Человеку свойственно ошибаться, что на самом деле не очень хорошее оправдание.
И ошибаться как ученый, конечно, хуже, потому что полагаться на науку – это вроде бы лучший способ убедиться в своей правоте. Но поскольку ученые — люди (по крайней мере, большинство из них), даже наука никогда не свободна от ошибок.
На самом деле, ошибки в науке довольно распространены, и большинство ученых скажут вам, что у них не бывает другого пути: ошибки часто являются лучшим путем к прогрессу. Ошибочный эксперимент может вдохновить на дальнейшие эксперименты, которые не только исправят исходную ошибку, но и выявят новые истины, о которых раньше и не подозревали.
Тем не менее, иногда ошибки науки могут вызывать смущение. В последнее время большая шумиха сопровождала научное сообщение о возможности жизни на Венере. Но обычный просмотр повтора вызвал серьезные опасения по поводу вывода этого отчета. Доказательства наличия газа фосфина, химического вещества, которое предположительно может быть создано только жизнью (микробами или хорошо обученными химиками), начали выглядеть немного шаткими.
Хотя окончательный вердикт по фосфину еще предстоит вынести, сейчас самое время напомнить о некоторых других известных ошибках науки. Мы не говорим здесь о мошенничестве или просто о провальных идеях, или об изначально ложных срабатываниях в рамках статистической случайности. В данной статье мы перечислим 10 самых ошибочных научных выводов, которые привлекли большое внимание, прежде чем были окончательно опровергнуты. (Имён не будет, во избежание позора.)
10. Странная форма жизни
В отчете 2010 года утверждалось, что странная форма жизни включает в себя мышьяк вместо фосфора в биологических молекулах. Это прозвучало довольно подозрительно, но улики, на первый взгляд, выглядели довольно неплохо. Хотя, на второй взгляд, вовсе не так хорошо. И жизнь, основанная на мышьяке, так и не попала в учебники.
9. Необычная форма воды
В 1960-х годах советские ученые утверждали, что они создали новую форму воды. Обычная вода, пропускаемая через узкие трубки, становилась все плотнее и толще, кипела при более высоких температурах, чем обычно, и замерзала при гораздо более низких температурах, чем обычно. Казалось, что молекулы воды каким-то образом коагулируют, чтобы произвести «поливоду». К концу 1960-х годов химики всего мира начали активно проводить эксперименты с поливодой. Вскоре эти эксперименты показали, что свойства поливоды обусловлены наличием в обычной воде примесей.
8. Нейтрино быстрее света
Нейтрино — это странные маленькие субатомные частицы, летающие в космосе быстрее, чем Усейн Болт на PED. Но не так быстро, как утверждали ученые в 2011 году, когда они подсчитали, сколько времени потребовалось нейтрино, чтобы долететь от разрушителя атома в ЦЕРНе недалеко от Женевы до детектора в Италии. Первоначальные отчеты показали, что нейтрино прибыли на 60 наносекунд раньше, чем это сделал бы луч света. Нейтрино, идущие быстрее света, попали в заголовки газет, вызвав недоверие у большинства физиков и заставив Эйнштейна перевернуться в могиле. Но здравомыслие было восстановлено в 2012 году, когда исследовательская группа обнаружила, что ослабленный электрический кабель нарушил синхронизацию часов эксперимента, что и объяснило ошибку.
7. Гравитационные волны из ранней Вселенной
Все пространство пронизано микроволновым излучением — светом, оставшимся после Большого взрыва, который привел в действие Вселенную 13,8 миллиарда лет назад. Популярная теория, объясняющая детали ранней Вселенной, называемая инфляцией, предсказывает наличие всплесков в микроволновом излучении, вызванных первичными гравитационными волнами самых ранних эпох Вселенной.
В 2014 году ученые сообщили, что нашли именно тот сигнал, который ожидался, одновременно подтвердив существование гравитационных волн, предсказанных общей теорией относительности Эйнштейна, и предоставили убедительные доказательства в пользу инфляции. Однако подозрительно, что сообщенный сигнал оказался намного сильнее, чем ожидалось для большинства версий теории инфляции. Конечно же, анализ команды не учел должным образом космическую пыль в космосе, что исказило данные. Изначальные гравитационные волны остаются неоткрытыми, хотя их более поздние родственники, возникшие в таких катастрофических событиях, как столкновения черных дыр, были неоднократно обнаружены в последние годы.
6. Вселенная с одной галактикой
В начале 20 века астрономы категорически расходились во мнениях относительно удаленности от Земли нечетких облакоподобных пятен, имеющих форму водоворотов (называемых спиральными туманностями). Большинство астрономов полагали, что спиральные туманности находятся в галактике Млечный Путь, тогда как считалось, что они составляют всю Вселенную. Но некоторые эксперты настаивали на том, что спирали находятся гораздо дальше и представляют собой целые галактики, такие как Млечный Путь или «островные вселенные». Предполагаемые доказательства против идеи островной вселенной пришли из измерений внутреннего движения в спиралях. Было бы невозможно обнаружить такое движение, если бы спирали действительно находились очень далеко. Но к 1924 году Эдвин Хаббл с уверенностью установил, что по крайней мере одна из спиральных туманностей на самом деле была островной вселенной, находящейся на огромном расстоянии от Млечного Пути. Эти измерения внутреннего движения было трудно сделать — и они просто оказались неправильными.
