Анатолий Сухотин - Парадоксы науки

• Название: Парадоксы науки
• Автор: Анатолий Сухотин
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1978

Наука — одно из высших проявлений человеческих возможностей, показатель того, на что вообще способен наш интеллект. Мы люди, и человеческое в нас — неистребимая радость познания. Она влечет все дальше вперед по неизведанным дорогам открытий.

Книга рассказывает о парадоксальных состояниях науки, возникающих в ситуации когда обнаруживается неудовольствие старым знанием, а новое еще не настолько доказало свою жизненность, чтобы прочно войти в сознание большинства. Освещены приемы, которые привлекаются учеными для построения парадоксальных теорий, дается расшифровка некоторых механизмов творчества.

Автор раскрывает назначение парадокса как источника новых приобретений в знаниях, его роль в выдвижении плодотворных идей. Парадоксы поучительны. Каждый из них повествует о каких-то неожиданных поворотах науки в постановке проблем, методах решения, судьбах ее открытий.

---

Видимо, не случайно М. Борн подчеркивал, что ученые-естествоиспытатели не должны быть «оторваны от гуманитарного образа мышления», которое помогает творчеству. Здесь вспоминается совершенно чуждый истинному состоянию дел спор относительно физиков и лириков. Как явствует, лирика нужна не только физику, но и физике. А высокомерное отношение, которое демонстрируют иные (мы боимся сказать: физики), похоже на то, как если бы о нашей культуре судил человек, воспитанный отнюдь не на лучших образцах искусства.

Итак, мы обсудили и осудили специалистов, не умеющих преодолеть барьер профессиональной вооруженности, отдали должное дилетантам, проявившим тонкое понимание чужих проблем. Вместе с тем нам не хотелось бы, чтобы нас неправильно истолковали.

Вопрос, конечно, не ставится так, что для достижения успеха исследователю надо забыть о своих специальных познаниях. Существо дела, как всегда, сложнее, чем оно кажется при внешнем осмотре. Если быть точным, то ученому следует пожелать лишь умения отвлекаться от знаний, определяющих его узкий профиль, умения, так сказать, расслабиться и проявить «недисциплинированность» в оценке исследовательской задачи. Иными словами, речь идет о том, чтобы взглянуть на свой предмет глазами стороннего наблюдателя.

Здесь и оказывается полезной практика дилетанта.

Следовательно, положение оборачивается так, чтобы специалист, не переставая быть специалистом, мог оказаться в своей области дилетантом. Скажем, так, как это имело место в следующем случае.

На одном заводе под влиянием воздействий перекачиваемой жидкости постоянно разрушались трубопроводы из нержавеющей стали. Пригласили химика, специалиста по коррозии, и попросили его помочь. Он добросовестно замерил кислотные концентрации и возникающие напряжения, досконально изучил условия, в которых происходили губительные разрушения, и т. п.

В результате явился научный труд, из которого явствовало, при каких режимах разрушается сталь, но о том, как уберечься от коррозии, ничего не говорилось.

Другой же специалист, занявшись этой проблемой, сумел взглянуть на нее непрофессионально, отрешиться от шор узкоспециального подхода. Он просто-напросто достал громадный справочник по… пластмассам и отыскал в нем материал, не поддающийся разъеданию жидкостью. Завод построил трубопровод из этой пластмассы, и проблема была решена.

Таким образом, исследователь не должен упускать возможности, которые открываются в случае неспециального подхода, он обязан наряду с использованием своего профессионального опыта поискать иные пути.

Нам верится, что в такой постановке парадокс уже не выглядит столь грозным и непреодолимым. Противоречие «дилетант — специалист» удается этим смягчить, и вывод о решающей роли дилетантов в науке понять таким образом: речь идет не о восхвалении дилетантизма (так ведь можно далеко зайти), но о способности встать при решении своей задачи на чужие позиции и также о способности внести в решение чужих проблем свою позицию. Короче, нужно на время или в каком-то отношении попытаться стать дилетантом.

А теперь рассмотрим эти выводы и рекомендации в их конкретных проявлениях.

Чтобы взглянуть на проблему другими глазами, часто используют, хотя и не всегда осознанно, такой прием: пытаются представить знакомое незнакомым, а незнакомое, наоборот, знакомым. Необычно? Конечно.

Зато это помогает отойти от проблемы на дистанцию: вдруг удастся обнаружить в ней новые грани.

Дело в том, что творческий подход, как мы уже не однажды видели, характеризуется способностью исследователя поставить решаемую задачу независимо от той конкретной области знания, где эта задача бозникла, способностью отвлечься от специфического содержания проблемы и применить для поиска ответов методы других дисциплин.

К сожалению, исследователи зачастую стремятся обойтись малыми силами и привлекают подходящие методы «на стороне», то есть попросту берут у соседей готовое решение, модифицируя его для своей проблемы. Однако, хотя такой прием имеет познавательную ценность, он недостаточно продуктивен, поскольку годится для решения только близких по типу задач.

