Руководство по принятию правильных решений в мире недостающих данных «Темные данные: Практическое руководство по принятию правильных решений в мире недостающих данных»



Download 1,71 Mb.
Pdf ko'rish
bet43/84
Sana04.11.2022
Hajmi1,71 Mb.
#860117
TuriРуководство
1   ...   39   40   41   42   43   44   45   46   ...   84
Bog'liq
Тёмные данные. 2021

Если бы я знал заранее… 
Поскольку научный процесс заключается в проверке предположений на реальных данных, 
неудивительно, что первоначальные объяснения часто оказываются ошибочными. Если бы 
не это, то вся затея с познанием была бы куда проще. И хотя имена великих ученых 
увековечены благодаря теориям, которые хорошо объясняли эмпирические явления, это не 
означает, что те же самые ученые не выдвигали ошибочных теорий. Зачастую теория 
признается ошибочной спустя какое-то время, когда обнаруживается нечто, о чем не было 
известно, или, иными словами, когда появляются новые данные. 
Одним из самых ярых критиков Чарльза Дарвина был сэр Уильям Томсон, который 
впоследствии стал лордом Кельвином (и в честь которого названа шкала температур). Это 
был один из самых выдающихся ученых своего времени, в 22 года получивший статус 
профессора математики в Кембридже и похороненный в Вестминстерском аббатстве рядом с 
Исааком Ньютоном (а теперь рядом с ними и Стивен Хокинг). Его предшественники 
пытались вычислить возможную продолжительность существования Солнца, исходя из 
предположения, что оно сжигает некое ископаемое топливо, такое как уголь, но Кельвин 
понимал, что в этом случае процесс горения длился бы всего несколько тысяч лет. Поэтому 
он развил гипотезу Германа фон Гельмгольца о том, что Солнце постепенно сжимается и что 
гравитационная энергия, выделяемая при сжатии, преобразуется в тепло и свет. Но даже при 
этих условиях Солнце не могло гореть так долго, чтобы на Земле в ходе эволюции успела 
появиться жизнь. Поэтому он и утверждал, что теория эволюции Дарвина не соответствует 
данным. 
Однако Кельвин был неправ. В его аргументации отсутствовали важные данные, которые 
стали доступны лишь позже. Это были данные, свидетельствующие о том, что в энергии 
Солнца лежит не химическое горение или гравитация, а совершенно иной механизм — 
термоядерный синтез. 
В процессе термоядерного синтеза ядра атомов сливаются в одно более тяжелое ядро. При 
этом теряется некоторая масса, что сопровождается выделением энергии. Коэффициент 
преобразования таков, что крошечная масса превращается в гигантское количество 
излучаемой энергии как при взрыве водородной бомбы. Топливом для реакций ядерного 
синтеза являются дейтерий (атом водорода, в ядре которого есть нейтрон и протон, — 
обычное ядро водорода не имеет нейтрона) и радиоактивный тритий (атом водорода, 
содержащий в своем ядре два нейтрона и протон), который получают в ядерных реакторах 
путем бомбардировки изотопа литий-6 нейтронами. Чтобы понять, какое количество энергии 
при этом генерируется, представьте, что половина ванны воды и литий из одной 
единственной батареи вашего ноутбука могут дать столько же электричества, сколько 
получается при сжигании 40 т угля. Такой источник энергии мог бы разом решить 
энергетические проблемы человечества и позволил бы нам отказаться от электростанций, 
работающих на ископаемом топливе и загрязняющих окружающую среду: реакция 
термоядерного синтеза является «чистой», поскольку не образует радиоактивных отходов. У 
нас бы появился свой маленький источник солнечной энергии. 
