Наука ошибалась чаще, чем принято думать: пять громких заблуждений

Почему я пишу об ошибках науки

Я отношусь к науке с большим уважением. Всё, что у меня есть в быту, от лекарств до телефона, сделано её руками. Поэтому эта статья не о том, что учёным нельзя верить. Она о другом: наука много раз была уверена в том, что потом оказалось неверным, и каждый раз сама находила свою ошибку.

Важно понимать, что большинство этих заблуждений не были глупостью. Они хорошо объясняли данные своего времени, их защищали умнейшие люди, по ним писали учебники. Поэтому их история полезна любому, кто сегодня уверен, что знает, как устроен мир. Я выбрал пять случаев, которые хорошо документированы.

Флогистон: вещество, которым объясняли огонь

В 1669 году немецкий химик Иоганн Бехер предположил, что в горючих телах есть особое начало, которое при горении уходит. В начале XVIII века Георг Шталь развил эту мысль и назвал начало флогистоном. Теория выглядела стройной: дерево горит, потому что богато флогистоном, а зола остаётся, потому что флогистон из неё ушёл. Ржавление металлов объяснялось так же.

Теория держалась десятилетиями и объясняла много наблюдений. Её поддерживал даже Джозеф Пристли, который в 1774 году получил кислород. Он назвал новый газ «дефлогистированным воздухом», то есть воздухом, лишённым флогистона, и защищал старую теорию до своей смерти в 1804 году.

Опровергал её Антуан Лавуазье. Точными взвешиваниями он показал, что при горении и обжиге металлов вещество не теряет, а присоединяет часть воздуха, а именно кислород. В 1777 году он изложил кислородную теорию горения, а в 1785 году выступил с «Размышлениями о флогистоне». Невидимое вещество, которым химики объясняли огонь, оказалось лишним.

Эфир: среда, которой не нашли

В XIX веке физики знали, что свет ведёт себя как волна. А волне, как им казалось, нужна среда: звук идёт по воздуху, волны по воде. Отсюда светоносный эфир, невидимая среда, которой будто бы заполнено всё пространство. Если Земля движется сквозь эфир, должен быть «эфирный ветер», и его можно измерить.

В 1887 году Альберт Майкельсон и Эдвард Морли поставили очень точный опыт, чтобы этот ветер найти. Свет, идущий по ходу движения Земли и поперёк, должен был немного разойтись по времени. Расхождения, которое искали, не обнаружили. Физики долго пытались спасти эфир дополнительными гипотезами, но в 1905 году специальная теория относительности Эйнштейна объяснила движение света без всякой среды, и эфир стал не нужен.

Сам Майкельсон в 1907 году получил Нобелевскую премию по физике за точные оптические приборы и измерения. В конце жизни он сам признавался, что всё ещё «немного держится» за «милый старый эфир». Это важная деталь: человек, чей опыт стал главным доводом против эфира, сам не спешил с ним расставаться.

Эйнштейн и Вселенная, которая должна была стоять

В 1917 году Эйнштейн применил общую теорию относительности ко всей Вселенной. Уравнения не давали миру стоять на месте: он должен был либо расширяться, либо сжиматься. Но в то время почти все считали Вселенную неизменной. Чтобы удержать её в покое, Эйнштейн добавил в уравнения космологическую постоянную, знаменитую лямбду.

Александр Фридман в 1922 и 1924 годах показал, что уравнения допускают расширяющуюся Вселенную. Эйнштейн сначала решил, что в расчёте ошибка, но в 1923 году отозвал своё возражение. В 1927 году бельгийский священник и физик Жорж Леметр связал расширение с наблюдениями, а в 1929 году Эдвин Хаббл опубликовал зависимость между расстоянием до галактик и скоростью их удаления. В 1931 году Эйнштейн отказался от космологической постоянной.

Часто пишут, что Эйнштейн назвал её «величайшей ошибкой своей жизни». Эти слова известны в пересказе физика Георгия Гамова, а в бумагах самого Эйнштейна их не нашли. У этой истории есть и ирония: в 1998 году астрономы обнаружили, что расширение Вселенной ускоряется, и постоянная, от которой Эйнштейн отказался, вернулась в космологию как простейшее описание тёмной энергии.

Земмельвейс и Вегенер: правы, но не услышаны

В 1847 году венский врач Игнац Земмельвейс заметил, что в родильном отделении, где работали врачи и студенты, женщины гораздо чаще умирали от родильной горячки, чем в отделении, где принимали акушерки. Врачи приходили к роженицам прямо после вскрытий. Земмельвейс велел мыть руки раствором хлорной извести, и смертность в его отделении резко упала.

Коллеги в большинстве его не приняли. Микробов как причины болезней тогда ещё не знали, а мысль о том, что врач сам разносит смерть, была оскорбительной. Земмельвейс умер в 1865 году в психиатрической лечебнице. Признание пришло позже, вместе с работами Луи Пастера и антисептикой Джозефа Листера.

В январе 1912 года немецкий учёный Альфред Вегенер выступил с идеей, что материки медленно движутся, а когда-то были единым целым. В 1915 году вышла его книга «Происхождение материков и океанов». Доводы были серьёзные: совпадение очертаний берегов, одинаковые ископаемые и горные породы на разных континентах. Но Вегенер не мог объяснить, какая сила двигает материки, и в 1926 году на симпозиуме в Нью-Йорке его идею резко раскритиковали. Он погиб в экспедиции в Гренландии в 1930 году.

Спустя тридцать лет всё изменилось. В 1962 году Гарри Хесс описал расширение океанского дна, в 1963 году Фредерик Вайн и Драммонд Мэтьюз объяснили магнитные полосы на дне океана, и к концу 1960-х сложилась теория тектоники плит. Вегенер оказался прав в главном, хотя механизм оказался иным, чем он предполагал.

Мой вывод: ошибка не позор, а способ идти дальше

Во всех пяти историях есть одно общее: ошибку исправила сама наука. Не проповедники и не противники знания, а новые опыты, точные измерения и следующие поколения учёных. Поэтому я не делаю из этих историй вывод «наука ошибалась, значит, прав я». Это была бы логическая ошибка. Сила науки именно в том, что она умеет признать неверное неверным.

Но есть и второй урок. Не раз учёные были уверены, что почти поняли устройство мира, и мир оказывался сложнее. Невидимая среда исчезла, но пространство и время оказались устроены удивительнее, чем думали. Неподвижная Вселенная сменилась расширяющейся, у которой есть история.

Моя версия, которую я развиваю в книге «Ультра Новый Завет», такая: религии, не зная физики, чувствовали эту сложность и тайну мира. Я не утверждаю, что древние тексты знали науку. Я говорю о созвучии, а не о доказательстве. И я верю, что верой мы определяем нашу реальность. Это моя вера, а не научный факт, и я называю её так честно. А от себя требую того же, чего требую от науки: убирать неверный факт, как только он найден, и не выдавать недоказанное за доказанное.