А Китайгородский - Что такое научный поиск

Ошибочно предполагая, что подобные утверждения являются. законами природы, перелистывая историю науки, эти читатели приходят к заключению, что история состоит из падения и становления законов. Нет ничего более ошибочного. Утверждения, подобные приведенным выше, характеризуют языковую схему, манеру говорить, принятый способ использования слов. Эти утверждения являются "обрамлением" закона природы, которое действительно зачастую меняется, и меняется весьма фундаментально. Но закон природы остается при этом нетронутым. Уравнения электродинамики Максвелла безупречно предсказывают электромагнитные явления, позволяют рассчитывать сложнейшие машины и эксперименты. И их пригодность, их ценность нисколько не зависит от споров об эфире. Уравнение Шредингера - основное уравнение квантовой механики - позволяет безупречно предсказывать явления, протекающие в мире электронов. С помощью этого уравнения можно с поразительной точностью предсказать расположение линий в спектре поглощения, объяснить сверхпроводимость, найти законы, по которым нейтроны движутся в кристалле. И это можно делать с одинаковым успехом, независимо от того, справедлива ли так называемая копенгагенская точка зрения на "природу" электрона или верна точка зрения небольшого числа исследователей, которые не желают принимать неопределенность траектории электрона. Я вовсе не хочу сказать, что эволюция в научном языке, в наших представлениях о допустимой и недопустимой наглядности моделей явления что все это не играет роли. Несомненно, играет, и немалую, хотя бы по той причине, что способствует очистке науки от мусора. Но все же надо ясно представлять себе, что в фундаменте науки лежат законы природы, являющиеся обобщением человеческого опыта. Что законы эти должны быть сформулированы так, чтобы их можно было бы проверить на опыте и чтобы с их помощью можно было предсказать еще не наблюдавшиеся явления. Последнее является главным содержанием и целью науки. Умение предсказывать есть овладение природой, умение предсказывать и означает совершенное понимание и познание. Я получаю на рецензию статью или письмо от товарища, который хочет порадовать мир откровениями, или слышу рассказ о потрясающих открытиях. Каковы условия, чтобы я отнесся со вниманием к сказанным или написанным словам и фразам? Два условия должны быть выполнены непременно. Во-первых, высказанные в работе или письме идеи не должны противоречить известным законам природы, и, во-вторых, они могут быть проверены на опыте. Если эти условия не выполнены, то слова и фразы для науки интереса не представляют и могут лишь фигурировать как предмет невинной болтовни для развлечения гостей. Новые идеи, удовлетворяющие поставленным требованиям, могут возникнуть далеко не во всех областях науки. Дело в том, что основные законы природы, касающиеся мира атомов и электронов, известны, и в этой области, представляющей основной интерес, во всяком случае для житейской практики, новых идей, касающихся фундамента знания, уже не возникнет. Действительно, законы квантовой механики и статистической физики в принципе описывают любые физические, химические и биологические явления, протекающие при обычных температурах и давлекиях в условиях Земли. Поэтому нет места гипотезам о каких-либо неизвестных науке "новых силах", действующих между электронами и атомами, или о неоткрытом до сих пор излучении, свойственном какой-либо системе атомов. Такого не может быть, потому что не может быть. Нежелание понять простые вещи, о которых сказано выше, ведет к досадным следствиям. В печати бурно обсуждаются "безопорное движение" (нарушающее, законы механики); "ошибка Ампера", позволяющая думать, что в законах электродинамики, на которых построена современная цивилизация, затаился недосмотр; "вода, испаряющаяся из закрытых бутылок" вопреки законам молекулярной физики, и многое, многое другое. Медленно сходит мода на чрезвычайно романтическую область человеческой деятельности, именуемую телепатией. Безумные идеи в этой области заключаются в том, что человеческие души, находящиеся как угодно далеко, способны общаться друг с другом. К какому классу утверждений относятся высказывания телепатов - к таким, которые надо проверять, или к таким, которые смело можно отбросить априорно? Ко вторым: ибо то, что противоречит законам