Но есть проблема: если мы хотим провести такую реакцию на Земле, то для сближения 
атомов нам необходимо огромное давление и сверхвысокая температура. В настоящее время 
наиболее эффективным методом получить и то и другое является размещение слоя дейтерия 


92 
вокруг ядерной бомбы. Но ядерное оружие никак не назовешь удобным или практичным 
методом энергоснабжения! Поэтому в мире сейчас осуществляется целый ряд крупных 
исследовательских проектов, нацеленных на решение проблемы получения давления и 
температур, необходимых для управляемого термоядерного синтеза, а также проблемы 
удержания полученной в результате высокоэнергетической плазмы. Поскольку плазма 
прожигает любой материал, она должна находиться внутри идеально настроенного 
магнитного поля, которое не позволяет ей соприкасаться со стенками физического 
контейнера. Хотя над такими проектами работают уже давно, еще ни разу не удалось 
получить больше энергии, чем было затрачено. (По этой причине о термоядерном синтезе 
иногда в шутку говорят, что до овладения им всегда остается 30 лет.) 
Кельвин ошибся, потому что ничего не знал о термоядерном синтезе, но были и такие, кого 
ввели в заблуждение неверные данные. В 1989 г. два физика, Мартин Флейшман и Стэнли 
Понс, объявили, что им удалось осуществить холодный ядерный синтез без нагрева 
исходных материалов до невероятно высоких температур, просто пропуская электрический 
ток через раствор лития в оксиде дейтерия. Поскольку оксид дейтерия — одна из форм воды 
(называемая также тяжелой водой), запасы которой потенциально не ограничены, это 
произвело бы революцию в обществе. Заявление физиков, естественно, вызвало большой 
резонанс, и лаборатории по всему миру поспешили повторить эксперимент. Некоторые из 
них, как казалось, преуспели — например, лаборатории в Москве и Техасе, — но 
большинство потерпело неудачу. 
На лекции в Научно-исследовательском атомном центре в Харуэлле, Великобритания, через 
несколько дней после сделанного для прессы заявления кто-то спросил Флейшмана, 
соответствовали ли начальные установки их эксперимента контрольным условиям. В данном 
случае таким контрольным условием должен был быть эксперимент с обычной водой, в 
молекулах которой водород не содержит нейтрона. Неожиданно Флейшман отказался 
отвечать на вопрос, и это вызвало подозрения (ну чем не темные данные?). Если не было 
параллельного эксперимента с использованием обычной воды, то отсутствовали и данные, 
необходимые для того, чтобы понять, какой именно механизм лежал в основе полученных 
Понсом и Флейшманом результатов. Позже появились и другие критические замечания в 
отношении их первоначального эксперимента, а затем и некоторые лаборатории, 
предположительно повторившие его, отозвали свои результаты. В настоящее время 
большинство ученых согласно с тем, что холодный синтез невозможно практически 
реализовать, хотя есть и такие, кто не перестал питать надежды. В конце концов, это стало 
бы новой эпохой для человечества. 
Отсутствие данных также ввело в заблуждение химика Лайнуса Полинга, лауреата 
Нобелевской премии по химии и Нобелевской премии мира. Будучи, возможно, одним из 
величайших ученых всех времен, Полинг внес огромный вклад, расширив спектр 
химических и биохимических тем и опубликовав более тысячи статей. Он был одним из 
многих, кто пытался определить структуру ДНК в середине ХХ в. Изучая изображения, 
полученные с помощью электронного микроскопа, он предположил, что структура, вероятно, 
имеет спиральную форму. Для Полинга такое предположение не было чем-то невозможным 
— за годы своей основательной и скрупулезной работы он уже не раз убедительно 
доказывал, что спиральные структуры существуют у других молекул. Хотя у него не было 
рентгеновских изображений или точных данных о размерах и углах связи между атомами, он 
предположил, что ДНК представляет собой структуру из трех нитей. Хотя расчеты показали, 
что позиции, которые он отвел атомам, не вполне соответствовали имеющимся данным, 
Полинг чувствовал, что это просто вопрос выяснения деталей. Будучи хорошо 
осведомленным о результатах других команд исследователей, работающих над этой 
проблемой, в частности группы ученых из Кавендишской лаборатории в Кембридже, 
Англия, он был полон решимости первым опубликовать свою теорию. Так, 31 декабря 1952 


93 
г. Лайнус Полинг и его коллега Роберт Кори представили в журнале Proceedings of the 
National Academy of Science статью «Предполагаемая структура нуклеиновых кислот». 
