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.
![](https://i2.wp.com/andrewvorchik.com/wp-content/uploads/2020/05/Science_Hierarchical_2004.jpg?resize=1090%2C583)
«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).»
![](https://i1.wp.com/andrewvorchik.com/wp-content/uploads/2020/05/scheme.jpg?resize=263%2C96)
«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».