природы, можно не проверять, а освободившимся временем воспользоваться для осуществления куда более симпатичной романтики - отправиться в горы, в путешествие на байдарке или на розыск пропавших писем Лермонтова. Почему же телепатия противоречит законам природы? На основании следующей логической цепочки. Биологическое вещество построено из тех же атомов и электронов, что и вещество неживой природы; законы движения и излучения атомов твердо установлены; излучение системы атомов, находящихся в условиях земных температур и давлений, представляет собой электромагнитные волны; законы распространения электромагнитных волн строго установлены, известно, как интенсивность излучения зависит от его частоты и как она падает с удалением от источника; как расчетом, так и непосредственным измерением можно показать, что интенсивность излучения, исходящего от живой особи, совершенно ничтожна и практически равна нулю на сколь-нибудь значительных расстояниях; допущение о существовании какого-либо "особого" источника или "особого" приемника, свойственного лишь живым организмам, противоречит законам природы, а потому бессмысленно. Существуют хорошие исследователи-экспериментаторы, владеющие логикой. Они посвятят свой труд опытному изучению взаимосвязей в природе лишь в том случае, если будут убеждены, что постановка задачи не противоречит законам природы. Эти исследователи не станут заниматься телепатией, проверкой "ошибки Ампера", испарением воды из закрытой бутылки. Существуют исследователи - хорошие экспериментаторы, не владеющие логикой Они могут посвятить свой труд проверке фактов, находящихся в противоречии с законами природы. Так как имеется множество людей, относящихся к законам природы без уважения, то иногда труд таких экспериментаторов можно считать полезным. Они на опыте обнаружат, что вода не испаряется из закрытой бутылки, что Ампер не ошибался, что законы Ньютона классической механики всегда справедливы и что мысли передаются на расстояние лишь с помощью радиопередатчиков. И наконец, существуют гореисследователи, не владеющие ни логикой, ни экспериментом. Вряд ли стоит предоставлять в их пользование драгоценные бумажные страницы. Для публикации лженаучных измышлений одинаково непригоден и серьезный научный, и научно-популярный журналы. А ведь источником безумных идей, псевдоромантических бредней о крушении науки, научных сенсаций и экзотических проблем и являются эти псевдоученые третьего сорта. Нужна высокая плотина, преграждающая путь печатной продукции, воспитывающей у молодежи пренебрежительное отношение к "прозаической науке" и несерьезное отношение к труду ученых. Действительно, что тут еще обосновывать и объяснять? Не лучше ли просто ограничиться выводами, базирующимися на показаниях вольтметра и амперметра? Но если отказаться от поиска общего объяснения разрозненных эмпирических закономерностей, то "наука" превратилась бы только в собрание незыбл&мых количественных соотношений между непосредственно наблюдаемыми величинами. Такую "науку" можно было бы лишь постоянно пополнять вновь установленными эмпирическими закономерностями, не было бы нужды вносить коренные изменения и в языковую схему описания законов, так как она в этом случае включала бы только незыблемые понятия, относящиеся к самой операции измерения. Необходимый арсенал терминов для формулировки закона Ома действительно исчерпывался бы клеммами, проводниками, источниками напряжения и отклонениями стрелок вольтметра и амперметра. В такой замкнутой операционалнстской трактовке излишним оказалось бы понятие об электроне, а термину "электрический ток" с его претензией на объяснение явления отклонения стрелки амперметра мог быть приписан лишь весьма условный смысл. Но такая, с позволения сказать, голая эмпирическая наука не могла бы эффективно выполнять ту самую задачу предсказания еще не наблюдавшихся ранее явлений, которую и А. Китайгородский признал "главным содержанием и целью науки". Так что обобщение отдельных фактов и поиск единого количественного объяснения различных явлений вовсе не прихоть отдельных любителей теоретических систем, а составляют само существо научного познания законов природы. Физической науке, например, никогда не удавалось удержаться в рамках строго операционалистской формулировки ее незыблемого экспериментального фундамента. Правда, на каждом этапе выхода физики