Открыта новая планета! Международный скандал и споры о приоритете.

Наверняка вы уже слышали из других профильных источников, но я всё равно не могу пройти мимо главной на сегодня (выпуск от 1 апреля) новости. После долгих поисков наконец-то была открыта новая планета солнечной системы (да, да вы не ослышались, не экзопланета!). Это уже вызвало международный скандал и привело к спорам о приоритете открытия. 

Ночью в Берлинской обсерватории была открыта новая планета солнечной системы. Открытие осуществили Иоганн Галле и его аспирант Генрих Д’Арре на основе расчётов французского астронома Урбена Леверье. Наблюдение произведено экваториальным ахроматическим рефрактором фирмы Merz und Mahler. Это стало возможным благодаря тесному международному сотрудничеству в области астрономии, а также в результате значительного усовершенствования технических средств наблюдения за небесными телами.

Галле, открывший планету, предложил назвать планету «Янус». Леверье, сделавший вычисления хотел, чтобы планета была названа в его честь.

Примечательно, что астрономам впервые удалось найти планету благодаря предварительным вычислениям, а не с помощью методов наблюдения, как это было раньше.

В утреннем комментарии член Королевского Астрономического общества и Парижской академии наук Джордж Эйри отметил:

«Во всей истории астрономии и, даже я могу сказать, во всей истории науки не происходило ничего подобного… Уран, Церера, Паллада были открыты в ходе наблюдений, которые вовсе не предусматривали открытие планет… Но движение Урана, изученное учёными… указывало на действие некоторого возмущающего тела. Математики, наконец, решились приступить к работе, чтобы удостовериться в возможном существовании такого тела. Они показали, что предположение о возмущающем теле, движущемся по некоторой определённой орбите, полностью объясняет возмущение Урана. С твёрдостью, которую я должен характеризовать как замечательную, они выразили своё убеждение, что возмущающая планета должна находиться точно в некотором месте и иметь такой-то вид. Она действительно была найдена на этом месте и имела предсказанный вид. История астрономии не знает других подобных примеров».

К сожалению, открытию точно не удастся избежать споров о приоритете. Выяснилось, что на данный момент уже имеются другие независимо сделанные вычисления.

Так, математик Джон Адамс из Кембриджской обсерватории получил схожие с Леверье результаты. Адамс, как и Леверье основывался на работах Алексиса Бувара. Напомню, что Бувар ранее обнаружил отклонение траектории Урана от прогнозируемой, указывающее на наличие неизвестного небесного тела.

Однако, в результате медлительной коммуникации с вышеупомянутым Джорджем Эйри из Королевской обсерватории в Гринвиче и директором Кембриджской обсерватории Джеймосом Чаллисом, вычисления Адамса не привели к активным наблюдениям. К сожалению, как заметил в одной из своих статей Астроном Владимир Сурдин, «хороших телескопов всегда меньше, чем хороших астрономов». У телескопа имени Джеймса Уэбба время расписано буквально поминутно.

Непонятным остаётся, почему у двух научных групп столько времени заняло решение проблемы, которая является элементарной для современных компьютеров. Видимо, какие-то причины тому были.

К сожалению, Иоганн Галле и большинство других исследователей, участвовавших в проекте, на текущий момент недоступны для комментариев.

Полагаю те из вас, кто интересуются не только новостями науки, но и её историей уже смекнули, что всё сказанное мной, правда, и все действующие лица реальны. Важная опущенная деталь, это то, что события этой «новости» происходили в 19 веке. Это история обнаружения планеты Нептун. И в отличие от множества научных сенсаций в современных СМИ она подтвердилась. Что ж, по-моему, эта первоапрельская шутка - отличный повод поговорить об увлечении научными сенсациями.

Не буду скрывать своего мнения, я считаю погоню за сенсациями пагубной привычкой. В статье про доказательства я уже говорил, что главная проблема историй (коими и являются научные сенсации) в том, что мы любим необычные истории.

