действительно очень важно для этой книги, так это выдвинутая Дэвидом Юмом и многими последующими великими учеными идея о том, что нельзя наблюдать причинность. То, что ни один человек никогда не наблюдал причинности, — это замечание фундаментальной важности.

Если использовать один из примеров Дэвида Юма, когда один бильярдный шар попадает во второй шар, то второй шар движется. Похоже, что мы наблюдали причинность. Однако тщательный анализ показывает, что на самом деле мы вообще не наблюдали причинности. Из нашего житейского опыта следует, что мы наблюдали, как одно событие стало причиной другого, но суть в том, что мы наблюдали только, как одно событие происходит раньше другого. Мы не можем ощущать никаких особых признаков причинности; если причинность наблюдаема, наши чувства не могут ее уловить. Лучшее, что мы можем сделать, — это наблюдать отношение событий во времени; другими словами, одно событие происходит до или после другого. Если я выстрелю из пистолета в кого-то, кто затем умрет, наблюдатель не увидит выстрел, вызвавший его смерть. Этот наблюдатель зарегистрировал два разнесенных во времени события: я выстрелил из пистолета, затем человек умер.

Британский философ Джон Стюарт Милль уделил особое внимание этому вопросу в своей основополагающей работе «Система логики, рациональности и индукции», впервые опубликованной в 1843 году. Он сформулировал проблему наблюдения причинно-следственной связи следующим образом: «Если говорить кратко, наблюдение без эксперимента (предполагая, что дедукция не применяется) может установить последовательность и одновременное существование, но не может доказать причинность». Приведенный Миллем пример, который довольно хорошо иллюстрирует эту мысль, — это смена дня и ночи. В человеческом опыте до сих пор не наблюдалось дня, которому бы не предшествовала ночь. Можно назвать это тавтологическим определением, поскольку день и ночь определяют друг друга. Тем не менее можно сделать вывод, что ночь всегда предшествует дню; следовательно, ночь должна вызывать день. Точно так же день должен вызывать ночь. Следовательно, можно думать о дне и ночи как о причинно-следственной связи, где каждый является причиной другого. Однако наше текущее понимание таково, что чередование дня и ночи вызвано вращением Земли относительно неподвижного Солнца; таким образом, их идеальная взаимокорреляция является результатом того, что каждое событие вызвано одной и той же причиной, а не потому, что одно вызывает другое. Тем не менее если ничего не знать о вращении Земли, наблюдение в равной степени согласуется с тем, что день вызывает ночь, и наоборот; и нет никаких причин, по которым этого не может быть. Таким образом, как обсуждалось ранее, даже 100%-ная корреляция между предшествующим и последующим событиями является не доказательством причины, а просто ассоциацией. Точка зрения Юма несколько глубже и шире: мы приписываем событиям причинность, но у нас нет прямых доказательств причинности, поскольку мы наблюдаем не причины, а только ассоциации.

Оценка причинности: изоляция переменных

Итак, если нельзя наблюдать причинность, как вообще можно ее оценить? Именно из этого центрального вопроса вытекает большая часть теории и практики научного метода. Если ученые выдвигают гипотезы о причинах наблюдаемых эффектов и мы хотим проверить такие гипотезы, то, не обладая способностью воочию наблюдать причинно-следственные связи, мы должны найти способ проверить их существование. Если нельзя наблюдать причинность как свойство, то как мы можем оценить, действительно ли одно событие вызывает другое?

Как мы можем проверить, действительно ли ВИЧ вызывает СПИД, действительно ли курение вызывает рак легких и действительно ли вакцинация вызывает аутизм? Мы снова можем обратиться к Джону Стюарту Миллю, который изучил этот вопрос, определив ряд правил принятия решений. В конце концов, Милль и другие философы науки в основном пришли к следующей точке зрения. Невозможно проверить причинность на основании одного случая; как минимум нужно сравнить по крайней мере два отдельных случая, которые отличаются одним и только одним фактором, и посмотреть, меняет ли это эффект.

Например, рассмотрим две ситуации, в которых все идентично, все возможные переменные и факторы идентичны, но с одним-единственным отличием. Допустим, у вас есть два дома, которые идентичны во всех отношениях. В обоих домах выключатель света в спальне выключен, а лампочка не излучает свет. Затем вы нажимаете на выключатель света в спальне в одном доме (но не вносите никаких других изменений в дом), и лампочка начинает светить. В этом случае можно было сделать вывод, что для включения света необходимо нажатие на выключатель и что срабатывание выключателя «вызвало» включение света. Причинность по-прежнему не наблюдается напрямую, но она обоснована сравнением двух ситуаций; если действительно положение клавиши выключателя было единственной разницей двух ситуаций, это рассуждение справедливо. Точно такие же рассуждения использовались в первом примере замены аккумулятора вашего автомобиля, когда он не заводился. Если аккумулятор — это единственное, что вы заменили, и автомобиль завелся, то можно сделать вывод, что разряженный аккумулятор был «причиной» того, что автомобиль не заводился.