Два других исследователя, Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон из Кавендишской лаборатории, 
ранее уже предполагали, что структура представляет собой тройную спираль, но отвергли 
эту гипотезу на основе данных, предоставленных химиком и рентгеновским 
кристаллографом Розалинд Франклин. Когда Крик написал Полингу, указывая на некоторые 
проблемы в модели тройной спирали, Полинг сделал именно то, что подразумевает ранее 
описанный научный процесс: он попытался изменить свою теорию, чтобы соответствовать 
данным. Тем временем Крик и Уотсон искали альтернативные модели, и новые данные от 
Джерри Донохью, специалиста по водородным связям, позволили им найти такую 
альтернативу, которая соответствовала всем данным, — ту самую двойную спираль. 
Какое-то время Полинг еще сопротивлялся и не хотел признавать свою неправоту, заявляя, 
что с нетерпением ждет возможности увидеть, какая из моделей окажется верной. Но когда в 
апреле 1953 г. он побывал в Кембридже, изучил структуру, предложенную Криком и 
Уотсоном, и посмотрел рентгеновские снимки, то мужественно признал, что его коллеги, 
похоже, действительно решили проблему. 
Сама природа науки такова, что даже самые способные и выдающиеся ученые могут 
ошибаться, особенно если у них недостает данных. Например, лорд Кельвин, упомянутый 
ранее, хотя и был блестящим ученым, сделал немало ошибочных предложений. Когда 
Вильгельм Рентген объявил об открытии X-лучей, первое, что сделал лорд Кельвин, — 
обвинил его в обмане. Он также заявлял, что ни воздушный шар, ни аэроплан никогда не 
принесут практической пользы. А Альберт Майкельсон (тот самый, который вместе с Морли 
убедительно доказал специальную теорию относительности Эйнштейна) в 1894 г., незадолго 
до открытия квантовой механики и теории относительности, написал: «Кажется, 
большинство основополагающих принципов [физики] твердо установлено». 
Сэр Фред Хойл — еще один выдающийся ученый, который создал теорию, опровергнутую 
при сравнении ее прогнозов с реальными данными. Хойл добился значительных успехов в 
понимании Вселенной, в частности, в вопросе происхождения тяжелых элементов. В науке 
господствовала теория о том, что элементы сформировались в самом начале существования 
Вселенной, но неожиданно расчеты показали, что некоторые этапы процесса объединения 
более легких элементов в более тяжелые слишком нестабильны. Хойл предложил 
альтернативное объяснение: тяжелые элементы могут быть синтезированы в звездах путем 
ядерного синтеза — процесса, который мы уже обсуждали выше. По словам Хойла, 
синтезированные в ядрах древних звезд, эти элементы разносятся по Вселенной в результате 
взрывов сверхновых. Именно так материя постепенно аккумулируется, образуя планеты, 
луны и нас с вами. Эта теория выдержала испытание временем, сделав Хойла одним из 
самых авторитетных британских физиков середины XX в. Но не все идеи Хойла были 
настолько успешными. 
После того, как данные о расстоянии между Землей и звездами показали, что Вселенная 
расширяется, бельгийский физик Жорж Леметр логично предположил, что, возможно, 
Вселенная возникла миллиарды лет назад как крошечная сверхплотная и горячая точка. 
Поскольку понятие тестируемости является ключевым для науки, а проверить эту теорию, 
похоже, не представляется возможным, она не привлекла большого внимания. Но затем 
Хойл предложил альтернативу Большому взрыву Леметра (попутно и введя этот термин). 
