Схождение доказательств: принцип усиления выводов

Введение

Принцип, согласно которому доказательства из независимых, несвязанных источников могут "сходиться" к убедительным выводам.

В науке и истории консистенция (также конвергенция доказательств или согласованность доказательств) – это принцип, согласно которому доказательства из независимых, несвязанных источников могут "сходиться" к убедительным выводам. То есть, когда несколько источников доказательств согласуются, вывод может быть очень сильным, даже если ни один из отдельных источников доказательств сам по себе не является значительным. Большинство общепризнанных научных знаний подкрепляется конвергенцией доказательств: в противном случае доказательства относительно слабы, и вряд ли будет достигнут сильный научный консенсус. Принцип основан на единстве знания; измерение одного и того же результата несколькими различными методами должно приводить к одному и тому же ответу. Например, не имеет значения, измерять ли расстояния в комплексе пирамид Гизы лазерным дальномером, с помощью спутниковых снимков или рулеткой – во всех трех случаях ответ должен быть примерно одинаковым. По той же причине различные методы датирования в геохронологии должны совпадать, результат в химии не должен противоречить результату в геологии и так далее. Слово "консистенция" первоначально было предложено Уильямом Уивеллом в форме "консистенция индукций" (консистенция означает "схождение" знаний). Слово происходит от латинских слов com – "вместе" и siliens – "прыгающий" (как в понятии упругости).

Описание

Консилиентность требует использования независимых методов измерения, что означает, что эти методы имеют мало общих характеристик. Иначе говоря, механизм, посредством которого производится измерение, различен; каждый метод основан на несвязанном природном явлении. Например, точность измерений лазерного дальномера основана на научном понимании лазеров, в то время как спутниковые снимки и мерные (ярдовые) линейки опираются на различные явления. Поскольку методы независимы, если один из нескольких методов дает ошибку, крайне маловероятно, что он ошибется тем же способом, что и любой другой метод, и будет наблюдаться расхождение в результатах измерений. Если бы научное понимание свойств лазеров было неточным, то измерения, выполненные лазером, были бы неточными, но другие – нет. Следовательно, когда несколько различных методов дают согласованные результаты, это является веским доказательством того, что ни один из методов не содержит ошибок, и вывод верен. Это обусловлено значительно сниженной вероятностью ошибок: чтобы итоговая оценка, полученная на основе нескольких измерений, была неверной, ошибки должны быть схожими для всех выборок и всех методов измерения, что крайне маловероятно. Случайные ошибки будут стремиться к взаимному погашению по мере увеличения количества измерений благодаря регрессии к среднему; систематические ошибки будут выявляться по различиям между измерениями и также будут иметь тенденцию к взаимному погашению, поскольку направление ошибки все равно будет случайным. Именно так научные теории достигают высокой степени достоверности – со временем они накапливают большое количество доказательств, которые сходятся к одному и тому же выводу. Когда результаты, полученные с помощью различных надежных методов, кажутся противоречивыми, это рассматривается как серьезная проблема, требующая разрешения. Например, в XIX веке возраст Солнца оценивался не более чем в 20 миллионов лет, а возраст Земли – не менее чем в 300 миллионов лет (противоречие было разрешено благодаря открытию ядерного синтеза и радиоактивности, а также теории квантовой механики); или текущие попытки разрешить теоретические разногласия между квантовой механикой и общей теорией относительности.

Consilience requires the use of independent methods of measurement, meaning that the methods have few shared characteristics. That is, the mechanism by which the measurement is made is different; each method is dependent on an unrelated natural phenomenon. For example, the accuracy of laser range finding measurements is based on the scientific understanding of lasers, while satellite pictures and meter (yard )sticks rely on different phenomena. Because the methods are independent, when one of several methods is in error, it is very unlikely to be in error in the same way as any of the other methods, and a difference between the measurements will be observed. If the scientific understanding of the properties of lasers was inaccurate, then the laser measurement would be inaccurate but the others would not. As a result, when several different methods agree, this is strong evidence that none of the methods are in error and the conclusion is correct. This is because of a greatly reduced likelihood of errors: for a consensus estimate from multiple measurements to be wrong, the errors would have to be similar for all samples and all methods of measurement, which is extremely unlikely. Random errors will tend to cancel out as more measurements are made, due to regression to the mean; systematic errors will be detected by differences between the measurements and will also tend to cancel out since the direction of the error will still be random. This is how scientific theories reach high confidence—over time, they build up a large degree of evidence which converges on the same conclusion. When results from different strong methods do appear to conflict, this is treated as a serious problem to be reconciled. For example, in the 19th century, the Sun appeared to be no more than 20 million years old, but the Earth appeared to be no less than 300 million years (resolved by the discovery of nuclear fusion and radioactivity, and the theory of quantum mechanics); or current attempts to resolve theoretical differences between quantum mechanics and general relativity.

