Парадоксы науки - Анатолий Сухотин

Широко употребляется и термин «подсознательное», оттеняющий психологически-эмоциональное в мысли.

Правда, с ним ассоциируется обычно, хотя и незаслуженно, нечто принципиально отделенное от сознания, не способное проникать в него, ни даже с ним взаимодействовать.

Говорят также и о «надсознательном», желая указать на то, что научное открытие «открывает» такое, чего никогда не было. Между тем как бессознательное (тем более неосознаваемое) хранит уже накопленный, фиксированный мозгом опыт.

Таким образом, точнее всего положение дел отражает термин «бессознательное», а другие, проясняя ситуацию, помогают ему.

Поиск истины протекает в смене дополняющих друг друга логических и интуитивных процедур мысли. Большинство исследователей сходятся на том, что научное открытие нельзя объяснить только одним рядом указанных факторов, ибо творчество есть счастливое соединение логически дозированных, четких рассуждений с интуитивными прозрениями, холодного расчета — с опрометчивыми просчетами.

На пути к открытию высятся четыре вехи, обозначающие заметные отрезки этого движения. Они известны как: 1) подготовка, 2) инкубация, 3) озарение и 4) доведение результата. Читатель догадывается, верно, ч го мы собираемся провести его дорогой поиска, поэтапно вглядываясь в лабораторию творческой мысли.

ПОДГОТОВКА. ВООБРАЗИТЬ СЕБЯ МОЛЕКУЛОЙ

Путь начинается этапом, который называют подготовительным. Здесь создаются программы на весь период научного поиска, идет формирование проблем. Но что представляет собой проблема?

Это белое пятно, обнаруженное на карте знаний. Все вокруг кажется ясно, а вот это пятно не поддается объяснению средствами принятой теории. И как только пытаются войти в круг явлений этой «неподдающейся» области, механизм старой теории разлаживается. Она оказывается неспособной здесь «работать», и тогда надо призывать на помощь новые силы. Проблему и определяют как «знание о незнании», то есть как четкое понимание границ нашей компетентности. Чтобы осознать проблему, необходимо хорошо понимать, что вот в этом месте исследователя ожидает нечто интересное. Возникает так называемая проблемная ситуация, то есть заявка на открытие, когда указан и район, где оно должно примерно состояться, и осмыслено противоречие, которое надо устранить.

К проблеме предъявляются большие требования.

Ведь от того, насколько глубоко, парадоксально явление, на которое она указывает, зависит будущее науки.

Говорят так: если после решения проблемы на ее месте возникает новая, найдено только квазирешенпе (как бы решение). Если же после решения никаких новых проблем не возникает, то была квазипроблема. Настоящая проблема в ходе решения размножается в геометрической прогрессии, порождая взрыв новых проблем.

Сказанное требует от подготовительного этапа высшей обязательности, сосредоточения мысли, а это осуществимо лишь на пути отчетливого понимания проблемной ситуации. Следовательно, задание программы проходит под контролем сознания, осуществляется в логически выверенных, подотчетных исследователю действиях. Конечно, и здесь не обходится без интуитивного чутья, но оно скорее сопровождает проводимый сознанием анализ.

Было замечено многочисленными наблюдателями, что проблема часто осознается во время подготовки докладов, при чтении лекций, в беседах, на консультации, то есть в процессах систематизации, упорядочивания знаний, в пору их логической обработки. Собственно, наука и начинается с того момента, когда появляется желание изложить свои взгляды другому. Ведь чтобы изложить, надо вначале самому овладеть ими, свести воедино, разметить границы разделов, выделить главное. Здесь и обнаруживаются неясные пункты, спорные точки, проблемные узлы. Например, готовясь к лекции, ученый еще раз обдумывает предмет, уточняет прежние идеи, нередко обнаруживает новые.

…В курсе химии, который Д. Менделеев читал студентам, ему не нравилось, как излагался в учебниках и в специальной литературе раздел об элементах. Сведения были разрозненны. В лучшем случае они описывали лишь отдельные группы элементов вне связи их с другими группами. Дело в том, что не было выявлено единого для всех элементов признака, по которому можно было бы эти разобщенные сведения упорядочить.