Что, если Вселенная находится в состоянии непрерывного творения и новая материя 
появляется постоянно? Эта космологическая модель известна как теория стационарной 
Вселенной. Существование двух конкурирующих теорий всегда стимулирует поиск данных, 
поскольку хотя бы одна из них должна быть ошибочной. В этом случае постепенно 
накапливались доказательства в пользу теории Большого взрыва. Но Хойл не сдавался: он 


94 
продолжал разрабатывать различные варианты стационарной гипотезы, чтобы сохранить 
свою теорию в игре до тех пор, пока доказательства против нее не стали очевидными. 
Даже Альберту Эйнштейну доводилось выдвигать теории, которые были впоследствии 
опровергнуты данными. Его общая теория относительности показала, что масса искривляет 
пространство и время (именно это объясняет изгиб световых лучей, когда они проходят 
рядом с массивным объектом). В то время, когда Эйнштейн создавал общую теорию 
относительности, Вселенная считалась статичной. Однако поскольку вся материя 
притягивает всю другую материю, то Вселенная не сможет оставаться неизменной долгое 
время — она схлопнется. Чтобы преодолеть это возражение, Эйнштейн добавил в свои 
уравнения понятие космологической постоянной, описывающей силу отталкивания, которая 
противодействует гравитации. К сожалению, это понятие оказалось надуманным — 
полученные вскоре данные показали, что Вселенная не статична, а расширяется. Говорят, 
что Эйнштейн назвал введение космологической постоянной своей «самой большой 
ошибкой». Но в этом случае, пожалуй, он был несправедлив к себе. В конце концов, 
основываясь на данных, которые были доступны в тот момент, предположение, что 
существует некая дополнительная сила, было хорошей идеей. В целом, если новые данные, 
переставшие быть темными, не соответствуют теории, это не означает, что теория в момент 
ее выдвижения была несостоятельной. Однако эту историю ожидал еще один поворот. 
Дальнейший сбор данных привел к открытию, что Вселенная не просто расширяется, а 
делает это все более быстрыми темпами. Это привело к предположению, что 
космологическая постоянная или по крайней мере нечто подобное (сегодня физики 
используют термин «темная энергия») должно существовать. Возможно, Эйнштейн все-таки 
был прав. Кстати, в своей превосходной книге «От Дарвина до Эйнштейна»[6] астрофизик 
Марио Ливио выражает сомнение, действительно ли Эйнштейн выразился именно так: 
«самая большая ошибка». Ливио приписывает эту фразу физику Георгию Гамову. 
Переходя от теоретической науки к медицине, мы обнаруживаем, что попытки облегчить 
страдания предпринимались еще на заре человечества, когда этой цели служили растения, 
минералы и магия. Тем не менее мы лишь недавно по историческим меркам начали 
правильно оценивать эффективность лечения, руководствуясь познаниями в биологии, 
физиологии, генетике и связанных с ними науках, лежащих в основе медицины. Поэтому 
неудивительно, что некоторые методы лечения еще не получили глубокой оценки и остаются 
в общей практике. Я имею в виду не такие вещи, как, например, идея о том, что у кого-то 
может быть слишком много крови и он нуждается в кровопускании, или же 
дискредитировавшие себя идеи, например, гомеопатия. Речь идет о некоторых методах, 
которые медицинское сообщество в целом считает эффективными, но в действительности 
они не подвергались тщательной оценке, например с помощью рандомизированного 
контролируемого исследования, по крайней мере до недавнего времени. 
