Как не ошибаться. Сила математического мышления

Первым, кто попытался поставить такую аргументацию на математическую основу, был Джон Арбетнот – королевский физик и сатирик, друживший с Александром Поупом и среди прочего занимавшийся математикой{82}. Арбетнот изучил записи о детях, родившихся в Лондоне за период с 1629 по 1710 год, и обнаружил в них удивительную закономерность: на протяжении каждого из этих восьмидесяти двух лет рождалось больше мальчиков, чем девочек. Арбетнот поставил вопрос так: какова вероятность такого совпадения, если нулевая гипотеза гласит, что Бога нет и все происходит по воле случая? Если исходить из такой гипотезы, вероятность того, что в любой год в Лондоне появится больше мальчиков, чем девочек, составляет 1/2, а p-значение (вероятность того, что мальчиков будет рождаться больше каждый год на протяжении восьмидесяти двух лет подряд) равно:

(1/2) × (1/2) × (1/2) ×… всего 82 раза … × (1/2)

или немногим меньше одного случая на 4 септильона – другими словами, почти ноль. Арбетнот опубликовал свои выводы в сочинении, названном An Argument for Divine Providence, Taken from the Constant Regularity Observed in the Births of Both Sexes («Аргумент в пользу Промысла Божьего, выведенный на основании устойчивой закономерности в рождении детей обоих полов»).

Аргументация Арбетнота получила высокую оценку авторитетных духовных лиц, но другие математики сразу обратили внимание на некоторые изъяны в его рассуждениях. Одним из основных недостатков была чрезмерная специфичность его нулевой гипотезы. Безусловно, данные Арбетнота опираются на предположение о том, что пол детей определяется произвольно: каждый ребенок имеет равные шансы появиться на свет как мальчиком, так и девочкой. Но почему эти шансы должны быть равными? Николай Бернулли предложил другую нулевую гипотезу: пол ребенка определяется случайно с вероятностью 18/35 того, что это будет мальчик, и 17/35 – что это будет девочка. Нулевая гипотеза Бернулли такая же атеистическая, как и гипотеза Арбетнота, и прекрасно согласуется с фактическими данными. Если вы подбросите монету 82 раза и она 82 раза выпадет лицевой стороной вверх, вам следует подумать: «Что-то не так с этой монетой», а не «Бог благоволит к аверсам»[102].

Аргументация Арбетнота не была широко принята, однако дух ее жив. Арбетнот – интеллектуальный отец не только искателей библейских кодов, но и ученых-креационистов, которые даже в наше время утверждают, что мир без Бога вряд ли выглядел бы так, как тот мир, в котором мы живем[103]{83}.

Однако проверка статистической значимости не ограничивается теологической апологетикой. В каком-то смысле Дарвин – грубый безбожник в понимании ученых-креационистов – в своем основном труде предложил почти такие же аргументы:

Невозможно допустить, чтобы ложная теория объяснила столь удовлетворительно, как это делает теория естественного отбора, различные обширные группы фактов, которые были только что перечислены. Недавно было сделано возражение, что подобный способ аргументации ненадежен, но это метод, постоянно применяемый при суждении об обычных явлениях жизни и часто применявшийся величайшими естествоиспытателями[104]{84}.

Другими словами, если закон естественного отбора считать ошибочным, представьте себе, насколько маловероятным было бы существование биологического мира, который настолько согласуется с его прогнозами!

Вклад Фишера состоит в том, что он формализовал процесс проверки значимости нулевой гипотезы, создав систему, в которой значимость (или отсутствие значимости) результатов эксперимента расценивается как объективный факт. Проверка значимости нулевой гипотезы в том виде, в котором ее описал Фишер, использовалась в качестве стандартного метода оценки результатов научных исследований почти на протяжении столетия. В учебниках этот метод называют «основой психологических исследований»{85}. Это стандарт, по которому мы разделяем эксперименты на успешные и неудачные. Каждый раз, когда вы изучаете материалы медицинских, психологических или экономических исследований, скорее всего вы читаете о том, что было проверено с помощью теста на оценку статистической значимости.

Тем не менее беспокойство по поводу этого «ненадежного способа аргументации», на которое обратил внимание еще Дарвин, так и не было отброшено полностью. Все то время, когда этот метод применялся как стандартный, находились люди, которые объявляли его огромной ошибкой. Психолог Дэвид Бакан писал в 1966 году о «кризисе психологии», который, по его мнению, был «кризисом статистической теории»: