don_beaver (don_beaver) wrote,
don_beaver
don_beaver

Category:

Зуб даю! О научных «косяках»



Это фото окаменелостей, которые нашлись на моих книжных полках. Справа – зуб ископаемой акулы, который героиня нашла на Луне. Длиной он 6.5 см, по эмалевой поверхности (то есть то, что торчало из десны) – 3.5 см. Сколько живых и визжащих тел укусил этот зуб! Я считаю гипотезу, что на Луне будут найдены земные окаменелости, одной из самых изящных научных гипотез, которые я вложил в «Астровитянку». Я не сомневаюсь, что такие окаменелости будут найдены, но как много их на Луне? И в какой они сохранности? Это трудные вопросы. Численные оценки концентрации таких артефактов на лунной поверхности зависят от множества факторов и могут различаться на несколько порядков – это означает, что их могут найти через 10 лет после появления на Луне постоянного поселения, или через 10 тысяч лет, что уже и не интересно. Посмотрим, - я не доживу, какой-нибудь читатель дотянет.
Интересно, что этот зуб читатели расценили как нонсенс
Вот читатель nil_0 спорит (http://don-beaver.livejournal.com/10256.html):
«Есть там у вас и реальные косяки. Скажем следы динозавров на Луне. По какой бы гипотезе вы Дуну не создавали, всё равно она образуется задолго до всяких позвоночных.»
dragon_ru его поддерживает: «А вот про кости динозавров на Луне согашусь с одним из предыдущих комментаторов - это явный косяк.»
Не спешите, осторожно. Ученые, которые обсуждают свидетельства существования древней микроскопической жизни на «Марсианском метеорите», известном как ALH84001 (Аллен Хиллс, 1984, номер 001, метеорит был выбит с Марса в результате столкновения астероида с планетой порядка 15-и миллионов годов назад и путешествовал в открытом космосе все это время, а 13 тысяч годов назад вошел в атмосферу Земли и упал в Антарктиде) – они тоже «косячат»?

А ведь этот метеорит обсуждался даже в «Астровитянке». То есть, очевидно (ну, я так считал), что речь идет о переносе следов жизни при сравнительно недавнем ударе метеорита - когда и планеты, и Луна давно сформировались. Луне и Земле – миллиарды лет, а удары длятся до настоящего времени. Ведь девочка даже перечисляла возможное время переноса акульего зуба с Земли на Луну:
«Сильный астероид выбил и перенес часть земного вещества на Луну, зацепив и этот зуб. Этот удар был двести пятьдесят, сто или шестьдесят пять миллионов лет назад.»

В книжке, которая так долго писалась, нет таких глупых косяков и вообще - ничего случайного нет. Даже цифры, который называет девочка, взяты не с потолка – именно тогда на Землю падали очень крупные астероиды. Тот, который упал 65 миллионов лет назад, образовал кратер Чиксулуб и убил динозавров.

«Кстати, некоторые места в "Астровитянке" производят впечатления невежливого охаивания научных оппонентов: дескать не нравится автору теория, вот он её и облил субстанцией, и предлагает читателю, который не способен оценить аргументов ни за, ни против присоединить к общему хору своё ржание ("гы-гы-гы! какие дураки некоторые 'учёные'!").»

Вы ставите телегу впереди лошади. В науке базируются не на эмоциональной оценке, под которую потом подбирают аргументы, а на аргументах, которые потом получают эмоциональную окраску. В спорах девочки и преподавателей, в обсуждении самих теорий отражаются абсолютно реальные споры. Возьмем рассказ профессора Гутта (в имени которого намёк на имя создателя теории инфляции: Guth):

«- Теория инфляции предполагает, что до Большого Взрыва ничего - даже самого времени! - не существовало. Если нет материи для часов, то нечему и тикать… хе-хе... – профессор поддержал весёлый настрой аудитории. - Вселенная родилась из нестабильного вакуума. Почему вакуум стал нестабилен?.. э-э… не будем пока об этом... в некий момент времени… гм… это не совсем понятно, так как времени ещё не было… из вакуума выделилось обычное вещество с положительной энергией и гравитационное поле с отрицательной энергией… Мы ещё не знаем смысла отрицательной энергии, но надеемся скоро понять – что она из себя представляет...»

