От догадки до истины

Автор: Аркадий Мигдал

Издательство: Просвещение

ISBN: 978-5-09-016005-6

Год выпуска: 2008

Количество страниц: 176

Оглавление
О чём эта книга 7
Чудеса мнимые и подлинные 9
Что мешает взаимопониманию? 10
О псевдонауке 26
Приближение к истине 30
Психологические особенности научного творчества 40
Побуждения к научному творчеству 41
Инструменты познания 47
Секреты ремесла 53
О красоте науки 69
Поиски красоты 69
Симметрично ли пространство? 83
Внутренняя симметрия 88
Как работают физики 102
Задачи физики 102
Как создавалась квантовая теория 106
Вычисления без вычислений 126
Квантовая теория частиц и полей 132
Пустота, ядра, звёзды 140
Как устроена пустота 140
Неустойчивость вакуума и необычные состояния ядерного вещества 150
Судьба нейтронных звёзд 157
Заключение 165
Словарь терминов 167


Ежедневно человек находится в потоке информации — проверенной и непроверенной, достоверной и ложной. Большая часть этого потока относится к компетенции какой-либо сферы деятельности, в том числе науки, которая сама по себе не слишком доступна для понимания далёким от академической среды человеком. Как такому человеку отделить правду от вымысла? Шагом к решению данного вопроса может стать книга А.Б. Мигдала «От догадки до истины», в которой на примере профессиональной работы физиков и процесса возникновения научного знания показаны критерии, отличающие достоверные научные теории от недостоверных, научная этика и подход к исследованию, отличающие профессионала от дилетанта. Известная статья «Отличима ли истина от лжи», в которой последовательно изложены основные научные принципы посредством сравнения отношения к делу научных сотрудников и методы охочих до сенсаций «ниспровергателей», с рядом дополнений приводится автором в первой части книги.

Из книги «От догадки до истины» вы узнаете историю развития квантовой механики, специальной и общей теории относительности, качественные математические методы в квантовой физике, принципы простоты и красоты, симметрии различных физических теорий. Однако эти темы в некоторой степени «стандартны», поскольку рассматриваются в различной литературе (например, эти вопросы изложены Стивеном Вайнбергом в книге «Мечты об окончательной теории», а истории развития представлений о роли симметрии в математике и физике посвящена книга Иэна Стюарта «Истина и красота»). Вместе с тем книга выделяется из ряда подобной научно-популярной литературы. Автор, физик-теоретик, активно занимавшийся научно-педагогической и воспитательной деятельностью, наряду с принципами и методологией науки разбирает вопрос природы научного творчества, тем самым показывая читателю практически незнакомую ему сторону науки. Рассуждения о психологии научного творчества и стилях научного мышления ценны не только сами по себе, но и тем, что вышли из-под пера не науковеда, а профессионального физика. В качестве ознакомительного отрывка ниже приведён краткий обзор соответствующей части книги.

В чём же заключается тот творческий процесс, который ведёт от догадки до истины и является единственно возможным способом установления последней? Прежде всего имеют значение мотивы. Любой, кто дерзнёт покорить вершины научного знания, должен спросить себя о том, имеет ли он достаточные психологические побуждения, непосредственно связанные с научным творчеством: любопытство, самовыражение и самоутверждение:

Наименее близко духу науки желание самоутверждения, желание доказать себе или другим, что ты можешь довести задачу до конца. Разумеется, мы оставляем в стороне жажду сделать карьеру или извлечь выгоду. Другой мотив — стремление к самовыражению, к наиболее полному проявлению своей индивидуальности. Но самое благородное и отвечающее духу науки побуждение — любопытство, желание узнать, как устроена природа. В этом случае чужой успех радует не меньше, чем свой собственный. Именно такое отношение к науке было у нашего замечательного физика-теоретика Исаака Яковлевича Померанчука — даже перед смертью, приходя в сознание, он расспрашивал о последних работах по теории элементарных частиц и радовался каждой новой идее.

Такой чистый случай встречается крайне редко, и это необязательное условие. Обычно смешиваются все три мотива.

Есть у этих качеств и подводные камни, о которые разбивается любой научный порыв. Эти ловушки — прямой путь к лженауке, их отзвуки можно услышать в некоторых «сенсационных открытиях»:

Есть люди, для которых жажда самоутверждения — главный стимул творческой активности. Но если эта жажда не обуздана безупречной добросовестностью, она почти неизбежно приводит к погоне за эффектными результатами и к невольной подтасовке фактов. Сколько талантливых людей погибло для науки из-за этого недостатка!

Среди людей, далёких от науки, широко распространено мнение, что учёный руководствуется в своей работе стремлением сделать открытие. Между тем задача научного работника — глубокое и всестороннее исследование интересующей его области науки. Открытие возникает только как побочный продукт исследования. Это не означает, что учёные так идеальны, что не хотят сделать открытие, — желание, разумеется, присутствует, но на втором плане; оно не должно даже и в малой степени влиять на добросовестность исследования.

Способность удивляться роднит исследователя с представителями творческих профессий, с одной лишь разницей — удивление становится результатом размышлений, накопленных знаний. Помимо качеств, необходимо присущих учёным, автор говорит и о случаях профессиональной деформации, которые практически исключают возможность заниматься научной деятельностью.

Ещё одна опасность на пути занимающихся наукой — «старение». Это слово стоит в кавычках, потому что оно не имеет отношения к возрасту. Начинается «старение» незаметно и может поразить 30-летнего человека. Очень заманчиво передать всю техническую работу помощникам, чтобы освободить себе время для более важных научных дел. Постепенно передаются и вычисления, и даже часть размышлений. Этого делать нельзя, как нельзя общаться с любимым человеком через третье лицо. Люди среднего поколения, интересующиеся живописью, хорошо помнят гигантские холсты, покрывавшие стены выставочных залов в первые послевоенные годы. Эти картины писались «бригадным методом» — иногда площадь холста делилась на квадраты и прямоугольники, и каждый художник работал над своим куском; иногда «разделение труда» заходило ещё дальше — один писал лица, другой — мундиры, третий — знамёна… Под большинством картин стояли имена известных художников, но ни одно из них, к счастью, теперь нигде не появляется.

Как только научный работник перестаёт работать своими руками, делать измерения, если он экспериментатор, вычисления, если он теоретик, начинается «старение» независимо от возраста и чина. «Стареющий» теряет способность удивляться и радоваться каждому малому шагу, не жаждет больше учиться; вместе с чванством и важностью возникает стремление решать только мировые проблемы. Число публикуемых за единицу времени работ при этом резко возрастает. Ему кажется, что все его советы необычайно ценны и непогрешимы; что ему достаточно провести полчаса в неделю около каждой установки, чтобы сделаться соавтором работ. Оговоримся: в некоторых случаях совет квалифицированного и опытного человека может оказать решающее влияние на ход работы. Иногда совет может оказаться настолько ценным, что даёт право на соавторство. Но это исключение; участие в большом количестве публикаций — настораживающий признак. И очень часто не только не вызывает уважения, но даёт повод для насмешек. Как это объяснить самому пострадавшему? И вообще, как объяснить недопустимость слишком большого числа работ у любого научного работника? Может быть, следует изгнать неудачный анкетный вопрос о числе научных работ, заменив его вопросами: какие оригинальные результаты получены; какие научные вопросы разрешены благодаря вашим работам; или, если уж обязательно нужна цифра, — сколько имеется ссылок на ваши работы?

Помимо засорения научных журналов, необузданное писание создаёт нездоровую атмосферу дешёвого успеха, чуждого задачам науки. Постепенно уменьшается чувство ответственности, исчезает желание взвешивать каждое слово в статье, чтобы не сделать ошибочного утверждения. Рождается успокоительная мысль, что, несмотря на ошибки, неправильная работа часто указывает верный путь…

Понемногу научное содержание сменяется рассуждениями общего характера, увеличивается описательная часть статьи и уменьшается количество формул. Отсутствие новых мыслей автор пытается скомпенсировать остроумными замечаниями. Когда он делает попытку вернуться к работе, он способен лишь на замечания о работах, уже сделанных другими. Особенно острый характер это заболевание приобретает, когда научный работник внезапно оказывается на высоком административном посту. Тогда к его научным высказываниям прибавляется самоуверенность, пропорциональная административным возможностям. Каждый знает примеры подобных научных судеб. Такая деятельность не может заменить радости подлинной творческой работы, и чаще всего рождается глубокое, иногда скрытое чувство неудовлетворённости. Такова расплата за пренебрежение научным трудом.

А.Б. Мигдал рассматривает и эффект, близкий «эффекту Карла Сагана»: почему распространено желание выискивать ошибки, приписывать заимствования, умалять значение работ выдающихся исследователей?

Разумеется, иногда гениальные творения и их авторы критикуются по политическим или националистическим причинам — вспомним критику теории относительности фашистами и их последователями. Но мы говорим не об этом — этому нет оправдания, но есть хотя бы объяснение.

Гораздо труднее объяснить психологическое явление — стремление принизить гения, распространённое не только в широкой публике, но и в кругу людей, считающих себя специалистами.

<...>

Сколько мучительных переживаний доставалось при жизни Галилею, Пушкину, Вагнеру, Больцману, Лобачевскому; сколько душевных сил нужно было потратить Эйнштейну на защиту от нелепых придирок и обвинений! Казалось бы, современники должны радоваться, что рядом с ними кто-то пишет роман, делает открытие, создаёт симфонию, но именно это вызывает раздражение людей, заражённых такой болезнью.

