Текст книги "Парадоксы науки"

Здесь обратим внимание на силу философских категорий, как раз обладающих широким и потому жестко не обозначенным содержанием, что и позволяет с успехом применять их в поиске, нацеленном на получение принципиально новых идей.

И ЕЩЕ ИНКУБАЦИЯ. «УЧИТЕСЬ ВИДЕТЬ СНЫ, ГОСПОДА!»

Особое внимание привлекает творчество во сне – видимо, самое парадоксальное во всем парадоксе, зато и наиболее сильно заявляющее о скрытой инкубационной работе мозга.

Соотнося факты творческих сновидений с только что рассмотренными, имеем полное основание считать, что как раз во сне мысль обретает наиболее расслабленные, наиболее освобожденные от надзора сознания состояния. Ввиду необычности, даже сенсационности сообщаемого остановимся на этом подробнее. Вообще, как видит читатель, описание инкубационного этапа поиска потребовало большого внимания.

Наше повествование начнем с математики. Наука наиболее строгих, насквозь логических рассуждений, которую меньше всего можно было бы «обвинить» в легковесности, математика, однако, содержит немало свидетельств открытий во сне, например, Р. Декартом, К. Гауссом, Ж. Кондорсэ. Немного о них уже сообщалось, когда шла речь о появлении новых идей в моменты пробуждения.

Интересный случай описан А. Пуанкаре. После нескольких неудачных попыток проинтегрировать уравнение, полученное в одном из исследований, он решил вечером лечь пораньше спать. Сделал это намеренно, чтобы и встать пораньше, зная, насколько успешнее идет работа по утрам. Но вот уже на исходе ночи ему снится, что он читает студентам лекцию. И как раз по теме, которой занимался накануне. Более того, снилось, что он на доске интегрирует именно то уравнение, которое ему никак не давалось. Проснулся. Понял, что это только сон. Но, припомнив его содержание и записав на бумаге ход рассуждений, обнаружил, что решение верно И это у А. Пуанкаре не единственный случай.

А вот свидетельства нашего современника, советского математика, академика Л. Фаддеева. В недавнем интервью для молодежи он, указывая на то, что порой над проблемой приходится много работать, заметил:

"Подчас я даже вижу «математические сны».

Верно, среди упомянутых примеров, мы не находим выдающихся открытий, хотя и то, о чем было рассказано, дает представление о возможностях творческой деятельности во сне. Вместе с тем известны факты значительно более впечатляющих результатов.

За установление химического способа передачи нервных импульсов австрийский ученый О. Леви был удостоен Нобелевской премии. И интереснее всего то, что мысль о наиболее важном эксперименте, определившем успех всего дела, пришла исследователю во сне. Со слов Г. Селье, коюрому об этом поведал сам автор открытия, события развертывались таким образом. Однажды ночью О. Леви почувствовал, что занимавшая его тема, кажется, обретает ясность. Проснувшись, он тут же, не успев как следует прийти в себя, набросал идею эксперимента, которая пришла ему во сне. Тем не менее когда утром стал разбирать свои ночные записи, обнаружил, что не понимает их, а содержание сна стерлось. Но мысль эта теперь уже не давала ему покоя… В следующую ночь он вновь проснулся с тем же озарением. На этот раз, пересилив себя, записал все подробно, а днем провел эксперимент, подтвердивший его идею.

О. Леви погружал два сердца лягушек в один и тот же раствор и перфузировал их (пропускал жидкость через полости органов). При этом было обнаружено, что раздражение одного сердца вызывает определенные изменения ритмов его сокращений, которые передаются другому сердцу, провоцируя соответствующие сдвш и в его деятельности. Так был доказан факт передачи нервного импульса посредством «языка» химических соединений.

