Факты, которые уничтожили старую науку — от смерти эфира до ковида и новых законов Вселенной

Если искать отправную точку для эпохи научных переворотов , то ею можно считать 1887 год. Именно тогда физики Альберт Майкельсон и Эдвард Морли провели эксперимент , который вошёл в историю как «самый знаменитый провал» в науке. На протяжении двух столетий большинство учёных было убеждено, что свет распространяется как волна через особую среду — эфир, наполняющий всё пространство, даже пустоты между атомами. Казалось логичным: раз есть волна, значит, должно быть и то, через что она идёт. Однако прямых доказательств существования эфира никто никогда не находил. Майкельсон и Морли построили тончайшую по точности установку, способную уловить малейшие следы этой загадочной среды. Результат оказался ошеломляющим: никакого эфира обнаружить не удалось.

Для самих исследователей это стало разочарованием. Они отказались от дальнейших попыток, а многие современники воспринимали их результат как тупик. Теоретик Хендрик Лоренц признавался, что оказался «совершенно сбит с толку». Но именно это отрицательное открытие стало фундаментом для будущего прорыва. Выяснилось, что космос — не наполненная эфиром сцена, а пустое пространство, где все объекты определяются только относительно друг друга. Из этой отправной точки выросли идеи Альберта Эйнштейна, оформившиеся в специальную и общую теорию относительности, которые объединили пространство и время в единую ткань, изгибаемую массой и энергией.

Другим важным разворотом в науке стало открытие Луи Пастера, сделанное чуть раньше — в 1860 году. В те годы было распространено убеждение, что брожение возникает само собой, как результат чисто химических процессов. Пастер доказал, что всё дело в живых микроорганизмах, запускающих этот процесс. Его выводы не только разрушили старую теорию, но и положили начало микробиологии, а затем и новой медицине, основанной на понимании роли микробов в инфекциях.

Такие случаи дали основание представлять науку как череду резких переворотов, когда смельчаки ломают привычные догмы. Эта картинка закрепилась и в культуре: философ Томас Кун в книге «Структура научных революций» ввёл понятие парадигмы и показал, как периоды «нормальной науки» сменяются кризисами и сменой парадигм. С тех пор образ учёного-бунтаря прочно укоренился и в кино, и в медиа, и в массовом восприятии. Но в действительности резкие перевороты случаются редко и почти всегда в двух случаях: либо на заре дисциплины, когда старые идеи впервые проверяются с помощью новых инструментов, либо там, где наука сталкивается с сильным общественным и политическим давлением.

Яркий пример из физики — вопрос симметрии. Долгое время казалось очевидным, что отражение любого физического процесса в зеркале будет идентично самому процессу, только «перевёрнутое». Но в 1956 году Чжэн-Дао Ли и Чэнь-Нин Ян обратили внимание, что никто не проверял это правило для слабого ядерного взаимодействия, отвечающего за радиоактивный распад. Эксперимент Чиен-Шиун Ву показал: слабое взаимодействие не сохраняет чётность. Это открытие потрясло научный мир и принесло Ли и Яну Нобелевскую премию. Однако после этого физика элементарных частиц уже не переживала столь резких поворотов: открытие кварков, глюонов или нейтринных колебаний расширяло знания, но не опровергало основы.

Со временем дисциплины становятся устойчивее. Например, теория кварков и квантовой хромодинамики вытеснила популярную в 1950–1960-х S-матрицу, но последняя не исчезла, а переросла в струнную теорию. Подобный процесс случился и в информатике: перцептроны в 1960-х считались путём к искусственному сознанию, пока Марвин Минский и Сеймур Пейперт не показали их принципиальные ограничения. Казалось, это конец направления, но позже перцептроны развились в нейросети, ставшие базой для современных больших языковых моделей.

В медицине перевороты XIX века были ещё драматичнее. Работы Пастера и Коха уничтожили старые теории болезней, приписывавшие туберкулёз наследственности или «дурному воздуху». Но даже здесь перевороты сопровождались ожесточёнными спорами. Француз Альфонс Лаверан открыл возбудителя малярии — простейших Plasmodium. Его идею сначала отвергали не сторонники миазмов, а приверженцы бактериальной парадигмы Пастера, убеждённые, что болезни вызываются исключительно бактериями. Лаверан оказался прав: спустя несколько лет было доказано, что малярию распространяют комары.

На рубеже XIX века схожие споры бушевали вокруг географии США. Экспедиция инженера Стивена Лонга во время засухи пришла к выводу, что южные равнины страны непригодны для жизни и сельского хозяйства. На картах тех лет появилась надпись «Великая американская пустыня». Однако позже железнодорожные компании и власти стали продвигать прямо противоположный тезис — «дождь следует за плугом», то есть освоение земель увеличивает влажность. Когда очередная засуха в 1890-х разорила фермеров, пришёл новый поворот, а затем — новая волна переселенцев и катастрофа Пыльного котла в 1930-х. Здесь научные оценки перемешались с политикой и экономикой, превращая постепенный научный процесс в серию болезненных разворотов.

Примером такого политически окрашенного процесса можно считать и ковид. Всемирная организация здравоохранения весной 2020 года заявила, что вирус не передаётся по воздуху, а распространяется только через крупные капли и поверхности. Эта позиция шла вразрез с наблюдениями специалистов по аэрозолям. Лишь к концу 2021 года ВОЗ признала возможность воздушной передачи, после длительных споров и накопления доказательств. Это был тот самый «куновский» переворот, но рождённый не только научными сомнениями, сколько политическим давлением и необходимостью давать обществу простые рекомендации.

Схожим образом на протяжении десятилетий менялись рекомендации по маммографии для женщин младше 50 лет. В 1980-е Национальный институт рака США продвигал ранний скрининг, в 1990-е новые клинические испытания показали его сомнительную эффективность, а в 2009 году экспертная группа рекомендовала отказаться от обязательных проверок для женщин до 50. Общество и политики восприняли это как угрозу, разгорелись ожесточённые споры, и в итоге к 2024 году рекомендации снова повернулись в противоположную сторону. Научные данные за это время изменились мало, но политический и общественный контекст превратил постепенный процесс уточнения знаний в череду громких «разворотов».

Подобные истории показывают: настоящие революции в науке случаются редко и обычно в молодости дисциплины, как в случае с эфиром или микробами. По мере взросления научные области растут, дробятся на поддисциплины и учатся ассимилировать разные точки зрения, не обрывая их резко. Но там, где наука пересекается с политикой или сильными экономическими интересами, плавные дискуссии часто превращаются в драматические развороты, которые в глазах общества выглядят как шокирующие 180 градусов. Именно этот разрыв между естественным ритмом науки и нетерпеливыми ожиданиями общества и создаёт «эпоху научных переворотов».