Научный метод в крышке люка

lex_kravetski — 11.05.2020 Кстати, «стандартный» ответ на задачу про то, «почему крышки люка делают круглыми», демонстрирует наиболее распространённую среди учёных и прочих сопричастных ошибку в понимании научного метода.

Как это работает.

У учёного возникает некоторая гипотеза: явление А вызывается фактором Икс. Как это проверить? Понятно, что экспериментом. Ну или хотя бы обобщением результатов предыдущих экспериментов: сделать из них логическое следствие и сопоставить гипотезу с оным.

С точки зрения изрядного количества людей, если на экспериментах каждый раз получалось, что Икс и А наступают одновременно, то это доказывает, что А вызывается Иксом. Сто пудов, мы каждый раз делали Икс и возникало А — эксперимент, таким образом, подтверждает Икс ⇒ А. Довольный учёный тут же пишет статью «А вызывается Иксом» и шлёт её в журнал. Там это дело прокатывает, поскольку то ли половина редакции тоже уверена, что это — корректная проверка, то ли просто думает, что начни они «так сильно придираться», то вообще печатать будет нечего. В общем, статью печатают, учёный вписывает её в отчёт, его начальство тоже вписывает её в отчёт, и все довольны: учёный получает свою зарплату и внутреннее удовлетворение, журнал — статью, а руководство — возможность отчитаться об успехах и обосновать бюджет.

Одна лишь проблема: данный вывод с большой вероятностью — херня.

Поскольку таким образом не доказали, что Икс ⇒ А, а доказали лишь то, что в данных условиях Икс не мешает наступлению А. Кроме усердного воспроизводства Икс в каждом эксперименте, учёный ведь ещё каждый раз дышал, ел и ходил в сортир в перерывах. Земля продолжала вращаться вокруг своей оси и вокруг Солнца. Солнце продолжало светить. И так далее. Если из наступления А во время действия Икс следовало бы, что А вызывается Икс, то всё это ровно так же подходило бы в качестве причины А. И можно было бы писать статьи типа «мои походы в сортир вызывают цветение растений и работу паровых машин».

Дело в том, что, пусть даже учёному кажется, будто бы, когда он решил проверять именно Икс ⇒ А, природа тут же подстроилась под его проверки и стала усердно демонстрировать именно связь Икс и А или её отсутствие, но в реальности природа под учёных не подстраивается. Мирозданию пох, про что там сейчас думает учёный. Это только ему кажется, что мысленное выделение одного из факторов делает оный объективно главным.

Поэтому, вообще говоря, мало проверить, что при действии Икс происходит А, — надо ещё проверить, что без Икс не получается А.

Но даже это не будет доказательством. Ведь, наоборот, это А может быть причиной Икс: опять же, порядок следования, который воображал себе учёный, не вынуждает природу предоставлять на проверку именно вот этот порядок. Вполне может быть и противоположный порядок тоже.

И это тоже ещё не полный набор вариантов.

Например, Венера вращается вокруг Солнца и в это же время Земля вращается вокруг Солнца. Но из этого вовсе не следует, что вращение Земли вокруг Солнца вызывается вращением Венеры вокруг Солнца. Мы проверили первое и второе миллион раз и, таки да, они всё время происходят одновременно, но сабжевый вывод «первое вызывает второе» был бы неправильным. Несмотря даже на то, что если бы Венера не вращалась, а двигалась бы по прямой, то и Земля вела бы себя аналогично, и наоборот. Но нет, ни первое не вызывает второе, ни второе — первое. Вместо этого что-то третье вызывает оба два.

Объяснение становится объяснением не просто в тот момент, когда событие и предполагаемая объяснением его причина наступают одновременно, а когда, вдобавок, все альтернативные объяснения/причины отвергнуты. До того момента предполагаемая причина — как максимум, одна из возможных причин. «Возможных причин», а не «реальных причин». И «одна из», а не «единственная».

Как это связано с крышками люков? Элементарно. Круглая крышка действительно не провалится в отверстие, которое закрывает, как её ни поверни. Однако не только круглые крышки не провалятся. А потому «их делают круглыми вот поэтому» не является ответом на вопрос «почему их делают вот такими?»: ведь есть и другие формы, которые таким свойством тоже обладают, — любая из них бы тоже подошла. Таким образом, это, как максимум, ответ на вопрос «почему крышки люков можно делать круглыми?», а не «нужно» или «делают».

Но кажется-то, кажется, что если мы нашли что-то, что верно для какой-то одной формы и неверно для какой-то другой, то вот это — точно причина того, что делают именно так.

И это заблуждение по поводу научного метода, на самом деле, гораздо круче, чем может показаться.

Поскольку на выходе даёт вовсе не «ну подумаешь, немножко отошли от формальностей — кому какое дело», а, например, то, что в психологии большинство «классических» экспериментов не воспроизвелись и, следовательно, выводы, которые из них когда-то сделали, если и верны, то лишь по случайному совпадению — от неверных мы их отличить по результатам тех экспериментов не сможем. Но многим психологам казалось, будто бы, если человек делал Икс и происходило А на всех двух экспериментах, которые они поставили, то это Икс вызывал А — а как ещё-то?