за эти рамки всегда раздавались голоса против слишком серьезного отношения к новым понятиям, являющимся будто бы всего-навсего символами языковой схемы упорядочения наших наблюдений и ощущений. В свое время именно на этом основании Мах отвергал реальность атомов, а сегодня некоторые пытаются снять с повестки дня проблему выяснения существа корпускулярно-волнового дуализма микрочастиц. Результаты наблюдений и обобщающие их эмпирические закономерности составляют лишь незыблемую экспериментальную основу всякой теоретической науки. Ее же основное содержание и цель состоит всегда в строгом количественном объяснении по возможности более широкого круга наблюдаемых явлений. Для этого и приходится вводить некоторые общие физические понятия и соответствующие им физические величины, которые лишь косвенно связаны с наблюдаемыми на опыте результатами. О захватывающей истории формирования представлений современной физики, о том, как небольшая группа физиков буквально взламывала устои классической физики, читатели журнала "Техника - молодежи" могут подробно узнать из книги американской журналистки Б. Клайн, русский перевод которой под названием "В поисках" подготовлен в Атомиздате. В этой книге хорошо показано, что объективные трудности создания теоретического обобщения совершенно новой области физических явлений всякий раз самими же исследователями превращались в непреодолимые преграды из-за непременного желания решить их на основе фундаментальных представлений ранее изученной области явлений. Хорошо известно, что наиболее трудяой и мучительной частью творчества основоположников новых концепций в физике было всегда освобождение от некоторых представлений, уже сыгравших фундаментальную роль в развитии физики. Те же оковы укоренившихся мнений нередко задерживали процесс признания и освоения широкой научной общественностью уже найденных гениальных теоретических обобщений, поражающих "безумной" новизной своих концепций. Можно ли подобные коренные преобразования физических представлений связать с романтикой разрушения? Конечно, речь должна идти прежде всего о романтике творческого созидания, но созидания, возникшего на основе разрушения оков прежних представлений, апробированных в другой области физических явлений, о неожиданных сенсационных теоретических открытиях, завоевывающих призвание в борьбе с естественным догматизмом большинства ученых. Конечно, невозможно полностью избавиться от всех нежелательных явлений, сдерживающих процесс формирования совершенно новых физических представлений. Приступая к теоретическому обобщению новой области физических явлении, ученые пользуются представлениями, возникшими при исследовании других областей, прежде всего в силу отсутствия у них каких-либо иных представлении. Теперь нам кажутся весьма наивными первоначальные попытки объяснения электрических явлении на основе механических моделей. Никто не знает, в какой мере оправдает будущее сегодняшние усилия использовать в теории элементарных частиц аппарат квантовой механики и представления теории относительности, возникшие в результате обобщения закономерностей совершенно другой области явлений. Полностью отвергать применение в новой области ранее сложившихся представлений также нет оснований. Поэтому критический анализ уже сложившихся физических представлений и дальнейшее развитие толкования уже существующих физических теорий, так же как создание общей атмосферы терпимости к инакомыслящим, не могут не иметь первостепенного значения для решения трудностей теоретического обобщения физики элементарных частиц. Нужно бороться против невежественных, лженаучных взглядов, маскирующихся под новаторские преобразования ныне достигнутых научных знаний. Но для этого нет необходимости изображать науку тихой заводью, свободной от закономерных периодических потрясений ее основных концепций. Не стоит ради борьбы со лженоваторами изображать радикальные преобразования фундаментальных научных представлений лишь сменой обрамления экспериментально установленных закономерностей. Фундаментальность таких основных представлений доказывается уже тем, что они цементируют в единую теоретическую систему целый ряд наблюдаемых на опыте закономерностей. Необходимость же смены этих представлений проистекает из ограниченности, невозможности распространения их на все явления реального мира.Читать дальше