Великі наукові суперечки і протистояння

1. Ньютон проти Лейбніца
2. Дарвін і Гекслі проти єпископа Уїлберфорса
3. Вільям Томсон (Лорд Кельвін) проти біологів і геологів
4. Вегенер проти всіх

Хоча в суперечках далеко не завжди народжується істина, наука рухається вперед саме так: через постійне сумнів, заперечення і уточнення. На бажанням знайти строгий математичний доказ домішується бажання утерти ніс опонентові. Розробка більш досконалої технології супроводжується прагненням випередити колег-конкурентів і отримати свою частку слави.

Тому в історії розвитку науки є чимало гучних суперечок, яким учасники віддавалися з усією душею.

Іноді вони нагадували скоріше лайку, ніж спокійний обмін зваженими аргументами; частіше проходили цілком мирно. Але найспекотніші і захоплюючі суперечки розгорялися навколо великих наукових відкриттів і досягнень. Ми розповімо про чотири таких суперечках, які зачіпають основи математичного аналізу і еволюційної теорії, а також питання, пов'язані з визначенням віку Землі і гіпотезою дрейфу материків.

У самих цих суперечках істина, може бути, і не народжувалася. Зате саме тут найкраще видно історію науки як історія пристрастей - та її сторона, без якої наука була б всього лише нудним колекціонуванням холодних фактів і концепцій.

Ньютон проти Лейбніца

Предмет суперечки: розробка диференціального обчислення

Рукопис з архіву Ісаака Ньютона.

джерело: edition.cnn.com

Те, що сьогодні називається математичним аналізом, почалося з обчислення нескінченно малих величин. Основи цього розділу математики було закладено в XVII столітті двома найбільшими мислителями цієї епохи - німецьким філософом Готфрідом Лейбніцем і англійським ученим Ісааком Ньютоном. Суперечка між ними вибухнув з приводу першості цих відкриттів. Незабаром він переріс у відкриту ворожнечу, а також побічно вплинув на формування сучасної системи наукових публікацій.

Обидва героя цієї історії, безсумнівно, були геніями. Ньютону за роки свого життя вдалося зробити фундаментальні відкриття в механіці, оптиці, математиці і астрономії. Лейбніц, якого сьогодні згадують значно рідше, був не менш унікальною постаттю. Він фактично заснував комбінаторики і вдосконалив математичну логіку (зробивши в цій області перший великий стрибок вперед після Аристотеля), а також працював в області механіки, психології, історії, мовознавства та юриспруденції.

Математика і філософія в цей час були тісно пов'язані не тільки між собою, а й з цілком практичними питаннями. Наприклад, важливою проблемою було обчислення обсягу винних бочок. Для цього користувалися методами, які придумав ще Архімед: бочку можна уявити як ряд кіл з різним діаметром, а в кожну з околиць вписувати багатокутники з усе більшою кількістю граней.

Лейбніца і Ньютона вдалося по-новому сформулювати ці проблеми і винайти точні інструменти для їх вирішення, якими ми користуємося по сьогоднішній день. Але вони підійшли до цього з абсолютно різних сторін.

Ньютон хотів використовувати математичний аналіз для вирішення фізичних проблем. Рух планет форми поверхонь обертається рідини, сплюснутістю Землі, ковзання вантажу - ось ті питання, які він піднімав у своєму основному праці «Математичні початки натуральної філософії» (1687). Лейбніц же був філософом-холісти: він хотів встановити єдину систему знань і знайти універсальні способи досягнення істини, які можна було б застосувати не тільки в математиці або фізиці, але і в суспільній сфері. Він хотів замінити умоглядну філософію точним аналізом і підрахунком даних:

Готфрід Вільгельм Лейбніц

з роботи «Про універсальну науці, або філософському обчисленні»

Ньютон довгий час не наважувався оприлюднити свої відкриття і відтягував публікацію «Начал ...» майже 40 років. Коли Лейбніц раніше нього запропонував математичний метод, майже в точності повторює його міркування, Ньютон відразу ж запідозрив його в плагіаті.

Деякі підстави для цього у нього було: Лейбніц, ймовірно, знав про дослідження Ньютона, він навіть консультувався з ним по листуванню і переглядав деякі папери. Але сьогодні вважається доведеним, що Лейбніц зробив свої відкриття незалежно від Ньютона. Однак Лейбніц не засновані власну математичну школу, тому послідовники британського фізика в результаті затяжних суперечок домоглися того, щоб першість було встановлено за ними.

