Идеи с границы познания. Эйнштейн, Гёдель и философия науки — страница 13 из 78

nature versus nurture – «природа против воспитания».) Почему же Гальтон был так уверен, что таланты и темперамент человека определяются в первую очередь природой и лишь затем воспитанием? Мысль об этом пришла ему в голову еще в Кембридже, когда он заметил, что у лучших студентов в семье были люди, которые тоже преуспевали в учении в том же университете, и он заключил, что подобные династии – едва ли случайное совпадение. Путешествия лишь укрепили его воззрения, поскольку он своими глазами наблюдал, по его словам, «ментальные особенности разных рас».

Гальтон честно пытался подтвердить свою веру в главенство природы над воспитанием надежными данными. В своей книге «Наследственный гений» (Hereditary Genius), вышедшей в 1869 году, он приводит длинные списки «выдающихся» людей, судей, поэтов, ученых, даже гребцов и борцов, чтобы подтвердить, что таланты передаются по наследству. Предвосхищая возражения, что за этим стоит не биология, а социальные привилегии, он приводил в пример приемных сыновей римских пап в качестве своего рода контрольной группы. Его убежденность, что ментальные способности в основном наследственны, вызвала много скептических отзывов, однако произвела сильное впечатление на Дарвина. «В каком-то отношении вы превратили оппонента в союзника, – писал он Гальтону, – поскольку я всегда считал, что все люди, не считая дураков, по интеллекту примерно одинаковы, разница лишь в рвении и трудолюбии». Но это было только начало деятельности Гальтона. Чтобы добиться практического воплощения своей генетической утопии, ему нужно было больше узнать о механизмах наследования, а без таких знаний даже самый строгий надзор над браком и деторождением мог и не привести к долгожданному улучшению человеческой породы. Так вера в евгенику заставила Гальтона искать закон наследования. А это, в свою очередь, подтолкнуло к статистике.

В то время статистика была занятием безотрадным – настоящей свалкой из данных переписей населения, записей по торговым сделкам и так далее. Ничего интересного с математической точки зрения в ней не было, кроме одного – кривой нормального распределения. Как ни удивительно, кривая нормального распределения (она же гауссово распределение или просто гауссиана) первой появилась в астрономии. В XVIII веке астрономы заметили, что ошибки в их измерениях положения планет подчиняются особой закономерности. Данные симметрично распределялись в окрестностях истинного значения, большинство – совсем рядом с ним, а чем дальше по обе стороны, тем меньше. Если нанести распределение ошибок на график, получалась кривая, похожая на колокол. В начале XIX века бельгийский астроном Адольф Кетле заметил, что тот же «закон погрешности», который обнаружился в астрономии, применим и ко многим другим феноменам, связанным с жизнью и деятельностью человека. В частности, он собрал сведения об обхвате груди пяти тысяч солдат-шотландцев и обнаружил, что при нанесении на кривую нормального распределения все данные группировались вокруг среднего обхвата груди – около 100 сантиметров.

Почему же гауссиана так вездесуща? Математика дает ответ. Она всегда возникает там, где какая-то переменная (рост человека) определяется множеством мелких причин (гены, питание, здоровье и пр.), которые мало зависят друг от друга. С точки зрения Кетле кривая распределения давала случайные девиации от некоего платоновского идеала, который он называл l’homme moyen – «средний человек». Когда Гальтон наткнулся на работы Кетле, то пришел в восторг, поскольку увидел кривую нормального распределения под новым углом: она описывала не случайности, которыми стоило пренебречь, а отличия, выявляющие вариабельность, на которой строится эволюция. Его путь к открытию законов, управляющих передачей этих различий из поколения в поколение, привел к формулировке двух понятий, которые по праву считают величайшим даром Гальтона науке. Это регрессия и корреляция.

Хотя в основном Гальтон интересовался наследованием психических качеств, в том числе интеллекта, он отдавал себе отчет, что их трудно измерить. Поэтому он сосредоточился на физических особенностях, в частности, на росте. В то время знали только один закон наследственности – подобное порождает подобное. У высоких родителей рождаются высокие дети, у маленьких – маленькие. Но частные случаи предсказать невозможно. В 1884 году Гальтон в надежде выявить более масштабную закономерность организовал в Лондоне «антропометрическую лабораторию». Тысячи людей, привлеченные его славой, стекались туда и покорно позволяли измерить их рост, вес, время реакции, силу рывка, восприятие цвета и так далее. Среди посетителей был и Уильям Гладстон, тогдашний премьер-министр. «Мистер Гладстон отчего-то особенно настаивал, чтобы измерили его голову… впрочем, ее обхват оказался не так уж и велик», – отмечал Гальтон, гордившийся своим массивным лысым черепом.

Собрав данные о 205 парах родителей и 928 их взрослых детях, Гальтон нанес точки на график, отложив рост родителей по одной оси, а рост детей по другой. Затем он начертил прямую линию сквозь облако точек, чтобы ухватить отображаемую тенденцию. Оказалось, что наклон этой линии составляет две трети. Гальтон истолковал это так, что дети особенно высоких (или маленьких) родителей сохраняют эту особенность лишь на две трети. Иначе говоря, если речь идет о росте, то дети больше тяготеют к средним показателям, чем родители. То же самое, как отметил Гальтон много лет назад, относится и к «выдающимся способностям». Например, дети И. С. Баха были одарены музыкально выше среднего, но меньше своего отца. Гальтон назвал это явление «регрессией к посредственности».

