Текст книги "Парадоксы науки"

МОСТЫ НАД ПРОПАСТЬЮ

Итак, успех отыскания общею метода для решения конкретной проблемы находится в прямой зависимости от количества привлеченных точек зрения, идей, концепций. На этой предпосылке покоятся многие рекомендации, методологические указания, способы научного поиска.

Белорусский академик математик Н. Еругин отмечает плодотворность приема «перемешивания идеи»

(аналогично перемешиванию сословий и национальностей, обогащающему сообщество в генетических следствиях). Близкая гипотеза лежит в основании организации так называемого «мозгового штурма», а также в методах работы многих поисковых коллективов, включающих специалистов разных, порой разделенных обширными пространствами дисциплин.

В творческих исканиях полезно обогатить себя результатами других исследований, притом необязательно родственных, а скорее наоборот. Обращает на себя внимание наблюдение А. Пуанкаре: среди комбинаций, нами отбираемых, самыми плодотворными оказываются те, элементы которых взяты из наиболее удаленных друг от друга областей. На этом же останавливается Д. Пойа, замечая, что чем дальше отстоят изучаемые объекты, тем большего уважения заслуживает исследователь, обнаруживший между ними связь. Ибо связь эта нечто вроде наведения мостов над пропастью.

А. Пуанкаре, Д. Пойа, Н. Еругин… Мы не случайно обращаемся к математикам. Наука, которую они представляют, наиболее отличается особенностью, здесь описываемой. Для математики характерно, что она отвлекается от любой конкретной – физической, химической и т. п. – природы объектов, выделяя лишь их отношения. На преимущества такого подхода обращает внимание Б. Рассел. В свойственной ему манере «сохранения серьезности» (чем серьезнее наука, тем более шутливые примеры она привлекает) он говорит об умении выделять «склейки». Это привилегия настоящего исследователя, ум которого наделен «абсолютной трезвостью» и отличается от состояния «абсолютного опьянения» тем, что видит две вещи, как одну (видит «склейки»), в то время как опьяневший видит одну вещь как две.

Естественно, чтобы использовать разнообразие идей, ими надо сначала овладеть. Здесь возникает новый узел проблем.

Известно, что выдающиеся натуралисты прошлого не обрекали себя на верность лишь одной специальности.

Как правило, они были глубоко эрудированными во многих, если не во всех, науках своей эпохи.

Современность – пора информационного бума. Овладеть содержанием не только соседней, но даже собственной области знания сложно. Тем не менее идеи широкой образованности, овладения знаниями смежных и более далеких отраслей науки популярны сейчас как никогда.

Более того, к традиционным формам освоения «чужих» профессий прибавились новые.

Однако далее эту тему не развиваем. Мы подошли к границам, за которыми простирается компетенция парадокса «дилетант – специалист», и не хотели бы вторгаться на чужие территории. Заметим лишь, что выводы, полученные на основе «парадокса изобретателя», отчетливо согласуются с данными анализа парадокса-смежника.

Итак, обнаруживается, что широта мышления ученого питается не только специальными, но и побочными знаниями. Это помогает ему возвысить частную задачу до состояния общего понимания. Притом влияние на интеллект оказывают не одни лишь науки. В последние годы исследователи научного творчества все больше подчеркивают роль культурного фона эпохи, формирующего не просто личность ученого, а также его научные воззрения, приемы и методы исследовательского поиска, его творческий потенциал.

Исключительно велико значение среды воспитания.

Не только в ее узкосемейном, но и в социальном, и даже экономико-географическом аспекте.

Один из первых советских науковедов, И. Лапшин, в книге «Философия изобретений и изобретения в философии» отмечает следующее. Глухие местности с однородным составом населения менее благоприятны для становления творческой активности. Преимущества получают здесь портовые города, пункты пересечения торговых артерий, то есть центры, являющие пеструю смесь «одежд и лиц, племен, наречий, состояний».

Немецкий исследователь X. Ребмайр в книге «История развития гения» демонстрирует специально отретушированные карты Греции и Италии. На них заметно выделяются районы, отмеченные наиболее интенсивным появлением выдающихся людей. Карты молчаливо свидетельствуют то же: таланты прорастают в точках напряженного духовного общения.

Аналогично наблюдение академика А. Кирсанова. Ге нип М Ломоносова, утверждает он, совсем не случайно появился на севере Бетоморья, с давних пор заселенного выходцами из вольнолюбивого Новгорода Великого.

Этот край не знал ни крепостного ига, ни татаро-монгольского давления Однако то не был медвежий угол.

Наоборот, здесь выход к морю, являющийся до XVIII века единственным пунктом связи с Европой,

Остается последнее объяснение. Эффективность общего метода в решении частной проблемы питается не просто широтой привлекаемых «по делу» знаний. Разнообразие идей должно быть сведено к одной, обобщающей, под началом которой и осмысливается вся приобретенная исследователем информация. Это ответственный раздел поиска. Научный результат – особый сплав идей. Тут играет роль умение ученого возвыситься над разрозненными фактами и концепциями; выбрать точку отсчета так, чтобы видеть свою частную задачу крупным планом, осознать ее с позиции далеких перспектив.

В этом пункте исканий полезно подключение такой науки, которая обогащала бы методологически, помогала бы «переплавить» многообразие идей в ту единую, обобщающую идею, с которой и приходит решение. Короче, мы взываем к философии. Обосновывая ее методологическое назначение, К. Маркс подчеркивал, что не только результат, но и ведущий к нему путь должен быть истинным. Бет ее помощи философии тем более трудно, чем глубже проблемы и значительнее ожидаемый результат. "Что касается фтософип, – пишет, например, М Борн. – то любой современный ученый-естествоиспытатель, особенно каждый физик-теоретик, глубоко убежден, что его работа теснейшим образом переплетается с философией и «то без серьезного знания философской литературы это будет работа впустую»

Именно поэтому, зактючает М. Борн, философский годтекст науки всегда интересовал его больше, чем специальные результаты.

В чем же секрет эвристической мощи философии?

Ее утверждения и категории, насыщенные универсально широким содержанием, приложить к любой теоретической и практической ситуации. Но именно эта общность, «размытость» границ позволяет исследователю включать положения философии в программу каждого конкретного исследования важнейшим элементом.

И. Павлов в одном из своих методологических наставлений говорил об особом приеме познания – умении «распускать» мысли. На известной стадии исследования надо как бы рассредоточиться, уйти с протоптанных путей на обочины, помечтать… Философские категории как раз и создают простор фантазии, пробуждая воображение ученого.

Вместе с этим философия, синтезируя успехи науки, вырабатывая общие закономерности, удерживает исследователя в рамках естественнонаучного (не любого!

Здесь граница фантазии) понимания реальности.

Мы не хотели бы оказаться голословными. А. Гумбольдт – яркий выразитель немецкого научного Возрождения первой половины XIX века, положивший начало подъему многих областей знания. Неутомимый путешественник, объездивший ряд стран, в том числе и Россию, он стал одним из основателей современной географии растений, гидрографии, физической географии.

А. Гумбольдт занимался исследованиями по геологии и геофизике, интересовался проблемами математики. Под его влиянием К. Гаусс, например, приступил к изучению земного магнетизма. Одним словом, размах увлечений А. Гумбольдта широк, а успехи впечатляющи. Известный немецкий математик Ф. Клейн, высоко оценивавший его заслуги, отмечал, что он «обладал редким даром постигать значение далеких от него областей» и объяснил эту способность тем, что ученый «руководствовался своим общим мировоззрением». Добавим: это было мировоззрение стихийного материалиста.

Как отмечает творец кибернетики Н. Винер, идея обусловленности и единства природы имела для него решающее значение. Она помогла ему в пестроте явлений (начиная от примитивных организмов до человека и искусственных систем) отыскать общий механизм управления на основе обратной связи.

Однако наибольшею пользу способна принести лишь научная философия, высшим пунктом развития которой является диалектический метод. Характерно признание П. Анохина, сделанное в выступлении на совещании по философским проблемам естествознания в 1970 году.

Во время поездки по городам США его однажды спросили: чем объяснить, что он успевает так много сделать, притом в достаточно широком диапазоне научных интересов? П. Анохин ответил так. Ему удается это потому, что он вырос на философских идеях материализма, которые воспитывают у исследователя широту кругозора и вооружают общим методом, позволяющим не только ориентироваться в массе конкретных проблем, но и успешно их решать.

Многих поражало умение выдающегося советского ученого В. Вернадского ставить научную задачу широко, масштабно. Его ученик, академик А. Виноградов, подчеркивал, что за этим стоит как раз философская культура В. Вернадского. Он обладал талантом заставить «работать» такое большое количество фактов и так, казалось, далеко отстоящих друг от друга, что это скорее напоминало стиль философа, нежели естествоиспытателя. Именно В. Вернадский создает ряд новых дисциплин, оказавшихся очень перспективными. Например, геохимию (история химических элементов нашей планеты и их миграция), которая вышла ныне на внеземные орбиты, включившись в исследования других планет и Луны.

С другой стороны, можно указать на факты, когда незнание философии обернулось для ученого определенными утратами. Мы уже писали о замечательном физике Э. Ферми. Обращаемся к нему снова, на этот раз, к сожалению, не за положительным примером.

Э. Ферми мало интересовало то, что лежит за пределами естествознания. Он не скрывал, например, что не любит политики, музыки и философии. В научном же исследовании предпочитал конкретность, простые подходы, избегал абстрактных построений. Соответственно этому и его теории созданы, чтобы объяснять поведение определенной экспериментальной кривой, «странность» данного опытного факта Обращая внимание на эти особенности научного творчества Э. Ферми, его ученик и вообще один из близких ему людей Б. Понтекорво замечает: «Не исключено, что присущие мышлению Э. Ферми черты – конкретность, ненависть к неясности, исключительный здравый смысл, помогая в создании многих фундаментальных работ, в то же время помешали ему прийти к таким теориям и принципам, как квантовая механика, соотношение неопределенностей и принцип Паули».

Здесь мы расстаемся с «парадоксом изобретателя» и хотели бы отметить следующее. По существу, лишь на его основе могут эффективно проявиться эвристические возможности, заложенные в других парадоксах. Преимущества «дилетантов» перед специалистами, интуитивных процессов поиска истины перед логически осознаваемыми, «бессмыслицы» перед здравым смыслом и т. д. – все эти преимущества реализуются не просто потому, что ученый обращается к смежным наукам, «включает» бессознательные механизмы или нетривиально мыслит.

Причина прежде всего в том, что ему удается поставить проблему широко, как общую. Без этого обобщающего взгляда на предмет не помогут ни интуиция, ни эрудированность, ни дерзость мысли.

Таким образом, прием осознания и решения частной задачи как общей, скрытый в «парадоксе изобретателя», несет наибольшую методологическую нагрузку. Быть может, и рассказ о нем оказался поэтому несколько перегруженным методологическими назначениями и в ряде случаев посягал на привилегии других парадоксов.

«ДИЛЕТАНТ– СПЕЦИАЛИСТ»

НАРУШИТЕЛИ «ВЕДОМСТВЕННЫХ» ГРАНИЦ

Перед нами еще одно парадоксальное явление научного творчества. По свидетельствам истории (да и нашего с вами времени, читатель), не последнее слово в науке произнесли… дилетанты.

Однако, как и прежде, сначала, по совету древних, договоримся о словах. Понятие «дилетант» обросло многочисленными значениями, таит массу смыслов, пуще всего пренебрежительных. В ходу такие характеристики, как «невежда», «верхогляд», «аутсайдер» и другие, столь же энергичные выражения. Но если посмотреть в основания, обнаружим следующее.

Это слово происходит от итальянского «дилетто», означающее «удовольствие». Оно и приклеилось к человеку, которому работа в смежной области знания доставляет радость и который занимается ею просто так, в свое удовольствие. Этот оттенок мы и прибережем в нашем повествовании.

Дилетант – значит неспециалист, точнее, не получивший специального образования в той отрасли науки, где он отваживается что-то сказать. И садится он «не в свои сани» именно потому, что увлечен, интересно. Между тем это сведущий в своей сфере специалист и, уж во всяком случае, незаурядный ум, только проявивший любопытство к делам соседа.

Конечно, —встречаются разные дилетанты. Наиболее распространен, по-видимому, тип, если можно так сказать, «дилетанта-агрессора». Это тот, кто, не удовлетворившись первоначально избранным полем деятельности, стремится испытать свои силы и на чужих территориях.

Другой вид дилетантов – самоучки. Хотя они до всего дошли сами, их успехи в науке порой внушительнее, чем у иных титулованных специалистов. Вот что сказано, в частности, о немецком философе рубежа XVIXVII столетий Я. Беме: «Сапожник Якоб Беме был большой философ, в то время как некоторые именитые философы только большие сапожники». Примерно так же говорили и об И. Дицгене (XIX в.), сапожнике по профессии и философе по призванию, сравнивая его с некоторыми официально признанными философами того времени.

Самоучки – выходцы из бедных слоев. Они приходят в науку от недостатка образования, но гонимые жаждой познаний. Совсем иные мотивы у «состоятельных дилетантов», людей, материально обеспеченных.

Они, напротив, бегут от избытка знания в науки, где они сведущи мало. Скажем, высокообразованный, эрудированный для своего времени химик сэр Г. Дэви мог позволить себе занятия не по специальности, изучая любознательности ради физические процессы. Здесь он и прославился. В числе «состоятельных дилетантов» видим также выходца из аристократической семьи, датчанина Т. де Браге, англичанина лорда В. Росса и других. Далее мы скажем о них как и о дилетантах-самоучках подробнее.

Отметим еще дилетантов горизонтального и вертикального смещения в зависимости от того, в смежные пли же в качественно новые дисциплины они переходят.

Но, несмотря на различия, всех дилетантов объединяет желание подойти к проблеме со стороны, с иных позиций, а то и вовсе без какой-либо предварительной позиции. Одним словом, дилетанты всегда покушаются па чужое, переходят пограничные линии между науками либо вообще вторгаются в науку со стороны. Короче, они нарушители «ведомственных барьеров» и «табели о рангах».

Но дело, конечно, не просто в этом. Как свидетельствует история, дилетанты сделали немало ценных открытий, более того, им принадлежит заметная роль в развитии науки. Известный немецкий исследователь культуры прошлого К. Керам в книге «Боги, гробницы, ученые» отмечает: если взять научные открытия за какой угодно исторический период, обнаружится, что многие выдающиеся результаты получены дилетантами.

Современный английский науковед М. Малки подо шел к этому вопросу с несколько иной стороны. Он изучал новаторов в науке. По его расчетам оказывается, что среди новаторов непропорционально большая доля выходцев из других дисциплин. Иначе говоря, дилетантов.

Попытаемся эти положения отстоять. В общем-то, это не просто. Фактов, подтверждающих наш парадокс, много. Но они разрозненны, разобщены. Хотелось бы преподнести их как-то убедительнее, то есть сгруппировать, обобщить, наметить закономерности в их проявлении.

Прежде всего обращают на себя внимание случаи, если можно так сказать, «перекрестного дилетантизма!».

Это имеет место, когда научные дисциплины взаимно обогащают друг друга, делегируют на обмен своих крупных специалистов, которые в соседней области, естественно, выступают как дилетанты. Конечно, такие перемещения более привычны для смежных областей знания.

Так, с одной стороны, в химию приходили физики.