Сучасна система наукових публікацій в чому склалася в результаті подібних суперечок: проблем з встановленням авторства сьогодні набагато менше і ніхто, звичайно, не чекає по 40 років, перш ніж оприлюднювати свої відкриття - вони застарівають набагато швидше.

Дарвін і Гекслі проти єпископа Уїлберфорса

Предмет суперечки: теорія еволюції

Уїлберфорс і Дарвін - фігури, які увійшли в золотий архів дискусій навколо науки.

джерело: fineartamerica.com

Еволюційна теорія стала одним з найбільш значних досягнень за весь час існування науки. Навіть сьогодні навколо неї раз у раз спалахують суперечки - не дивно, що коли вона тільки була сформульована, реакція була ще більш гострою. Світ раптово розділився на дарвіністів і антидарвіністи, і розбіжності спалахнули не тільки між двома цими таборами, а й усередині кожного з них.

Найменше ідея еволюції сподобалася духовенству: у зберігачів «священного слова» були свої погляди на походження видів.

Дарвін не був першим, хто представляв розвиток всього живого як результат поступових змін і пристосування до навколишнього середовища. Його головним досягненням стало те, що він знайшов механізм цих змін. Природний відбір був настільки потужним і в той же час простим пояснювальним принципом, що Томас Гекслі про нього сказав «Як нерозумно було з мого боку не подумати про це!».

Здавалося, рішення лежало на поверхні, але тільки Дарвіну вдалося його знайти і переконливо сформулювати. Та й вона до цього прийшов тільки через роки збору матеріалу, копітких досліджень і довгих роздумів.

Однак Дарвін був скромним і надзвичайно ввічливою людиною: він не збирався відстоювати свою теорію на публіці і оскаржувати думки опонентів. Цю роль часто брав на себе саме Томас Гекслі - співвітчизник Дарвіна і відомий зоолог.

За свою зовнішність та яскраві виступи на захист теорії еволюції Гекслі отримав прізвисько «бульдог Дарвіна».

джерело: lookandlearn.com

Гекслі був не тільки захисником еволюційної теорії а й видатним ученим: він вніс свій внесок в зоологію, геологію і навіть антропологію. На відміну від Дарвіна, він був чудовим оратором, умів їдко висміювати позицію противника і мав необхідної «войовничістю», щоб робити це публічно. За день до публікації «Походження видів» він писав Дарвіну:

Наточені кігті Гекслі незабаром знайшли собі застосування в сутичці з єпископом Уїлберфорса, яка відбулася на зборах Британської асоціації сприяння розвитку науки в 1860 році. Церковники хотіли спростувати теорію Дарвіна на очах у серйозної публіки. Уїлберфорс викривав теорію еволюції, називаючи її «всього лише гіпотезою», що відкидає дійсно науковий причинно-наслідковий підхід, а на закінчення запитав Гекслі: «Ви стверджуєте, що походять від мавпи, тоді дозвольте запитати - по лінії дідуся або по лінії бабусі?».

Після кількох загальних зауважень на захист наукового характеру теорії еволюції Гекслі відповів на це так: «... Я не відчуваю сорому від того, що маю таких предків. Але я повинен був би відчувати сором, якби відбувався від того, хто ганьбить дар культури і красномовства, поставивши їх на службу забобонам і обману ». Оскільки освіту значно відстає від науки, репліки такого роду часто хочеться вимовити навіть сьогодні, коли загальні положення еволюційної теорії вже не викликають ніяких сумнівів.

Вільям Томсон (Лорд Кельвін) проти біологів і геологів

Предмет суперечки: вік Землі

Вільям Томсон - один із прикладів того, як високий статус вченого і попередні досягнення заважають перегляду застарілих теорій.

джерело: quotesgram.com

Вільям Томсон був одним із засновників сучасної фізики і її важливого підрозділу - термодинаміки. Поняття ентропії і шкала абсолютних температур, відома під назвою шкали Кельвіна - багато в чому його винахід. За своє життя він зробив безліч наукових досягнень, а в 1892 році навіть отримав звання пера (після чого і став лордом Кельвіном).

Томсон використовував математичні методи для вивчення теплоти, ґрунтуючись на дослідженнях Жозефа Фур'є про теплопровідності. Земля, вважав Томсон, сформувалася з Сонця або невеликих «невдалих» планет. Спочатку вона являла собою розпечену матерію; якщо розрахувати швидкість охолодження планети, можна дізнатися, коли вона виникла. До 1862 Томсон виконав необхідні розрахунки, згідно яким Земля з'явилася близько 100 млн. Років тому.

