Нурали Латыпов - Бигуди для извилин. Возьми от мозга все!
4. Проверка (верификация). Ищем факты, противоречащие каждому из выводов (см. шаг 3), чтобы опровергнуть гипотезу (шаг 2).
Галилео Галилей для объяснения законов падения предлагал известный мысленный эксперимент (гипотезу), однако без экспериментов с шарами, бросаемыми с Пизанской башни он не смог бы обосновать свои предположения и завершить трактат «Беседы и математические обоснования двух новых наук, касающихся механики и законов падения».
Шаги метода можно выполнять по порядку — 1, 2, 3, 4. Если по итогам шага 4 выводы из шага 3 выдержали проверку, можно продолжить и перейти снова к 3-му, затем 4-му, 1-му и так далее шагам. Но если итоги проверки из шага 4 показали ложность прогнозов из шага 3, следует вернуться к шагу 2 и попытаться сформулировать новую гипотезу («новый шаг 2»), на шаге 3 обосновать на основе гипотезы новые предположения («новый шаг 3»), проверить их на шаге 4 и так далее. Справедливо говорится: научный метод не может доказать истинность гипотезы (шаг 2). Метод позволяет лишь доказать ложность этой гипотезы. Именно поэтому происходит возврат к шагу 2.
Великий физик Ричард Фейнман отметил: «У нас всегда есть возможность опровергнуть теорию, но, обратите внимание, мы никогда не можем доказать, что она правильна. Предположим, что вы выдвинули удачную гипотезу, рассчитали, к чему это ведет, и выяснили, что все её следствия подтверждаются экспериментально. Значит ли это, что ваша теория правильна? Нет, просто-напросто это значит, что вам не удалось её опровергнуть».
Вот те, кто работал в рамках такой схемы, действительно достиг вершин в науке своего времени. Например, Абу Али ал-Хасан ибн ал-Хайсам ал-Басри — выдающийся арабский учёный-универсал (965–1039 гг.) Занимая в Басре должность визиря, он оставил этот высокий пост, когда понял, что на самом деле его интересует лишь наука. Халиф Египта ал-Хаким пригласил ученого реализовать проект регулирования вод Нила, построив плотину ниже Асуана — это была идея самого Ибн ал-Хайсама. Однако, убедившись, что проект осуществить невозможно (в то время), учёный был вынужден притвориться сумасшедшим, ибо халиф был намерен казнить его. Каково? Во все времена инакомыслие пряталось в одежды слабоумных и юродивых…
Впрочем, после смерти халифа Аль — Хазен (так его называли в средневековой Европе) жил в почёте в Каире до самой смерти, написав почти сотню научных трактатов, из которых 89 посвящены математике, астрономии, оптике и механике. Для нас существенно, что Ибн ал-Хайсам сочетал в своих научных занятиях тщательные эксперименты со строгими математическими доказательствами. В его честь назван кратер на Луне. Ученый пытался доказать 5-й постулат Евклида, получил формулы для суммы последовательных квадратов, кубов и четвёртых степеней и другие формулы для сумм рядов, почти обосновал появление интегралов. Занимаясь оптикой, Ибн ал-Хайсам выдвинул теорию, согласно которой «естественный свет и цветные лучи влияют на глаз», а «зрительный образ получается при помощи лучей, которые испускаются видимыми телами и попадают в глаз». А вот ещё: он высказал предположение о конечности скорости света! Гений? Пожалуй. Вот только знаний на тот момент не хватало, чтобы сформулировать основные положения специальной теории относительности, и Майкелсон с Морли ещё не родились.
Подготовка открытия, как и проверка — это творческие действия, ведущиеся планомерно и систематически. О вызревании и озарении ничего определённого сказать нельзя. Это и есть тот нелинейный процесс информационного взаимодействия, который пока невозможно описать в известных терминах. Эвристический выбор пути в процессе научного исследования характеризуется лишь ощущением растущей близости скрытой истины: отдалённо похожее чувство направляет нас в попытках мысленно нащупать в памяти забытое имя. И вдруг в памяти ниоткуда[60] появляется ответ!
Скачок над неведомым
Научное озарение — скачок, преодолевающий логический разрыв. Прыжок, в результате которого и захватывается плацдарм на берегу неведомого, совершается внезапно. Но, по-видимому, ведущим импульсом для него является информационный обмен внутри мозга — Между сознанием и подсознанием.
