В апрельском номере научного журнала Nature Physics опубликована весьма характерная статья от Сабины Хоссенфельдер, одной из наиболее ярких представительниц мирового физического сообщества на поприще научно-популярной публицистики. Имеет смысл дать здесь (почти полный) перевод этого текста на русский.

Моя профессия - ученый-теоретик в области физики частиц. И я сомневаюсь в ценности теоретической физики частиц. Это и само-то по себе ужасно, я знаю, но дело тут еще хуже. Я боюсь, публика имеет основания не доверять ученым, причем и я сама - печально, но это правда - тоже нахожу, что доверять им всё более и более сложно.

Доверие к науке в целом за последние годы было сильно подорвано кризисом воспроизводимости. Эта проблема по преимуществу затрагивает биологические науки, где многие открытия, как выясняется, хотя они и получили одобрение рецензентов, не удается независимо воспроизводить другим исследователям.

Попытки решить эту проблему сосредоточены на мерах по улучшению критериев статистической надежности и их практического воплощения. Все перемены такого рода делаются для повышения научной объективности, или - формулируя более грубо - для того, чтобы ученые перестали врать сами себе и друг другу. Иначе говоря, делается это для восстановления доверия к науке.

Кризис воспроизводимости - это действительно проблема. Но это такая проблема, по крайней мере, которая признается и которую пытаются решать. В той же области, однако, где работаю я, и которую обобщенно можно охарактеризовать как фундаментальные основы физики - то есть космология, физика частиц за пределами Стандартной Модели, основы квантовой механики - мне довелось оказаться, по сути дела, в первых рядах перед намного большей проблемой науки.

Я работаю над развитием теории. Наша задача, формулируя попроще, состоит в том, чтобы выдвигать новые - в чем-то более лучшие - объяснения для уже существующих наблюдений, а затем делать предсказания для экспериментальной проверки этих идей.

У нас нет никакого кризиса воспроизводимости, потому что у нас вообще нет никаких данных, начнем с этого. Ибо все доступные в настоящее время данные наблюдений могут быть объяснены и так - на основе уже имеющихся хорошо разработанных теорий. А именно, на базе стандартной модели частиц и стандартной модели согласия (concordance model) для космологии.

Кризис, который имеем мы, - совершенно другого рода. Мы создаем гигантское количество новых теорий, но при этом ни одна из них никогда не была подтверждена эмпирически. Давайте называть это кризисом перепроизводства.

В нашей области исследований мы используем хорошо освоенные, одобренные сообществом методы, мы видим, что методы не работают, однако выводов из этого не делаем. Словно муха, бьющаяся в оконное стекло, мы повторяем те же самые попытки снова и снова, надеясь получить другие результаты.

Кто-нибудь из моих коллег не согласится с тем, что мы находимся в кризисе. Они расскажут вам, что за несколько прошедших десятилетий мы сделали огромный прогресс (несмотря на то, что ничего из этого не вышло). И что для прогресса это совершенно нормально - замедляться по мере набирания областью зрелости. Ведь сейчас не XVIII-й век на дворе, так что сегодня отыскивать фундаментально новую физику уже далеко не так просто, как это бывало раньше.

Звучит достаточно справедливо. Но моя проблема вовсе не в том, собственно, что у прогресса скорость как у улитки. А в том, что нынешние подходы к развитию теории отчетливо сигнализируют о крахе научного метода как такового.

Позвольте мне проиллюстрировать, что тут имеется в виду.

В декабре 2015 года коллаборации CMS и ATLAS, работающие с результатами LHC или Большого Адронного Коллайдера, представили свидетельство отклонения наблюдений от физики стандартной модели - в области резонансной массы порядка 750 гигаэлектронвольт. Этот выброс имел низкую статистическую значимость и не был похож ни на что из предсказанного кем-либо раньше. К августу 2016 года были набраны новые данные, которые показали, что отмеченный выброс оказался просто статистической флуктуацией.

Однако прежде, чем это произошло, физики-теоретики высоких энергий наплодили свыше 600 статей, которые объясняли появление предположительного сигнала. Многие из этих статей были опубликованы в главных журналах данной области. Но ни одна из всех этих статей не описывает реальность.

