Роберт Криз - Призма и маятник. Десять самых красивых экспериментов в истории науки

Экспериментатор хорошо ознакомился с поведением капель и разобрался во всем, что с ними происходит. Это открыло ему совершенно новый аспект окружающего нас мира. Зримое подтверждение того, что в сложных ситуациях предмет наблюдения ведет себя в точном соответствии с хорошо известными законами, вызывает у нас почти чувственное удовольствие. Примерно то же чувствует баскетболист, наблюдающий за мячом, который плавно движется по воздуху, ударяется об обод корзины, затем рикошетит в щит и наконец проваливается в корзину. Более того, процесс, свидетелем которого стал Милликен, демонстрировал нечто поистине основополагающее – фундаментальный электрический заряд. Это была именно та разновидность красоты, о которой в свое время писал Шиллер, – нечто такое, что «вводит нас в мир идей, не уводя из мира чувственных ощущений».

Однажды в Чикаго я решил отыскать место, где Милликен провел свою знаменитую серию экспериментов по измерению заряда электрона, за которую получил Нобелевскую премию, – место, которое было свидетелем решающего мгновения в рождении нашей электронной эпохи. Я отправился в Чикагский университет, прошел в Райерсон-холл, но так и не смог отыскать лабораторию, где были проведены прославленные эксперименты. Среди встреченных мной в университетских коридорах людей не оказалось ни одного, кто смог бы показать мне историческое помещение. Некоторые в ответ на мой вопрос даже спрашивали у меня: «А кто такой этот Милликен?» Секретарь направила меня в университетский отдел связей с общественностью, но и они не смогли мне ничем помочь. Ни малейших следов Милликена и его эксперимента не сохранилось в здании, где сейчас размещается факультет компьютерных технологий. Лабораторные демонстрации и дискуссии о переоценке вклада того или другого ученого будут продолжаться и впредь, но сам эксперимент Милликена, как и большинство научных экспериментов, стал фактом истории, мало кому известным.

Ученые часто говорят, что они «видят» те объекты, с которыми работают, какими бы крошечными или абстрактными те ни были. Цитогенетик Барбара Макклинток как-то заметила в связи со своими исследованиями хромосом:

«Я обнаружила, что чем больше работаю с хромосомами, тем больше и больше они становятся. Работая с ними, я была буквально рядом с ними. Я стала частью системы. Я была рядом с ними, и все вокруг делалось большим. Я даже могла разглядеть внутренние части хромосом» 124.

Астрономы часто говорят, что они «видят» планету, обращающуюся вокруг пульсара, хотя на самом деле они лишь уловили в радиоволнах, излучаемых пульсаром, определенные флуктуации, вызванные гравитационным воздействием обращающегося вокруг звезды тела. После того как вокруг Ио, одного из спутников Юпитера, обнаружили натриевое облако, пресса цитировала заявление одного астронома, который сказал, что это «самое крупное постоянно видимое явление в Солнечной системе» 125.

Подобные формулировки, конечно, не стоит понимать буквально – как и распространенные фразы типа «Вижу, вот-вот пойдет дождь», которые также не подразумевают «видения» в прямом смысле слова. Всем хорошо известно, что истинно научные сущности – от электронов до черных дыр – недоступны непосредственному человеческому зрению. Для их наблюдения необходимо посредничество тех или иных инструментов.

Но насколько важно для разговора о соотношении науки и прекрасного, на самом ли деле ученые видят объект своего исследования? Для большинства из нас красота подразумевает чувственное, непосредственное и интуитивное восприятие объекта. Если же ученые работают только с абстракциями, подобное чувственное восприятие должно быть для них недоступно.

Процесс восприятия в науке – увлекательный и сложный вопрос, однако по своей сути он мало чем отличается от обычного процесса человеческого восприятия 126. При обычном восприятии мы «видим» не только очертания предметов и цвета, но и гораздо более сложные явления: проявления мужества и мудрости, самообмана и привязанности, честолюбия и авантюризма. Как подобное возможно? В предыдущей главе упоминалось, что, следуя фундаментальному феноменологическому принципу, наше восприятие – не автоматический и заранее предрешенный процесс; оно зависит от того, что мы воспринимаем в качестве переднего плана, а что – в качестве фона и горизонта. Можно сказать, что воспринимаемое нами «считывается», подобно системе знаков на данном конкретном фоне. В повседневном восприятии фон обычно задан заранее, в науке же мы вольны выбирать фон с помощью надежного инструментария и технологий, что позволяет нам воспринимать совершенно новые объекты.

Данный процесс может быть предельно простым – например, определение направления ветра по флюгеру или температуры воздуха по термометру. Но он может быть и значительно более сложным, как, например, наблюдение за электронами в камере Вильсона или наблюдение различных анатомических особенностей в рентгеновском аппарате (последнее в настоящее время доступно не только ученым). На ранних этапах развития физики высоких энергий, до начала активного распространения компьютерной техники, исследователи часто приглашали студентов-гуманитариев и домохозяек на демонстрацию следов мюонов, пионов и других частиц. Человеческое восприятие не всегда функционирует на одном и том же фоне, восприятие можно формировать и развивать.

Всякий раз, когда мы воспринимаем какой-либо объект, мы ощущаем определенную регулярность, повторяемость в его проявлениях. Восприятие письменного стола включает в себя знание, что если мы обойдем вокруг него, то обязательно увидим его противоположную сторону, которая в данный момент нам не видна, зато не будем видеть сторону стола, которая видна нам сейчас. И при этом, несмотря на все эти изменения в нашем ви́дении, будем по-прежнему видеть стол как один и тот же предмет.

Этот имплицитный горизонт проявлений, который «сопровождает» наше видение чего-то как объекта, не является некой мыслительной спекуляцией или нашим предположением. Это как раз и есть то, что мы понимаем под словом «видеть» объект.

Воспринять объект (как обычный, так и научный) – также означает понять особый профиль объекта вместе с горизонтом ожидаемых профилей. Сказанное справедливо даже по отношению к таким обычным предметaм, как, например, яблоко. В последовательности определенных действий – мы подбираем яблоко с земли, поворачиваем его, откусываем – мы сталкиваемся с нарастающей реализацией горизонта профилей. Теоретически нас могут ожидать неожиданности – например, яблоко может быть на самом деле сделано из дерева или стекла, – но мы все равно воспринимаем эту неожиданность в контексте опыта, который перестраивает, но не уничтожает горизонт профилей.