Реферат Научное открытие как филосовско-психологическая проблема
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Кафедра экономики
РЕФЕРАТ
ПО: ИСТОРИИ И ФИЛОСОФИИ НАУКИ И ТЕХНИКИ
НА ТЕМУ: Научное открытие как филосовско-психологическая проблема
2008
Введение.
Философия с момента своего возникновения, - а она стояла у истоков науки, - всегда занимала особое место в системе знаний о мире.
Это объясняется прежде всего тем, что ядро философии независимо от той или иной позиции философа составляет проблема человека в его взаимоотношении с миром, проблема человека и мира, места и роли человека в нем.
Она вырабатывает обобщенную систему знаний о мире в целом и о сущности человеческого бытия, выступая в качестве теоретической основы мировоззрения.
Именно поэтому философия во все времена помогала ориентации человека в различных жизненных обстоятельствах, способствовала его самоопределению в жизни. Этим и объясняется непреходящая жизненность философии, необходимость овладения ею для обретения человеком надежной ориентации в непрерывно изменяющемся мире, а в современных условиях и для разумного подхода к решению сложнейших задач выживания человечества перед лицом обостряющихся глобальных проблем.
Подлинное открытие может быть сделано лишь в ходе таких исследований, которые обычно именуются "фундаментальными". То, что за этим следует, - это его развитие. Исследование является фундаментальным именно потому, что все прочие виды исследований вытекают из него; оно кажется нам непрактичным, а связанная с ним работа случайной, потому что всецело оригинальные наблюдения не могут планироваться заранее. Если же не отказываться от планирования, то тогда наблюдение должно носить такой характер, чтобы его можно было предсказать на основе ранее известных фактов, и, стало быть, его нельзя считать целиком оригинальным. Вот почему большая часть совершенно новых шагов в науке - это случайные находки, сделанные людьми с редким талантом замечать нечто абсолютно неожиданное. Такие открытия впоследствии образуют основу всех планируемых исследований, всего того, что называют развитием [1].
Многие могут возразить, что любая преждевременная оценка фундаментального исследования заранее обречена на провал, ибо нельзя предвидеть неожиданное. До некоторой степени это справедливо. Не существует надежной меры для сравнения относительной важности фундаментальных исследовательских тем, но некоторые общие принципы сформулировать можно. К ним следует относиться не как к жестким рамкам, а скорее как к некоей линии оценки, с помощью которой мы распознаем и используем подлинно творческую научную мысль. Для всех великих фундаментальных открытий характерно одновременное и ярко выраженное наличие трех качеств: они не просто истинны, но истинны в высшей степени и в очень специфическом смысле; они поддаются обобщению; они неожиданны в свете того, что было известно ко времени открытия.
Открытие должно быть истинным. Это утверждение может показаться наивным. Однако в науке вещи не являются абсолютно истинными либо ложными; они могут считаться таковыми лишь в рамках определенной аксиоматической системы и в некоторых пределах, которые носят статистический характер и на основании которых можно судить о вероятности повторения того же наблюдения в будущем, если мы попытаемся воспроизвести его. Степень этой вероятности естественным образом влияет на важность открытия.
Даже если наблюдение обладает высокой степенью истинности в том смысле, что у него мала стандартная ошибка (т. е. велика вероятность воспроизведения), истинность этого наблюдения должна выражаться и в его адекватной интерпретации. В противном случае находка может привести к заблуждениям из-за тех выводов и следствий, которые могут быть из него сделаны. Мало кто сознательно публикует неправду, но многие научные статьи содержат в подтексте ложные выводы.
Даже если научная находка по всем стандартам истинна, она может и не быть значимой. Открытие должно вести к обобщениям. Другого вида наблюдения поддаются индуктивному обоснованию, т.е. формулированию общих законов на основе отдельных наблюдений. Но и этого свойства недостаточно.
Открытие должно быть одновременно и истинным, и неожиданным и вести к обобщениям. Основной особенностью подлинно великих открытий является то, что они не только истинны (в том смысле, в каком они выглядят таковыми с нашей точки зрения), но и в высшей степени способны вести к обобщениям и неожиданны в рамках своего времени. Это справедливо, скажем, в отношении открытия Г.Менделем законов генетики, открытия Рише и Пирке явления аллергии или открытия антибиотического действия плесени Флемингом, Флори и Чейном. Успех исследования в большой степени зависит от того, в какой момент истории, в какой период жизни ученого, и даже в какое время дня оно выполняется. Сознательный анализ временных факторов может значительно помочь нам сделать свою работу полезной и приятной.
Когда открытия делаются преждевременно, они почти наверняка игнорируются или встречают труднопреодолимое сопротивление, поэтому в большинстве случаев они могли бы с таким же успехом и вовсе не быть сделанными. Можно часто слышать, как о каком-нибудь ученом говорят, что его время еще не пришло. Оно, может быть, и так, но научный гений должен быть способен оценивать возможность реализации своей работы. Бесполезно планировать работу, для которой нет еще подходящих средств, или развивать теории, к которым человечество еще совсем не подготовлено, если только мы не в состоянии сами создать нужные средства или объяснить свои концепции словами, понятными, по крайней мере, избранным из наших современников. Работа тех, кто пренебрегает этими требованиями, легко забывается и теряется навсегда; когда придет время, ее нужно будет делать вновь, но… другим. На практике трогательная фигура непонятого и непризнанного гения находится в опасном соседстве с фигурой хорошо всем понятного психа - и тот, и другой излагают непрактичные идеи, сеющие хаос.