Метод префронтальной лоботомии является яркой иллюстрацией. Эта нейрохирургическая 
процедура широко использовалась во всем мире в течение нескольких десятилетий для 
лечения психических заболеваний, включая шизофрению и биполярное расстройство. Она 
заключается в разрыве соединений в префронтальной доле головного мозга. Первоначально 
эта операция проводилась путем высверливания отверстия в черепе и введения этанола для 
того, чтобы разрушить часть мозга, а позже для той же цели стали применять вращающуюся 
проволочную петлю. Самые последние разработки позволили хирургам получать доступ к 
лобным долям через глазницы. Изобретатель этой процедуры Антонио Эгас Мониш был 
награжден Нобелевской премией по медицине и физиологии в 1949 г. Эта награда была 
присуждена, несмотря на сомнения в эффективности процедуры: в редакционной статье 1941 
г. в Journal of the American Medical Association говорится следующее: «Эту операцию нельзя 
считать способной преобразовать психотическую личность в нормальную. Даже сейчас, 


95 
когда мы еще мало знаем о лобных долях, имеется достаточно доказательств серьезных 
нарушений, вызванных их удалением у лиц, не страдающих психотическим 
расстройством»2. Процедура имела массу побочных эффектов, таких как рвота, недержание 
мочи и кала, летаргия, апатия и множество других. На другой же чаше весов находилось 
утверждение, что лоботомия делает спокойнее и проще жизнь семей пациентов. По этому 
поводу кибернетик Норберт Винер сказал: «Позвольте мне мимоходом отметить, что 
убийство [таких пациентов] еще больше облегчает их содержание»3. К счастью, частота 
применения этой процедуры стала снижаться с середины прошлого века, когда были 
разработаны соответствующие лекарственные препараты. В настоящее время мы гораздо 
лучше понимаем мозг и любые нейрохирургические вмешательства представляют собой 
точные и тщательно контролируемые операции, сопровождающиеся сложными 
технологиями сканирования. Эти технологии позволяют нам видеть структуру мозга в 
трехмерном изображении, по сути, вытаскивая темные данные на свет. 
Более свежим примером из медицины является артроскопическая операция для лечения 
остеоартрита коленного сустава. Эта широко используемая процедура обычно 
рассматривается как способ облегчения болевых симптомов. Но когда Брюс Мозли и его 
коллеги оценили эффективность артроскопии в рандомизированном контролируемом 
исследовании, сравнивая его с плацебо, то обнаружили, что «ни одна из оперативных групп 
не сообщала об уменьшении боли или улучшении функциональности больше, чем группа 
плацебо»4. Слепая вера в эффективность лечения не оправдана — необходимо четко 
установить последствия отказа от лечения, чтобы можно было провести сравнение. 
В целом не стоит удивляться тому, что на периферии медицины до сих пор в ходу много 
неэффективных методов «лечения». Например, метаанализ, недавно проведенный 
Джунсоком Кимом и его коллегами, окончательно подтвердил, что «прием поливитаминов и 
минералов не улучшает исход сердечно-сосудистых заболеваний у населения в целом»5. Но 
людей трудно переубедить. Вместо того чтобы признать, что их убеждения могут быть 
ошибочными, они начинают ставить под сомнение доказательства — еще один пример 
предвзятости подтверждения. Возможно, самый убедительный пример этой предвзятости, 
который мы наблюдаем прямо сейчас, касается изменения климата. В контексте же 
медицины я хочу привести слова Джона Бирна: «Столкнувшись с реальностью 
отрицательных результатов корректно проведенных исследований, многие естественным 
образом начинают сами отрицать их. Врачи продолжают цепляться за те методы, которые им 
привычны. Витамин С до сих пор продолжают прописывать при простудных заболеваниях. 
То же самое касается препаратов от кашля. Многие хирурги все еще проводят 
артроскопические операции коленного сустава, и этот метод имеет активных защитников. 
Продажи фенофибрата, вероятно, еще долгие годы будут приносить огромные прибыли. 
Быть скептиком в медицине означает следовать за доказательствами, даже если (поначалу) 
вам может не нравиться то, к чему они ведут. Истинное сострадание всегда руководствуется 
истиной»6. А истина, в свою очередь, познается благодаря данным. 

Download 1,71 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   39   40   41   42   43   44   45   46   ...   84




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish