Песах Амнуэль - Научная фантастика и фантастическая наука

Павел Амнуэль

Научная фантастика и фантастическая наука

Когда в январе 2005 года исследовательский зонд «Гюйгенс» совершил посадку на поверхность Титана — самого большого спутника планеты Сатурн, — сообщения об этом действительно выдающемся событии современной астронавтики появились под заголовками «Неожиданные открытия в космосе», «Ученые говорят: «Мы такого не ждали!». У многих читателей и зрителей телевизионных каналов сложилось стойкое убеждение: ученые никогда не знают заранее, что именно они обнаружат, посадив межпланетную станцию на Титан, Марс, Венеру или даже Луну. То есть, в общих чертах, конечно, они предполагают существование таких-то и таких-то условий, иначе вообще не смогли бы сконструировать свои аппараты, но действительность всегда опровергает их предположения, ибо подлинные научные открытия непредсказуемы, иначе — какие же это открытия?

Такое мнение не сегодня сложилось и не через год исчезнет из употребления. Достаточно почитать многочисленные статьи и монографии о сути научного творчества — идея о принципиальной непредсказуемости научных открытий цветет там пышным цветом и корнями уходит в, казалось бы, совершенно неопровержимый опыт многих поколений ученых. Разве мог Галилей, прежде чем направил в небо свою подзорную трубу, предполагать, что увидит на Луне горы, а рядом с Юпитером — четыре его спутника? Разве мог Беккерель предвидеть, к чему приведет его забывчивость — случайно оставил непроявленную фотопластинку рядом с солями радия, а оказалось… А Мендель разве мог знать заранее, к чему приведут его эксперименты с горошком? Казалось бы, ответы очевидны: никто ничего заранее знать не мог, поскольку наука идет вперед непроторенными путями; потому и интересно наукой заниматься, что не знаешь, какое именно открытие ожидает тебя за тем или иным научным поворотом…

В общем-то, в таком ответе, конечно, есть определенный резон, но он лишь частично описывает реальное положение дел. Действительно, существуют (пока!) такие открытия, предвидеть которые невозможно или, по крайней мере, чрезвычайно затруднительно. Назовем их открытиями первого класса. К таким открытиям принадлежит, например, упомянутое выше открытие явления радиоактивности.

Есть открытия, которые можно было предвидеть, а не предсказаны они оказались потому, что ученые не дали себе труда проанализировать все исследовательское поле. Назовем их открытиями второго класса. Таким было, например, открытие пульсаров в 1967 году — неожиданное для многих астрофизиков, но вполне предсказуемое, поскольку теории нейтронных звезд к тому времени исполнилось уже тридцать лет, а то, что звезды вращаются, имеют магнитные поля и, следовательно, способны излучать узконаправленные потоки частиц, можно было предположить без особых усилий научного воображения (собственно, потому правильная гипотеза о природе пульсаров не замедлила появиться).

Открытия третьего класса — это такие, которые были именно предсказаны, открытия, которые ожидались, но не вполне соответствовали ожиданиям. Таковы, например, открытия, сделанные во время посадки «Гюйгенса» на Титан. Разве не ожидали ученые, что атмосфера этого спутника Сатурна окажется плотной и насыщенной метаном и его соединениями? Разумеется, ожидали — с таким расчетом и аппаратуру конструировали, и приборы градуировали. Разве не ожидали, что по поверхности Титана будут течь метановые реки? Ожидали, конечно, и если не говорили об этом заранее, то не потому, что не смогли предвидеть, а, скорее, — чтобы не обвинили в излишнем полете воображения.

И есть, наконец, открытия четвертого класса — в точности такие, какие были предсказаны, это открытия-следствия из предложенной кем-нибудь теории, объясняющей ранее обнаруженное явление. Если говорить об упомянутых выше пульсарах, то, когда появились первые теоретические работы, связанные с физикой их излучения, легко было предсказать открытие нейтронных звезд, излучающих в оптическом и рентгеновском диапазонах. Разумеется, и оптические, и рентгеновские пульсары были обнаружены несколько лет спустя, полностью подтвердив выводы теоретиков.

Итак, далеко не все открытия непредсказуемы. Напротив, большую их часть в той или иной степени предсказать было не только возможно, но и необходимо.

Теории прогнозирования открытий пока не существует, но определенные закономерности, позволяющие исследователю предвидеть в той или иной степени результат своих экспериментальных или теоретических изысканий, обнаружены и описаны. Это, к примеру, использование так называемого морфологического анализа для полного «обследования» всех мыслимых следствий предлагаемой теории. Морфологический анализ впервые был предложен американским астрофизиком Францем Цвикки в 1942 году и описан в его книге «Морфологическая астрономия». Кстати, именно с помощью морфологического метода Цвикки предсказал в сороковых годах существование звезд, которые он назвал «адскими» и которые впоследствии, когда их действительно обнаружили, получили всем теперь известное название «черные дыры».

Другой метод прогнозирования научных открытий, являющийся развитием морфологического анализа, — так называемый метод фантограмм, — предложен был автором теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) Генрихом Сауловичем Альтшуллером. Третий метод — «диверсионный», — предложен советским изобретателем Волюславом Владимировичем Митрофановым.

О каждом из перечисленных методов можно рассказать много интересного, каждый из этих методов так или иначе используется учеными в научной работе — даже если сами исследователи об этом не подозревают, так же, как известный мольеровский персонаж до некоторого времени не подозревал, что, оказывается, разговаривал не просто так, но прозой.

Сейчас, однако, речь пойдет не о методах прогнозирования открытий в науке, а о том, как эти методы сближают науку с деятельностью, к которой многие ученые относятся с откровенным пренебрежением, над ошибками злорадствуют, а достижения объявляют игрой случая, а не результатом закономерного развития.

Речь идет о научной фантастике.

Сразу оговорюсь — не обо всей многообразной фантастической литературе пойдет разговор. Не о фэнтези, не о космической опере, не о фантастике сатирической, юмористической или приключенческой. Поговорим о поджанре научной фантастики, который на Западе получил наименование hard science fiction («жесткая» научная фантастика). Авторы, работающие в этом поджанре, сознательно ставят себя в положение ученых, изучающих по всем законам науковедения новое исследовательское поле и прогнозирующих новые открытия точно по тем же правилам, какие — сознательно или нет — используются научными работниками в их повседневной практике.