Самоуверенность Эйнштейна

В 1919 году сэр Артур Эддингтон возглавил экспедиции в Бразилию и на остров Принсипи, чтобы пронаблюдать солнечные затмения и тем самым опытным путем проверить то, что предсказывает новая теория, созданная Эйнштейном, — общая теория относительности. Некий журналист спросил Эйнштейна, что тот будет делать, если наблюдения Эддингтона разойдутся с предсказаниями теории. Как известно, Эйнштейн ответил: «Тогда мне будет жаль Господа Бога. Теория всё равно верна».

Это заявление звучит чрезмерно дерзко, словно бросая вызов общепринятой в Традиционной Рациональности позиции, которая утверждает, что эксперимент — главный судья. Эйнштейн словно был одержим столь великой гордыней, что отказывался преклонить голову перед тем, что говорит мироздание, как это должен делать всякий ученый. Кто способен узнать, верна ли теория, еще до экспериментальной проверки?

Конечно, Эйнштейн оказался прав. Я стараюсь не подвергать критике людей, когда они правы. Если они по-настоящему ее заслуживают, мне не придется долго ждать случая, который прояснит их ошибку.

И Эйнштейн, возможно, был не столь уж опрометчиво дерзок, как это звучало.

(От переводчика: далее под силой эксперимента или сложностью гипотезы будет иметься в виду их разрешающая способность в битах в соответствии с подходом Шеннона. Для тех, кто слабо знаком с теорией информации, можно, не вдаваясь в детали, сказать, что это мера длины кратчайшего сообщения, описывающего гипотезу. См. также статью о бритве Оккама)

Чтобы назначить вероятность, большую 50%, одной верной гипотезе из набора в 100 млн возможных, вам нужно как минимум 27 бит свидетельств, или около того. Если у вас нет столь информативного способа проверки, нельзя рассчитывать, что вы сможете найти верную гипотезу: недостаточно сильные эксперименты оставят более чем одну идею потенциально истинной. Если вы попробуете произвести проверку, дающую ложноположительный исход в одном случае из миллиона (т. е. силой примерно в 20 бит), то в итоге получите сотни возможных гипотез. Чтобы просто отыскать верный ответ в широком пространстве возможностей, нужно много свидетельств.

Традиционная Рациональность подчеркивает роль подтверждения: «Если вы хотите убедить меня в истинности X, вам потребуется предоставить мне Y свидетельств». Я часто соскальзывал к подобной формулировке, когда на самом деле хотел сказать что-то вроде «Чтобы обосновать убежденность в этом заявлении с вероятностью большей 99%, нужно 34 бита свидетельств». Или «для того, чтобы присвоить вашей гипотезе вероятность больше 50%, вам нужно 27 бит свидетельств». Традиционная формулировка подразумевает, что вы начинаете исследование с догадок или неких только вам понятных рассуждений, которые приводят вас к гипотезе, и только затем накапливаете «свидетельства», подтверждающие ее, чтобы убедить научное сообщество или обосновать свою убежденность.

Однако с байесовской точки зрения вам, чтобы просто задать гипотезу на пространстве возможных теорий, нужны свидетельства в объеме, примерно равном сложности этой гипотезы. (Вопрос пока не в том, чтобы убедить кого-либо или обосновать что-либо.) Если перед вами сто миллионов альтернатив, вам нужно не меньше 27 бит свидетельств, чтобы просто однозначно сосредоточиться на единственной версии.

Это справедливо, даже если вы называете свою идею «догадкой» или «озарением». Работа интуиции — реальный процесс в настоящем мозге. Если ваш разум не обладает хотя бы десятью битами байесовски непротиворечивых, неизбыточных и соответствующих гипотезе данных, то он не в состоянии выделить корректную гипотезу силой в 10 бит — ни сознательно, ни подсознательно, ни как-либо еще. Если вы хотите отыскать одну из миллионов целей с помощью только лишь 19 бит связанной информации, подсознание не сможет сделать это лучше, чем сознание. Подсознательные догадки могут казаться загадочными тому, в чью голову приходят, но не в состоянии нарушить принципы устройства мироздания.

Вы уже видите, к чему я веду: в момент, когда Эйнштейн изначально формулировал гипотезу, когда уравнения начали приходить ему в голову, у него уже должны были быть достаточные экспериментальные данные, чтобы его внимание смогло сосредоточиться единственным образом именно на уравнениях ОТО. Иначе они не получились бы верными.

Теперь подумаем, насколько похоже на правду, что Эйнштейн мог владеть именно такими экспериментальными данными, чтобы ОТО завладела его вниманием, но ее достоверность была бы оценена лишь в 55%? Предположим, что сложность гипотезы ОТО — 29,3 бита. Правдоподобно ли, чтобы в курсе физики, который изучал Эйнштейн, было ровно 29,5 бит свидетельств?

Неправдоподобно. Если у Эйнштейна было достаточно экспериментальных данных, чтобы единственным способом разработать уравнения ОТО в самом начале, то, вероятно, у него уже было достаточно свидетельств, чтобы быть чертовски уверенным в истинности общей теории относительности.

Из-за того, что мозг человека — несовершенный обработчик информации, на деле у Эйнштейна, возможно, было чрезмерно больше свидетельств, чем в принципе требуется идеальному байесовскому агенту, чтобы присвоить ОТО внушительную степень доверия.

Слова учёного «Тогда мне будет жаль Господа Бога, теория всё равно верна» не звучат так уж пугающе, если вы взглянете на них с этой точки зрения и будете помнить, что из всего пространства вариантов именно общая теория относительности оказалась справедливой.