Милль определил ряд других логических сценариев, которые можно было бы использовать для выявления причины, но все они подразумевают относительно простые системы с возможностью сравнения условий, таких как пример двух домов (например, все вещи одинаковые или разные, или их комбинация, за исключением одной переменной).

Оценка причины как показатель научной практики

Никогда нельзя гарантировать сценарий, в котором две вещи абсолютно идентичны, за исключением одного различия, и поэтому никогда нельзя по-настоящему достичь идеала Милля для оценки причинности; однако это приемлемая попытка достичь идеала, который является логической основой многих научных практик. Во многих случаях научная лаборатория ставит перед собой цель устранить все различия между двумя сценариями и зафиксировать все переменные, кроме одной. Этого можно достичь несколькими способами, но проще всего сделать одно из двух: (1) взять две идентичные ситуации и добавить новую сущность только в одну или (2) взять две идентичные ситуации и удалить сущность только из одной, не меняя другую. Если вы хотите узнать, действует ли лекарство, возьмите две идентичные группы и дайте лекарство только одной из них. Если вы хотите узнать, вызывает ли ген болезнь, возьмите две идентичные группы и удалите этот ген только из одной группы. В обоих случаях нужно сохранять неизменными все прочие условия.

Почему нельзя менять другие параметры? Потому что если одновременно меняется более чем одна переменная, то нельзя однозначно сказать, был ли эффект результатом применения первого лекарства, или второго, или их сочетания. Опять же, эта проблема проистекает из того факта, что мы не можем наблюдать непосредственно причинность; мы можем только наблюдать эффект и сделать вывод, что он был вызван применением препарата. Если при этом изменится еще один фактор, мы не сможем уверенно утверждать, вызван ли эффект применением лекарства или чем-то еще.

Именно эта проблема придает особую важность понятию целостной научной конструкции, о котором мы так подробно говорили в предыдущих главах. Утверждение, что изменился только один фактор (и, следовательно, больше ничего не изменилось), по сути, лишает нас права на маневр для поддержания гипотетико-дедуктивной последовательности посредством модификации вспомогательных гипотез. Вообще-то, как показал Куайн (и другие философы науки), мы никогда не можем быть полностью уверены, что больше ничего не изменилось, что никакое изменение вспомогательных гипотез невозможно. Однако теперь должно быть ясно, почему стремление к максимальному постоянству всех вспомогательных гипотез является одной из целей научных экспериментов — это единственный способ приблизиться к выделению гипотезы для проверки или оценки причинности чего-либо. Хотя поддержание идеального постоянства всех вспомогательных гипотез недостижимо, ученые стремятся подойти к этой цели настолько близко, насколько это возможно.

На практике есть несколько способов попытаться достичь условий полностью контролируемого эксперимента. В лаборатории можно создать контролируемые, хотя и надуманные, сценарии для достижения этой цели. Но, стремясь к полному контролю в лаборатории, мы рискуем тем, что искусственные ситуации больше не будут отражать «реальный мир». Напротив, можно проводить эксперименты вне лаборатории в реальном мире и при этом пытаться реализовать два сценария, которые отличаются только одной переменной. Примером может служить клиническое испытание, в котором 1000 пациентов включены в исследование и половина из них получает новый тестируемый препарат, а другая половина получает плацебо. В этих случаях прилагаются большие усилия для «рандомизации» пациентов либо в одну группу, либо в другую. Слово «рандомизация» обозначает попытку случайным образом распределить задействованных пациентов поровну между двумя группами, так что наличие или отсутствие лекарства является единственным статистически значимым различием между ними. Если группа, получающая лекарство, чувствует себя лучше, чем группа, не получающая лекарство, и если все остальное действительно одинаково, то можно сделать вывод, что этот препарат эффективен для лечения болезни (т. е. служит «причиной» облегчения).

Избыточность экспериментальных систем

В предыдущем разделе я продемонстрировал, как можно «доказать»[177], что переменная вызывает эффект, или, другими словами, показать, что для достижения эффекта необходимо изменить состояние переменной. Другими словами, нажатие на клавишу выключателя необходимо для того, чтобы свет был включен, а возврат клавиши в исходное состояние выключает свет. Но как насчет обратного утверждения — можно ли «доказать», что переменная не нужна? Если свет остается включенным независимо от положения клавиши выключателя, можно сделать вывод, что в выключателе нет необходимости. Однако нельзя сделать вывод, что выключатель не имеет причинной связи с включением света, даже если положение клавиши не влияет на свет. Причина этого в том, что в работе, выполняемой выключателем, может присутствовать избыточность.