Гораздо плодотворнее «работает» то знание, которое привлечено из далеких, порой даже чуждых наук. Его применение кажется поначалу странным, парадоксальным, зато дает неоспоримый эффект.

Мы расскажем о некоторых фактах из истории науки, поясняющих нашу мысль.

Характерен, например, опыт изобретения швейной машины французом Э. Гау в 1845 году. Надо сказать, что такую машину намеревались создать давно, над ней бились еще в начале XVIII века. Причину неудач следует, по-видимому, искать в том, что шли путем простого переноса приемов ручной работы на механизм.

Вот он, прием подобия! Пытались воспроизвести операции, которые совершает рука человека в процессе шитья.

Э. Гау же подошел к задаче как дилетант. Он начисто «забыл», как вообще шьют. Изобретатель решил, что ручной шов не годится, и остановился на операциях, которые совершает… ткацкий челнок. Челнок к шитью? Это выглядело по меньшей мере чудачеством: ведь челнок не шьет. Однако Э. Гау удачно использовал действие возвратного движения, которое выполняется челноком. Так неожиданно нашла реализацию давно задуманная идея.

Аналогично было осуществлено конструирование молотильной машины. И здесь изобретатели пытались вначале копировать ручную молотьбу. Например, прилаживали к вертящейся оси цепы наподобие крестьянской молотьбы цепами. Решение пришло совсем с другой стороны. Когда применили вращающийся барабан с зубцами, результат оказался поразительным.

Неудивительно, что многие изобретатели и появились со стороны, ибо смогли взглянуть на проблемную ситуацию чужими глазами, были свободны от груза предвзятых методов, навязываемых специальными знаниями и методами.

Немало плодотворных решений заимствовано у живой природы. Классический пример: висячие мосты Обычно мосты строили на опорах. Но вот понадобилось соорудить переход через глубокую впадину. Поставить опору было невозможно. Как же быть? Мучительно искал ответа инженер С. Браун. Как-то раз, лежа под деревом, он обратил внимание на паутину. Стоп! А почему бы не возвести мост по принципу перебрасывания паутины между деревьями? Тут же родился набросок еще небывалого в практике строения моста.

Интересно, что паутина еще однажды послужила человеку. На этот раз уже в наши дни при возведении зданий. Обратили внимание на то, что при сильном ветре, который сметает на своем пути тяжелые предметы, ломает вегви деревьев, паутина остается невредимой. Этим заинтересовались советские специалисты и решили по образцам такого «чуда» построить крышу здания. Конструкция оказалась не только прочной, но и дешевой, что позволило сэкономить около пятой части материалов.

По «патентам» природы была создана Н. Брюннелем машина для рытья туннелей. Она воспроизводила движения корабельного древоточца. Это небольшой червь, покрытый твердой цилиндрической пластинкой.

Впрочем, черви тоже не один раз оказали услугу изобретателям. Наблюдения за тем, как они прокладывают ходы в дереве, помогли решить проблему одной подводной конструкции. Дело в том, что червь по мере продвижения создает для себя трубку. Это и подсказало идею кессона: так называют открытый снизу ящик для образования под водой свободного от нее пространства. Кессон позволяет сооружать подводные основания для мостов, плотин и т. п.

Родилась специальная наука — бионика. С ее помощью стремятся выведать у природы, чтобы воплотить в технике, и многие другие тайны: высокие скорости передвижения дельфинов, способность рыб и птиц ориентироваться в пространстве, кита — справляться со злокачественными опухолями (последние обволакиваются капсулой, препятствующей их контакту с окружающими клетками) и др.

Будем помнить, однако, что и здесь нас может подстерегать опасность узкой специализации. Прямые заимствования у природы не всегда идут впрок. Не имело успеха, например, конструирование летательных аппаратов с машущими крыльями, устройств, передвигающихся на ходулях, механических ногах и прочее. Решения были получены как раз на пути отказа от прямых подражаний. В частности, при создании механизмов передвижения использовали колесо, не имеющее прямого аналога в живой природе.

Вообще говоря, такие плодотворные подсказки могут приходить со всех сторон. Мы коснулись области изобретательства. Если взять научное творчество в целом, то здесь поле приложения «посторонним» идеям, по существу, безгранично, а сам характер таких приложений порой весьма причудлив; скажем, влияния, идущие из сферы литературы, искусства, философии.

Здесь не время подробно развивать эту тему. Отметим лишь два факта.

Стало достоянием широкой известности одно замечание А. Эйнштейна. Он признался однажды, что на него производил сильнейшее впечатление русский писатель Ф. Достоевский, который дал ему как исследователю больше, чем многие естествоиспытатели и математики, больше, чем, например, даже К. Гаусс.