Читатель пишет по поводу поста про космологию:

Нет ли у тебя огромного скепсиса по поводу большинства научных изысканий и прогнозов про далекие звезды-галактики-смертьВселенной? Так как все эти прогнозы идут от человечества, не вылетавшего дальше Луны )) Это ведь как прогнозы про смерть загнивающего капитализма от советских провинциальных пропагандистов, имхо

Это очень хороший вопрос. Прежде чем ответить на вопрос про сценарии будущего Вселенной, хочу разобрать более полярные примеры. Почему я доверяю утверждениям про неабсолютность времени, но не доверяю свидетельствам похищения инопланетянами из книги Сагана? Оба утверждения звучат достаточно абсурдно. У обоих есть сторонники со звучными аргументами. Ни там, ни там я свечку не держал. Но про время я согласен, а про инопланетян — нет. Как-то непоследовательно получается...

Разница между этими идеями в том, как они получены и проходят ли критические проверки. Расскажу про это на примерах, а потом вернусь к вопросу про сценарии будущего Вселенной, а в конце расскажу, как я разбираюсь с новыми для меня областями знаний.

Пример с неабсолютностью времени

Вот думали, что время абсолютно, а потом хренакс — и эксперимент показывает, что свет движется во всех системах отсчета с одной скоростью, а значит что-то не так с текущими теориями света, скорости, пространства и времени. Двадцать лет никто не мог объяснить, почему так. Проверяли, перепроверяли — эксперимент надёжен. А потом придумали теорию относительности, которая объясняет этот эксперимент неабсолютностью времени — и всё сошлось. Много очень умных людей проверяли и перепроверяли теорию и ставили экспреименты по ней — работает. Плюс эта теория даёт ещё несколько предсказаний — их тоже проверили и снова всё сошлось.

Идея неабсолютности времени для меня дикая, но множество критически настроенных людей старались найти там нестыковки, и не смогли. Я считаю вероятность реальности этой идеи — 99,999%

Пример со свидетелями похищения инопланетями

Вот всё было спокойно, а потом хренакс — и с 1950-х годов тысячи людей стали заявлять, что их похищали инопланетяне, рассказывать об этом в газетах и на телевидении (преимущественно в США). Вот только при проверках каждого случая не находили никаких следов. Тысячи людей пытались разобраться, докопаться, найти доказательства, собрать картинку по кусочкам с разных сторон. Но в каждом случае те следы, которые всё же находили, лучше объяснялись обычными бытовыми причинами. А сами свидетельства лучше объясняются обманом или галлюцинациями, которые вполне реальны для маленького процента людей, но маленький процент от миллионов — это очень много.

Идея похищений инопланетями эмоционально цепляющая, но проверок критически настроенных людей эти сообщения не проходят. Я считаю вероятность реальности этой идеи — 0,001%.

Пример с прогнозами смерти Вселенной

Теперь посмотрим, откуда берутся прогнозы про будущую смерть Вселенной. На момент 1988 года лучшей догадкой, совпадающей со всеми наблюдениями были 3 сценария: вселенная разлетится совсем, разлетится несовсем или схлопнется из-за гравитации. Потом обнаружили, что дальние звёзды улетают с ускорением — значит на них действует какая-то неизвестная ранее сила, и теперь пытаются выяснить, что это за сила и откуда берётся. Модель сходится с наблюдениями, если добавить в неё «тёмную материю» и «тёмную энергию». Много людей независимо друг от друга повторяли эти расчёты. Много людей строили свои модели, и они давали примерно те же прогнозы. Текущая модель и сценарии — не истина, но «наша лучшая догадка». Насколько я понял, какой именно из трёх базовых сценариев реализуется, пока непонятно. Наверняка прогнозы будущего Вселенной будут уточняться по мере получения новых данных, но вряд ли изменятся кардинально. Если кто-то предложит объяснение и прогноз лучше, то получит Нобелевскую премию :-)

Моя ставка на то, что один из этих — 95%. Это в 5000 раз меньше, чем моя уверенность в неабсолютности времени, но в 100 000 раз больше, чем возможность похищений инопланетянами.

Важно, что любые утверждения можно перепроверить

Пример вымышленного диалога с учёным:
— Почему вы считаете, что Вселенная, скорее всего, разлетится?
— Мы не знаем прям совсем точно, но из нашей модели это выглядит самым вероятным сценарием.
— А почему вы вообще стали строить такую модель?
— Потому что заметили, что удалённые звёзды удаляются от нас с ускорением.
— Почему вы решили, что они так делают?
— Потому что нашли удалённые от нас звёзды, которые светятся слабее, чем должны.
— Эээ...
— Чуть подробнее можно прочитать на Википедии:

Расстояния до других галактик определяются измерением их красного смещения. По закону Хаббла, величина красного смещения света удалённых галактик прямо пропорциональна расстоянию до этих галактик. Соотношение между расстоянием и величиной красного смещения называется параметром Хаббла (или, не совсем точно, постоянной Хаббла).

