[76].
Обратив после этого свое внимание на Солнце, Кельвин предположил, что оно излучает энергию за счет гравитационного сжатия. Исходя из скорости, с какой Солнце излучает тепло, Кельвин оценил его возраст в 20 миллионов лет, что вошло в противоречие с геологическими данными, свидетельствующими о том, что Земля куда старше. Надо сказать, что Кельвин не симпатизировал геологии: некоторые геологи старой школы продолжали придерживаться взглядов, согласно которым Земля вообще не имела возраста, а это было несовместимо с законом сохранения энергии. Однако далеко не все геологи являлись профанами в теоретической физике, а многие молодые представители этой науки отличались достаточно прогрессивными взглядами. Они соглашались с тем, что мир должен иметь конечный возраст, но уважали фактологию не меньше, чем Кельвин уважал теорию. Разногласия между двумя выдающимися учеными – Кельвином и Дарвином – привели к тому, что Дарвин предпочел убрать упоминание о сроке, который потребовался для эрозии Уилда, из следующих изданий своей книги, ибо Кельвин ополчился на приведенную в “Происхождении видов” оценку как на абсурдную. Впоследствии Дарвин очень сетовал по поводу полученной им от одного из величайших людей эпохи резкой отповеди.
Тем не менее данные о более почтенном возрасте Земли продолжали быстро накапливаться. Теория и факты прямо противоречили друг другу, никак не желая совмещаться. Противоречия, однако, бывают полезны: они говорят нам об ошибочности фундаментальных допущений и указывают, где именно кроется ошибка. Пока Кельвин с нарастающим упорством настаивал на своей правоте, от его друга и ассистента Джона Перри ожидали каких-то разъяснений. Перри же повторял только: “Когда мои друзья, интересующиеся геологией, просят меня выступить с критикой расчетов лорда Кельвина относительно возраста Земли, я отвечаю, что это безнадежно – ожидать, что лорд Кельвин мог ошибиться в расчетах”. Перри не стал ничего пересчитывать, а решил сосредоточиться на допущениях Кельвина. И обнаружил в них логическую погрешность – настолько малозаметную, что прежде она не привлекала внимания: выводы Кельвина лишаются опоры, если предположить, что тепло не рассеивалось равномерно в результате диффузии, а циркулировало в расплавленном ядре. В то время физики уже знали механизм такой циркуляции – конвекцию; именно за счет конвекции тепло распространяется в жидкостях.
Учтя этот фактор, Перри заключил, что возраст Земли равен по меньшей мере двум или трем миллиардам лет. Перри, разумеется, рассказал своему учителю об обнаруженной им лакуне в логических рассуждениях, но разговор не задался: Кельвин то ли неверно понял слова ассистента, то ли вовсе их проигнорировал, и в итоге в 1895 году Перри опубликовал свои расчеты в Nature. Что же до расчетов самого Кельвина, то они – при всем их изяществе – были изначально искажены призраком некорректного допущения. Открытие Перри не только примирило геологию с математической физикой, но и позволило узнать нечто, казавшееся прежде совершенно невероятным: ядро Земли состоит из чрезвычайно сильно разогретой жидкости! Это был хотя и неожиданный, но абсолютно логичный вывод, не противоречивший ни геологическим данным, ни теории. Сегодня нам доподлинно известно, что наружный слой ядра Земли состоит из расплавленных железа и никеля и что движение этих жидкостей порождает магнитное поле Земли[77]. Менее чем через десять лет была открыта радиоактивность, а вскоре после этого Эйнштейн в специальной теории относительности показал, что масса и энергия эквивалентны. В 1920 году британский астроном Артур Эддингтон предположил, что звезды за счет слияния друг с другом мелких атомных ядер высвобождают огромное количество энергии, генерируя ее из массы. Сегодня этот феномен известен как термоядерная реакция: именно благодаря ей звезды, подобные нашему Солнцу, производят колоссальную энергию. Открытие этого механизма ставило крест на теории юного Солнца, да и остатки теории юной Земли рассеялись с наступлением новой эры в науке. Сегодня технологии, основанные на этих открытиях – например, радиометрический анализ, – позволяют нам довольно точно полагать возраст Земли равным 4,54 миллиарда лет.
Кельвин[78] был вооружен самыми лучшими теоретическими инструментами своего времени, а также интеллектом, позволявшим эффективно пользоваться ими, но статус выдающегося ученого не защитил его от ошибки. Этот статус не смог также воспрепятствовать примирению теории с наблюдениями. Изящное дедуктивное мышление, составившее основу этого примирения, не только разрешило противоречие, но и породило совершенно новое понимание природы нашей планеты. Но больше всего должно удивлять нас то, что никто и никогда не видел воочию расплавленное ядро Земли, – догадка о составе ядра органично родилась из синтеза эмпирических данных и теории. Именно так наука работает над своими ошибками; неважно, насколько изящна и мощна некая идея – если свидетельства ей противоречат, ее надо модифицировать или отбросить. Многие критикуют науку за то, что она очень переменчива и постоянно (из чистого каприза, как кажется многим критикам) меняет свои мнения. Но такие люди попросту не понимают саму суть научного метода: смена идей по мере поступления новых объективных данных – это не недостаток науки, а ее достоинство и основополагающее свойство.
Прекрасно, когда теория и эксперимент находятся в согласии друг с другом, – такая ситуация доставляет ученым большое удовлетворение; но неожиданный результат может означать, что нечто – возможно, нечто чудесное! – ждет своего открытия. Иногда открытие происходит по счастливой случайности, и тогда неожиданный результат мостит дорогу к революционным выводам. Многие явления, которые составляют основу современных технологий, были обнаружены благодаря аномальным феноменам – как их тогда расценивали. Открытие Антуаном Анри Беккерелем радиоактивности было связано с тем, что фотографическая пластинка оказалась засвеченной лежавшим рядом с ней куском урана; исследования Александром Флемингом пенициллина, спасшего жизни десяткам, если не сотням миллионов людей, начались с того, что, вернувшись из отпуска, он увидел, что случайно выросший в культуре стафилококков гриб убил бактерии; принцип нагревания веществ микроволнами впервые наблюдал инженер Перси Спенсер, который, подойдя близко к магнетрону, вдруг с раздражением обнаружил, что у него в кармане расплавилась только что купленная шоколадка. Любопытные экспериментальные данные способствуют появлению теорий, а глубокие теоретические прозрения стимулируют проведение экспериментов. Эти два аспекта науки – эксперимент и теория – одинаково важны и тесно переплетены друг с другом.
Но как определить, что какая-то вещь является научной? Что за таинственная грань отделяет науку астрономии от суеверий астрологии? Ведь обе эти дисциплины занимаются движениями небесных тел. Почему мы считаем лучевую терапию научным методом, а “рэйки” (исцеление путем прикасания ладонями) лженаукой, хотя речь в обоих случаях идет об “энергиях”? Если мы хотим провести надежную границу между разумным и смехотворным, между научным и лженаучным[79], интуитивного ощущения будет недостаточно. Один из ответов на этот вопрос мы найдем в весьма неожиданном источнике.
В 1919 году в Вене шла серьезнейшая борьба. Великая война окончилась, но блокада союзниками города продолжалась. Запасы продовольствия иссякали, и это спровоцировало волнения. Бавария и Венгрия были только что провозглашены советскими республиками, и австрийские коммунисты хотели примкнуть к центральноевропейскому коммунистическому блоку. Они запланировали восстание, но из этого ничего не вышло: венские власти заблаговременно арестовали всех его руководителей.
Коммунистическое восстание поднять не удалось, однако эстафету приняли социалисты, которые в июне вышли на улицы, протестуя против сложившейся в городе ситуации. Среди протестующих был и шестнадцатилетний Карл Поппер – один из верных сторонников марксистской социал-демократической рабочей партии Австрии (СДРПА). Во время протестов попытка коммунистов штурмом взять тюрьму и освободить своих товарищей привела к беспорядкам и столкновениям. В возникшем хаосе полиция открыла огонь по безоружной толпе; несколько человек были убиты. Это кровопролитие потрясло Поппера. Однако реакция СДРПА была близка к ликованию, что объяснялось искренней верой в марксистское учение, согласно которому классовая война и революция являются предвестниками коммунистического будущего, а гибель соратников – это неизбежные боевые потери. Но убийства, свидетелем которых стал Поппер, представили эту аксиому в совершенно ином свете, и он почувствовал себя неуютно в одной компании с догматиками, убеждения которых им прежде молчаливо принимались. Молодой человек, по его собственным словам, был “потрясен и признался себе в том, что не только некритично воспринял сложную теорию, но и не понял, что она неверна”.
У Поппера появилось множество вопросов касательно теории Маркса об историческом материализме. Исторический материализм настаивает на том, что вся человеческая история направляется исключительно материальными расчетами и соображениями. Маркс и его сторонники называли истмат наукой, но Поппер осознавал, что никакое научное учение не может быть настолько расплывчатым, чтобы с его помощью нельзя было объяснить факты, – если, конечно, вы не намерены делать символом прогресса кровавую бойню. Поппер оставался социалистом всю свою жизнь, но, поняв, что товарищи не разделяют его пацифизм и скептицизм по поводу высказываний Маркса, от марксизма отошел.
После короткого периода активного участия в политической жизни Поппер попробовал себя на многих поприщах – от строительства до изготовления мебели. В 24 года он стал учителем и создал внешкольный клуб для неблагополучных детей, которым руководил вместе со своей будущей женой Жозефиной Хеннингер. По Европе расползалась угроза фашизма; Попперы были вынуждены бежать из Вены. В изгнании внимание Поппера привлекли два популярных и авторитетных человека, идеи которых давно занимали венских интеллектуалов: Альберт Эйнштейн и Зигмунд Фрейд. Эйнштейн делал смелые предположения относительно природы реальности, полагая, что само пространство искривляется массой, в результате чего возникает сила, ощущаемая нами как гравитация. Его уравнения поля с большой точностью предсказали последствия этого, показав, в частности, что из-за гравитационной деформации свет будет “искривляться”, огибая такие огромные препятствия, как, например, Солнце; ученый даже вычислил степень этого искривления. В 1919 году Артур Эддингтон и его коллеги экспериментально подтвердили предсказание Эйнштейна, когда наблюдали отклонение света звезд под действием Солнца во время солнечного затмения. Это подтверждение принесло Эйнштейну всемирную известность. Фрейд был популярным среди представителей состоятельного среднего класса венским психотерапевтом; его слава зиждилась на его репутации отца психоанализа. В своей самой значительной работе “Толкование сновидений” Фрейд утверждал, что сновидения – это подсознательное исполнение желаний.