Значение

Из-за консистенции, сила доказательств для любого конкретного заключения связана с количеством независимых методов, подтверждающих это заключение, а также с тем, насколько эти методы различаются. Методы с наименьшим количеством (или отсутствием) общих характеристик обеспечивают наибольшую консистенцию и приводят к наиболее надёжным выводам. Это также означает, что уверенность обычно выше при рассмотрении доказательств из разных областей, поскольку используемые методы обычно существенно отличаются. Например, теория эволюции подтверждается сходимостью доказательств из генетики, молекулярной биологии, палеонтологии, геологии, биогеографии, сравнительной анатомии, сравнительной физиологии и многих других областей. Фактически, доказательства в каждой из этих областей сами по себе представляют собой сходимость, предоставляющую подтверждение теории. Следовательно, для опровержения эволюции большинство или все эти независимые линии доказательств должны быть признаны ошибочными. Это часто используется философами науки как аргумент в пользу научного реализма. Каждая научная дисциплина изучает подмножество реальности, которое зависит от факторов, изучаемых в других дисциплинах. Атомная физика лежит в основе функционирования химии, которая изучает эмерджентные свойства, которые, в свою очередь, являются основой биологии. Психология не отделена от изучения свойств, возникающих в результате взаимодействия нейронов и синапсов. Социология, экономика и антропология, в свою очередь, изучают свойства, возникающие в результате взаимодействия бесчисленного множества отдельных людей. Представление о том, что все различные области исследований изучают одну реальную, существующую вселенную, является очевидным объяснением того, почему научные знания, полученные в одной области исследования, часто помогают в понимании других областей.

Отклонения

Консилиентность не запрещает отклонения: на самом деле, поскольку не все эксперименты идеальны, некоторые отклонения от устоявшихся знаний вполне ожидаемы. Однако, когда конвергенция достаточно сильна, новых данных, противоречащих предыдущему выводу, обычно недостаточно, чтобы перевесить эту конвергенцию. Без аналогично сильной конвергенции в пользу нового результата, вес доказательств всё равно будет склоняться в пользу устоявшегося результата. Это означает, что новые данные, скорее всего, неверны. Научный отрицанизм (например, отрицание СПИДа) часто основан на непонимании этого свойства консилиентности. Отрицатель может акцентировать небольшие пробелы, ещё не объяснённые консилиентными данными, или небольшое количество данных, противоречащих выводу, не принимая во внимание предшествующую силу, возникающую благодаря консилиентности. В более общем смысле, требовать, чтобы все данные сходились абсолютно точно, без каких-либо отклонений, было бы наивным фальсификационизмом, равносильным признанию одного противоречащего результата достаточным для опровержения теории, когда другое объяснение, такое как неисправность оборудования или неверная интерпретация результатов, гораздо более вероятно.

В истории

Исторические свидетельства также сходятся аналогичным образом. Например, если пять древних историков, не знавших друг друга, единогласно утверждают, что Юлий Цезарь захватил власть в Риме в 49 году до н.э., это является веским доказательством в пользу того, что это событие имело место, даже если каждый отдельный историк лишь частично надежен. Напротив, если один и тот же историк пять раз повторяет одно и то же утверждение в разных источниках (и других видов доказательств нет), это утверждение значительно слабее, поскольку оно исходит из единственного источника. Свидетельства древних историков могут также согласовываться с данными из других областей, таких как археология: например, с данными о бегстве многих сенаторов из Рима в тот период, о сражениях гражданской войны Цезаря и так далее. Консилиенция также обсуждалась в контексте отрицания Холокоста. "Мы [рассмотрели] восемнадцать доказательств, все они сходятся к одному выводу – отрицатели перекладывают бремя доказывания на историков, требуя, чтобы каждый элемент доказательств, без какой-либо взаимоподтверждающей связи, доказывал Холокост. Однако ни один историк никогда не утверждал, что одно доказательство само по себе доказывает Холокост. Мы должны рассматривать всю совокупность доказательств."