Одна из основных задач естественных наук — сформировать полную и достоверную картину мира. Проще говоря, построить теорию всего, найти истину. Естественными науками — науками о мире — мы будем называть следующие пять макро-дисциплин: физику, химию, биологию, психологию и социологию (а также все их ответвления и пересечения). Дисциплины перечислены в онтологическом порядке, то есть в порядке происхождения изучаемых ими явлений: физика порождает химию, химия — биологию, биология — психологию, а психология — социологию.
Естественные науки в целом, так же как и каждую дисциплину в отдельности, можно представить как совокупность утверждений о мире. Так, научная картина мира складывается из эмпирически выявленных базовых предположений (аксиом), и выводимых из них теоретических утверждений.
В предельном случае теория всего должна быть в состоянии объяснить любой сложный феномен, разложив его на более простые низкоуровневые явления (редуцировать): например, свести экономический кризис (существующий на социологическом уровне) к поведению отдельных личностей (психология), к их мозговой активности (биология), к производящим её химическим реакциям (биология) и, наконец, к фундаментальным физическим законам — тем самым аксиомам (физика).
Чтобы разрабатываемая учёными теория всего отражала достоверную картину миру, необходимо выполнение двух условий: 1) основанные на эмпирике аксиомы соответствуют действительности; 2) основанные на них теоретические утверждения выведены безошибочно. Таким образом, научная картина мира может считаться достоверной, если в ней отсутствую противоречия: как с описываемой ею реальностью (имеет место внешняя согласованность), так и между различными утверждениями внутри теории (внутренняя согласованность). Под противоречием мы понимаем такую ситуацию, когда в теории может быть одновременно выведено некоторое утверждение и его отрицание, то есть когда теория сама себе противоречит, утверждая две противоположные вещи сразу.
Давайте продемонстрируем, как междисциплинарные исследования могут отлавливать такие противоречия и тем самым совершенствовать нашу научную картину мира.
Допустим, что в науке среди прочих утверждений, есть три следующих:
(1) a>b;
(2) b>c;
(3) c>a.
Что такое a, b и c для нас сейчас непринципиально: мы используем такие алгебраические записи вместо конкретных утверждений для простоты. Ни одно из этих утверждений не является абсурдом само по себе (в отличие, скажем, от утверждения a>a). Нетрудно заметить, что попарно эти утверждения тоже не противоречат друг другу: утверждения (1) и (2), утверждения (2) и (3), утверждения (1) и (3) вполне могут согласоваться между собой:
(1) a>b и (2) b>c ⇒ a>b>c;
(2) b>c и (3) c>a ⇒ b>c>a;
(1) a>b и (3) c>a ⇒ c>a>b.
Однако все вместе эти три утверждения приводят к противоречию, поскольку любые два из них порождают отрицание третьего:
(1) a>b и (2) b>c ⇒ a>b>c ⇒ a>c vs. (3) c>a;
(2) b>c и (3) c>a ⇒ b>c>a ⇒ b>a vs. (1) a>b;
(1) a>b и (3) c>a ⇒ c>a>b ⇒ c>b vs. (2) b>c.
Если каждое из этих трёх утверждений изучается в рамках только одной из наук, то нет никаких шансов, что учёные найдут обозначенное противоречие. Если в некоторые науки эти утверждения входят парами, но работающие в этих областях учёные не взаимодействуют друг с другом, то противоречие тоже замечено не будет.
Противоречие будет обнаружено, если какой-нибудь учёный заинтересуется сразу несколькими науками, получит несколько образований и заметит несовместимость набора изученных им утверждений. Аналогично, если один учёный, которому знакомы, скажем, утверждения (1) a>b и (2) b>c, опубликует как научный результат их следствие a>c, а второй учёный, знакомый с утверждением (3) c>a, наткнётся на эту публикацию, то, вероятно, противоречие не останется им незамеченным. То же достижимо и при прямом общении между учёными разных специальностей.
В любом из этих случаев есть шанс, что рано или поздно противоречивость существующей картины мира будет выявлена. В результате новых исследований хотя бы одно из трёх утверждений будет скорректировано, и научная картина мира станет более согласованной. Так, от междисциплинарных исследований может выигрывать наука в целом.
В качестве примера можно привести поведенческую экономику (behavioral economics) — активно развивающуюся науку на стыке экономики и психологии. Поведенческая экономика была создана именно для того, чтобы разрешить многочисленные противоречия, существующие между двумя родительскими дисциплинами.
Ниже приведена карта естественных наук с сайта eigenfactor.org, по которой можно судить о степени связности разных научных областей и числе междисциплинарных исследований. В качестве меры взаимодействия между дисциплинами используются данные о цитируемости научных статей. Более подробные карты отдельных дисциплин можно найти по ссылке.
«This map of the sciences was created by clustering journal-level citation data from the 2004 edition of the Thomson-Reuters Journal Citation Reports, using the Hierarchical Map Equation methodology (Bergstrom and Rosvall 2010).»
«Each domain or cluster is yet further subdivide in fields, incaded by the colored discs. An arrow from field A to field B indicates citation traffic from A to B, with larger, darker arrows indicating higher citation volume. For visual simplicity, we show only the most important links in the network.»
- Об особенности математики и её отличии от естественных наук см. эссе «The only thing we know».
