Астрономы были согласны с тем, что движение Урана не соответствует теории Ньютона[64]. Способность ученых проверять и перепроверять одно и то же природное явление с течением времени остается сильной стороной науки; поэтому отклонение новых данных ничем не поможет теории — наблюдаемое явление никуда не денется.
На этом этапе строгое применение наблюдений должно было привести к опровержению теории Ньютона — независимо от того, сколько существует подтверждающих доказательств, одного неудачного дедуктивного предсказания достаточно, чтобы опровергнуть теорию. Действительно, можно было просто отвергнуть теорию Ньютона, но прочная сеть убеждений помешала это сделать — теория была настолько успешной во многих отношениях, что не было никакой нужды в ее спешном опровержении. Напротив, была предпринята попытка защитить одновременно как теорию, так и данные. С этой целью астрономы оспорили вспомогательные гипотезы, в частности о том, что не существует ранее неоткрытых планет. Поэтому было высказано предположение, что в космосе находится большое неизвестное тело, которое отклоняет Уран с предсказанного пути за счет сильного гравитационного притяжения.
И в самом деле, основываясь на расчетах и предсказаниях, сделанных Урбеном Леверье с использованием уравнений Ньютона, Иоганн Готфрид Галле открыл Нептун 23-24 сентября 1846 года[65]. Открытие этой ранее неизвестной планеты, влияющей на орбиту Урана, не только стало еще одним триумфом теории Ньютона, но и послужило еще одной иллюстрацией того, что данные, противоречащие предсказанию гипотезы, не обязательно требуют отказа от гипотезы. В этом случае одна из бесконечных исходных гипотез (то есть что нет дополнительных неоткрытых планет) была опровергнута вспомогательной гипотезой существования Нептуна. Поскольку вспомогательная гипотеза повлекла собственное предсказание, которое можно проверить экспериментально (Нептун можно было увидеть в телескопы), колесо ГДМ совершило новый оборот, и логическая целостность ГДМ была восстановлена. Этот последний момент имеет решающее значение, поскольку Поппер указал, что введение специального предположения для спасения гипотезы, которая была непроверяемой (например, которая не делала своих собственных прогнозов), делает всю гипотезу неопровержимой — в данном случае можно было искать новую, но заранее предсказанную планету.
Великий триумф открытия Нептуна послужил доказательством не только правильности механики Ньютона, но и научного подхода в целом. Леверье предсказал местонахождение Нептуна с точностью до градуса, что было в те годы удивительным достижением. Поэтому неудивительно, что Леверье подошел к другому разногласию между теорией Ньютона и наблюдаемыми данными с аналогичным энтузиазмом. Было замечено, что перигелий прецессии[66] Меркурия отклоняется от предсказанного механикой Ньютона; отклонение было небольшим, но постоянным, и несколько астрономов обнаружили одинаковый результат в своих наблюдениях. И снова согласованность ГДМ была нарушена. Полученные данные нельзя вывести из посылок и теории Ньютона. И опять невозможно восстановить согласованность, отклонив наблюдение, поскольку его можно проверить и перепроверить, и оно никуда не исчезнет. С другой стороны, очень сложно восстановить согласованность, отвергнув базовую теорию, потому что все остальные наблюдения говорят в пользу механики Ньютона. Как и в случае открытия Нептуна, для восстановления логической согласованности ГДМ пришлось оспорить исходное предположение об отсутствии неоткрытых планет. Леверье рассчитал, что к наблюдаемой прецессии перигелия Меркурия может привести ранее не обнаруженная планета между Меркурием и Солнцем, которую он назвал Вулканом. В 1859 году Эдмон Лескарбо обнаружил Вулкан и сообщил о своем наблюдении Леверье, который с большим энтузиазмом объявил об открытии в 1860 году. Дополнительная гипотеза о существовании новой планеты восстановила согласованность ГДМ.
Проницательный читатель может удивиться, что никогда не слышал в школе о загадочной первой планете нашей Солнечной системы под названием Вулкан (кроме фильма «Звездный путь», но этот Вулкан не находится в нашей Солнечной системе). Дело в том, что никто, кроме Лескарбо, не смог достоверно наблюдать эту планету[67]. Поэтому после открытия Вулкана логика ГДМ оказалась менее прочной, чем после открытия Нептуна. На самом деле до сих пор не найдено подтверждения того, что Вулкан когда-либо существовал, и, несмотря на то, что его существование восстановило бы репутацию ньютоновской механики, наблюдения просто не подтверждают это предположение. Следовательно, согласованность ГДМ была утрачена вновь.
64
Те из вас, кто сейчас хихикает над произношением названия планеты (Uranus, читается как «Урейнас» и ассоциируется со словом
66
Планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптической орбите, а сами эллиптические траектории со временем медленно вращаются, что называется прецессией перигелия. См. https://ru.wikipedia. org/wiki/Смещение_nеригелия_Меркурия.
67
За прошедшие годы сообщалось о множественных «наблюдениях» Вулкана, последний раз в 1970 году; однако ни одно из этих утверждений не выдержало наблюдательной проверки астрономами.