Не менее выдающимся стало открытие А. Кекуле в 1865 году формулы бензольного кольца. До сих пор признавались только линейные, разомкнутые схемы химических связей. Однако, опираясь на эту посылку, не могли объяснить свойства большой группы химических соединений. Явно напрашивался принципиально новый ход совсем в ином направлении. Над этим и бился А. Кекуле. Раз вечером, сидя у камина, он описывал проведенные накануне исследования. Но работа не шла. Мысли крутились где-то вдали… Тогда он подви– нулся ближе к огню и задремал. Ему снился бал, кружились пары. И вот уже не пары, а целые группы атомов. Одна из них как-то незаметно держалась в стороне и этим привлекала внимание. А далее… Впрочем, предоставим слово самому А. Кекуле: «Мой умственный взгляд мог теперь различать длинные ряды, извивающиеся подобно змеям. Но смотрите! Одна из змей схватила свой хвост и в таком виде, как бы дразня, з-авертелась перед моими глазами… Словно вспышка молнии разбудила меня… Я провел остаток ночи, разрабатывая следствия и гипотезы». Образ змеи, схватившей себя за хвост, и навлек идею замкнутой цепи атомных соединений, идею кольца. Бензол имеет не линейную СН-СН-СН-СН-СН-СН, а циклическую форму строения.

…. СН = СН

.. / …….

. СН …….. СН

.. ……. //

…. СН – СН

Вот где отгадка непонятных свойств бензола!

Недаром же А. Кекуле и произнес свои ставшие знаменитыми слова: «Учитесь видеть сны, господа!»

Мы могли бы продолжить список открытий, сделанных во сне. И если уж вести рассказ о знаменитых химиках, то надо упомянуть имя нашего замечательного соотечественника Д. Менделеева. Идея периодического закона явилась ему во сне после серии утомительных, изо дня в день продолжавшихся занятий по классификации химических элементов. О знаменитом химике Ю. Либихе химик же В. Оствальд в книге «Великие люди» пишет, что он часто находил решение ночью, будучи как бы в заколдованном состоянии дремоты и грез.

Среди физиологов обращают на себя внимание К. Бурдах и И. Павлов. Немецкий ученый начала XIX века К. Бурдах, прославившийся работами в области изучения эволюции мозга и нервной системы, пишет о себе, что нередко во сне ему приходили в голову научные идеи. «Они представлялись мне столь важными, – замечает он, – что я пробуждался». Как рассказывают близко знавшие И. Павлова, он часто думал над захватившими его проблемами и во сне.

Немало фактов творчества во сне собрано о художниках, композиторах, поэтах, писателях. Это образ знаменитой мадонны Рафаэля и ряд созданий Ф. Гойи, мелодия Первого концерта для фортепьяно с оркестром П. Чайковского и мотив «Дьявольской» сонаты Д. Тартини, это план и несколько сцен 1-го акта «Горя от ума» А. Грибоедова и т. д. А. Смирнова со слов А. Пушкина записывает: «Раз я разбудил бедную Наташу и продекламировал ей стихи, которые только что видел во сне… Два хороших стихотворения, лучших, какие я написал, я написал во сне». Читатель найдет массу других иллюстраций сказанному в книге А. Вейна «Бодрствование и сон», изданной в 1970 году.

Учитывая это обстоятельство, некоторые исследователи, чтобы не забыть мысли, пришедшие им во сне, стараются сразу же ночью их записать. Бывало, что столь важные сновидения бесследно улетучивались. Поэтому многие взяли себе за правило иметь под рукой все необходимое, чтобы закрепить мысли. Профессорлитературовед П. Сакулин, например, на своем ночном столике имел бумагу и карандаш. Объяснял это тем, что если проснется ночью, обеспокоенный стоящей идеей, то мог бы ее записать. Это успокаивало: по утрам не приходилось долго мучиться, записывая сны. Известный советский инженер Л. Юткин говорил о себе, что с ним всегда блокнот, куда вносит зародившиеся в голове проекты. «А ночью, – пишет он, – я клал его, заложив чистую страницу карандашом, рядом с изголовьем, так как многое интересное приходит на ум именно, когда дремлешь… Если не заставить себя встать и записать это на бумаге, часто утром невозможно вспомнить решение, пришедшее во сне». То же рассказывают о себе известный филолог-пушкиновед Д. Благой tf профессор-палеонтолог Л. Агассис.

Более того, разработана даже специальная концепция, в которой все эти факты находят теоретическое объяснение.

