Что у них одинаковая методика. Больше ничего.
Вода, которая не замерзала
В 1961 году Николай Федякин, работавший в Костромском технологическом институте, конденсировал водяной пар в тонких кварцевых капиллярах. В части трубок рядом с обычным столбиком воды появлялся второй — с явно другими свойствами.
Свойства были поразительные. Плотность примерно на сорок процентов выше обычной. Вязкость в десять-пятнадцать раз больше. Не кипела почти до двухсот градусов. Не замерзала до сорока ниже нуля, а затвердевая, не расширялась, как лёд, а наоборот сжималась.
Федякин назвал её «водой-потомком» и опубликовал результат в 1962 году.
Работой заинтересовался Борис Дерягин — директор Института физической химии в Москве, учёный мирового уровня. Он перенёс исследование к себе, усовершенствовал методику, стал использовать особо чистые кварцевые трубки — и подтвердил эффект.
В 1966 году Дерягин доложил о нём в Англии. С этого момента началась история, растянувшаяся на десять лет.
Почему в это поверили серьёзные люди
Важно сразу снять соблазн объяснить всё легковерием.
Дерягин был крупным специалистом по поверхностным силам и соавтором теории устойчивости коллоидных систем, которая работает и сегодня. И гипотеза лежала точно в русле его настоящих научных занятий: вода в тонком капилляре действительно испытывает влияние стенок, и её свойства вблизи поверхности действительно отличаются от объёмных. Вопрос был только в масштабе эффекта.
То есть перед нами не фантазия дилетанта, а правдоподобное продолжение реальной темы, выдвинутое человеком, лучше других понимавшим эту тему.
Дальше подключились лаборатории Англии, США, Европы. К концу 1960-х новое вещество получило имя — поливода, полимерная вода, — и объяснение: молекулы связываются в цепочки, образуя структуру, каких у воды не бывает.
Появились и страхи. Обсуждалось, не поливода ли повышает сопротивление трансатлантических телефонных кабелей. В печати всерьёз спрашивали: что будет, если капля поливоды попадёт в океан и превратит в себя всю воду планеты? Сюжет был знаком читателям по роману Воннегута «Колыбель для кошки» с его льдом-девять.
Возражение, которое стоило услышать раньше
Ричард Фейнман задал вопрос, не требовавший ни одного опыта.
Если поливода устойчивее обычной воды, то за миллиарды лет вся вода на Земле давно должна была в неё перейти. А если она не устойчивее, а метастабильна, то почему за сотни миллионов лет эволюции ни один организм не научился извлекать выгоду из перехода между двумя формами? Это был бы прекрасный источник энергии.
Ни на один из двух вопросов ответа не было.
Замечание общего свойства: предложенное новое устойчивое состояние обычного вещества требует объяснить, почему его до сих пор нет вокруг. Это дёшево, делается за столом и часто оказывается решающим.
Что оказалось на самом деле
Начнём с числа, которое всё объясняет.
Федякин получал около одной сотой миллилитра жидкости. Дерягин и его последователи работали с сопоставимыми количествами — микролитры вещества в волосяных трубочках.
При таких объёмах примесь на уровне долей процента от массы пробы — это уже не примесь, а полноценный компонент. Капилляры вытягивали и устанавливали руками; водяной пар конденсировался в камерах, которых касались люди.
В 1970 году Денис Руссо и Сержио Порто из Bell Labs попытались повторить спектральные измерения. Первое, что они заметили: лазер обугливал пробу до бурого цвета. Чистая вода так себя не ведёт — так ведёт себя органика.
Дальше последовал ход, который и решил дело. Руссо сыграл в гандбол, выпарил пот со своей футболки — и получил вещество, спектр которого совпал со спектром поливоды. В нём были натрий, калий, хлор и лактат — обычный состав человеческого пота.
Масс-спектрометрия двух десятков образцов, присланных самим Дерягиным, подтвердила присутствие тех же примесей. А когда опыты повторили с тщательно очищенной посудой, аномальные свойства исчезли.
Ловушка: воспроизводимость артефакта
Вот главное, ради чего эту историю стоит помнить.
Поливоду воспроизводили. В разных странах, в разных институтах, разными людьми. Это и служило основным аргументом: не может же полсотни лабораторий ошибаться одинаково.
Может — если все они делают одно и то же.
Все вытягивали похожие капилляры, все работали руками, все конденсировали пар в похожих камерах. Методика была общей — а значит, общим был и вносимый ею артефакт. Повторение эксперимента по той же методике не является независимой проверкой: оно проверяет воспроизводимость методики, а не существование явления.
Усугубляло дело отсутствие передаваемого образца. Поливоду нельзя было налить в ампулу и разослать по лабораториям для сравнения: каждый делал свою. То есть не существовало объекта, относительно которого разные измерения были бы измерениями одного и того же.
Отсюда правило: независимость подтверждения обеспечивается различием методов, а не различием исполнителей. Пятьдесят лабораторий с одной методикой дают одно свидетельство, а не пятьдесят.
Как закрывают тему правильно
В августе 1973 года в Nature вышло письмо Дерягина и Чураева, где прямо сказано: наблюдавшиеся аномальные свойства следует отнести на счёт примесей, а не полимерной формы воды.
Это и есть та часть истории, ради которой её стоит рассказывать.
Первооткрыватель признал ошибку публично, в том же журнале, где шла дискуссия, и с указанием причины. Не тихо перестал заниматься темой, не переформулировал так, чтобы утверждение стало непроверяемым, не объяснил неудачи проверяющих их неумением — а закрыл вопрос.
С момента первой публикации до отказа прошло около десяти лет. По меркам подобных сюжетов — быстро.
Способность ошибиться в частном не связана со способностью быть правым в главном, и наказывать за первое отказом от второго — тоже разновидность плохого мышления.
Честный счёт: чему история не учит
Она не учит, что невоспроизводимое ложно. Многие настоящие эффекты сначала воспроизводятся плохо.
Она не учит, что тонкие эффекты в капиллярах — выдумка. Поверхностные силы существуют, вода вблизи стенки действительно ведёт себя иначе; неверным был масштаб, а не направление.
Она не учит подозревать всех. Обвинения в подлоге здесь были бы неуместны: никто не жульничал, все честно измеряли то, что получалось.
И она не даёт универсального рецепта. Единственная защита — конкретные процедуры: чистые холостые опыты, передаваемые образцы, разные методы и готовность выделить время на проверку заведомо посторонней причины.
Что здесь сработало
Аргумент от отсутствия. Почему устойчивого состояния до сих пор нет вокруг?
Внимание к количеству вещества. Микролитры пробы делают примесь неотличимой от предмета изучения.
Побочный признак. Обугливание под лазером — сигнал органики, не относящийся к спорной теории.
Воспроизведение эффекта ложной причиной. Пот вместо поливоды.
Чистая посуда как контрольный опыт. Простейшая проверка, дававшая ответ с самого начала.
Публичный отказ первооткрывателя. Способ закрыть тему, а не оставить её тлеть.
Итог
Полсотни лабораторий десять лет измеряли свойства человеческого пота, разведённого в микролитрах воды, и делали это добросовестно. Закончилось всё письмом на полстраницы, в котором автор открытия сам объяснил, что именно было измерено.