Каждое из спотыканий профессора – это целая тема, которая активно обсуждается в науке (появление времени в момент рождения Вселенной, непонятность причин дестабилизации вакуума и времени наступления этого процесса в условиях отсутствия времени). Возражения девочки – практически полностью базируются на реальных возражениях к теории инфляции или модели «мегаимпакта». Я рассчитываю на читателя, который сможет, хоть примерно, понять смысл спора. Если он странным образом не сможет ничего понять и лишь присоединится к смеху над парой распространенных теорий – тоже неплохо. Может, когда-нибудь это зерно критичности полезно прорастет. Конечно, я должен в художественной книжке эмоционально окрашивать такого рода дискусии – иначе читатель уснёт. Не думаю, что термин «охаивание» применим к аргументированному спору. И не надо жалеть бедных инфляционистов или мегаимпактщиков – наука вещь бескомпромиссная и даже жестокая. Внутри неё кипят баталии и войны, рушатся жизни и репутации – частенько как раз по вине монополистов в науке, смех над ними – это такие мелочи...

«Ещё один камешек в вш огород - несистемность. В описываемой школе все учителя дружно ведутся на приёмчик "прежде чем поговорить об Англии, поговорим о Франции". Эрудиция - это хорошо. Однако решая задачу человек должен уметь выделить систему, которую он собирается описать и учесть ЗНАЧИМЫЕ факторы. Если мы собираемся описывать бабочку, то в эту модель мы не засунем и звёздообразование (кстати, вы ещё интерференцию света в крыльях бабочки, ответственную за их окраску забыли). Если мы при расчёте камина на 2м этаже учитываем эффекты ОТО, то мы обязаны оценить их порядок величины на общем фоне и прикинуть, настьлько ли выверены все параметры на 1м и 2м этаже, эти неучнённые неоднородности оконных рам и потолочных перекрытий многократно перекроют подобные тонкие эффекты. Так что местами вы закладываете в читателя ложное в существенных деталях представление о точных науках.»

Спасибо за то, что рассказали мне о том, как работают учёные. Но, с моей, писательской, точки зрения, процесс научного познания заметно сложнее, чем простое сравнение порядков величин.
Кун выделяет «нормальную науку»: решение головоломок в пределах уже созданных теорий. Вот например, есть проблема устойчивости колец Урана (будет в третьей книге): эти тонкие кольца расположены между спутниками и атмосферой. Было показано, что верхние слои атмосферы так тормозят частицы колец, что они должны быстро упасть на планету. Внешние спутнки тоже своим гравитационным полем толкают кольца вниз. Почему же они не падают?

На стадии предварительного анализа проблемы нужно рассмотреть все возможные факторы, существующие в системе, а так же все возможные особенности системы. Вот пример такого анализа – рассмотрение бабочки на лекции профессора Ван-Теллера (и конечно, там перечислено далеко не всё – об этой бабочке целую книжку можно написать). Вы ещё не знаете, что существенно, что нет, а просто думаете над системой, записывая, ВСЁ, что придумаете.
Далее, вы начинаете сортировать полученные связи между системой и внешним миром, а также внутренние закономерности системы, - выделяете самые важные и пытаетесь описать их математически. Вот тогда начинается процесс сравнения разных факторов – и их значимости. И тут много подводных камней.

Например, самые важные факторы динамики орбитальных частиц – это гравитация планеты и центробежная сила. Все остальные факторы ничтожно малы по сравнению с этими двумя гигантами. Пренебрежём этой мелочью? И выплеснем с водой ребенка. Оказывается, эти две супер силы точно уравновешивают – практически уничтожают - друг друга, и на арену выходят в качестве главных именно те самые, ничтожные, факторы... К слову сказать, в устойчивости колец Урана важнейшим фактором оказалась пыль, которую легко не принять во внимание. Конечно, уровень математики очень важен для сравнения разных факторов – в моей научной книжке по планетным кольцам выписано длинное – на страницу – дисперсионное уравнение, которое тем не менее записано предельно компактно. Когда начинаешь в этом уравнении раскрывать все скобки – получается просто нечеловеческое уравнение. Тут надо принимать какое-нибудь приближния – типа коротковолнового – и аккуратно сравнивать все члены уранения (= динамические факторы, влияющие на систему) между собой. И действительно, после десятков страниц сложных выкладок (в книге этого нет, а написано: «легко можно показать») получаем сравнительно простое уравнение с 2-3 основными факторами влияния.