5. Сверхбыстрый пульсар сверхновой
Астрономы обрадовались, когда в 1987 году в Большом Магеллановом облаке появилась сверхновая, что стало самым близким к Земле взрывом за многие столетия. Последующие наблюдения искали сигнал от пульсара, вращающейся нейтронной звезды, которая должна находиться в центре обломков некоторых типов взрывов сверхновых. Но возможный пульсар оставался скрытым до января 1989 года, когда быстро повторяющийся радиосигнал указал на присутствие суперспиннера, оставшегося от сверхновой. Он издавал радиосигналы почти 2000 раз в секунду — намного быстрее, чем кто-либо ожидал (или мог объяснить). Но после одной ночи непрерывной пульсации пульсар исчез. Теоретики бросились изобретать умные теории, чтобы объяснить причудливый пульсар и то, что с ним случилось. Затем, в начале 1990 года, операторы телескопов вернули телекамеру (используемую для наведения телескопа) в рабочее состояние, и сигнал снова появился — вокруг другого остатка сверхновой. Таким образом, предполагаемый сигнал на самом деле был причудой электроники ведущей камеры, а не сообщением из космоса.
4. Планета, вращающаяся вокруг пульсара
В 1991 году астрономы сообщили о лучшем случае существования планеты вокруг звезды, отличной от Солнца. В данном случае «звездой» был пульсар, вращающаяся нейтронная звезда примерно в 10 000 световых лет от Земли. Вариации во времени радиоимпульсов пульсара предполагали присутствие планеты-компаньона, вращающейся вокруг своего родительского пульсара каждые шесть месяцев. Однако вскоре астрономы поняли, что они использовали неточное значение для положения пульсара на небе таким образом, что аномалия сигнала была вызвана не планетой, а движением Земли вокруг Солнца.
3. Возраст Земли
В 1700-х годах французский натуралист Жорж-Луи Леклерк, граф де Буффон, оценил возраст Земли примерно в 75 000 лет, хотя признал, что он может быть намного старше. Геологи XIX века полагают, что он старше на сотни миллионов лет и более (чтобы объяснить наблюдение слоя за слоем погребенной истории Земли). После 1860 года новая теория эволюции Чарльза Дарвина также подразумевала очень старую Землю (чтобы дать время для развития разнообразия видов). Но якобы определенное постановление против аж настолько старой Земли было сделано физиком, который рассчитал, сколько времени потребуется первоначально расплавленной планете, чтобы остыть. Он применил возрастной предел около 100 миллионов лет, а позже предположил, что фактический возраст может быть даже намного меньше этого. Однако его расчеты были ошибочными — не потому, что он плохо разбирался в математике, а потому, что ничего не знал о радиоактивности.
Радиоактивный распад элементов на Земле добавил много тепла в смесь, увеличивая время охлаждения. В конечном итоге оценки возраста Земли, основанные на скорости радиоактивного распада (особенно в метеоритах, образовавшихся примерно в то же время, что и Земля), дали правильную оценку текущего возраста в 4,5 миллиарда лет или около того.
2. Возраст Вселенной
Когда в конце 20-х годов прошлого века астрономы впервые обнаружили, что Вселенная расширяется, было естественно спросить, как долго она расширялась. Измеряя текущую скорость расширения и экстраполируя назад, они обнаружили, что возраст Вселенной должен быть менее 2 миллиардов лет. Тем не менее, измерения радиоактивности уже установили, что Земля намного старше, и было очень сомнительно (как невозможно смешно), что Вселенная могла быть моложе Земли. Однако эти ранние расчеты расширения Вселенной были основаны на измерениях расстояний, основанных на переменных звездах-цефеидах.
BARTOLOMEU VELHO (PUBLIC DOMAIN)
Астрономы рассчитали расстояния до цефеид на основе того, насколько быстро менялась их яркость, которая, в свою очередь, зависела от их внутренней яркости. Сравнение внутренней яркости с кажущейся яркостью позволило определить расстояние до цефеиды, точно так же, как вы можете измерить расстояние до лампочки, если знаете ее мощность (о да, и что это за лампочка). Однако оказалось, что, как и в случае с лампочками, существует более одного вида цефеид, влияющих на расчеты скорости расширения. Сегодня сходящиеся методы дают возраст Вселенной 13,8 миллиарда лет, что делает Землю относительным новичком в космосе.
1. Земля в центре
Хорошо, мы собираемся назвать имя — и обвинить в этой ошибке Аристотеля. Он не был первым, кто сказал, что Земля занимает центр Вселенной, но он был самым догматичным в этом отношении и считал, что он доказал, что это неопровержимо верно — с помощью логики. Он настаивал на том, что Земля должна быть посередине, потому что Земля (элемент) всегда стремилась двигаться к своему «естественному месту», центру космоса. Хотя Аристотель изобрел формальную логику, он, по-видимому, не заметил некоторой округлости в своих аргументах. На это потребовалось время, но в 1543 году Коперник убедительно доказал, что Аристотель ошибался. А затем, в 1610 году, наблюдение Галилея о том, что Венера прошла через полный набор фаз, доказало, что солнечная система центрирована на Солнце.
Было бы неплохо, если бы в этом списке ошибок был урок, который мог бы помочь ученым добиться большего успеха в будущем. Но вся история науки показывает, что таких ошибок действительно невозможно избежать. Однако есть урок, основанный на том, что общего у ошибок из этого списка: все они включены в список ошибок, которые теперь известны как ошибки.
Наука, в отличие от некоторых политических философий и культов личности, исправляет свои ошибки. Это урок, и поэтому уважать науку так важно, чтобы избежать ошибок в других сферах жизни.
Том Зигфрид – корреспондент, с 2007 по 2012 год главный редактор и с 2014 по 2017 год директор Science News.