Другими словами, предположим, что есть два независимых выключателя, каждый из которых может замкнуть цепь, чтобы включить свет. Другой выключатель может быть в отдельной комнате или просто в месте, к которому мы не можем получить доступ. Если это так, то результат нашего эксперимента — когда лампочка горит независимо от положения наблюдаемого выключателя — принимает другое значение. Если кто-то обнаружит второй выключатель и переведет его в разомкнутое состояние, то положение первого выключателя станет действительно актуальным, поскольку оно будет управлять светом. Таким образом, наблюдение о том, что удаление переменной A не оказывает заметного влияния на результат B, в равной степени согласуется как с тем, что A не играет никакой роли в возникновении B, так и с тем, что A вообще-то вызывает B, но является избыточным при наличии независимой переменной C, которая также вызывает B. В данном случае мы имеем две дублирующие друг друга причины; ни одна из причинных переменных не является технически «необходимой», когда есть избыточная переменная, но любая из них становится необходимой в случае отсутствия избыточной переменной. К сожалению, избыточность ничем не ограничена, и для любого результата может существовать несколько одновременно действующих причин.

Представьте себе ситуацию, когда два охотника на уток одновременно стреляют в одну и ту же утку. Они стреляют строго синхронно, и два заряда дроби попадают в утку одновременно, нанося смертельную травму. Если вы исключите одного из охотников из сценария, утка все равно умрет. Часто причинно-следственная связь определяется как следствие, которое не произошло бы, если бы не причина (т. е. устранение причины устраняет следствие). Однако этот упрощенный взгляд не принимает во внимание избыточность. Если бы мы не принимали во внимание избыточность, то пришли бы к выводу, что ни один из охотников не стал причиной смерти утки, поскольку утка погибла бы, даже если бы один (но не оба) из охотников был исключен. Хотя ни один из охотников сам по себе не является необходимым, все же один охотник нужен, и утверждение, что ни один из них не имеет причинной роли, выглядит абсурдным. Вот почему так важна избыточность. Поскольку большая часть мира невидима для нас, ученые-экспериментаторы сталкиваются с ситуацией, когда может существовать бесконечное количество дополнительных «охотников», которых мы не можем наблюдать и о которых, таким образом, не знаем. С другой стороны, предположение, что невидимых охотников не существует, тоже является вспомогательной гипотезой.

Научные подходы к оценке причинности

Давайте рассмотрим реальный пример использования заместительной гормональной терапии для женщин в постменопаузе. В возрасте 50 лет у женщин обычно наступает менопауза, которая является результатом снижения функции яичников, по мере того как они выходят за рамки стандартного репродуктивного возраста. С возрастом у женщин также возрастает частота случаев остеопороза и сердечных заболеваний. Было высказано предположение, что увеличение числа этих недугов вызвано изменением гормонального баланса во время процесса менопаузы. Если это действительно так, то возвращение женщинам гормонов, которые они утратили (например, заместительная гормональная терапия, или ЗГТ), было бы обоснованным вмешательством для предотвращения (или, по крайней мере, уменьшения) частоты этих заболеваний. После того как ЗГТ стала доступной в 1940-х годах, одни женщины получали ее от своих врачей, а другие — нет, потому что их врачи не считали, что это хорошая идея, или потому что некоторым женщинам гормональная терапия была не по карману. В свете этих данных многие исследователи задумались о том, действительно ли ЗГТ снижает частоту заболеваний, характерных для периода после начала менопаузы. На этот простой вопрос оказалось на удивление трудно найти ответ.

Исследователи прибегли ко вполне очевидному сравнению числа случаев остеопороза и сердечных заболеваний у женщин, принимавших ЗГТ, и у женщин, не принимавших гормональный препарат. Это был ретроспективный анализ, т. е. исследователи сравнивали женщин, которые уже принимали ЗГТ, и женщин, которые этого не делали. Тем не менее были предприняты попытки контролировать другие переменные (т. е. искажающие факторы), такие как возраст анализируемой женщины. Как и следовало из предположения сторонников ЗГТ, у женщин, принимавших замещающие гормоны, реже встречались как остеопороз, так и сердечные заболевания[178]. Эти данные казались убедительным аргументом в пользу ЗГТ, поэтому медицинские ассоциации стали более настойчиво рекомендовать женщинам в постменопаузе принимать гормоны.

Итак, в чем проблема этого ретроспективного исследования ЗГТ? Поскольку это ретроспективное исследование, мы знаем, что оно более подвержено ошибкам. Термин «вмешивающийся фактор», обычно используемый в научной литературе, обозначает провал попытки изменить одну и только одну переменную в системе; скорее всего, есть еще какое-то различие, которое может затруднить попытку оценить причинно-следственную связь путем выделения одной переменной.