Но есть и совершенно другой класс задач, который никак не укладывается в шкалу «больше»-«меньше» («важно»-«неважно»). Вот роется ученый в костровище, ищет следы углерода-13. «Зачем тебе углерод-13, если вокруг дополна углерода-12?» «Мне нужен именно углерод-13» - настаивает ученый. И его можно понять: если вас интересует уголь, чтобы нарисовать что-нибудь на асфальте – массовый углерод-12 вполне сойдет. Но если вам нужно датировать первобытную стоянку человека – то нужен именно радиоактивный углерод-13. Разные задачи, разные цели – разные подходы к объекту. Если вас интересует динамика полета бабочки, изотопный состав вам несущественен. Если вас интересует – в какие периоды в солнечную систему поступило вещество из других звездных систем? (да, да! – есть такие чудаки, которым это интересно) – то именно на тонких отличиях изотопного состава бабочки вам нужно сфокусироваться.

Если вас интересует покраснение фотонов в искривленном пространстве, то вам надо создать мысленную (или экспериментальную) модель, в которой этот очень важный, но тонкий эффект будет проявляться – на фоне других толстых факторов вроде сучковатости дров. Вот здесь http://don-beaver.livejournal.com/2834.html я разъяснял эту тему: 18. «Эйнштейновские дрова в гравитационных каминах», которые представляют собой интерпретацию классического опыта Паунда и Ребки – по измерению гравитационного смещения.

Так же и влияние гидроэлектростанцию на температуру реки – ученый, изучая множество энерго-тепловых потоков вокруг реки, не должен валить их в одну кучу, а должен суметь выделить именно тот, на котором «сидит» электростанция. Утверждать, что солнце важнее для нагрева реки - просто бессмысленно, потому что гидроэлектростанция не использует впрямую солнечную энергию, а использует потенциальную энергию реки и именно на эту цепь – «потенциальная энергия – кинетическая энергия - трение и вязкость – нагрев воды» - влияние гидроэлектростанции существенно.

С моей точки зрения, учёный должен обладать очень дисциплинированным мозгом, который при всей фантазии, должен не только выделить все возможные эффекты, но и не утонуть в их массе, а рассортировать всё по полочкам, аккуратно рассмотреть во взаимодействии и взаимобалансе и установить главную причину интересующего его явления.

Ну а если речь идет о смене парадигмы, о решении проблемы вне нормальной науки - это вообще совершенно отдельная песня.

Tags: Научные истории, Читатели
Subscribe

  • Вселенная замыкается снова и снова

    Если вы думаете, что я – один в поле воин, воюющий с квантово-инфляционной космологией, то вы ошибаетесь. Нас много. Например, с профессором Томасом…

  • Эльфы и серебристые облака

    В Курьере-619 упоминаются эльфы и джеты, которые бьют из грозы не вниз, а вверх – в космос. Как я уже говорил, в моей фантастике науки гораздо…

  • Космос и медведь

    Узнал вчера суперновость: прибор, который я несколько лет назад инициировал, и который уже готовился лететь на стратостате, получил такую поддержку…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 44 comments

  • Вселенная замыкается снова и снова

    Если вы думаете, что я – один в поле воин, воюющий с квантово-инфляционной космологией, то вы ошибаетесь. Нас много. Например, с профессором Томасом…

  • Эльфы и серебристые облака

    В Курьере-619 упоминаются эльфы и джеты, которые бьют из грозы не вниз, а вверх – в космос. Как я уже говорил, в моей фантастике науки гораздо…

  • Космос и медведь

    Узнал вчера суперновость: прибор, который я несколько лет назад инициировал, и который уже готовился лететь на стратостате, получил такую поддержку…