В любом случае человек, идеи которого выглядят далеко опережающими его время, должен сосредоточиться на средствах доказательства своей позиции, а не тратить всю жизнь на бесплодные попытки уговорить человечество признать свою правоту. Исследование может быть полезным для человечества и принести удовлетворение самому ученому, только если оно выполнено в такое время, когда может встретить интерес и понимание. Атомная теория материи в том виде, как она была выражена Демокритом, оказалась преждевременной и, стало быть, для того времени бесплодной, так как не существовало никаких практических средств доказать либо опровергнуть ее. Позже, в эпоху средневековья, когда стало возможным доказать существование химических элементов, алхимики, движимые надеждой на преобразование одного элемента в другой, пытались получить золото. Недавно корректность этой идеи была доказана, и все же к алхимикам по справедливости относились как к эксцентричным фантазерам, поскольку в их время предпринимаемые ими попытки были не более чем мечтой. Все фантазии содержат в себе зерно истины; гениальность же состоит в том, чтобы суметь распознавать такие фантазии, из которых это зерно можно извлечь. Те, кто сотни лет назад мечтал о полетах на Луну, не могут претендовать на приоритет в области современных космических исследований. Даже если в будущем станет возможным продлить человеческую жизнь на несколько сотен лет, современного врача, предсказывающего это, не стоит считать великим пророком.
Ситуация несколько меняется, если фантазия представляет собой не просто банальное благое пожелание, а интуитивное предвидение некоей скрытой плодотворной истины, до поры до времени недоступной для других. Если этот истинный факт, не являясь в данный момент объектом исследования, достаточно близок к уровню знаний своего времени, он может побудить других специалистов создать соответствующие средства и методы. Простое хотение (полностью непрактичная фантазия) отличается от интуитивного предвидения чего-то, что еще далеко не очевидно, но что имеет шансы стимулировать дальнейшие исследования в тот момент, когда это интуитивное предвидение еще не выражено или по крайней мере еще не забыто.
Открытие Менделем основных принципов генетики игнорировалось в течение тридцати пяти лет после того, как о нем не только был сделан доклад на заседании научного общества, но даже опубликованы его результаты. Современники Менделя видели в этой статье лишь повторение хорошо к тому времени известных экспериментов по гибридизации. Следующее поколение поняло важность его находок, относящихся к механизму наследственности, но не смогло полностью оценить их, поскольку эти находки, казалось, противоречило особенно горячо обсуждавшейся в то время теории эволюции. Позвольте, кстати, добавить, что знаменитый статистик Фишер перепроверил результаты Менделя и заявил, что при обработке современными статистическими методами выводы отца генетики демонстрируют явное смещение в пользу ожидавшихся результатов. Все, что может сделать любой ученый,- это продвинуть проблему на несколько шагов дальше своих предшественников, а затем он должен по собственному желанию уйти со сцены, уступив место другим, т. е. тем, кто уже располагает -- или через несколько лет, десятилетий или даже веков будет располагать - средствами, необходимыми для достижения значительного прогресса в ее развитии. Хорошо обоснованное наблюдение одинаково истинно, где бы и когда бы оно ни было сделано, но не одинаково полезно. Его теоретическая оценка и практическое приложение в большой степени зависят от современного состояния знаний в сопряженных с ним областях.
Плоды науки могут быть в равной мере как полезными, так и вредоносными, необходимо понимание их потенциальных возможностей со стороны общества. Известно, что, как правило, практический результат фундаментального исследования сам по себе ни хорош и ни плох. Он являет собой силу, дарующую власть над природой, над болезнью, над человеком. Эта сила может быть обращена как на добро, так и во зло, в зависимости от того, как ее использует человек руками своих лидеров или правительств. Осознавая, что эта сила не всегда может быть подвластна его контролю, человек боится ее. Наука разрушает многие из привычных, взлелеянных человеком представлений. Она низвергает фальшивые божества, рожденные из предрассудков и суеверий. А потому на протяжении столетий человечество безжалостно преследовало многих своих выдающихся ученых.
Существует весьма наивная точка зрения, согласно которой лучший способ предотвращения потенциально опасных последствий науки -- остановить развитие самой науки. Однако это не только нежелательно, но просто невозможно. Ни одна страна не захочет сделать первого шага в деле объявления науки вне закона, ибо навязываемое невежество вряд ли принесет пользу, а тем более не облагородит человека. Именно наука положила конец голоду и эпидемиям чумы, опустошавшим в эпоху средневековья целые страны. Наше спасение не в том, чтобы закрывать глаза перед Истиной, а в том, чтобы научиться не ослепляться ее светом. Если "отменить" науку, то с таким же успехом можно запретить писать или говорить, ибо и эти действия способны оказаться не менее опасными. Даже искусство может быть использовано для пропаганды низменных целей. А без науки и искусства у человечества не будет иного пути для выхода своей энергии, кроме войны и борьбы за обогащение.
Единственное приемлемое решение этой проблемы -- обеспечить лучшее понимание того, что есть добро, а что есть зло, применительно к науке. Нельзя более допускать, чтобы научный гений пребывал в бездействии из-за недостатка средств. Впрочем, проблема не просто в изыскании финансовых средств для наших ученых. Чтобы приспособиться к духу века, следует пересмотреть всю нашу философию и все представления о бытующих ценностях. Как каменный, бронзовый и железный века характеризовались соответственно использованием камня, бронзы и железа так и наша эра, несомненно, войдет в историю как "Век Фундаментальных Исследований". Благодаря изучению законов природы человек добился невиданного могущества, которое может привести нас к самой яркой главе истории человечества - либо к ее последней главе [1].
Научная теория после создания ее логической основы приобретает способность к саморазвитию и воспроизведению таких свойств и отношений вещей, которые еще недоступны практике и чувственному познанию или которые появятся лишь в будущем. Развитие науки в каждый данный период зависит от унаследованного от прошлых поколений мыслительного материала, от уже поставленных теоретических задач. Относительная самостоятельность в развитии науки заключается и в вытекающей из нужд самого познания необходимости систематизации знаний, во взаимодействии различных разделов данной науки и различных наук между собой, во взаимовлиянии всех форм духовной деятельности людей, в свободном обмене мнениями. Теоретическое движение мышления в конечном счете выступает как цель практической деятельности, воплощаясь и материализуясь в производстве: наука не только следует за практикой, но и опережает практику. Множество открытий сделано вне зависимости от непосредственных запросов практики, и лишь впоследствии они явились источником новой практики: открытие рентгеновских лучей, радиоактивности, пенициллина и т.д.