Регрессионный анализ обеспечил нам возможность предсказывать одно (рост ребенка) по другому (росту родителей). А когда оказалось, что одно с другим связано неоднозначно, Гальтон придумал меру силы таких неоднозначных отношений, которую можно было применять даже в случаях, когда природа описываемых явлений была разной – например, осадки и урожайность, курение и рак легких, размер класса и успеваемость учеников. Этот более общий способ Гальтон назвал «корреляция».

Все это привело к понятийному прорыву. До того наука была по большей части ограничена детерминистскими законами причинно-следственных связей. Найти такие законы в мире биологии не так-то просто, поскольку причин там всегда много и отделить одну от другой невозможно. Благодаря Гальтону статистические законы начали пользоваться уважением в научном мире. Открытие регрессии к посредственности, или регрессии к среднему значению, как принято теперь говорить, получило еще более широкий резонанс. Питер Бернстайн в своей книге 1996 года «Против богов. Укрощение риска» писал: «Тенденция к усреднению… является важнейшей статистической закономерностью, имеющей отношение ко многим аспектам управления риском» (пер. А. Марантиди). По словам Бернстайна, она лежит в корне множества жемчужин народной мудрости: «Чем выше залезешь, тем больнее падать», «На детях гениев природа отдыхает», «Перед рассветом ночь всего темнее» и так далее.

Все же идея регрессии при всей своей очевидности оказалась хитрой ловушкой и для простаков, и для интеллектуалов. Чаще всего недоразумения связаны с тем, что регрессия к среднему не предполагает зависимости от времени. Если у очень высоких родителей рождаются просто высокие дети, а у очень маленьких – просто маленькие, не значит ли это, что в итоге все будут одного роста? Нет, не значит, поскольку регрессия действует не только вперед во времени, но и назад: у очень высоких детей родители обычно несколько ниже ростом, а у очень маленьких несколько выше.

Чтобы преодолеть этот мнимый парадокс, нужно в первую очередь осознать, что регрессия к среднему возникает, когда устойчивые факторы, которые можно назвать навыком, случайно смешиваются с сиюминутными факторами, которые можно назвать удачей. Возьмем, к примеру, спорт, где регрессия к среднему зачастую ошибочно принимается за провал. Лучшие бейсболисты, сумевшие за последний сезон набрать 300 очков, достигли этого благодаря сочетанию навыка и везения. Одни из них – и вправду гении, у которых выдался средненький год, но подавляющее большинство – просто хорошие спортсмены, у которых выдался удачный год. Нет никаких причин, по которым и в следующем году им так же повезет, и именно поэтому у 80 % из них на следующий год показатели снизятся.

Принимать регрессию за реальную силу, которая заставляет талант или другое качество со временем уменьшаться – а это распространенное заблуждение – значит делать так называемый регрессивный ложный вывод, он же ложный вывод Гальтона. В 1933 году профессор Северо-Западного университета Хорес Секрист издал пример такого ложного вывода размером с целую книгу под названием «Триумф посредственности в бизнесе» (Sekrist, H., The Triumph of Mediocrity in Business), где утверждал, что поскольку высокоприбыльные фирмы имеют тенденцию терять прибыльность, а совсем неприбыльные становятся менее неприбыльными, все фирмы скоро станут средними по прибыльности. Несколько десятков лет назад ВВС Израиля пришли к выводу, что мотивировать пилотов лучше выговорами, чем похвалой, поскольку плохие пилоты, если сделать им выговор, впоследствии совершают посадки лучше, а хорошие, если их похвалить, – хуже (а теперь вдумайтесь, что из-за регрессивного ложного вывода все мы, вероятно, склонны считать, что кнут лучше пряника!) В 1990 году автор редакционной статьи в «Нью-Йорк Таймс» ошибочно утверждал, что одной только регрессии к среднему достаточно, чтобы со временем стерлись расовые различия в коэффициенте интеллекта.

Не стал ли сам Гальтон жертвой ложного вывода Гальтона? Мартин Брукс в биографии Гальтона «Крайние меры» (Brookes, M., Extreme Measures) утверждает, что именно это с ним и произошло. «Гальтон совершенно ошибочно истолковал собственные результаты, касающиеся регрессии, – пишет Брукс. – Средний рост у людей с каждым поколением не имеет тенденции увеличиваться. Но Гальтон полагал, что регрессия доказывает обратное». Хуже того, утверждает Брукс, именно путаница по поводу регрессии подтолкнула Гальтона к тому, чтобы отказаться от дарвинистских представлений об эволюции в пользу евгеники – экстремистской и дурно пахнущей. Предположим, регрессия на самом деле действует как гравитация и постоянно притягивает отдельных особей к средним показателям по популяции. Тогда из этого следует, что эволюция не могла происходить в виде постепенных мелких изменений, какой ее видел Дарвин. Для нее требовались бы крупные одномоментные изменения, которые почему-то не поддавались бы регрессии к среднему. Гальтон полагал, что такие скачки приводили бы к возникновению совершенно новых организмов, «природных отклонений», которые смещали бы всю кривую нормального распределения способностей. А чтобы евгеника привела к успеху, она должна была действовать так же, как эволюция. Иначе говоря, природные отклонения нужно было бы задействовать в качестве производителей для новой породы. Только тогда удастся преодолеть регрессию и добиться прогресса.