Вообще насчитывают до 60 теорий сна. Одни считают, что он необходим для пополнения мозга веществами, израсходованными во время работы нейронов (нервных клеток мозга). Другое объяснение построено на предположении, что в периоды сна выбрасываются шлаки, накопившиеся в мозгу. Нас интересует здесь идея, развиваемая Д. Шапиро и другими исследователями. Ее суть в следующем.

В часы бодрствования на мозг обрушивается лавина информации. Чтобы ее переработать (систематизировать, соотнести с уже имеющейся информацией, обобщить и уложить в памяти), необходимы время и подходящие условия. Получив дозу сведений за день, мозг прекращает это занятие и переключается на другое: он подводит во сне итоги. В рамках этого понимания и появились рекомендации загружать мозг на ночь. Начинив его перед сном фактами и задав программу поиска, надо ждагь решения. Так делал, например, известный французский просветитель и философ Э. Кондильяк. Часто он ложился спать, подготовив мысленно свою работу, но не завершив ее, а утром после пробуждения обнаруживал, что она получила в голове законченную форму.

Надеемся, что все перечисленные факты достаточно убедительны, чтобы считать творчество во сне реальностью. И тем не менее этот вывод, что и говорить, необычен, отдает фантастикой. Одним словом, стопроцентный парадокс. Потому-то мы так подробно (быть может, слишком подробно) остановились на творческих сновидениях. Но сколь бы ни казалось это странным, попытаемся подвести под сказанное рациональное объяснение.

Творение во сне – загадочный феномен того же ранга, что и открытия в часы прогулок, отдыха, чтения не относящейся к делу литературы и других посторонних занятий.

Безусловно, сон освежает. Не случайно многие решения проблем найдены под утро, то есть после глубокого отдыха. С другой стороны, подмечено, что оригинальные идеи обычно не рождаются в усталом мозгу, потому они и приходят во премя прогулок, отпусков и т. п.

Однако не это, видимо, главное. Это только необходимые, но еще недостаточные условия. Важнее другое.

Во сне мозг отключен от внешних каналов поступления информации. Межд" гем его деятельность продолжается.

Структуры мозга не могут не функционировать Как полагали уже древние (Аристотель, Гиппократ), сновидения – эю проявления мышления, продолженного во сне. Но в изоляции от внешних, рассеивающих внимание факторов мысль способна извлечь из запасов памяти такие знания, которые в состоянии бодрствования остаются в тени, затушеваны наплывом «текущей» информации.

Поучителен случай, рассказанный американским палеонтологом Ч, Штернбергом. Однажды он получил о г музея заказ на древние листья папоротника. Долго обдумывал, где же найти эти листья. Так ничего и не придумав, лег спать… Ночью приснилось, что он стоит у подножия горы, что в нескольких километрах от города, и там видит как раз заказанный ему папоротник.

Ученый хотя и с недоверием, но отправился утром к месту, которое приснилось. На удивление, там действительно был папоротник, нужный . музею. На первый взгляд какая-то мистика. Но вот узнаем, что когда-то профессор охотился в этой части горы на диких коз и машинально отметил папоротник (растение своеобразное, древнее), который там рос. Наяву он не мог об этом вспомнить: сознание рассеивалось под напором массы информации, в которой терялся нужный едва уловимый след. Во сне же мозг явственнее улавливает импульсы, идущие из глубин памяти.

На этой посылке строится и концепция ленинградского врача профессора В. Касаткина «сон-диагност».

Когда болезнь только разгорается, сигналы ее очень слабы, и бодрствующее сознание не может их выделить в потоке информации. Зато во сне они проявляются четче. Одному больному, например, приснилось, что он глотал металлические крючья… А через 1,5 года у него развился рак гортани. Так возникла идея: использовать сновидения в диагностике. В. Касаткин составил каталог около 300 болезней, распознаваемых с помощью снов.

К примеру, если снится, что вы с трудом пробираетесь через узкую щель, грудь сдавлена, или если вы задыхаетесь под тяжестью, есть основания подозревать сердечную недостаточность Диагностируется стенокардия.

И, наконец, самое важное. В бодрствующем состоянии мысль исследователя не выплескивается из берегов традиционных течении, она ищет готовые методы, привлекает сложившиеся объяснения Во сне иная ситуация. И если исходные элементы для решения проблемы (необходимые знания, информация) налицо, а не хватает лишь способа по-особому, необычно их соединить, то состояние сна, согласитесь, подходящая для этих целен «обстановка». Сны и грезы ведут к тому счастливому синтезу, который не дается при методическом обдумывании. Здесь выявляется еще одно обстоятельство, раскрывающее преимущество сновидений.

Не будем забывать, что успех рассматриваемого здесь инкубационного этапа научною творчества покоится на доверии интуиции. А это разгул образного, бессловесного мышления. Сны же, как правило, протекают в образном исполнении. Не зря говорят: «видел сон».

Этому тоже есть объяснение.

Дело в том, что чувствительность у нервных клеток глаза и зрительного анализатора много выше, чем у других органов и центров. Кроме того, и глубина торможения зрительных анализаторов во время сна меньше в сравнении с другими анализаторами. Поэтому все не превышающие средней степени раздражения преобразуются в зрительные ситуации. К примеру, спящему в накуренной комнате могут сниться пожары. Если близко хлопают дверью, может присниться стрельба.

Даже потерявшие зрение в зрелом возрасте продолжают «видеть» во сне.

Заключая разговор о месте сновидений в поиске ученого, хотели бы особо подчеркнуть следующее. Творчество во сие не стоит рассматривать как изолированный факт. Тогда это действительно воспринимается как сенсация. Однако в системе творческих усилий ученого, как продолжение мыслительной деятельности по программе, заявленной наяву, в системе таких отношений этот факт понятнее а ближе. Конечно, с трудом верится, что открытия делают во сне, особенно если не испытал этого сам.

А многие ли это испытали?..

ВСПЫШКА ГЕНИЯ (ОЗАРЕНИЕ)

Инкубационные волнения завершаются, если поиск удачен, результатом, который приходит внезапно, как плод свободного соединения идей. По этой внезапности он и назван озарением. Так мы вступаем в третий этап научною творчества. Скорее даже не этап, а акг, который характеризуется мгновенностью протекания. Его сравнивают с бурно хлынувшим потоком света, с неожиданно засиявшим ярким свечением. А вот как описал его А. Данте:

 
И тут в мой разум грянул блеск с высот,
Неся свершенье всех его усилий.
 

М. Планк следующим образом характеризовал свое состояние в момент создания теории квантов: «После нескольких недель самой напряженной работы в моей жизни тьма, в которой я барахтался, озарилась молнией, и передо мной открылись неожиданные перспективы».

Суть озарения в том, что элементы проблемной ситуации, то есть знания, непосредственно участвующие в решении проблемы и находившиеся до сих пор в разрозненном состоянии, замыкаются в единую целостную структуру. Именно потому, что происходит замыкание и рождается новое знание, озарение не может состояться по частям. Решение возникает сразу полностью и завершается быстро и во много крат короче, чем длится инкубация.

В результате казавшееся запутанным, неуловимым и смутным вдруг проясняется, хаос и беспорядок неожиданно обретают смысл, разбросанные детали складываюся в общую картину. Д. Пойа привлекает для выразительности такое описание. Представьте, что поздней ночью вы входите в гостиничнын номер. Отыскивая в темноте выключатель, натыкаетесь на какие-то непонятные предметы, ощущаете острые углы, упираетесь в преграды. Но вот нашелся выключатель, свет заюрелся, и все сразу стало ясно. Вещи оказались там, где им и предписано быть, они на местах и хорошо приспособлены выполнять свое назначение. А бесформенные предметы – не что иное, как обыкновенные вещи жилого помещения.

Для озарения всегда недостает самой «малости», какой-то перемычки, соединяющей в одно наличные фрагменты. Как для замыкания электрической цепи, несущей движение целому парку машин, электропоездов, порой не хватает всего лишь жилки, так и здесь появление грандиозной теории зависит от пустяка. И он вдруг находится, доставляя радость открытия и воспринимаясь как озарение, вспышка гения! И все оттого, что сам по себе незначительный факт провоцирует выдающееся открытие, то есть приносит информацию, неизмеримо большую, чем та, что заключена непосредственно в нем самом.