То есть сложность именно в искажённом восприятии. Мы ожидаем, что научные сенсации верны, ведь они же научные. Но в реальности они в большинстве случаев неверны, ведь они же сенсации.

Откуда мы берём сенсации?

Процесс производства научного знания сопряжён с выдвижением огромного количества гипотез, из которых лишь единицы в итоге оказываются годными. СМИ же подсвечивают гипотезы на любом этапе, выбирая, конечно, самые странные и безумные.

Давайте покажу это на примере процесса разработки новых лекарств. Любое нормальное лекарство проходит ряд этапов проверок.

Сначала идёт ряд доклинических этапов: в пробирке, на клеточных культурах, на животных. По данным Национальных институтов здравоохранения, от 80 до 90% исследовательских проектов терпят неудачу ещё до того, как они проходят испытания на людях. При этом на каждый маленький шажочек здесь СМИ пишут заголовки вроде: «Учёные изобрели новое лекарство от рака». Биохакеры, в ответ на каждое мало-мальски удачное исследование на мышах, покупают новый БАД в свой суперарсенал.

И мы с вами поговорили ещё только про доклинику. Потом идут несколько фаз клинических испытаний на людях. Там так же отсеивается значительное количество «кандидатов». Вот в этой статье говорится о том, что лишь один из 1000 препаратов прорывается сквозь все исследования и доказывает свою эффективность.

Шансы на успех новой гипотезы или лекарства называются априорной вероятностью. На этапе выдвижения гипотезы они довольно скромные, ведь большинство гипотез отсеиваются на самом первом этапе. С каждым этапом отсева шансы увеличиваются, но на каждом этапе это лишь шансы на успех.

Здесь есть важная оговорка. Препарат не становится эффективным, как и научная гипотеза не становится верной. Они изначально являются таковыми, только вот мы этого не знаем. Неопределённость существует у нас в голове. С каждым этапом проверок мы обновляем свою уверенность. Тут был такой шанс, здесь уже другой. Вот этими самыми шансами, зачастую и пренебрегают в СМИ.

Пара примеров

Давайте вспомним недавнее прошлое. В 2011 году в эксперименте OPERA учёные зарегистрировали нейтрино движущиеся быстрее скорости света. Что вообще-то запрещает специальная теория относительности Эйнштейна. Сразу же полетели новостные заголовки: «Теория относительности опровергнута! Эйнштейн был неправ». И это могло бы оказаться так, наука не догматична. Как сказал Терри Пратчетт: «в науке самые важные места занимают те, кто смог опровергнуть постулаты чьих то убеждений, особенно основополагающих». Но из-за того, что СМИ не публикуют тысячи экспериментов, где СТО была подтверждена, акцент на одном эксперименте, где она была опровергнута, создаёт смещённое восприятие о шансах на тот факт, что это правда. Чем же закончилась эта история? Выяснилось, что на сложном оборудовании был неправильно подключен кабель.

Другой случай, чуть поновее. Обнаружение фосфина в атмосфере Венеры в 2020 году. Даже уважаемые мною спикеры не удержались от спекуляций на эту тему. Конечно же, посыпались заголовки: «Жизнь на Венере, Венера обитаема?» Оказалось, что за фосфин приняли другое вещество — диоксид серы. Доказала это другая группа учёных в рецензируемом журнале Nature Astronomy 28 июня 2021 года.

Трезвая оценка

Ещё раз подчеркну: дело не в том, что сенсации не могут быть правдой. Вопрос в нашем с вами восприятии и ставках на правдоподобие новостей. СМИ в результате оптимизации (осознанно или не осознанно) предлагают игнорировать знание о количестве «пустых» сенсаций среди всех новостей (что и является априорной информацией). Таким образом, они как бы призывают нас к диалогу. Эй ты, да-да ты. Смотри: этот эксперимент опровергает текущий научный консенсус. А ну-ка оцени, кто здесь прав? Кто, если не ты со своим другом на кухне, сможет понять ошибается ли научный консенсус?