Итак, какой фактор мог исказить результат исследования эффективности ЗГТ? Чтобы выявить такой фактор, мы должны найти отдельную переменную, которая коррелирует с изучаемым результатом. Поскольку многие переменные контролировались учеными (возраст участников и т. д.), то наличие искажающего фактора говорит либо о наличии переменной, отличной от уже рассмотренных, либо переменные, рассмотренные до сих пор, на самом деле не контролировались должным образом. Однако результаты этого исследования были настолько убедительными и согласовывались с существующей медицинской теорией (т. е. не требовали какой-либо модификации сети убеждений), что многие сочли их окончательными и не нуждались в дополнительных исследованиях. Тем не менее из-за опасений по поводу скрытых искажающих факторов некоторые ученые предложили провести проспективное исследование. Проспективные исследования, особенно те, которые называются рандомизированными контролируемыми испытаниями (РКИ), — это способ выявить скрытые факторы, влияющие на ситуацию, и соответственно скорректировать выводы. В конечном итоге, проведя несколько РКИ, ученые обнаружили очень важный скрытый фактор, который повлиял на результат.

Поскольку ЗГТ обычно применяют по назначению врача, те женщины, которые имели доступ к хорошей медицинской помощи и обращались к врачу, с гораздо большей вероятностью получали ЗГТ, чем те женщины, которые этого не делали.

Это означает, что в целом женщины, принимающие ЗГТ, с большей вероятностью обращали внимание на другие вопросы здорового образа жизни (регулярные медицинские осмотры, частые упражнения, соблюдение правильной диеты, тестирование и лечение высокого уровня холестерина, отказ от курения и т. д.). В рандомизированных контролируемых исследованиях женщин случайным образом распределили по группам независимо от их финансовых возможностей и образа жизни. Все женщины, которые согласились принимать ЗГТ, были поделены на две группы при помощи рандомизации, чтобы исключить какие-либо статистически значимые различия между группами, кроме проверяемой переменной (в данном случае ЗГТ). Первая группа получала ЗГТ, тогда как вторая группа получала имитацию лечения (плацебо). Во многих случаях такие испытания требовали дополнительной осторожности, чтобы ни пациенты, ни врачи не знали, в какой группе находится конкретный пациент. Это называется двойным слепым исследованием (потому что и пациент, и врач не знают, к какой группе принадлежит данный пациент). «Двойная слепота» предотвращает более коварные искажения, такие как непреднамеренно другое лечение врачом тех, кто получает ЗГТ, в отличие от тех, кто получает плацебо (например, более частые лабораторные тесты на холестерин и т. д.).

По окончании исследований были получены поразительные и несколько шокирующие результаты. Мало того, что терапия ЗГТ не привела к снижению частоты сердечных приступов, но в одном исследовании она дала совершенно противоположный результат — увеличила частоту сердечных заболеваний[179]. Как такое возможно? В данном случае снижение частоты сердечных приступов благодаря здоровому образу жизни женщин, принимавших ЗГД, было достаточно сильным, чтобы преодолеть повышение частоты сердечных приступов от ЗГТ, поэтому ретроспективные исследования использования ЗГТ показали противоположный результат, противоречащий проспективному исследованию. Очевидно, что искажающие факторы не просто сформировали ошибочную ассоциацию, но и сделали ее настолько сильной, что на ее основе получились прямо противоречащие реальности выводы.

В свете новых данных профессиональные медицинские ассоциации изменили свою прежнюю политику и посоветовали не проводить ЗГТ большинству женщин в постменопаузе[180].

С точки зрения непрофессионала, вся история с ЗГТ напрочь сбивает с толку. Она демонстрирует непоследовательность и переменчивость научного понимания по мере его развития и создает сильное впечатление, что научное сообщество шарахается в тумане и не знает, что делает. ЗГТ была настоятельно рекомендована как имеющая заметный и научно подтвержденный положительный эффект, но через десять лет пациенты узнали, что предыдущая рекомендация не только неэффективна, но и вредна для их здоровья. Как такое безумие могло быть предметом науки, и откуда мы знаем, что новая рекомендация не будет объявлена вредной снова через 10 лет?

Что ж, на самом деле этот пример демонстрирует, что наука работает именно так, как должна работать, подвергая гипотезы (даже те, которые широко признаны) все более и более строгим проверкам и переоценивая утверждения о знаниях по мере появления все большего и большего количества данных. Хотя авторитетные деятели и профессиональные сообщества, исходя из лучших доступных данных, превозносили эффективность ЗГТ, скептически настроенные ученые продолжали изучать этот вопрос, сосредоточившись на исключении известных источников ошибок (например, искажающих факторов) и получении дополнительных данных. В науке рано или поздно побеждают природные явления, а не соображения личного или группового авторитета. Тем не менее наука всегда находится в процессе развития, «истины» всегда неубедительны, и никакие утверждения о знании не защищены от пересмотра в будущем.

Неопределенность и уязвимость научных выводов — это цена, которую мы платим за самокорректирующийся процесс, основанный на растущем количестве доказательств, специально разработанных, чтобы опровергнуть предыдущие выводы. Именно в этой уязвимости и состоит ироническая сила и достоинство науки. Системы убеждений, которые не выдвигают свои идеи с целью их испытания и опровержения, никогда не изменят своих взглядов и, как таковые, обладают очевидными достоинствами однозначности и непоколебимости; однако они также неспособны исправить любые допущенные ими ошибки. Итак, если система убеждений не идеальна во всех отношениях, от этого нет лекарства — более того, ее несовершенство далеко не всегда заметно. Непоколебимые системы убеждений привлекают тех, кто предпочитает постоянство; но для ученых бесконечный путь к лучшей достоверности стоит отсутствия абсолютной истины.

Борьба с предвзятостью и искажающими факторами как отличительная черта науки

Практика рандомизированных испытаний с двойным слепым методом, по сути, является попыткой компенсировать искажающие факторы, отражающие как объективные обстоятельства, так и предвзятость человека. Когда ученые берут определенную популяцию людей и равномерным случайным образом распределяют их по двум группам — это попытка создать ситуацию, в которой существует одно (и только одно) различие между группами (например, одна группа принимает ЗГТ, а другая нет). Тщательное сокрытие деталей эксперимента от пациентов и медицинских работников — это попытка компенсировать свойственные людям невольные предубеждения и ошибки, примеры которых обсуждались в предыдущих главах. Со временем ученые узнали, что без такой компенсации невозможно получить заслуживающие доверия результаты эксперимента. Этот подход не идеален, но все равно он лучше, чем пренебрежение искажающими факторами — причина, по которой ранние исследования ЗГТ дали неправильный результат.

Как правило, ни отдельные лица, ни группы людей, которые не являются профессиональными учеными, не проводят контролируемых экспериментов с рандомизацией групп и изоляцией переменной. От этих людей мы периодически слышим о наблюдаемых явлениях мира природы, от воздействия лечебных трав до эффективности духовного исцеления и способности астрологии предсказывать будущее конкретного человека. Многие из подобных заявлений можно оценить при помощи стандартных методик научного эксперимента, описанных ранее, но авторы наблюдений в подавляющем большинстве случаев этого не делают. Это серьезное различие между современной наукой и ненаукой, или псевдонаукой.

Давайте вернемся к наблюдаемой корреляции между прививками от кори и аутизмом и подумаем, как научный подход к причинно-следственной связи поможет нам определить, увеличивает ли воздействие вакцины шанс развития у ребенка аутизма. Кроме того, как этот подход вписывается в процесс поддержания последовательной гипотетико-дедуктивной логики, которую мы исследовали в первом разделе этой книги?

Прежде всего мы должны признать, что наличие наблюдаемой ассоциации между вакцинацией и развитием аутизма является вполне достоверным фактом, и стремление заботливых родителей и медработников замечать подобные ассоциации заслуживает исключительной похвалы. Далее уместно напомнить о том, что, как я говорил ранее, ассоциация между вакцинацией и аутизмом будет возникать независимо от того, существует ли между ними причинная связь. Иными словами, как в сценарии, где вакцинация действительно играет причинную роль, так и в сценарии, где вакцинация совпала по времени с началом аутизма, просматривается отчетливая корреляция между прививками и аутизмом. В соответствии с ГДМ ретродукция гипотезы о том, что вакцинация способствует возникновению аутизма, является обоснованным предположением, поскольку гипотеза предсказывает наблюдаемый эффект, а также допускает другие проверяемые предсказания. Однако на этом большинство обычных людей и остановились бы — использование специальных методов для строгой проверки наблюдений вне контекста нормального человеческого опыта не является типичным человеческим поведением; подобная деятельность обычно связана с научной практикой.

Каковы некоторые проверяемые предсказания гипотезы о том, что вакцинация вызывает повышенный риск аутизма? Если вакцина против кори вызывает аутизм, должна быть связь (по времени) между вакцинацией и аутизмом. В исследовании, опубликованном в 1998 году доктором Эндрю Уэйкфилдом и его коллегами, представлены 12 детей с аутизмом[181]. У восьми детей признаки аутизма проявились после вакцинации от кори; однако это просто наблюдаемое следствие совпадения событий во времени. Кроме того, утверждалось, что в кишечнике заболевших детей был обнаружен вирус кори, что указывает на побочный эффект от вакцины. Это исследование вызвало у населения состояние, близкое к панике, что привело к значительному снижению количества прививок от кори и спровоцировало опасения, что любая вакцинация способствует аутизму (из-за срабатывания иммунной системы «вхолостую»), что вакцины против кори, в частности, вызывают аутизм и что тимеросал (применяемый в качестве консерванта) играет важную роль в возникновении аутизма. Возникшая шумиха привела к огромному количеству исследований по этой проблеме.

