Коментуючи філософські наслідки квантової механіки, фізик Річард Фейнман сказав: «Неправда, що ми можемо займатися наукою, використовуючи тільки ті поняття, які безпосередньо піддаються експерименту... Основою науки є її здатність передбачати». (Лекції Фейнмана з фізики, том III, стор. 2-9)

Ми можемо оцінити це твердження, протиставивши його поширеній думці, згідно з якою наука – це питання вимірювання та експериментування зі спостережуваною реальністю. Фейнман вказує, що з появою квантової механіки наукова реальність природи більше не піддається безпосередньому спостереженню, навіть в принципі. Ймовірнісні передбачення – це фактично все, що дозволяє квантова теорія.

Однак, хоча точність передбачень є необхідним атрибутом наукової теорії, вона в жодному разі не є достатнім показником істинності теорії. Теорія може передбачати досить добре, але нам необхідно переконатися, що її припущення вірні. Іншими словами, чи відповідають припущення теорії реальності? Поняття реальності означає точний опис природи, який узгоджується з експериментальними спостереженнями й встановленими законами фізики. Такі перевірки дають змогу визначити, чи вважається та чи інша ідея істинною науковою теорією.

Проілюструємо ці вимоги, розглянувши кілька прикладів з історії науки – зокрема дарвінську теорію. Але спочатку давайте звернемося до спроб розробити теорію, що пояснює рух небесної сфери – астрономічної ділянки, в якій, як вважали, розташовані зірки й планети, видимі із Землі.

Геоцентрична модель

Читачі будуть знайомі з геоцентричною моделлю Сонячної системи, що найчастіше асоціюється з Птолемеєм (II століття н. е.). Ця модель, прикрашена планетарними епіциклами, давала розумні передбачення траєкторій п'яти видимих планет, включно з періодичними епізодами їхнього ретроградного руху. Вона також відповідала панівній арістотелівській філософії космосу й узгоджувалася з повсякденними спостереженнями, в яких всі небесні тіла, здавалося, оберталися навколо нерухомої Землі. Проте, геоцентрична модель була абсолютно невірною.

Докази, що підтверджують правильність геліоцентричної моделі, залишалися нижчими за рівень роздільної здатності спостережень аж до появи телескопа.

«Галілей був першим, хто використовував недосконалий телескоп для отримання даних спостережень, які доводили невідповідність геоцентричної моделі. Його спостереження показали наявність плям на Сонці, що розчарувало тих, хто дотримувався небесної досконалості... Галілей також виявив повний набір фаз планети Венера, що було несумісне з геоцентризмом. Назагал, точніші спостереження Галілея показали, що давня теорія функціонування Сонячної системи несумісна з кількома аспектами фізичної реальності». Canceled Science, стор. 178

Геліоцентрична модель, вперше опублікована Коперником в 1543 році (за 21 рік до народження Галілея), хоча й була концептуально простішою й зрозумілішою за птолемеївську, спочатку не давала найкращих прогнозів. Це було пов'язано з тим, що Коперник припускав ідеальні кола для планетарних орбіт. На початку 1600-х років Кеплер, проаналізувавши докладні спостереження за планетами неозброєним оком, вивів правильну еліптичну форму їхніх орбіт навколо Сонця, що дало змогу зробити точніші передбачення.

Річ у тім, що успішні передбачення теорії не доводять її правильність. З розвитком технологій в спостережуваній астрономії факти недвозначно продемонстрували фундаментальні помилки в припущеннях геоцентричної моделі. Модель Птолемея з центром на Землі тепер викладається тільки як цікавий етап в історії астрономії.

Спонтанна генерація

Ще один приклад нині скасованої теорії – теорія спонтанної генерації, гіпотетичний процес розвитку живих організмів із неживої матерії. Теорія давала точні передбачення, наприклад, «у м'ясі, що гниє, з'являться личинки», але експерименти Пастера довели, що основне припущення теорії було помилковим. Ми можемо задуматися про значення часу для цього прикладу. Експерименти Пастера, що спростовують давню віру в самовільне зародження життя, збіглися з публікацією книжки Дарвіна «Про походження видів» в 1859 році.

Дарвінська еволюція як теорія розвитку життя на Землі робить передбачення, які збігаються з різними даними спостережень, такими як загальні генетичні та морфологічні риси в численних видів, як живих, так і вимерлих. З огляду на деякі успіхи в передбаченнях, а також спостереження за механізмом природного добору, розширені припущення теорії були визнані вірними. Однак залишається багато недоліків, як в передбаченнях, так і в припущеннях дарвінської еволюції. В класичній статті Кейсі Ласкін докладно описує численні невдалі передбачення дарвінізму.

За часів Дарвіна глибока й взаємопов'язана функціональна біоскладна структура кожної живої клітини лежала за межами доступних науці спостережень. Проте, як зазначає Роберт Шедінгер в книзі «Блеф Дарвіна», Дарвін «засновував свою незмінну впевненість в своїй теорії на тому, що вона "пояснює так багато фактів"». Однак, додає Шедінгер, як ми вже обговорювали, «це не доводить, що та чи інша теорія правильна». (стор. 57)

Потрібна стриманість

Модель атома водню Бора дала приголомшливо точне передбачення довжин хвиль спектральних ліній водню. Однак більш пильний погляд із залученням квантової теорії показав, що фундаментальні припущення моделі Бора невірні. Дуже заманливо, особливо для винахідника теорії, вважати, що теорія має бути правильною, якщо вона дає передбачення, які збігаються з реальністю. Але потрібно бути гранично стриманим, щоб не змішувати успішні передбачення теорії з істинністю її припущень.

Одним із припущень еволюції є те, що природних процесів достатньо для створення величезної кількості інформації, необхідної для відтворення та функціонування клітин. Це являє собою збільшення інформації природними процесами з плином часу, що не узгоджується зі встановленими законами теоретичної фізики.

Тим часом з'ясувалося, що передбачення теорії дарвінської еволюції мають загальну точність, яка, мабуть, гірша, ніж в давно вкоріненій геоцентричній теорії Сонячної системи. В міру розвитку науки припущення дарвінізму, як ті, на яких він ґрунтується, так і інші припущення, екстрапольовані на передбачувану істинність теорії, піддаються дедалі критичнішому аналізу. Таким чином, первісна теорія Дарвіна й сучасні її синтези не відповідають вимогам, які висуваються до достовірної наукової теорії: деякі з її передбачень не відповідають реальності, а її фундаментальне припущення про те, що життя в усіх його формах виникло без конструктора, суперечить встановленим законам фізики.

Вплив еволюційної думки виникає як наслідок некритичного прийняття її припущень, але теорія здувається, як проколота повітряна кулька, коли ці припущення виявляються хибними. Замість того щоб продовжувати домінувати в науковій думці, завісу над дарвінською еволюцією було відкинуто. В міру накопичення доказів, що суперечать передбаченням й припущенням еволюції, її місце на полиці відкинутих теорій в історії науки вже готується.