Но как сказал Александр Панчин в одном из наших чаепитий:

«… место для информированной дискуссии по научным вопросам - это рецензированные научные журналы среди специалистов… Да иногда и научный консенсус может ошибаться, но если он и ошибается, то не вы это выясните. Загуглив пару сайтов в интернете вы не обретёте достаточной компетенции, чтобы опровергнуть научный консенсус, даже если он не прав»

Аккуратность научного сообщества

Об опасности игнорирования априорных шансов хорошо осведомлён Нобелевский комитет. Вообще-то Альфред Нобель завещал выдавать награду за открытия, совершённые в прошлом году. Чего нобелевский комитет не делает и почему-то выдаёт премию за открытия 10-20 летней давности. Такое решение обусловлено нежеланием краснеть потом за то, что премии были вручены за ошибочные открытия. Краснеть просто уже приходилось, вот пара примеров:

Йоханнес Фибигер в 1926 году получил Нобелевскую премию по медицине за открытие паразитического червя, вызывающего рак. Фибигер был первоклассным учёным и внёс огромный вклад в науку, в том числе в ранее развитие онкологии. Но в этот раз он ошибся, и премию получил поспешно. 

Подобная история произошла и с Энрико Ферми. Один из величайших физиков 20 века получил Нобелевскую премию в 1938 году «за демонстрацию существования новых радиоактивных элементов, получаемых при облучении нейтронами, и за связанное с этим открытие ядерных реакций, вызываемых медленными нейтронами». Вот только новых элементов Ферми не открыл. Позже выяснилось, что он наблюдал ядерное деление, при котором ядра урана распадались на более лёгкие уже известные элементы.

Вообще-то, чем более сенсационным является заявление, тем больше времени и сил на самом деле потребуется для того, чтобы его обосновать и вписать в учебник. И тем меньше шансы, на то, что оно подтвердится. Даже эксперты в области не способны перепрыгнуть от априорной вероятности сразу к оценке шансов конкретной гипотезы.

Вот иллюстративный пример: есть такая ABC-гипотеза в математике, одна из проблем тысячелетия, между прочим. В 2012 году японский математик Синъити Мотидзуки заявил, что смог её доказать. И нет, я не ошибся - не доказал, а заявил, что доказал. Дело в том, что разработанный им для доказательства математический язык — дико сложная штука (это вам не английский за 3 месяца выучить). В мире есть десяток математиков, способных проверить доказательство, но у них внезапно свои дела. Ведь они специалисты экстракласса и работают над своими задачами. На сегодняшний день статус доказательства всё ещё неопределённый. И это вам не физика, где для некоторых доказательств нужно построить коллайдер за пару миллиардов долларов или космический телескоп за десять миллиардов. Это математика, работающая в мире чистых формальных моделей.

Что же я в итоге предлагаю?

Ну, во-первых, я не предлагаю отказаться от просмотра новостей науки в пользу истории науки или чего-то в этом роде. Я скорее призываю к трезвой оценке сенсационных заявлений, связанных с научными открытиями. Взгляните, например, на канал QWERTY, они постоянно отпускают ироничные шутки на тему наиболее неординарных заявлений учёных. Я считаю это вполне здравым подходом. 

Ну и, конечно, я призываю восхищаться невероятными открытиями прошлого, которые сегодня уже попали в учебники. Да, какая-то часть из них окажется неверной, и кто-то даже получит за это Нобелевскую премию через 20 лет. Но процент моделей, которые окажутся неточны, там сильно отличается от выборки из газетных сенсаций. Закончу я, пожалуй, символичной цитатой Льва Ландау: «Произведение оптимизма на знания — величина постоянная».

Благодарности:

• За ссылки в «медицинский блок» Алексею Водовозову

• За примеры сенсационных новостей Валерию Иванову

• За идею розыгрыша этой статье

О пренебрежении априорной информацией в бизнесе я говорил в этой статье.