Д. Менделеев и задался целью вначале из чисто учебно-методического интереса (чтобы лектору было легче читать, а студентам — слушать) внести в этот хаос порядок. Он находит такое общее свойство — атомный вес. Вместе с тем обнаруживает его периодическую повторяемость, что и позволило указать каждому элементу его место в таблице. По современным представлениям, положение элемента в системе определяется его порядковым номером, он же, в свою очередь, обусловлен количеством зарядов в ядре атома.

Также педагогическими соображениями руководствовался и Н. Лобачевский, когда начинал свои исследования неэвклидовой геометрии. Речь идет о так называемом пятом постулате (постулате о параллельных) Эвклида, который гласит: через точку, лежащую вне прямой, можно провести только одну линию, параллельную данной прямой. Еще до Н. Лобачевского пытались обосновать, что это не аксиома (то есть положение, принимаемое без доказательства), а теореМа, логически выводимая из остальных аксиом. Так же и Н. Лобачевский пытался поначалу такое доказательство отыскать. Однако, убедившись в тщетности задуманного, он вскоре круто меняет линию исследования. Если постулат недоказуем, невыводим из других, значит, он от них независим.

Но тогда отчего бы не построить геометрию, опираясь на противоположный тезис: через точку вне прямой можно провести по крайней мере две прямых, параллельных данной. Чем не геометрия? Так родилась великая проблема, решение которой перевернуло наши представления о пространстве.

Значение логического фактора на этапе подготовки обнаруживается также и в том, что появление новых проблем можно понять как закономерное продолжение предшествующего развития науки, чем в общем-то оно и является. Правда, основной массе современников такое понимание еще недоступно, поскольку новые идеи, особенно фундаментальные, меняющие основы науки, кажутся в свою пору даже нелепыми, нарушающими восходящее движение знаний. Но это для исследователя средней руки. Глубокие же умы способны подняться над этим уровнем и уловить неизбежность назревающих в науке перемен. Это не значит, что новое дается им легко, что оно механически выводится из старого знания.

Можно говорить лишь о предчувствии проблем, которое рождается, конечно, на основе глубокого понимания всей истории науки.

Наконец проблема наметилась. Однако на пути к решению еще немало дел: предстоит корректно сформулировать ее, всесторонне осмыслить, или, как говорят, «войти в проблему». Тщательное продумывание предполагает расчленение ее на части-подпроблемы, перекомбинацию частей, введение новых, вспомогательных компонентов, варьирование условием («А что, если задачу поставить по-другому? Например, в общем виде, абстрактно?»).

Благодаря такому «переворачиванию» проблемы на все лады она прочно укладывается в сознании. Все ее оттенки и изгибы становятся хорошо знакомыми, и, совершая «прогулку» по материалу, исследователь способен «пройти» его, что называется, наизусть.

Все это оттачивает суть задания, помогая возможно четче его уяснить, сжиться с ним. Ученый буквально «заболевает» темой и уже ни о чем кроме рассуждать не может.

…Еще будучи молодым, В. Паули увлекся решением одного физического явления, отмеченного в самом конце XIX века голландцем П. Зееманом: изменение длины волны спектральной линии под влиянием магнитного поля. О своем увлечении В. Паули писал: "Когда в Мюнхене друзья спрашивали меня: «Почему вы так несчастно выглядите?» — я всегда отвечал: «Разве может быть счастливым тот, кто размышляет об аномальном Зееманэффекте?» Верно, тогда В. Паули не смог решить задачу. Но позднее, в 1924 году, он установил известный под его именем «принцип Паули», который и позволил дать эффекту исчерпывающее объяснение.

Буквально лихорадочное увлечение проблемой испытал однажды знаменитый русский врач и ученый С. Боткин. В желании вооружить медицину методами точного естествознания он впервые в России создал в 1860 году при своей клинике лабораторию физических и химических анализов, где и проводил важные исследования. Одно время экспериментировал на лягушках, да так увлеченно, что просиживал с утра и до ночи. «Просиживал бы и больше, — сетовал он, — если бы жена не выгоняла из кабинета, выведенная наконец из терпения долгими припадками моего, как она говорит, помешательства…» С. Боткин искал тогда новый вид яда кураре, в связи с чем и проводил опыты на лягушках.

Задача поглотила его целиком. «Куда ни иду, что ни делаю, — перед глазами торчат лягушки с перерезанными нервами или перевязанной артерией», — описал ученый свое состояние.