{1142}. В доказательство он приводит тот факт, что первый человек, измеривший скорость света, получил не такой результат, которым мы руководствуемся сегодня, и на этом основании называет «ужасным» аргумент о неизбежности согласия относительно скорости света. На самом деле «ужасным» является аргумент Хакинга (что нетипично для него), и для того, чтобы это понять, достаточно взглянуть на свидетельства.
Хакинг, следуя общепринятой точке зрения, считает, что первым измерил скорость света астроном Оле Рёмер (1644–1710). На самом деле Рёмер не вычислял значение скорости света{1143}. Его целью было точное вычисление периодов обращения спутников Юпитера (затмения спутников использовались для задания стандартного времени, относительно которого измерялась долгота в различных точках на поверхности Земли). На основании небольшого числа наблюдений Рёмер сделал вывод, что, когда Земля находится на максимальном расстоянии от Юпитера, момент затмения задерживается на двадцать две минуты по сравнению с тем, когда расстояние между двумя планетами минимально. Таким образом, свету требуется двадцать две минуты для пересечения орбиты Земли, или одиннадцать минут для преодоления расстояния, равного радиусу орбиты (то есть расстояния от Земли до Солнца). Утверждение о том, что Рёмер измерил скорость света, предполагает использование этого расстояния, чего Рёмер никогда не делал (нет никаких оснований предполагать, что он считал надежной любую доступную ему величину)[319]. Непосредственное измерение скорости света было выполнено гораздо позже, в XIX в. В приведенных ниже двух таблицах сведена история этих двух видов измерений{1144}.
Время, за которое свет преодолевает расстояние от Солнца до Земли
¹ Цифры Ньютона не основаны на независимых измерениях, а являются лучшими, по его мнению, из доступных в то время.
² Кассини считал, что свет распространяется мгновенно, но, подобно Рёмеру, определил величину поправки, которую следует использовать при вычислении времени затмения лун Юпитера, и эту величину использовали другие для вычисления скорости света.
³ Средняя величина, поскольку орбита Земли представляет собой эллипс.
Скорость света
¹ В настоящее время эта величина верна по определению, поскольку с 1983 г. длина метра определяется из величины скорости света, а не наоборот.
Из этих таблиц можно сделать два вывода. Во-первых, достаточно точное значение времени, за которое свет проходит расстояние от Солнца до Земли, стало доступно через семнадцать лет после результата Рёмера: одиннадцать минут. Во-вторых, точность измерения скорости света существенно повышалась до 1928 г, а затем установилась вокруг одного значения, которое в настоящее время считается почти точным; прогресс возобновился в 1950 г., и после этого измеренная величина практически не менялась[320].
«Ужасным» аргумент Хакинга является потому, что он берет одно отдельное значение, самое первое в длинной череде попыток измерить скорость света. Естественно, полученная Рёмером величина времени, за которое свет преодолевает расстояние от Солнца до Земли, является лишь грубым приближением! Но наукой занимаются не отдельные люди; как показано в главе 8, это коллективное предприятие, в котором прогресс определяется конкуренцией (и сотрудничеством){1145}. И действительно, королевский астроном Джон Флемстид отметил, что в отношениях между таким признанным авторитетом, как Кассини, и выскочкой Рёмером присутствовали «подражание» и даже неприязнь{1146}. Со временем конкуренция обеспечивала прогресс. Конечно, конкуренция несовершенна, и ученые могут выбрать неверный путь, но в конечном итоге хорошие результаты вытеснят плохие[321]. Утверждение, что инопланетяне, обладающие достаточно развитой техникой, придут приблизительно к такой же величине скорости света, что и мы, звучит вполне логично. Вопрос о величине скорости света не просто случайность, придуманная для развлечения физика-теоретика: он возникает перед всеми, кто хочет с высокой точностью предсказать расположение планет, независимо от того, является ли его целью астрология, измерение времени (как в случае Рёмера) или космическая навигация[322].