Открытия возникают зачастую в результате решения внутренних противоречий в самой научной теории и появляются раньше, чем осознаются практические запросы на них. Бывает и так, что новая потребность возникает именно под влиянием того или иного открытия или изобретения. Но часто бывает и наоборот: при всей остроте практической нужды общества в науке не оказывается необходимых для ее удовлетворения знаний и потребность остается неудовлетворенной. На каждом данном уровне развития обществ, практика вынуждена довольствоваться данным уровнем развития теории, как бы ни была бедна последняя. Однако практика не может ждать "лучших времен", когда теория станет очень богатой. Может ли ждать практика лечения раковых больных до тех пор, пока природа этого бича человечества будет полностью раскрыта?! Лечение идет на существующем уровне пока еще весьма бедной теории: какова теория, такова и практика.
Аристотель заметил: познание начинается с удивления. Кто зашел, по словам М.Планка, так далеко, что ничему больше не удивляется, тот обнаруживает лишь то, что он разучился основательно размышлять. Для исследователя открытие удивительного всегда является счастливым событием и стимулом в творческой работе. Самое прекрасное, говорил А.Эйнштейн, что мы можем переживать эту таинственность. Ученого неудержимо влечет и чарующая красота стройной логичности научных теорий, и удивительная хитрость экспериментальных "уловок" науки, и разоблачение головоломных ребусов природы, общества и тайн нашей души.
Всепоглощающая тяга к знанию - это одна из самых возвышенных потребностей мыслящего человека, мощная идеальная побудительная сила человеческой деятельности. По словам А.Эйнштейна, демон научных проблем безжалостно сжимает ученого в своих когтях и заставляет предпринимать отчаянные усилия в поисках истины.
Открытие - это соприкосновение с неведением. Специфической особенностью открытий является то, что на них нельзя выйти путем постановки соответствующих деловых вопросов, ибо существующий уровень развития культуры не дает для этого оснований.
Парадоксально, но факт: в науке каждый шаг вперед - это открытие и новой тайны, и новых горизонтов незнания; это процесс, уходящий в бесконечность. Человечество вечно стремилось приблизиться к познанию абсолютной истины, пытаясь максимально сузить "сферу влияния" относительного в содержании научного знания. Однако даже постоянное расширение, углубление и уточнение наших знаний в принципе не может полностью преодолеть их вероятность и относительность. Но не следует впадать в крайность как, например, К.Поппер, утверждавший, что любое научное положение - всего лишь гипотеза; получается, что научное знание представляет собой всего лишь тянущуюся из глубины веков цепь догадок, лишенных устойчивой опоры достоверности.
Творческая активность ума по-разному реализуется в той или иной сфере материальной или духовной культуры - в науке, технике, экономике, искусстве, политике и т.д. К примеру, в естествознании наиболее значимым результатом творчества является открытие - установление новых, ранее не известных фактов, свойств и закономерностей реального мира. И.Кант проводит такое разграничение между открытием и изобретением: открывают то, что существует само по себе, оставаясь неизвестным, например, Колумб открыл Америку. Изобретение есть создание ранее не существовавшего, например, порох был изобретен. Открытие и изобретение всегда есть завершение искомого. Подлинно научное открытие состоит в том, чтобы найти принципиальное решение еще не решенных задач, еще не раскрытых проблем. Бывает так, что новое есть лишь оригинальная комбинация старых элементов. Творческая мысль та, которая ведет к новым результатам или посредством комбинаций обычных способов, или совершенно новым методом, нарушающим ранее принятые. Как только найден принцип решения задачи, она перестает быть творческой. Движение мысли по проторенным путям - это уже не творческое мышление. Именно благодаря творчеству и осуществляется прогресс в науке, технике, искусстве, политике и во всех других сферах общественной жизни. Корни всякого открытия, по мысли В.И.Вернадского, лежат далеко в глубине, и, как волны, бьющиеся с разбега о берег, много раз плещется человеческая мысль около подготовленного открытия, пока придет девятый вал.
Пути, ведущие к открытию, бывают очень причудливыми. На эти пути иногда наводит случай. Например, датский физик X.Эрстед однажды показывал студентам опыты с электричеством. Рядом с проводником, входящим в электрическую цепь, оказался компас. Когда цепь замкнулась, магнитная стрелка компаса отклонилась. Заметив это, один любознательный студент попросил ученого объяснить данное явление. X.Эрстед повторил опыт: вновь замкнул цепь, и стрелка компаса вновь отклонилась. В результате повторных опытов и логических рассуждений ученый сделал великое открытие, заключающееся в установлении связи между магнетизмом и электричеством. Это открытие в свою очередь послужило важнейшим этапом и других открытий, в частности изобретения электромагнита.
Логический путь научного и технического творчества, связанного с открытием и изобретением, начинается с возникновения соответствующей догадки, идеи, гипотезы. Выдвинув идею, сформулировав задачу, ученый отыскивает ее решение, а затем уточняет его путем расчетов, проверки опытом. От возникновения идеи до ее осуществления и проверки на практике нередко лежит мучительно долгий путь исканий.
Рассмотрим открытие как разрешение противоречий. Одной из характерных черт творческой работы мысли является разрешение противоречий. Это и понятно: любое научное открытие или техническое изобретение представляет собой создание нового, которое неизбежно связано с отрицанием старого. В этом и состоит диалектика развития мысли. Творческий процесс вполне логичен. Это цепь логических операций, в которой одно звено закономерно следует за другим: постановка задачи, предвидение идеального конечного результата, отыскание противоречия, мешающего достижению цели, открытие причины противоречия и, наконец, разрешение противоречия.