Или, например, мы выяснили, что выздоровели только те пациенты, которым давали воду, а те, которым, не давали, напротив, все умерли. Из чего сделали вывод, что вода излечивает данную болезнь. Офигенный вывод, офигенная статья, одна лишь проблема: на самом деле, вода эту болезнь не излечивает. Просто без воды человек умирает, а с водой может выжить.

На самом деле, Земля вращается вокруг Солнца потому, что с достаточной точностью верны законы Ньютона и закон всемирного тяготения, а не потому, что Венера вращается вокруг Солнца.

Круглая крышка правда не проваливается в люк, но можно сделать даже квадратную, которая бы тоже не проваливалась — для этого достаточно того, чтобы минимальная длина проекции крышки на линию была больше длины диагонали отверстия. А целый класс фигур не проваливался бы даже в тех же условиях, что и круг: если сделать их самую малость больше, чем отверстие той же формы.

Каждый раз нам казалось, что мы вычислили закономерность целиком, но нет, мы вычислили какую-то другую закономерность, а эту лишь оптимистично приписали к результатам — лишь на том основании, что условиям/наблюдениям этот вариант не противоречит.

И нас постиг фейл.

Пациенты, которым будут давать воду, конечно, будут выживать чаще, чем те, которым не дают, но значительно реже, чем те, кого лечили бы реальным лекарством от этой болезни.

В другой звёздной системе не будет Венеры, но тамошние планеты всё равно будут вращаться вокруг тамошней звезды. А при наличии группы звёзд, так ещё и, быть может, по нетривиальным орбитам.

Любая фигура постоянной ширины не провалится в отверстие, которое закрывает. Однако люков с формой, отличной от круга, но являющихся при этом фигурами сабжевого класса, сильно меньше, чем круглых.

Так была ли способность не проваливаться реальным объяснением?

Более того, даже если бы круглая форма была единственной такой, то это всё равно не было бы гарантированно верным ответом на вопрос «почему делают именно так?». Поскольку те, кто делает так, совершенно не обязательно делают так потому, что лично вас заинтересовал именно вот этот фактор. Они, как и природа в целом, не начинают подстраиваться под вас, как только у вас появилась какая-то гипотеза.

И даже если бы кто-то когда-то сделал так на основании той же гипотезы, что появилась у вас, все остальные всё ещё не были бы обязаны подстраиваться под эту гипотезу. Они, например, могли бы просто идти путём наименьшего сопротивления и делать так, как делают, поскольку этого оказывается достаточно для их целей. А с самого начала они делали так, например, потому что круг — одна из очевидных форм. Да, она ещё и в люк не проваливается — приятный бонус, чо там, спасибо, что сообщили.

Есть вопросы вида «какое число должно быть следующим?».

Ну там, дан ряд

1, 2, 4, 8, …

какое число должно быть следующим?

Правильный, научный ответ на этот вопрос «хрен его знает». Кому-то кажется, будто бы «16», поскольку первые четыре числа выглядят как степени двойки, но это ведь лишь одна из гипотез. Первые четыре числа к ней действительно подходят, но, вообще говоря, пятым может быть любое произвольное. Например, «следующее число — 5, поскольку это — номера квартир, с жительницами которых я имел сексуальные отношения, поставленные в том порядке, в котором я их имел». Первые четыре выглядят как степени двойки? Ой, ну надо же, какое интересное совпадение!

Реально, задающий данный вопрос не проверяет таким образом «способность предсказать объективную закономерность». Вместо этого он проверяет способность предсказать, какой ответ задающий вопрос считает верным. Какой ответ он ожидает.

Задающий вопрос читал какую-то книжку с подобными вопросами или проходил какой-то тест, отвечающий тоже читал подобную книжку или проходил подобный тест, поэтому он угадывает ход мыслей вопрошающего и даёт ответ. И сей ответ — правильный в плане прогноза хода мыслей, но неправильный в плане научного метода.

Что мы таким образом проверили? Умение пользоваться научным методом? О нет: он-то как раз будет цинично нарушен, если дать ответ «16», вместо «а хрен его знает».

Вместо этого, мы проверили способность отвечающего убедительно имитировать рассуждения, подстраиваясь под «проверяющего». Этот офигенный кандидат, видимо, сможет их убедительно имитировать и в дальнейшем. Он годен к вашей конъюнктуре — всё путём: он ведь может угадать, какой из неправильных ответов вы считаете правильным. Считая его правильным или не считая, но может. Если вам нужно именно это, то вы нашли того, кого искали.

Но если вам нужна наука, то, быть может, нашли, а быть может, не нашли — этот тест, как и другие подобные, ничего вам про это не говорит.

Однако, если даден ожидаемый вами ответ, а не научно правильный, то это уже должно насторожить: весьма вероятно, что вы в компании с этим человеком доведёте дело до того, до чего его довели психологи в своей области.

doc-файл
публикация в блоге автора

Сохранено