В ответ на эти аргументы релятивист сказал бы, что нет никакой причины считать, что ученые добились большей точности в измерении скорости света; они просто добились успехов в согласии, как измерять скорость света. Совершенно очевидно, что это ошибочное суждение, поскольку проверкой точности измерения скорости света служит тот факт, что в сочетании с законами Кеплера она позволяет предсказать положение планет на небе. Значение Рёмера не выдерживает проверки, а современные значения выдерживают. Тем не менее классический пример подобной аргументации содержится в эссе Саймона Шаффера «Стекольная работа: Призмы Ньютона и польза эксперимента» (Glass Works: Newton’s Prisms and the Uses of Experiment, 1989). Шаффер утверждает, что, вопреки общепринятому мнению, Ньютон своим экспериментом не продемонстрировал, что белый свет состоит из лучей разного цвета, которые преломляются по-разному, поскольку его эксперимент мог быть успешно воспроизведен только при случайных и нелогичных обстоятельствах (например, при использовании призм, изготовленных в Англии). Предполагаемое открытие Ньютона утвердилось в научном сообществе потому, что Ньютон «приобрел контроль над социальными институтами экспериментального авторитета». Его авторитет стал «огромным». Мы верим в ньютоновскую теорию цвета не благодаря экспериментальным свидетельствам, а вопреки им; мы верим в нее потому, что Ньютон успешно навязал себя научному сообществу, и затем были «поставлены» эксперименты, чтобы обеспечить требуемые результаты{1147}. Сегодня эксперименты Ньютона даются нам уже в готовом виде, чтобы их можно было воспроизводить для обучения детей в школе, но происходит это из-за оборудования, изобретенного для получения нужного результата.
Можно предположить, что Шаффер или его читатели отвергнут эти аргументы как по сути своей невероятные. Что они должны вспомнить о самых разных технических устройствах, принципы работы которых основаны на ньютоновских теориях рефракции и света: это зеркальный телескоп, изобретенный самим Ньютоном, который позволял избавиться от проблемы разного преломления цветов, что приводило к цветному ореолу вокруг контуров наблюдаемых объектов, а также цветное телевидение, которое получило широкое распространение за двадцать лет до появления статьи Шаффера и которое позволяло получить всю палитру цветов из трех: красного, зеленого и синего. Наоборот, утверждения Шаффера были восприняты как общепринятая теория науки – то есть что в ней все решают не доказательства, а власть и убеждение. Его эссе восхищались, потому что оно якобы демонстрировало, что сильную теорию можно воплотить в жизнь: можно написать историю того, что мы теперь считаем настоящей наукой (новую теорию света Ньютона), используя те же интеллектуальные методы, которые использовали бы для написания истории того, что считается ненастоящей наукой (скажем, алхимии). К сожалению, «поставлены» для получения нужных результатов были свидетельства Шаффера, а не Ньютона. Шаг за шагом, аргумент за аргументом, рассуждения Шаффера были опровергнуты Аланом Шапиро в 1996 г.: выяснилось, что огромное количество людей успешно воспроизвели эксперимент Ньютона, не испытав никаких трудностей и не имея никакой нужды в фальсификации результатов. Но после 2000 г. на семь цитирований работы Шаффера приходится всего два цитирования работы Шапиро, и разрыв не уменьшается, а растет – за последние четыре года соотношение изменилось на десять к двум. Ненастоящая наука вытеснила настоящую – по крайней мере, временно{1148}.
Эссе Шаффера никак нельзя назвать единичным случаем. Существует большая группа интеллектуалов, работающих в той же традиции, что и Шаффер, и утверждающих, что эксперименты невозможно просто воспроизвести. При действительно независимом повторении экспериментов, настаивают они, всегда получаются разные результаты. Для того чтобы получать «правильные» результаты, вы должны проводить эксперименты в особых условиях, и первая предпосылка для этого – обучение непосредственно у тех людей, кто успешно выполнил эти эксперименты в прошлом. В конечном счете эксперимент может быть воспроизведен в массовом порядке с помощью выпуска специального оборудования, предназначенного для получения именно такого результата – оборудование и результаты взаимозависимы. Это называется «тестированием типа черного ящика». После того как эксперимент «поместили в черный ящик», он перестает быть проверкой результата – скорее правильный результат становится проверкой надежности оборудования. Таким образом, по мнению сторонников этой аргументации, сама идея воспроизведения сбивает с толку, и в экспериментальном знании нет ничего простого и ясного{1149}. То есть формирование консенсуса вокруг результатов эксперимента является в первую очередь социальным процессом убеждения людей действовать и думать так, как вам нужно, а не беспристрастным процессом выявления объективного аспекта реального мира. Разумеется, эти утверждения сразу становятся сомнительными, как только их пытаются применить к эксперименту, который оказал большее влияние на ученых, чем любой другой, то есть к эксперименту Торричелли – а также к экспериментам Ньютона с призмами или к измерению скорости света.