Зависимый от пустяка, можно сказать, капризный нрав озарения по праву характеризуется как случайность. Действительно, нет, наверное, такого открытия, которое не вершилось бы случаем. «Биографии» научных событий полны таких описаний. Обратимся к некоторым иллюстрациям.

В начале XIX века французский врач Р. Лаэннек изобрел чудесный медицинский прибор для выслушивания больных – стетоскоп. Напомним читателю, что это полая трубка, сходная с деревяшкой, на которую наматываются нитки, только раза в три побольше да с одной стороны (той, что прикладывается к уху) сильнее расширена. Вот и вся премудрость, но какое облегчение врачу!

Р. Лаэннек пришел к своему открытию так. Он знал, что еще древние, Гиппократ например, умели выслушивать ухэм некоторые болезненные проявления в организме человека. Конечно, слушать ухом во многих отношениях неудобно, но без этого врач лишался важного источника сведений о больном.

…Как-то Р. Лаэннек проходил двор Лувра и обратил внимание на игру, которая занимала ребятишек. Один мальчуган царапал булавкой по торцу бревна, а другой, приложив ухо к противоположному торцу, слушал.

Здесь и родилась мысль о стетоскопе, описание которого было дано в 1819 году в «Трактате о косвенной аускультации» (выслушивании). В нем описывались методы диагностирования легочных заболеваний с помощью нового прибора. Он работает и поныне. Правда, в последние десятилетия его потеснил (но не вытеснил) мягкий стетоскоп, однако старое изобретение исправно служит людям.

А что же случайность?.. Не попадись на глаза играющие дети, кто знает, какое другое событие замкнуло бы цепь размышлений Р. Лаэннека или другого врача.

Расскажем еще об одном, тоже медицинском, озарении, осветившем современную науку.

Читатель, вероятно, слышал об аппарате курганского врача Г. Илизарова для сращивания переломов. Вместо гипса, который сковывает движения, нарушает кровообращение, вообще очень неудобен, используется особый прибор. Он крепит с обеих сторон сломанную кость, не давая обломкам смещаться. Это позволяет двигать больной конечностью (при переломах ноги, например, ходить). Оттого срастание идет много быстрее, .чем с применением гипса. Сейчас на основе идей Г. Илизарова в Кургане создан институт, разрабатывающий новый метод лечения.

Открытие же состоялось так. Изобретатель, молодой сельский врач, мучительно переживал несовершенства традиционного способа лечения переломов и пытался внести в него новое. Думал об этом постоянно: у постели больного, в поездках по окрестным селам, ночью.

Провел сотни экспериментов. А решение пришло совершенно неожиданно.

Г. Илизаров елал в телеге к больному. В пути он обратил внимание на то, как крепится к оглоблям хомут, обнимающий шею лошади. Вдруг осенило! Хомут – оглобли – стержни… Как просто! Это именно то, чего ему недоставало в поисках аппарата. Вместо гипса два кольца, стержни (идущие параллельно сломанной кости) и спицы. Стержни крепятся к кольцам, а спицы прошивают обломки кости крестообразно от одного кольца к другому. Все это вместе надежно соединяет сломанную кость, беря на себя большие нагрузку, которую она обычно выдерживает. Приехав домой, Г. Илизаров тут же помчался в сарай, сломал черенок лопаты и скрепил обломки спицами, которые соединил дугами для скелетного вытяжения. Черенок держался прочно, как будто и не был сломан.

Так завершилась многоходовая погоня за ускользающей удачей. И здесь исследователя подстерег случай.

Но вот что сосредоточивает на себе внимание. Г. Илизаров и до этою тысячи раз наблюдал хомут и оглобли, однако раньше его не осенило. Так в чем же дело?

Б. Мариотт сравнивает человеческий разум со шкатулкой. Во время напряженных раздумий человек как бы раскачивает ее, пока что-нибудь оттуда не выпадет.

И если выпадет подходящее, цепь замкнется, открытие состоится. А Д. Пойа проводит аналогию с ситом. Оно наполнено огромным количеством информации, перебрать ее всю невозможно. Но когда вы размышляете, то словно бы трясете сито, а сквозь него сыплются разные «предметы». В тот момент, когда они проходят мимо вашего настороженного внимания, мозг «подхватывает» те из них, которые кажутся относящимися к делу.