Если корень зла в том, что вакцины увеличивают риск аутизма, подвергая иммунную систему детей воздействию инородных агентов, то чем больше разных вакцин получает ребенок, тем выше должна быть вероятность возникновения аутизма. Это предсказание следует из общей гипотезы о том, что воздействие посторонних веществ на иммунную систему способствует возникновению аутизма. Чтобы проверить эту идею, было проведено специальное исследование. Ученые выбрали 256 детей с аутизмом и 752 ребенка без аутизма, стараясь сохранить равенство остальных показателей между группами (возраст, соотношение полов, наличие медицинского наблюдения и т. д.), и сравнили процентное соотношение вакцинированных и невакцинированных детей между группами. Разницу в доле вакцинированных детей обнаружить не удалось (т. е. среди детей с аутизмом доля вакцинированных детей не выше, чем среди детей без аутизма)[182]. Аналогичное исследование было проведено с консервантом тимеросалом. Если воздействие тимеросала увеличивает вероятность аутизма, то среди детей, которые испытали такое воздействие (при прочих равных), расстройства аутистического спектра должны встречаться чаще, однако этого не наблюдалось[183]. По данным наблюдательных исследований, количество случаев аутизма увеличилось в 1980-х и 1990-х годах как в странах, которые использовали вакцины, содержащие тимеросал, так и в странах, которые прекратили их использование из-за опасений, связанных с аутизмом; уровень аутизма продолжал синхронно расти в обеих группах населения[184]. Таким образом, многие явления, предсказанные на основании гипотезы тимеросала, не наблюдались. Честно говоря, нельзя сказать, что никакие исследования не выявили разницы между группами детей, получавшими вакцину с тимеросалом и не получавшими таковой. Одно большое исследование с участием 1047 детей в возрасте от 7 до 10 лет действительно обнаружило некоторые различия в общей частоте возникновения нейропсихологических дефектов (аутизм отдельно не изучался), но различия были незначительными и колебались в обоих направлениях; из 42 измеренных нейропсихологических функций наибольшее воздействие тимеросала было связано с улучшением функций по одним показателям и с ухудшением функций по другим — наблюдалась небольшая, но статистически значимая связь с тиками[185]. Более того, было бы неискренне и неправильно утверждать, что связь вообще не наблюдалась; действительно, некоторые исследования обнаружили связь между вакцинами, содержащими тимеросал, и аутизмом[186]. Это хороший пример беспорядка в реальном мире наблюдений и исследований, в котором нужно взвесить преобладающее количество свидетельств. Являются ли результаты, указывающие на причинную связь, «достоверными», или они стали результатом предвзятости или случайности, и при помощи каких методов наука могла бы различить эти два случая?

Поскольку речь о здоровье детей, этот вопрос остается объектом масштабных исследований многочисленных научных групп. В Кокрановском отчете 2012 года по этой теме сообщается, что после исследования нескольких популяций, включающих миллионы детей[187], не было обнаружено никакой связи между вакциной MMR и аутизмом, и в настоящее время единодушное мнение ученых заключается в том, что огромное количество доказательств, опровергающих причинную связь между вакцинацией и аутизмом, намного перевешивает незначительные подтверждающие свидетельства[188]. Информация, которая указывает на такую связь, имеет низкое качество, а это означает, что из-за небольшого размера выборок и недостаточно строгой методики, допускающей предвзятость, существует вероятность возникновения ошибок типа I (например, различий, которые присутствуют только случайно и не отражают реальную картину) или обнаружения сбивающей с толку ассоциации, которая не является настоящей причинной связью.

Важно отметить, что статья доктора Уэйкфилда была в конечном итоге отозвана по обвинению в нарушении научной этики и мошенничестве. Обвинение заключалось не в том, что в статье упомянут сомнительный эффект, который оказался невоспроизводимым — это нормальная часть науки, а в том, что авторы намеренно вводили в заблуждение аудиторию, по сути, сознательно распространяя ложь. Доктор Уэйкфилд категорически отрицает это обвинение. Осталось неясным, что произошло на самом деле. Неаккуратность или мошенническое поведение отдельно взятого доктора Уэйкфилда, безусловно, имеет значение для его карьеры и репутации, но практически не влияет на научный прогресс именно благодаря постоянным исследованиям и экспериментам в самокорректирующемся и повторяющемся научном процессе. Опять же, именно по этой причине стремление проверять что-то снова и снова чрезвычайно важно для науки, и этим наука отличается от исторических наблюдений или жизненного опыта. Неоднократные наблюдения и исследования, специально разработанные для компенсации известных источников ошибок, постепенно смогли собрать преобладающее количество доказательств, указывающих на отсутствие причинной связи между вакцинацией и аутизмом, — вопреки статье доктора Уэйкфилда.

В свете этих данных можно предположить, что опасения по поводу вакцинации, тимеросала и аутизма остались в прошлом. Конечно, эта проблема больше не тревожит научное и медицинское сообщество (хотя нельзя говорить за каждого человека); однако очевидно, что это не относится ко многим другим слоям общества. Во время президентской кампании Дональд Трамп в своей эмоциональной речи предположил связь между вакцинацией и аутизмом. И действительно, впоследствии президент Трамп очень хотел настоять на дальнейшем изучении этого вопроса[189]. Частично это связано с тем, что некоторые родители и даже группы сторонников теории аутизма сохраняют и подогревают озабоченность общества вредом от вакцинации. Это не попытка очернить таких людей и группы. Напротив, поддержание актуальности проблемы, как сказано ранее, соответствует хорошей научной практике; действительно, поскольку науке свойственно со временем перепроверять теории и корректировать систему знаний и поскольку в науке не существует безупречных доказательств, то нельзя абсолютно уверенно сделать вывод об отсутствии связи между вакцинацией и аутизмом. Однако, как я пояснял ранее, ассоциация между наблюдениями будет возникать независимо от наличия причинной связи, но после компенсации ошибок и искажающих факторов научные данные убедительно указывают на отсутствие связи.

Приверженность выводу, сделанному на основе первоначального наблюдения, даже перед лицом большого количества высококачественных данных может фактически стоить жизни. Отказ от вакцинации не только значительно увеличит риск смерти от инфекционных заболеваний, но и помешает нам обнаружить настоящие причины возникновения аутизма, если мы и дальше будем тратить силы и энергию на поиск несуществующей причинно-следственной связи.

Когда истина слишком очевидна, чтобы нуждаться в проверке

В некоторых случаях в вопросах ресурсов и этики наука сознательно не достигает стандартов, которые сама же провозглашает важными. Проведение экспериментов требует ресурсов, а ограниченные ресурсы часто вынуждают определять приоритеты в отношении того, что исследовать в первую очередь (и исследовать ли вообще). Однако есть и вопросы этики. Например, никто никогда не сообщал о рандомизированном контролируемом исследовании влияния курения на заболеваемость раком легких. По сути, во всех таких исследованиях либо сравнивали показатели заболеваемости раком легких у курильщиков и тех, кто не курит, либо сравнивали показатели курения у тех, кто болен раком легких, с теми, кто не болен. Во многих таких исследованиях предпринимались попытки контролировать распределение людей по группам, например требовать, чтобы люди в двух группах были одного возраста, пола, этнического происхождения и т. д. Тем не менее о рандомизированных испытаниях никогда не сообщалось, и, таким образом, научные заключения могут быть подвержены воздействию искажающих факторов.

Как мог бы выглядеть рандомизированный эксперимент по исследованию влияния курения на рак легких, и в чем опасность отказа от проведения такого эксперимента? Допустим, мы набрали добровольцев, случайным образом разделив их на две разные группы, а затем поручили одной группе выкуривать по четыре пачки сигарет в день в течение 30 лет, а другой группе вообще запретили курить (или даже находиться рядом с курильщиками). Предположим, что популяция была корректно рандомизирована по всем другим переменным (невыполнимая задача, но предположим, что она сделана настолько хорошо, насколько это возможно). Если бы частота рака легких оказалась выше в группе курильщиков по сравнению с некурящей группой, это дало бы относительно надежные данные о том, что курение как независимая переменная связано с раком легких (и, вероятно, является причиной). Но действительно ли учёные должны это делать? Разве объема собранных данных недостаточно? Разве теперь в большинстве стран закон не требует, чтобы производители табака маркировали свою продукцию как опасную, и даже табачная промышленность, наконец, не осознала и не взяла на себя ответственность за эту проблему?

Представляется чрезвычайно вероятным, почти вне всяких разумных сомнений, что курение приводит к раку легких. Однако в самом строгом смысле слова нельзя исключать альтернативных сценариев. Есть веские доказательства того, что аддиктивное (саморазрушающее) поведение, по крайней мере, в некоторой степени генетически определено. Таким образом, вполне возможно, что существуют два разных гена, один из которых вызывает тягу к никотину, а второй — предрасположенность к раку легких (даже без воздействия табака). Важно помнить, что разные гены не могут быть независимыми переменными, когда речь идет о наследовании. Если два гена находятся на одной хромосоме и очень близки друг к другу, то они, как правило, наследуются вместе. Таким образом, ген, ответственный за склонность к табачной зависимости, может находиться рядом с геном, предрасполагающим к раку легких. В этих случаях любой ретроспективный анализ медицинской статистики обнаружит, что действительно существует сильная связь между курением и раком легких, но не потому, что курение вызывает рак легких. Скорее, два независимых события (одно вызвало рак, а второе — склонность к курению) были связаны друг с другом. Чтобы напрямую проверить это, нужно было бы собрать большую группу людей, каждый из которых очень хочет курить, и не позволять половине из них делать это на протяжении жизни. Если среди некурящих частота заболевания раком окажется такой же, как и среди курящих, это говорит о том, что рак вызывает какой-то фактор, связанный с потребностью курить, а не само курение.