Сообщество физиков частиц всегда было подвержено модам и трендам. И хотя рассмотренный случай стал экстремальным как по количеству участников, так и по их поспешной суетливости, множество похожих случаев бывало и прежде.

Запрыгнуть поскорее на горячую тему в надежде собрать побольше цитирований - это для физики частиц настолько обычное дело, что для него имеется даже свое название - «гонки за скорой помощью» (называние отсылает к давней, хотя и не исключено, что апокрифической, практике адвокатов преследовать машины скорой помощи - в надежде подцепить там новых выгодных клиентов).

Кто-нибудь опять-таки может начать спорить, что даже если все из предложенных теоретиками объяснений для 750-ГэВ-всплеска и были неверными, они все равно стали хорошим упражнением для мозгов, чем-то вроде генеральной репетиции для настоящего дела. Лично я не уверена, что это было хорошо проведенное время. Но в любом случае, гонка за скорой помощью - это не то, что меня беспокоит.

Меня беспокоит, что весь данный поток статей - это ошеломительная демонстрация того, насколько бесполезны нынешние критерии качества в науке. Если ученым потребовалось всего лишь несколько месяцев для производства нескольких сотен глубокомысленных «объяснений» статистического глюка, то на что они вообще годятся - все такие объяснения?

И речь тут далеко не только о теоретической физике высоких энергий. Вы увидите то же самое и в космологии, где в изобилии расплодилось множество моделей инфляции. Теоретики вводят в модель какое-нибудь одно новое поле или сразу несколько полей и потенциалов, которые направляют динамику вселенной перед распадом на обычную материю. Нынешних данных наблюдений недостаточно для отбраковывания таких моделей. И даже если вдруг появляются новые данные, разных моделей все равно будет бесконечно много, и для каждой из них будет написано множество статей. По моим оценкам, в нынешней литературе насчитывается несколько сотен такого рода моделей.

Для каждого из вариантов с выбором инфляционных полей и потенциалов можно вычислять наблюдаемые величины, а затем двигаться от них к следующим полям и потенциалам. Вероятность того, что хоть какая-то из этих моделей описывает реальность, исчезающе мала. Это как рулетка на бесконечно большом игральном столе. Но вот согласно нынешним критериям качества, все это творчество - первоклассная наука.

Тот же самый поведенческий синдром отмечается и в астрофизике, где теоретики изобретают разные поля для объяснения космологической константы. А затем предлагают все больше и больше разных хитроумных частиц из «скрытых секторов», которые могут отвечать, а могут и нет, за темную материю...

В мои намерения вовсе не входит без разбора отвергать все эти исследования как бесполезные. В каждом из упомянутых случаев имеются сильные причины, из-за которых данная тема заслуживает исследований и может привести к новым открытиям. Но это такие причины, в которые у меня нет здесь места углубляться.

При отсутствии хороших критериев для оценки качества работы, однако, наиболее плодотворными у нас становятся те идеи, за которые хватаются все. Даже если нет вообще никаких свидетельств тому, что плодотворность теории хоть как-то коррелирует с ее правильностью.

Многие из моих коллег полагают, будто нынешние дебри теорий в конечном итоге будут прорежены экспериментальными данными. Но в фундаментальных основах физики ныне стало чрезвычайной редкостью, чтобы хоть какую-то из моделей исключали из рассмотрения. Общепринятая практика такова, что вместо этого начинают заниматься подстройкой параметров модели - дабы она и дальше продолжала быть в согласии с отсутствием эмпирической поддержки.

Несложно увидеть, как нам удалось очутиться в этой ситуации. О нас как ученых судят по количеству наших публикаций (или, по крайней мере, мы думаем, что так о нас судят). Поэтому более строгие критерии качества в деле развития теорий неизбежно скажутся на снижении продуктивности.

О том, что гнетущее давление публиковаться любой ценой повышает количество работ за счет снижения их качества, говорилось уже много раз прежде. И я совсем не хочу добавлять тут еще одно жалобное стенание про плохо продуманные критерии научной успешности. Очевидно, что такие жалобы ничего здесь не изменят.

Жалобы о прессинге публикаций не помогают, потому что этот гнет - просто симптом, но не собственно заболевание. Проблема же в том, что наука, как и любая другая человеческая деятельность, есть предмет социальной динамики. Но если в большинстве других видов коллективной деятельности людей бывает так, что формирование личных суждений под сильным воздействием со стороны общества - это дело обычное, то конкретно в науке этого допускать нельзя. Просто ради научной объективности. Однако реально этого не происходит.

Если ученых избирательно пичкают только информацией от одинаково мыслящих коллег, если ученых наказывают за то, что они не привлекают надлежащего внимания к своим работам, если ученым сложно покинуть область исследований, когда она уже ничего не сулит, то нельзя рассчитывать, что они будут объективными. Однако это именно та ситуация, в которой мы сегодня находимся. И мы все ее принимаем...

Наша неспособность - а может даже и нежелание - ограничивать влияние социальных факторов и вкусовых предпочтений в научных сообществах — это, на мой взгляд, серьезнейший системный сбой. Мы не отстаиваем ценности нашей дисциплины.

Единственная реакция которую я наблюдаю - это попытки обвинять других: финансирующие инстанции, чиновников системы высшего образования, политиков, наконец. Но никто из всех этих сторон, однако, вовсе не заинтересован в том, чтобы тратить деньги на бесполезные исследования. Они же опираются на нас, на ученых, чтобы это мы рассказали им, как работает наука.

Большая проблема в том, что и мы в науке тоже игнорируем факты, как это происходит во всех прочих процессах коллективной деятельности людей. Нет никаких свидетельств тому, что разум ученого обеспечивает иммунитет против социальных предрассудков и вкусовых предпочтений. Иначе говоря, мы по умолчанию должны предполагать наличие таких вещей и в научной работе.

И точно так же, как мы составляем инструкции для недопущения систематических ошибок при анализе данных, мы должны иметь такие же инструкции и для избегания других систематических ошибок - когнитивных смещенностей, идущих от того, каким образом мозги человеческие обрабатывают информацию.

Это означает, к примеру, что мы не должны наказывать исследователей за работу в немодных областях. Не должны фильтровать информацию, опираясь на рекомендации знакомых, и не должны допускать переноса в науку приемов маркетинга. Напротив, надо всячески стимулировать интерес ученых к открытиям в других областях, давать больше пространства для знаний, пока что широко не распространившихся. А поверх всего этого, мы должны начать относиться к этой проблеме серьезно.

Почему же ее не воспринимают серьезно до сих пор?

Потому что ученые привыкли доверять науке. Она всегда работала раньше, и большинство ученых с оптимизмом надеется, что она будет работать и дальше - не требуя действий с их стороны. Но сейчас не XVIII-й век на дворе. За несколько последних десятилетий научные сообщества претерпели драматичные перемены. Нас стало больше, мы все больше сотрудничаем в коллаборациях, и мы больше чем когда-либо делимся информацией друг с другом.

Все это усиливает социальную обратную связь, и было бы наивно полагать, что в условиях, когда наши сообщества изменяются, мы сами не должны тоже обновлять наши методы работы.

И как мы можем винить широкую публику за то, что она дезинформирована и ограничена, поскольку ведет свою жизнь в социальных пузырях, когда мы и сами повинны в том же самом?

Ссылки на источники и дополнительное чтение

Оригинал статьи: Sabine Hossenfelder, Science needs reason to be trusted, Nature Physics, Volume 13 (2017), pp 316 - 317, doi:10.1038/nphys4079

Тексты сайта kniganews с обширными цитатами из научно-популярной публицистики Хоссенфельдер: ЖЭГ#1: Свободный человек Дайсон и «жизнь в голограмме» , Догма Квантовой Гравитации , Sci-Myst#9s: Ускользающая красота

О лжи и предрассудках в науке и политике: «Синхрон и Лохотрон» , «НИЧЕГО как основа веры» , «Структура большого обмана» , «Правда против системы»

О секретности в науке: «Гостайна как метафора» , «Наш человек в Стэнфорде