Однако, само значение параметра Хаббла требуется сначала каким-нибудь способом установить, а для этого нужно измерить значения красного смещения для галактик, расстояния до которых уже вычислены другими методами. Для этого в астрономии применяются «стандартные свечи», то есть объекты, светимость которых известна. Лучшим типом «стандартной свечи» для космологических наблюдений являются сверхновые звёзды типа Ia. Они обладают очень высокой яркостью и вспыхивают только тогда, когда масса старой звезды типа «белый карлик» достигает предела Чандрасекара, значение которого известно с высокой точностью. Следовательно, все вспыхивающие сверхновые типа Ia, находящиеся на одинаковом расстоянии, должны иметь почти одинаковую наблюдаемую яркость; при этом желательно делать поправки на вращение и состав исходной звезды. Сравнивая наблюдаемую яркость сверхновых в разных галактиках, можно определить расстояния до этих галактик.

— Спасибо я понял. Пойду помолюсь за будущее нашей Вселенной.

Так можно закапываться очень глубоко. К любому утверждению будет внятный ответ на вопрос «с чего вы это взяли?». И все утверждения из этого ответа тоже можно будет проверить. И они будут непротиворечивы.

Как учёные всё это узнают

Чтобы не плодить ложные теории, учёные стараются следовать научному методу:

• Сначала учёные сталкиваются с какими-то наблюдениями, которые противоречат текущей теории. Обычно противоречия не с основой теории, а с граничными случаями. Наблюдения публикуют, их перепроверяют другие люди, чтобы подтвердить, что проблема есть.
• Далее они выдвигают гипотезы и теории, которые объясняют имеющиеся наблюдения и предсказывают новые. Теории формулируют так, чтобы их можно было доказать или опровергнуть. Все теории публикуются и кто угодно может с ними ознакомиться.
• Эти и другие учёные ставят эксперименты и проверяют, какие гипотезы срабатывают, а какие нет. Данные о результатах экспериментов публикуются. Потом эти эксперименты пробуют повторить другие учёные, и тоже публикуют свои результаты. В случае важных теорий все эти результаты проверяют и перепроверяют много очень мотивированных и дотошных людей по многу раз.
• Если эксперимент поставить нельзя, то строят модели. У моделей есть проверяемые следствия. То есть такие, что если теория верна, то результат один, а если не верна, то другой. Эти следствия много раз проверяют. Общепризнанными становятся те, которые лучше всего объясняют имеющиеся наблюдения и предсказывают новые.
• Чтобы защититься от когнитивных ошибок людей, эксперименты стараются ставить по двойному слепому методу. Экспериментаторы не знает, что именно будут проверять. Проверяющие не знают, какому случаю соответствуют наблюдения. Если в таких условиях всё сошлось, то выводам можно немножко верить. Если другие группы смогли подтвердить наблюдения, то выводам можно верить больше.

Выводы учёных, полученные такими способами, проходят множественные проверки и постоянно уточняются.

Это не значит, что все утверждения учёных истинны, но по крайней мере это лучшие догадки всего человечества на текущий момент.

Научная картина мира

У научной картины мира есть одно полезное свойство — целостность. Это значит, что разные части сходятся и не противоречат друг другу.

Это полезно, когда вам даже 10 000 человек рассказывают про похищение пришельцами. Вы такой: «Окей, допустим это правда. Как это соотносится со всеми остальными знаниями о мире? А почему таких сообщений не было до 1950-х годов? А почему не остаётся внятных, доступных для исследования следов? А почему ни в одной из 160 стран за 50 лет не было никаких утечек от всех, кто это скрывает?»

Не доверяйте тому, что пишут в интернете

Интернет большой, там на любой вопрос будет весь спектр возможных и невозможных объяснений. И получается задача не в том, чтобы оценить этот конкретный текст, а в том, чтобы разобраться в вариантах и выбрать самый близкий к реальности. К каждой статье стоит задавать вопросы: а что конкретно утверждают? Чем подкрепляют? Кто и как проверял? Какие есть альтернативные утверждения? Чем они подкрепляются? Есть ли согласие в научной среде? И оказывается, что чем ближе статья к научной, тем чаще всё сходится, а чем дальше от науки, тем больше там ошибок и противоречий.

Чему доверять

Чтобы разбираться с новой областью, я двигаюсь по такой цепочке:

1. Самые поверхностные (но более-менее верные) вещи можно найти в Википедии и научно-популярных (не путать с научно-фанастическими) книгах и учебных видео.
2. Вещи поподробнее и посложнее — в университетских учебниках и курсах.
3. Ещё более детальные — в старых цитируемых научных статьях.
4. Самые новые, но менее проверенные — в свежих научных статьях в рецензируемых журналах с высоким рейтингом.

Так можно разобраться с любой темой до уровня эксперта. Правда, занять это может несколько лет. А если нескольких лет на изучение нет, и надо на ходу выбрать, кому доверять, то лучше это будут Википедии, учебники и курсы университетов, или хотя бы те статьи, которые не противоречат известным вам научным данным.

Этот пост родился из серии постов про «Краткую историю времени» Стивена Хокинга. Вот эта серия:

1. Эволюция представлений об устройстве Вселенной
2. Неабсолютное пространство
3. Неабсолютное время
4. Взаимодействие света и гравитации
5. Предельная скорость перемещения в пространстве
6. Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть
7. Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры
8. Квантовая физика и вероятностный мир

Где купить «Краткую историю времени» Хокинга

— Бумажную — на Озоне, я читал её,
— электронную — на Литресе,
— аудиоверсии пока нет.

Как подписаться на свежие посты

— Электронная почта и РСС — туда попадают только посты в блог,
— телеграм-канал, фейсбук и твиттер — туда попадают заинтересовавшие меня ссылки с короткими комментариями,
— инстаграм — туда иногда выкладываю фотки.