Действительно ли у нас вызывает беспокойство отсутствие рандомизированного контролируемого исследования причинной связи курения и рака легких? Доказательства того, что курение вызывает рак легких, — это не только огромные ассоциативные данные (хотя и ретроспективные), но и базовая биология и биохимия, которые механистически показывают, как химические вещества в табачном дыме повреждают клетки легких и вызывают мутации ДНК, способные привести к раку. Другими словами, существует хорошо развитая сеть убеждений, которая надежно поддерживает этот вывод. Однако, в самом строгом смысле, окончательных исследований на людях не проводилось. Каким бы надуманным ни казалось это возражение, убежденность в том, что гормонотерапия у женщин уменьшает частоту сердечных заболеваний, была чрезвычайно сильной, основанной на системе убеждений, и ее поддерживали многие фундаментальные исследования, прежде чем проспективные испытания на людях показали обратное.

Я хочу подчеркнуть, что ни в коем случае не утверждаю, что курение не вызывает рак легких (помимо сердечных приступов, инсультов, эмфиземы легких, хронической обструктивной болезни легких и множества других проблем). Точно так же я не предлагаю в этом случае проводить проспективный рандомизированный контролируемый эксперимент на людях. Учитывая потенциальный вред, такому эксперименту нельзя найти этическое оправдание. В отличие от случая с ЗГТ, существует ничтожно мало доказательств того, что курение имеет какую-либо потенциальную пользу для здоровья, что делает этичность эксперимента еще более сомнительной, поскольку польза для участников практически отсутствует, зато потенциальный вред вполне очевиден[190]. Даже если выяснится, что курение менее вредно, чем мы думали, нет особой причины курить и останется много убедительных причин не курить. Тем не менее мы должны признать, что в данном случае этические соображения не позволяют нам применить строгие научные методы, чтобы проверить наличие причинной связи между курением и раком легких.

Итак, действительно ли в данном случае истина слишком очевидна для проверки? Любимый пример, используемый специалистами по биологической статистике, заключается в том, что никогда не проводилось контролируемых испытаний, чтобы увидеть, дает ли прыжок с самолета с парашютом больше шансов на выживание, чем прыжок без него. Строго говоря, мы должны сформировать две рандомизированные группы, и одна должна выпрыгнуть из самолета с парашютами, а вторая — без них. В этом случае, как и в случае с курением, цена эксперимента слишком высока, а истина кажется слишком очевидной, чтобы требовать проверки. Тем не менее, с самой строгой точки зрения, нельзя исключить искажение фактов без проведения контролируемого эксперимента.

Одна из форм гениальности тех, кто изучает человеческие популяции, — это умение находить естественные условия, в которых можно этически корректно проверять подобные гипотезы. Однако, как описано ранее, иногда это просто невозможно из-за решений, которые мы принимаем как общество в отношении этической допустимости научного истеблишмента. Вот почему это бессовестное лицемерие, когда табачная промышленность в ответ на обвинения, что их продукция стоит людям жизни, заявляет: «Ну, мы не знаем этого наверняка» или «Это еще не доказано наукой». Они возражают против любого закона, регулирующего продажу их продукции, пока не будут получены окончательные доказательства. Прежде всего это грозит непониманием границ науки, поскольку абсолютное доказательство с помощью науки или любых других средств логически невозможно из-за проблем гипотетико-дедуктивного мышления и неопределенности, о которых сказано в первом разделе этой книги. Однако именно наша социальная этика мешает нам провести более строгое исследование (например, рандомизированный контролируемый эксперимент), наиболее близкое к высочайшим стандартам научного доказательства. Фактически табачные монополии спекулируют нашими этическими стандартами, чтобы обезопасить распространение продукта, который, скорее всего, стоит жизней тех, кто его потребляет, даже при правильном потреблении. Их аргумент состоит в том, что мы не должны запрещать или даже маркировать сигареты как опасные для жизни до тех пор, пока не будут проведены рандомизированные контролируемые исследования для проверки связи табака со смертельными заболеваниями — но ни одно такое испытание никогда не будет этически допустимо для нашего общества. В таких случаях мы должны считать достоверными самые лучшие доказательства, которые у нас есть, понимая природу таких доказательств и научные методы, при помощи которых они получены.