И не просто приходили, но и проявляли себя в ней как выдающиеся ученые, например физик Г. Кирхгоф, который вместе с химиком Р. Бунзеном открыл эру спектрального анализа, внедрил его в практику химических исследований. Г. Кирхгофом и Р. Бунзеном изучены спектры огромного числа химических соединений, открыты элементы цезий и рубидий. Знаменитый английский физик конца XVIII – начала XIX века Г. Кавендиш также обогатил химию: его считают отцом так называемой «пневматической химии» – науки, изучающей вещества в газообразном состоянии.

С другой же стороны, немало химиков послужили успеху физических исследований, а некоторые благодаря этому лишь и стали известными; скажем, профессор химии Копенгагенского университета X. Эрстед, установивший связь электрического тока с явлениями магнетизма, или только что упоминавшийся Г. Дэви, который выявил ряд зависимостей в процессах электропроводимости, высказал мысль о кинематической природе теплоты, сделал ряд других открытий.

Трудно определить, к какой же из наук – физике или химии – отнести известного русского ученого Н. Бекетова. Начинал свой научный путь он как химик; его магистерская диссертация была посвящена некоторым «химическим сочетаниям». По затем, возрождая идею М. Ломоносова, вводит физическую химию в качестве учебной и научной дисциплины. Много работает сам в этой пограничной области и воспитал целую плеяду русских ученых (И. Осипов, В. Тимофеев, А. Альтов и др.), разрабатывающих проблемы этой новой по тем временам и перспективной отрасли.

Аналогичные перекрестные движения отмечены между химией и медициной. Швейцарский врач XVI века Парацельс (Филипп Ауреал Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм), по существу, заново после засилья алхимиков создает химическую науку. Им же основана и ятрохимия, то есть химия применительно к медицине. Три века спустя английский врач В. Проут развивает – на основе закона кратности атомных весов – плодотворную гипотезу, что все химические элементы образуются из самого легкого – водорода.

В свою очередь, профессор химии Л. Пастер сделал важное для прогресса медицины открытие. Когда им было обнаружено, что причина болезней вин – брожение, вызываемое микроорганизмами, он тут же проводит аналогию между брожением и гниением. А это позволило установить микробную природу многих заболеваний человека. Петром, характеризуя вклад Л. Пастера в медицину, пнса ш, что колоссальная революция в самих основаниях врачебной науки, насчитывающей уже тридцать веков, произведена человеком, чуждым врачебной профессии.

Теперь обратимся к открытиям, сделанным одновременно несколькими исследователями, но каждым самостоятельно и независимо от других. Вообще-то говоря, в нашем распоряжении не так уж и много подобных фактов. Но вес их внушителен. Когда один и тот же результат добывают разные, совершенно не связанные узами сотрудничества ученые и все они оказываются в этой области неспециалистами. – разве тут не торжествует дилетантизм!

Возьмем биографию кислорода. Он был выделен в последние десятилетия XVIII века французом А. Боме, шведом К. Шееле и англичанином Д. Пристли. Правда, ни один из них не догадывался о роли кислорода в окислительных процессах. До конца жизни они так и не смогли понять кислородной основы горения и отстаивали флогистонную точку зрения, по которой причина горения – особое вещество флогистон (от греческого «флогиатос» – зажженный). Но здесь важно отметить другое.

Все три первооткрывателя кислорода были в химии дилетантами. А. Боме по профессии аптекарь, К. Шееле тоже, а Д. Пристли и вовсе далек от химии да и от естествознания вообще. По образованию он филолог и богослов. Заметим, однако, что, несмотря на свое богословское «происхождение», это был выдающийся материалист, философские идеи которого шагнули далеко за пределы своехо времени.

Стоит добавить, что А. Лавуазье, окончательно выведавший тайну кислорода, показав его участие в процессах окисления, был тоже дилетант. Он пришел в химию из физики. Впрочем, и в физику он тоже пришел со стороны, поскольку в молодости получил юридическое образование, но затем испытал сильнейшее влечение к естествознанию. И еще заметим. Его путь, как и путь богослова и филолога Д. Пристли, – пример вертикального перемещения специалистов в ряды дилетантов, поскольку оба начинали как гуманитарии, а прославились по ведомству естествоиспытателей.