<...>

Особенно часто таким нападкам подвергались работы Эйнштейна по частной и общей теории относительности (теории тяготения). Почти все историки науки видят в теории тяготения редчайший пример великого открытия, сделанного одним человеком. Когда все физические идеи были до конца сформулированы, великий немецкий математик Давид Гильберт уточнил эйнштейновские уравнения. Эту же поправку одновременно сделал и сам Эйнштейн. Гильберт ясно понимал, как скромна его роль в создании этой теории. Но находится «историк науки», который заявляет, что в завершении теории важную роль сыграл Гильберт. Другой говорит об Эйнштейне: «Науке очень полезны проницательные умы, способные довести до конца идеи, носящиеся в воздухе…»

Занимаясь историей науки, «знаток», принижающий гениев, говорит о великих открытиях как о чём-то обычном, обыденном. Он пытается создать представление, что открытия не возникают в результате мучительных усилий и озарений, а «становятся известными» сразу всем. Сохраняя факты, он, по существу, искажает историю, осуществляя свою, быть может, неосознанную задачу — принизить величие и поэзию научного подвига.

В заключительной части серии глав, посвящённых психологии научного творчества, автор рассматривает вопрос о том, какие шаги предшествуют внезапным озарениям, приводящим к качественным скачкам в понимании решаемой проблемы. Можно ли повлиять на этот творческий процесс? Как направить фантазию в нужную сторону? Какие приёмы облегчают поиски решения?

Тот, кто хотя бы однажды делал работу, лежащую на границе возможного или, казалось бы, за его пределами, знает, что есть только один путь — упорными, неотступными усилиями, решением вспомогательных задач, подходами с разных сторон, отметая все препятствия, отбрасывая посторонние мысли, довести себя до состояния экстаза (или вдохновения?), когда сознание и подсознание смешиваются, когда сознательное мышление продолжается во сне, а подсознательное — наяву… Этот экстаз довольно опасен, он близок к психическому расстройству, к тому состоянию, которое описано Чеховым в «Чёрном монахе». Эйнштейн писал, что в период создания теории относительности он доходил до галлюцинаций. Но это состояние приходит редко. Для него необходимо совпадение нескольких маловероятных условий: наличие трудной задачи, взволновавшей до глубины души; ощущение, что именно ты можешь и должен её решить; владение техникой, достаточное для решения; опыт решения более лёгких задач подобного рода; безупречное здоровье, чтобы выдержать длительную бессонницу или полубессонницу; и, наконец, полное отвлечение от посторонних забот. Но самое главное — нужно огромное мужество, чтобы поверить своим результатам, как бы они ни расходились с общепринятыми, не испугаться собственных выводов и довести их до конца. Сколько замечательных работ было брошено неоконченными из-за недостатка смелости!

В то же время автор предостерегает, что не стоит идти по пути, в котором результат пытаются угадать и получить в результате озарения, минуя процесс понимания, и для которого не проведена предшествующая кропотливая работа:

Назовём его «вундеркиндством». Воспитание или самовоспитание научного работника должно начинаться с полного устранения всех следов вундеркиндства. Ландау, которого отличала поразительная широта охвата всех областей физики и совсем уже поразительная скорость мысли, никогда не допускал никаких проявлений вундеркиндства, а старался довести вопрос до полной ясности, до предельной простоты. И говорил шутя: «Я — гениальный тривиализатор».

Существует замечательное явление — глубокая научная мысль выигрывает от упрощения. В искусстве — наоборот, законченное произведение не может быть упрощено, попытка упрощения уничтожит образ. Слова «Пьяной горечью Фалерна чашу мне наполни, мальчик!» после упрощения превращаются в просьбу: «Мальчик, налей-ка мне вина». Можно анализировать элементы, которые создают очарование, но образ произведения искусства нельзя свести к элементам, он воспринимается как целое. В науке сведение к элементам возможно.

До понимания значительных явлений в искусстве нужно подняться, дорасти, а достижения науки можно «опустить», сделать доступными для «пешеходов». Это требует таких же творческих усилий, как и научная работа. Поэтому многие глубокие научно-популярные книги, написанные выдающимися учёными, дают не меньший толчок развитию науки, чем их оригинальные работы. Чтение таких книг иногда требует больших усилий, но зато в них не обходятся трудные места и упрощение не переходит в вульгаризацию.

В научной работе не должно быть спешки и суеты, но недостаточно активная работа не только отнимает много времени, но малоэффективна. Впрочем, это относится ко всем видам человеческой деятельности.

Получить ссылку на материал

Спасибо!

Также вы можете подписаться на обновления сайта:

Оставить комментарий

Добавить комментарий