Оскільки Томсон був противником теорії Дарвіна, він використовував ці дані для спростування еволюції: організмам знадобилося б набагато більше часу, щоб досягти сьогоднішнього стану. На захист еволюційної теорії знову виступив Томас Гекслі. На його думку, аргументи Томсона мало чого варті, не дивлячись на точний математичний апарат. Якщо вихідні дані невірні, то математика нічим не допоможе:

- Томас Гекслі

Томсон був глибоко віруючою людиною, але його неправомірно зараховувати до табору християн-фундаменталістів, для яких Земля з'явилася лише 6 000 років тому. Але, як і фундаменталісти, він відкидав уніформізм Чарльза Лайеля - навчання, згідно з яким сьогоднішній стан Землі можна пояснити геологічними силами, які діяли завжди, а не рідкісними катастрофами на кшталт Великого потопу.

Спори про вік Землі тривали довго. Думка громадськості залишалося на боці Томсона, а його розрахунки подавалися в університетах як аксіома. Остаточно їх спростувати вийшло тільки після відкриття феномена радіоактивності. Це сталося ще за життя Томсона, проте він до останнього відкидав нові дані.

Зараз ми знаємо, що Земля з'явилася близько 4,5 млрд років тому, що цілком достатньо для видоутворення і добре узгоджується з теорією еволюції. Аргументи Томсона були відкинуті цілком. Як завжди і буває в науці, суперечка завершився завдяки новим методам, а не завзятості опонентів.

Вегенер проти всіх

Предмет суперечки: походження і дрейф материків

Ця карта намальована ще в 1858 році, але на початку XX століття припущення про те, що материки рухаються, як і раніше виглядало вкрай фантастично.

джерело: scientificamerican.com

У 1912 році німецький метеоролог Альфред Вегенер виступив з доповіддю, в якому доводив, що материки безперервно рухаються, ковзаючи по важчій, але гнучкою частини земної кори. Суперечка навколо цієї теорії нагадує за своїм напруженням і значенням суперечка навколо теорії еволюції. Але вибухнув він не відразу. Буря почалася в 1922 році, після перекладу і публікації книги «Походження материків і океанів» на декількох європейських мовах.

Гіпотезу Вегенера називали антинаукової казкою, архаїчним і небезпечною помилкою. Це не дивно, адже вона підривала майже всі основи геології. Для більшості геологів єдиним прийнятним поведінкою Землі було охолодження і стиснення - рухомі материки ніяк не вкладалися в цю схему.

Свою роль зіграло і те, що Вегенер був фахівцем з астрономії та метеорології: він грав на чужому полі, геологи не рахували його «своїм». Як і Дарвін, Вегенер зібрав воєдино відомості з різних галузей науки. Як і Дарвін, він міркував про еволюцію і походження, хоча в його випадку мова йде про небиологических феномени.

Вчені давно помітили, що контури материків збігаються. Саме це спостереження стало відправною крапкою і для Вегенера:

Альфред Вегенер

Але як пояснити це спостереження? Дані про стан океанів і земної кори були далекі від сучасних, тому Вегенера доводилося будувати свою теорію на здогадах. Вона могла б пояснити не тільки збіг в лініях континентів, але подібності живих організмів, що мешкають в Африці і Південній Америці, подібності скельних утворень і розподіл кліматичних поясів. Якщо материки їдуть і колись представляли собою єдине ціле, то для цих збігів можна було запропонувати зрозумілу причину.

Але противники Вегенера думали інакше: материки раніше були з'єднані сухопутними перешийками, які потім затопило - цим і викликано схожість флори і фауни в різних частинах світу.

Слабким місцем нової теорії був механізм континентального дрейфра. Яка сила може змусити материки рухатися? Вегенер запропонував всього два варіанти: або переміщення пов'язане з обертанням Землі, або ж воно пояснюється силами тяжіння Сонця і Місяця. Обидві гіпотези не витримали перевірки новими даними. Цих сил було б явно недостатньо для таких масштабних перетворень.

Лише пізніше з'ясувалося, що джерелом руху може бути тепло, що виходить з центру Землі. Як з'ясувалося вже після смерті Вегенера, океанічна кора набагато молодше материкової. У 1960-і роки було висловлено припущення, що вона утворюється з розжареної в'язкої лави - магми. Механізм континентального дрейфу був знайдений, а тектоніка плит стала основоположною теорією сучасної геології.

Дізнатися більше про наукових суперечках і протистояннях можна в книзі Хала Хеллмана «Великі протистояння в науці. 10 найбільш захоплюючих диспутів » . Ця публікація написана на її основі.

Знайшли друкарську помилку? Виділіть фрагмент і натисніть Ctrl + Enter.