Теперь остановимся на открытии одного из великих законов природы – закона сохранения и превращения вещества и энергии. Здесь парадокс также празднует свои победы.

Конечно, Г. Гельмгольц, один из авторов открытия, более известен работами в области физики. Однако его вступление в науку шло через медицину. По совету отиа, учителя по профессии, он решил стать врачом, чтобы возможно скорее проложить дорогу к независимому существованию. Он учится в высшей медицинской школе в Берлине, окончание которой приносит должность военного доктора в Потсдаме. Вскоре молодой человек – аспирант анатомического музея в Берлине же, а немного позднее – профессор физиологии и анатомии в Кенигсберге.

Мы специально столь подробно осветили этапы биографии знаменитого ученого. И по образованию, и по роду деятельности у него просматривается надежная привязанность к медицине. Однако на фоне этих, казалось бы, стойких интересов Г. Гельмгольц вдруг заявляет о себе как физик.

Еще в Потсдаме он выполнил исследование, принесшее ему впоследствии славу одного из покорителей великого закона. Исследование называлось «О сохранении работы». Интересно, что, когда оно появилось, один из начальников Г. Гельмгольца по военно-медицинскому ведомству заметил: «Наконец-то, кажется, что-то практическое». Незадачливый шеф решил, что речь идет о сохранении работоспособности его солдат.

Другим автором закона сохранения значится Р. Майер, тоже немецкий естествоиспытатель и тоже медицинского «происхождения». Он изучал медицину в Тюбингенском университете. Занимаясь ею, даже не проявил стараний прослушать систематический курс физики, вообще не интересовался тогда ни физикой, ни математикой. И диссертация его была сугубо медицинской. В ней выяснялось действие препарата сантонина, применяемого для удаления глистов у детей.

Но как раз случай с Р. Майером – типичный пример того, насколько человек, вооруженный «посторонними» знаниями, помогает решить задачу. То есть налицо все основания заявить следующее: вероятно, хорошо, что Р. Майер имел медицинское образование, так как именно оно помогло открыть физический закон.

Молодой доктор, чтобы испытать себя и закалить в тяжелых тропических условиях, добровольно отправился корабельным лекарем на остров Яву. В одном из южных портов, пуская кровь матросу, обратил внимание на то, что венозная кровь очень светлая. Вначале даже подумал, что нечаянно задел артерию. Однако вскоре узнал, что в условиях тропиков это обычное явление. Р. Майер дал ему такое объяснение.

При высокой внешней температуре организм для сохранения собственной теплоты нуждается в незначительных дозах горения. Поэтому окислительные процессы ослабевают, и кислород крови расходуется в меньшем количестве. Оттого-то кровь и оказалась чистой.

Стало быть, шел он дальше, в жарких странах организм тратит меньше энергии на восстановление сил для поддержания теплоты тела, чем в северных широтах. А отсюда уже и идея, что химические процессы, теплота, механическое движение – все они превращаются друг в друга, сохраняя некоторые количественные отношения.

Вообще-то к открытию рассматриваемого закона прпчастны ученые разных стран. Кроме немецких, здесь прославились английский физик Д. Джоуль, русский естествоиспытатель Э. Ленц, а еще ранее М. Ломоносов.

Но М. Ломоносов как раз один из ярких представителей корпорации дилетантов. Правда, по другой, чем нас сейчас занимает, линии. Он – один из тех, кто вышел из низов народа и перешагнул на пути в науку через неодолимые барьеры.

Итак, три дилетанта на один закон. Такое совпадение вряд ли объяснимо только происками случайности.

Скорее напрашивается желание принять дилетантизм плодотворным спутником научного творчества и попытаться дать ему объяснение. Однако прежде, чем перейти к нему, выделим еще некоторые закономерности в проявлениях рассматриваемого парадокса.