Простейший пример — решение математической задачи. «Король математиков» Карл Фридрих Гаусс не раз говорил: «Решение у меня уже есть давно, но я ещё не знаю, как к нему придти». На «том берегу» разум уже побывал и знает, какие сокровища там хранятся. Вопрос теперь лишь в том, как построить надёжную дорогу в те края, чтобы убедиться в ценности научных сокровищ и ввести их в круг освоенных знаний.
Учёный должен рассчитывать и надеяться на рискованные скачки озарения, разрывающие и разрушающие упорную систематическую процедуру изучения действительности. Установленные правила умозаключения — дедуктивная логика Аристотеля (руку к дедукции, впрочем, приложили и сам Платон, и Евклид, а также Роджер Бэкон, Декарт, Паскаль, Спиноза и Лейбниц), индуктивная процедура Фрэнсиса Бэкона — указывают пути извлечения из существующего знания разумных выводов. Первооткрыватель, приходящий к своим оригинальным выводам, преодолевая логический разрыв, отклоняется от общепринятого процесса рассуждения. Его действие оригинально в том смысле, что даёт начало новому направлению, а способность начинать новое — это и есть свойственный лишь немногим талант оригинальности. Чем обширнее зона контакта с неизведанным, чем большее число проблем охватывает разум исследователя, тем мощнее его интеллект.
Пьер-Симон Лаплас подарил свою новую книгу «Изложение системы Мира»[61] коллеге по Институту Франции (так в эпоху революции называлась Академия Наук) Наполеону Бонапарту[62]. Будущий император заметил: «Гражданин Лаплас, Ньютон в своей книге говорил о Боге. В Вашей книге, которую я уже просмотрел, я не встретил имени Бога ни разу». В ответ Лаплас сказал: «Гражданин Первый консул, я не нуждался в этой гипотезе»[63].
Прорыв в неизведанное, научное озарение — одна из форм самообучения интеллекта, способность переносить имеющийся опыт мышления или отдельные его элементы в новую обстановку и использовать для решения новой задачи.
Альберт Эйнштейн на вопрос, как делаются великие открытия или изобретения, ответил: «Очень просто. Все знают, что этого сделать нельзя. Но находится один невежда, который этого не знает, он-то и делает открытие».
«Новая истина, — писал Жак Барзун, — неизбежно выглядит сумасшедшей, и степень этого сумасшествия пропорциональна её величию». А Ганс Селье сказал: «Для непосвящённого имеется много общего между блестящими и сумасшедшими умами». Впрочем, он тут же добавил: «Но важно рано распознать многообещающего фундаментального исследователя, тогда, когда он нуждается в поддержке для развития своих особых дарований. Культура, здоровье и мощь нации зависят прежде всего от её творческих фундаментальных исследователей, от яйцеголовых. Точно так же, как каменный век, бронзовый век и железный век характеризовались употреблением камня, бронзы и железа, так и наш век, несомненно, войдёт в историю как век фундаментальных исследований».
Бигуди № 10
Между прочим, вышеприведенную мысль Эйнштейна хорошо иллюстрирует следующий исторический факт: будучи ещё студентом, Джеймс Максвелл сдавал экзамен по термодинамике и теории газов. Преподаватель, высоко оценивая способности Максвелла, дал ему задачу, решения которой в то время не существовало, о чём сам студент не подозревал. Просидев над задачей более часа, Максвелл подал профессору листок с ответом. Так появилось знаменитое «распределение Максвелла». Попробуйте и Вы «воспарить над неведомым» и разберитесь в следующем вопросе. Все видели, что во время соревнований по легкой атлетике некоторые бегуны выбирают такую тактику бега: на дистанции они почти всё время держатся позади противника, а у финиша вырываются вперёд (такой бурный финиш называется «спурт»). В прошлом так часто побеждали легендарный бегун Владимир Куц, великий финский стайер Пааво Нурми. Как Вы считаете, это чисто психологический приём или есть и физическая причина для таких действий? Не забывайте и о том, что стадионы находятся на Земле, а не в космосе!17
Гармонизация хаоса
Но какова же последовательность шагов по пути к открытию, с чего всё начинается? С того, что нечто неясное или негармоничное раздражает мозг, как соринка мешает глазу. Так появляется ощущение проблемы[64]. Убеждение, что «соринка» нарушает ранее известную, устойчивую картину явления (справедливость теории, истинность теоремы), крепнет по мере анализа ситуации.
«Беспокойство — это неудовлетворенность, а неудовлетворенность — первейшее условие прогресса. Покажите мне совершенно удовлетворенного человека, и я открою в нем неудачника», — сказал как-то по этому поводу тот же Томас Эдисон.