Можно привлечь и другие примеры неожиданных, случайных озарений.

Изобретатель Б. Егоров рассказывает. Он работал над намоточным станком. Ехал как-то в электричке и увидел бабушку, которая вязала чулок. Это имело решающие последствия. Мысль сразу же ушла с проторенного пути на не замечаемую ранее дорожку. Изобретатель использовал в своем уникальном станке крючок наподобие того, каким вяжут. Конструкция оказалась очень оригинальной, и ряд ведущих станкостроительных фирм мира запросили модель Б. Егорова.

Из всех этих примеров явствует: научное открытие действительно поставлено в зависимость от случайного.

И это мы увидим не только здесь.

И все же случай нуждается в деликатном обслуживании. Конечно, внешне озарение приходит вдруг, как счастливое наитие, внезапное прозрение. Между тем ученый уже давно подготовлен к нему, овладел огромной массой сведений, сжился с проблемой, не однажды подступался к ней с разных сторон. Вспышка и может замыкать цепь раздумий лишь у человека, выстрадавшего открытие. То, что нужное знание, завершающее поиск, оказывается «под рукой», всплывая в критическую минуту из пластов бессознательного, этот факт, можно сказать, закономерен и неумолим. Что именно человек может увидеть в самых порой безобидных ситуация ч (бревно, проводящее звук, хомут, стягивающий оглобли), что он может вспомнить, какие ассоциации пробудить – все это зависит от его эрудиции, опыта. И вот, как пишет математик П. Александров, некая «случайная зацепка» дает толчок движению всей толщи освоенных ученым знаний. Эта «лента», скрытая где-то в недрач мозга, разворачивается как тугая спираль, и то, что ранее смутно улавливалось, немедленно обретает ясность.

Мы хотим сказать, что случай (как однажды выразился Ф. Энгельс, «его величество случай») обслуживает лишь умы, к его приему расположенные. Когда французский биолог Ш. Николь, открывший пути передачи сыпного тифа, заявил однажды, что озарение обязано только игре случая, Ж. Адамар совершенно резонно прокомментировал: если бы не предварительная работа, идущая нередко годами, то не было бы и открытий. Тогда причины тифа обнаружил бы не Ш. Николь, а ктолибо из его санитарок. Поэтому столь долго и не дается порой решение, что оно замыкается случаем, шанс уловить который тем ниже, чем менее подготовлен к этому исследователь.

Естественно поэтому, что инкубационные никлы длятся целые годы, иногда десятилетия. В течение 13 лет академик В. Филатов сосредоточенно и углубленно искал пути пересадки роговой оболочки. И нашел. Закон тяготения вынашивался И. Ньютоном более 20 лет.

Столько же вызревала у его соотечественника В. Гарвея мысль о кругах кровообращения. Два десятилетия понадобилось также и французу А. Амперу, чтобы затем в один .миг (под влиянием опытов датского исследователя X. Эрстеда) все понять и в течение буквально двух недель разработать теорию электродинамики.

Говорят, что А. Ампер создал свою теорию, потратив на это две недели и всю сознательную жизнь. Он шел к открытию целеустремленный. Его покорила идея связи электрических и магнитных сил. Еще В. Франклин выявил электрическую природу молний. Затем французский ученый Д. Араго доказал ее связь с магнетизмом, обнаружив влияние электрических явлений на магнитные, например, приход в негодность компаса после грозы (он северным концом показывает на юг). X. Эрстед же углубляет задачу, пытаясь разыскать более тонкие эффекты воздействия электричества на магнит. Он обнаружил их случайно. Около проводника, по которому шел электрический ток, оказался забытый кем-то компас. По отклонению его стрелки ученый и догадался о существовании магнитных сил электричества.

Эксперимент, сопровождающий этот вывод, выглядел эффектно, и X. Эрстед, счастливый, разъезжал по Европе, рассказывая о своей удаче. Появился он и в Париже. А здесь на одной из лекций его нашел А. Ампер. Но А. Ампер не просто показал связь магнитных и электрических сил, он описал те явления магнетизма, которые вызваны движением электрического тока. Потому он и явился творцом новой науки – электродинамики.