Приведем примеры. В кораблестроении для обеспечения мореходных качеств корабля необходим оптимальный учет противоположных условий: чтобы корабль был устойчивым, выгодно его делать шире, а чтобы он был быстроходнее, целесообразно делать его длиннее и уже. Эти требования противоположны. В горной технике увеличение размера сечения и глубины шахт вступило в противоречие с растущим давлением горных пород. Для разрешения этого противоречия пришлось перейти от квадратного сечения шахт к круглому и заменить деревянное крепление стволов металлическим. Пожалуй, особенно наглядно проявляются технические противоречия в самолетостроении. Самолет представляет собой такое сооружение, в котором непримиримо борются два начала: прочность и вес. Машину необходимо сделать прочной и легкой, а прочность и легкость все время "воюют" между собой.
История науки и техники свидетельствует, что подавляющее большинство изобретений - результат преодоления противоречий. П.Капица однажды сказал, что для физика интересны не столько сами законы, сколько отклонения от них. И это верно, так как, исследуя их, ученые обычно открывают новые закономерности.
Сделать открытие - значит правильно установить надлежащее место нового факта в системе теории в целом, а не просто обнаружить его. Осмысление новых фактов нередко ведет к построению новой теории.
В физической концепции мира долгое время господствовала идея эфира. Открытие, "снявшее" идею эфира, осуществил американский физик А.А.Майкельсон. Если свет распространяется в неподвижном эфире, а Земля летит сквозь эфир, то два световых луча - один, пущенный по направлению полета Земли, а другой в противоположном направлении - должны двигаться относительно Земли с разными скоростями. Очень точный эксперимент показал, что разницы в скоростях нет. Идея неподвижного эфира вступила в противоречие с прямым опытом и была отвергнута.
Научное открытие как философская проблема.
Посмотрим, что пишет о научных открытиях Т.Кун в книге “Структура научных революций”. Кун Томас Сэмюэл - американский историк и философ, один из лидеров исторического направления в философии науки. Наибольшую известность получил как автор оригинальной модели развития научного знания.
Нормальная наука представляет собой в высшей степени кумулятивное предприятие, необычайно успешное в достижении своей цели, то есть в постоянном расширении пределов научного знания и в его уточнении. Во всех этих аспектах она весьма точно соответствует наиболее распространенному представлению о научной работе.
Новые явления, о существовании которых никто не подозревал, вновь и вновь открываются научными исследованиями, а радикально новые теории опять и опять изобретаются учеными. История даже наводит на мысль, что научное предприятие создало исключительно мощную технику для того, чтобы преподносить сюрпризы подобного рода. Если эту характеристику науки нужно согласовать с тем, что уже было сказано, тогда исследование, использующее парадигму, должно быть особенно эффективным стимулом для изменения той же парадигмы. Именно это и делается новыми фундаментальными фактами и теориями. Они создаются непреднамеренно в ходе игры по одному набору правил, но их восприятие требует разработки другого набора правил. После того как они стали элементами научного знания, наука, по крайней мере в тех частных областях, которым принадлежат эти новшества, никогда не остается той же самой. Нам следует теперь выяснить, как возникают изменения подобного рода, рассматривая впервые сделанные открытия или новые факты, а затем изобретения или новые теории. Однако это различие между открытием и изобретением или между фактом и теорией на первый взгляд может показаться чрезвычайно искусственным.
Рассматривая ниже отдельные открытия, мы очень быстро придем к выводу, что они являются не изолированными событиями, а длительными эпизодами с регулярно повторяющейся структурой. Открытие начинается с осознания аномалии, то есть с установления того факта, что природа каким-то образом нарушила навеянные парадигмой ожидания, направляющие развитие нормальной науки. Это приводит затем к более или менее расширенному исследованию области аномалии. И этот процесс завершается только тогда, когда парадигмальная теория приспосабливается к новым обстоятельствам таким образом, что аномалии сами становятся ожидаемыми. Усвоение теорией нового вида фактов требует чего-то большего, нежели просто дополнительного приспособления теории; до тех пор, пока это приспособление не будет полностью завершено, то есть пока ученый не научится видеть природу в ином свете, новый факт не может считаться вообще фактом вполне научным.
Чтобы увидеть, как тесно переплетаются фактические и теоретические новшества в научном открытии, рассмотрим хорошо известный пример - открытие кислорода. По крайней мере, три человека имеют законное право претендовать на это открытие, и, кроме них, еще несколько химиков в начале 70-х годов XVIII века осуществляли обогащение воздуха в лабораторных сосудах, хотя сами не знали об этой стороне своих опытов 1. Прогресс нормальной науки, в данном случае химии газов, весьма основательно подготовил для этого почву.
Самым первым претендентом, получившим относительно чистую пробу газа, был шведский аптекарь К. В. Шееле. Тем не менее, мы можем игнорировать его работу, так как она не была опубликована до тех пор, пока о повторном открытии кислорода не было заявлено в другом месте, и, таким образом, его работа никак не сказалась на исторической модели, которая интересует нас в данном случае, прежде всего.
Вторым по времени заявившим об открытии был английский ученый и богослов Джозеф Пристли, который собрал газ, выделившийся при нагревании красной окиси ртути, как исходный материал для последующего нормального исследования "воздухов", выделяемых большим количеством твердых веществ. В 1774 году он отождествил газ, полученный таким образом, с закисью азота, а в 1775 году, осуществляя дальнейшие проверки, - с воздухом вообще, имеющим меньшую, чем обычно, дозу флогистона.
Третий претендент, Лавуазье, начал работу, которая привела его к открытию кислорода, после эксперимента Пристли в 1774 году и, возможно, благодаря намеку со стороны Пристли. В начале 1775 года Лавуазье сообщил, что газ, получаемый после нагревания красной окиси ртути, представляет собой "воздух как таковой без изменений [за исключением того, что]... он оказывается более чистым, более пригодным для дыхания". К 1777 году, вероятно не без второго намека Пристли, Лавуазье пришел к выводу, что это был газ особой разновидности, один из основных компонентов, составляющих атмосферу. Сам Пристли с таким выводом никогда не смог бы согласиться.
Эта схема открытия поднимает вопрос, который следует задать о каждом новом явлении, осознаваемом учеными. Кто первый открыл кислород: Пристли, Лавуазье или кто-то еще? Как бы то ни было, возникает и другой вопрос: когда был открыт кислород? Последний вопрос был бы уместен даже в том случае, если бы существовал только один претендент. Сами по себе вопросы приоритета и даты нас, вообще говоря, не интересуют. Тем не менее, стремление найти ответ на них освещает природу научного открытия, потому что нет очевидного ответа на подобный вопрос. Открытие не относится к числу тех процессов, по отношению к которым вопрос о приоритете является полностью адекватным. Тот факт, что он поставлен (вопрос о приоритете в открытии кислорода не раз поднимался с 80-х годов XVIII века), есть симптом какого-то искажения образа науки, которая отводит открытию такую фундаментальную роль. Вернемся еще раз к нашему примеру. Претензии Пристли по поводу открытия кислорода основывались на его приоритете в получении газа, который позднее был признан особым, не известным до тех пор видом газа. Но проба Пристли не была чистой, и если получение кислорода с примесями считать его открытием, тогда то же в принципе можно сказать о всех тех, кто когда-либо заключал в сосуд атмосферный воздух. Кроме того, если Пристли был первооткрывателем, то когда в таком случае было сделано открытие? В 1774 году он считал, что получил закись азота, то есть разновидность газа, которую он уже знал. В 1775 году он полагал, что полученный газ является дефлогистированным воздухом, но еще не кислородом. Для химика, придерживающегося теории флогистона, это был совершенно неведомый вид газа. Претензии Лавуазье более основательны, но они поднимают те же самые проблемы. Если мы не отдаем пальму первенства Пристли, то мы не можем присудить ее и Лавуазье за работу 1775 года, в которой он приходит к выводу об идентичности газа с "воздухом как таковым". По-видимому, больше похожи на открытие работы 1776 и 1777 годов, в которых Лавуазье не просто указывает на существование газа, но и показывает, что представляет собой этот газ. Однако и это решение можно было бы подвергнуть сомнению. Дело в том, что и в 1777 году, и до конца своей жизни Лавуазье настаивал на том, что кислород представляет собой атомарный "элемент кислотности" и что кислород как газ образуется только тогда, когда этот "элемент" соединяется с теплородом, с материей теплоты.
Можем ли мы на этом основании говорить, что кислород в 1777 году еще не был открыт? Подобный соблазн может возникнуть. Но элемент кислотности был изгнан из химии только после 1810 года, а понятие теплорода умирало еще до 60-х годов XIX века. Кислород стал рассматриваться в качестве обычного химического вещества еще до этих событий.
Очевидно, что требуется новый словарь и новые понятия для того, чтобы анализировать события, подобные открытию кислорода. Хотя предложение "Кислород был открыт", несомненно, правильно, оно вводит в заблуждение, внушая мысль, что открытие чего-либо представляет собой простой единичный акт, сравнимый с нашим обычным (а также не слишком удачным) понятием видения. Вот почему мы так охотно соглашаемся с тем, что процесс открытия, подобно зрению или осязанию, столь же определенно должен быть приписан отдельной личности и определенному моменту времени. Но открытие никогда невозможно приурочить к определенному моменту; часто его нельзя и точно датировать. Игнорируя Шееле, мы можем уверенно сказать, что кислород не был открыт до 1774 года. Мы могли бы, вероятно, также сказать, что он был открыт к 1777 году или немногим позже. Но в этих границах или других, подобных этим, любая попытка датировать открытие неизбежно должна быть произвольной, поскольку открытие нового вида явлений представляет собой по необходимости сложное событие. Оно предполагает осознание и того, что произошло, и того, каким образом оно возникло. Заметим, например, что если кислород является для нас воздухом с меньшей долей флогистона, то мы должны утверждать без колебаний, что первооткрывателем его был Пристли, хотя еще и не знаем, когда было сделано открытие. Но если с открытием неразрывно связано не только наблюдение, но и концептуализация, обнаружение самого факта и усвоение его теорией, тогда открытие есть процесс и должно быть длительным по времени. Только если все соответствующие концептуальные категории подготовлены заранее, открытие чего-то и определение, что это такое, легко осуществляется совместно и одновременно (но в таком случае нельзя было бы говорить о явлении нового вида).
Допустим теперь, что открытие предполагает продолжительный, хотя и не обязательно очень длительный, процесс концептуального усвоения. Можем ли мы также сказать, что оно влечет за собой изменение парадигмы? На этот вопрос нельзя дать общего ответа, но в данном случае по крайней мере ответ должен быть утвердительным. То, о чем писал Лавуазье в своих статьях начиная с 1777 года, было не столько открытием кислорода, сколько кислородной теорией горения. Эта теория была ключом для перестройки химии, причем такой основательной, что ее обычно называют революцией в химии. В самом деле, если бы открытие кислорода не было непосредственной частью процесса возникновения новой парадигмы в химии, то вопрос о приоритете, с которого мы начали, никогда не казался бы таким важным. В этом случае, как и в других, определение того, имеет ли место новое явление, и, таким образом, установление его первооткрывателя меняется в зависимости от нашей оценки той степени, в которой это явление нарушило ожидания, вытекающие из парадигмы. Заметим, однако (так как это будет важно в дальнейшем), что открытие кислорода само по себе не было причиной изменения химической теории. Задолго до того, как Лавуазье сыграл свою роль в открытии нового газа, он был убежден, что в теории флогистона было что-то неверным и что горящие тела поглощают какую-то часть атмосферы. Многие соображения по этому вопросу он сообщил в заметках, отданных на хранение во Французскую Академию в 1772 году. Работа Лавуазье над вопросом о существовании кислорода дополнительно способствовала укреплению его прежнего мнения, что где-то был допущен просчет. Она подсказала ему то, что он уже готов был открыть, - природу вещества, которое при окислении поглощается из атмосферы. Это более четкое осознание трудностей, вероятно, было главным, что заставило Лавуазье увидеть в экспериментах, подобных экспериментам Пристли, газ, который сам Пристли обнаружить не смог. И наоборот, для того, чтобы увидеть то, что удалось увидеть Лавуазье, был необходим основательный пересмотр парадигм, что оказалось принципиальной причиной того, что Пристли до конца своей жизни не смог увидеть кислород.
Два других и гораздо более кратких примера подтвердят многое из сказанного. Одновременно они позволят нам перейти от выяснения природы открытий к пониманию обстоятельств, при которых они возникают в науке. Стараясь представить главные пути, которыми могут возникать открытия, мы выбрали эти примеры так, чтобы они отличались как друг от друга, так и от открытия кислорода. Первый, открытие рентгеновских лучей, представляет собой классический пример случайного открытия.
Данный тип открытия встречается гораздо чаще, чем это можно заключить на основании сухих стандартных сообщений. История открытия рентгеновских лучей начинается с того дня, когда физик Рентген прервал нормальное исследование катодных лучей, поскольку заметил, что экран, покрытый платиносинеродистым барием, на некотором расстоянии от экранирующего устройства светился во время разряда. Дальнейшее исследование (оно заняло семь изнурительных недель, в течение которых Рентген редко покидал лабораторию) показало, что причиной свечения являются прямые лучи, исходящие от катодно-лучевой трубки, что излучение дает тень, не может быть отклонено с помощью магнита и многое другое. До того как Рентген объявил о своем открытии, он пришел к убеждению, что этот эффект обусловлен не катодными лучами, а излучением, в некоторой степени напоминающим свет.
Даже такое краткое изложение сути дела показывает разительное сходство с открытием кислорода: до экспериментов с красной окисью ртути Лавуазье проводил эксперименты, которые не подтверждали предсказания с точки зрения флогистонной парадигмы. Открытие Рентгена началось с обнаружения свечения экрана, когда этого нельзя было ожидать. В обоих случаях осознание аномалии, то есть явления, к восприятию которого парадигма не подготовила исследователя, сыграло главную роль в подготовке почвы для понимания новшества. Но опять-таки в обоих случаях ощущение того, что не все идет, как задумано, было лишь прелюдией к открытию. Ни открытие кислорода, ни открытие рентгеновских лучей не совершались без дальнейшего процесса экспериментирования и усвоения. Например, в каком пункте работы Рентгена можно сказать, что рентгеновские лучи действительно уже открыты?
В любом случае это открытие совершилось не на первом этапе, когда было замечено только свечение экрана. По крайней мере еще один исследователь наблюдал это свечение и ничего нового не обнаружил, что впоследствии вызвало его досаду. Точно так же - и это вполне очевидно - момент открытия нельзя было приблизить и в течение последней недели исследования, когда Рентген изучал свойства нового излучения, которое он уже открыл. Мы можем сказать лишь, что рентгеновские лучи были открыты в Вюрцбурге в период между 8 ноября и 28 декабря 1895 года. Однако, если взять третью из перечисленных выше категорий фактов, то здесь наличие важных аналогий между открытием кислорода и рентгеновских лучей далеко не так очевидно. В отличие от открытия кислорода открытие рентгеновских лучей, по крайней мере в течение последующих 10 лет, не вызвало ни одного явного изменения в научной теории. В таком случае возникает вопрос, в каком смысле можно говорить, что восприятие этого открытия потребовало изменения парадигмы? Повод для отрицания этого изменения весьма серьезен. Разумеется, парадигмы, признанные Рентгеном и его современниками, нельзя было использовать для предсказания рентгеновских лучей. Электромагнитная теория Максвелла еще не была принята повсеместно, а партикулярная теория катодных лучей была лишь одним из многих ходячих спекулятивных построений. Но, ни одна из этих парадигм, по крайней мере, в любом известном смысле, не накладывала запрет на существование рентгеновских лучей так, как теория флогистона запрещала интерпретацию полученного Пристли газа в смысле, предложенном Лавуазье. Наоборот, в 1895 году принятые научные теории и практика научных исследований допускали ряд различных типов излучения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового света. Почему бы, спрашивается, не считать рентгеновские лучи еще одной формой хорошо известного класса явлений природы? Например, почему они не были восприняты точно так же, как воспринимается открытие новых химических элементов? Новые элементы, заполняющие пустые клетки в периодической таблице, разыскивались и обнаруживались во времена Рентгена. Их поиск был типичным проектом для нормальной науки, а успех был лишь поводом для поздравлений, но не для удивления.
Тем не менее, открытие рентгеновских лучей было не только удивительным, но и потрясающим. Лорд Кельвин объявил их вначале тщательно разработанной мистификацией. Другие же, хотя и не сомневались в доказательстве, были явно потрясены открытием. Если наличие рентгеновских лучей и не вступало в явное противоречие с установившейся теорией, они все же нарушали глубоко укоренившиеся ожидания. Эти ожидания, как я полагаю, скрыто присутствовали в проведении и интерпретации отработанных лабораторных процедур. К 90-м годам XIX века установками для получения катодных лучей было оснащено множество лабораторий в Европе. Если установка Рентгена позволяла получать рентгеновские лучи, то многие другие экспериментаторы, должно быть, в течение некоторого времени получали эти лучи, но сами этого не знали. Возможно, что эти лучи могли иметь точно так же и другие неизвестные источники и таким образом присутствовали и в других явлениях, объясненных ранее без упоминания о рентгеновских лучах. По крайней мере, некоторые виды хорошо известных приборов следовало с этого времени снабжать свинцовыми экранами. Теперь предварительно выполненную по проектам нормальной науки работу необходимо было проделать заново, поскольку до сих пор ученым не удавалось узнать и проконтролировать соответствующие переменные величины. Рентгеновские лучи, разумеется, открыли новую область и таким образом расширили потенциальную сферу нормальной науки. Но сейчас наиболее важный момент состоял в том, что они внесли изменения в те области, которые уже существовали. В силу этого они отняли у прежних парадигмальных типов инструментария право на этот титул. Короче говоря, решение использовать особый вид аппаратуры и эксплуатировать его особым образом влечет за собой допущение, сознательно или нет, что будут иметь значение только определенные виды условий. Ожидания бывают как инструментальные, так и теоретические, и они часто играли решающую роль в развитии науки. Одно из таких ожиданий, например, имело большое значение в истории запоздалого открытия кислорода. Используя стандартный способ проверки воздуха на "доброкачественность", и Пристли и Лавуазье смешивали два объема обнаруженного ими газа с одним объемом окиси азотистой кислоты, встряхивали смесь в присутствии воды и измеряли объем оставшегося газа. Предыдущий опыт, на основе которого была установлена эта стандартная процедура, гарантировал им, что для атмосферного воздуха остаток должен быть равен одному объему и что для любого другого газа (или для неочищенного воздуха) он должен быть больше. В эксперименте с кислородом как Пристли, так и Лавуазье обнаружили остаток, близкий одному объему, и в соответствии с этим идентифицировали газ. Только значительно позже и в какой-то степени случайно Пристли отбросил стандартную процедуру и попытался смешивать окись азотистой кислоты с газом в другой пропорции. Тогда он и обнаружил, что с учетверенным объемом окиси азотистой кислоты остатка вообще почти не наблюдается. Его предписание относительно исходной процедуры контрольного эксперимента - процедуры, санкционированной большим предшествующим опытом, - было одновременно предписанием отрицать существование газов, которые могли вести себя так, как кислород. Иллюстрации такого рода можно было бы умножить, обращаясь, например, к причинам того, почему так поздно было правильно понято деление урана. Одна из причин, почему эта ядерная реакция оказалась особенно трудной для распознания, заключалась в том, что ученые, знавшие, чего можно ожидать при бомбардировке урана, предпочитали химические способы проверки, направленные главным образом на элементы верхнего ряда периодической системы элементов. Должны ли мы, наблюдая за тем, как часто такие инструментальные предписания приводят к заблуждениям, сделать вывод, что наука должна отказаться от стандартных проверок и стандартных инструментов? Это могло бы привести к неразберихе в методе исследования. Процедуры парадигмы и ее приложения необходимы науке так же, как парадигмальные законы и теории, и служат тем же самым целям. Они неизбежно сужают область явлений, доступную в данное время для научного исследования. Осознавая это, мы в то же время можем видеть тот существенный момент, согласно которому открытия, подобные открытию рентгеновских лучей, делают необходимым изменение парадигмы - и, следовательно, изменение как процедур, так и ожиданий - для определенной части научного сообщества. В результате мы можем также понять, каким образом открытие рентгеновских лучей могло показаться многим ученым открытием нового странного мира и могло так эффективно участвовать в кризисе, который привел к физике XX века. Наш последний пример научного открытия - создание лейденской банки - относится к классу, который можно характеризовать как открытия, "индуцированные теорией" (theory-induced). На первый взгляд этот термин может показаться парадоксальным. Многое из того, что было сказано до сих пор, внушало мысль, что открытия, предсказанные теорией заранее, являются частями нормальной науки, в результате чего в рамках этих открытий новые виды фактов отсутствуют. Выше я касался, например, открытий новых химических элементов во второй половине XIX века как примеров деятельности нормальной науки. Но не все теории являются парадигмальными. И в течение допарадигмального периода, и в течение кризисов, которые приводят к крупномасштабному изменению парадигмы, ученые обычно разрабатывают много спекулятивных и туманных теорий, которые могут сами по себе указать путь к открытию. Однако часто такое открытие не является открытием, которое полностью предвосхищено спекулятивными пробными гипотезами. Только когда эксперимент и пробная теория оказываются соответствующими друг другу, возникает открытие и теория становится парадигмой. Создание лейденской банки обнаруживает все указанные и даже дополнительные черты, которые мы рассматривали выше. Когда оно произошло, для исследования электричества не было единой парадигмы. Вместо этого был целый ряд теорий, выведенных из исследования сравнительно доступных явлений и конкурировавших между собой. Ни одна из них не достигла цели в упорядочении всего многообразия электрических явлений. Эта неудача становится источником некоторых аномалий, которые стимулировали изобретение лейденской банки. Одна из соперничающих школ рассматривала электричество как флюид, и эта концепция привела ряд исследователей к попытке собрать флюид с помощью стакана, наполненного водой, который держали в руках, а вода имела контакт через проводник с действующим электрогенератором. Отодвигая банку от машины и касаясь воды (или проводника, который соединялся с нею) свободной рукой, каждый исследователь ощущал резкий удар током. Однако эти первые эксперименты еще не привели исследователей электричества к созданию лейденской банки. Ее проект созревал очень медленно. И опять невозможно точно сказать, когда ее открытие было осуществлено. Первоначальные попытки собрать электрический флюид оказались осуществимыми только потому, что исследователи держали стакан в своих руках, в то время как сами стояли на земле. К тому же исследователи электричества должны еще были убедиться, что банка нуждается в наружном и внутреннем проводящем покрытии и что флюид в действительности, вообще говоря, не заполняет банку. Когда это выявилось в процессе исследований (которые обнаружили и некоторые другие аномалии), возник прибор, названный лейденской банкой. Кроме того, эксперименты, которые привели к ее появлению и многие из которых осуществил Франклин, требовали решительного пересмотра флюидной теории, и, таким образом, они обеспечивали первую полноценную парадигму для изучения электричества. В большей или меньшей степени (соответственно силе потрясения от непредвиденных результатов) общие черты, присущие трем примерам, приведенным выше, характеризуют все открытия новых видов явлений. Эти характеристики включают: предварительное осознание аномалии, постепенное или мгновенное ее признание - как опытное, так и понятийное, и последующее изменение парадигмальных категорий и процедур, которое часто встречает сопротивление. Можно даже утверждать, что те же самые характеристики внутренне присущи самой природе процесса восприятия.
В психологическом эксперименте, значение которого заслуживает того, чтобы о нем знали и не психологи, Дж.Брунер и Л.Постмен просили испытуемых распознать за короткое и фиксированное время серию игральных карт. Большинство карт были стандартными, но некоторые были изменены, например красная шестерка пик и черная четверка червей. Каждый экспериментальный цикл состоял в том, что испытуемому показывали одну за другой целую серию карт, причем время показа карт постепенно возрастало. После каждого сеанса испытуемый должен был сказать, что он видел, а цикл продолжался до тех пор, пока испытуемый дважды не определял полностью правильно всю серию показываемых карт.
Даже при наикратчайших показах большинство испытуемых распознавали значительную часть карт, а после небольшого увеличения времени предъявления, все испытуемые распознавали все карты. С нормальными картами распознавание обычно протекало гладко, но измененные карты почти всегда без заметного колебания или затруднения отождествлялись с нормальными. Черная четверка червей, например, могла быть опознана как четверка пик либо как четверка червей. Без какого-либо особого затруднения испытуемый мгновенно приспосабливался к одной из концептуальных категорий, подготовленных предшествующим опытом. Нельзя даже с уверенностью сказать, что испытуемые видели нечто отличное от того, что они идентифицировали. При последующем увеличении экспозиции измененных карт испытуемые начинали колебаться и обнаруживали осознание аномалии. Например, видя красную шестерку пик, некоторые говорили: "Это - шестерка пик, но здесь что-то не так - черное имеет красное очертание". Дальнейшее увеличение экспозиции вызывало еще большее сомнение и замешательство до тех пор, пока, в конце концов, иногда совершенно внезапно, большинство испытуемых начинало производить идентификацию правильно. Кроме того, после подобной процедуры с двумя или тремя аномальными картами испытуемые в дальнейшем сталкивались с меньшими трудностями с другими картами. Однако оказалось, что некоторое количество испытуемых так и не смогло произвести надлежащую корректировку своих категорий. Даже после увеличения времени показа в сорок раз против средней продолжительности экспозиции, необходимой для распознания нормальной карты, более чем 10 процентов аномальных карт не было опознано ими правильно, причем испытуемые, которым не удавалось выполнить задание, часто испытывали горькую досаду. Один из них воскликнул: "Я не могу определить ни одной масти. Она даже не похожа на карту. Я не знаю, какой масти она сейчас: пиковая или червовая. Я не уверен сейчас, как выглядят пики. Боже мой!". Ученые ведут себя иногда подобным же образом.
Независимо от того, считать ли сопоставление с подобными экспериментами метафорическим или отражающим природу разума, эти психологические эксперименты дают удивительно простую и убедительную схему процесса научного открытия. В науке, как и в эксперименте с игральными картами, открытие всегда сопровождается трудностями, встречает сопротивление, утверждается вопреки основным принципам, на которых основано ожидание. Сначала воспринимается только ожидаемое и обычное даже при обстоятельствах, при которых позднее все-таки обнаруживается аномалия.
Однако дальнейшее ознакомление приводит к осознанию некоторых погрешностей или к нахождению связи между результатом и тем, что из предшествующего привело к ошибке. Такое осознание аномалии открывает период, когда концептуальные категории подгоняются до тех пор, пока полученная аномалия не становится ожидаемым результатом. В этом пункте процесс открытия заканчивается. С этим процессом или с каким-либо весьма подобным ему связано возникновение всех научных открытий. Осознавая этот процесс, мы можем в конце концов понять, почему нормальная наука, не стремясь непосредственно к новым открытиям и намереваясь вначале даже подавить их, может быть тем не менее постоянно эффективным инструментом, порождающим эти открытия. В развитии любой науки первая общепринятая парадигма обычно считается вполне приемлемой для большинства наблюдений и экспериментов, доступных специалистам в данной области. Поэтому дальнейшее развитие, обычно требующее создания тщательно разработанной техники, есть развитие эзотерического словаря и мастерства и уточнение понятий, сходство которых с их прототипами, взятыми из области здравого смысла, непрерывно уменьшается. Такая профессионализация ведет, с одной стороны, к сильному ограничению поля зрения ученого и к упорному сопротивлению всяким изменениям в парадигме. Наука становится все более строгой. С другой стороны, внутри тех областей, на которые парадигма направляет усилия группы, нормальная наука ведет к накоплению подробной информации и к уточнению соответствия между наблюдением и теорией, которого невозможно было бы достигнуть как-то иначе. Кроме того, такая детальная разработка и уточнение соответствия имеют ценность, которая превышает интерес (обычно незначительный) к собственно внутреннему содержанию этой работы. Без специальной техники, которая создается главным образом для ожидаемых явлений, открытия новых фактов не происходит. И даже когда такая техника существует, первооткрывателем оказывается тот, кто, точно зная, чего он ожидает, способен распознать то, что отклоняется от ожидаемого результата. Аномалия появляется только на фоне парадигмы. Чем более точна и развита парадигма, тем более чувствительным индикатором она выступает для обнаружения аномалии, что тем самым приводит к изменению в парадигме. В нормальной модели открытия даже сопротивление изменению приносит пользу. Гарантируя, что парадигма не будет отброшена слишком легко, сопротивление в то же время гарантирует, что внимание ученых не может быть легко отвлечено и что к изменению парадигмы приведут только аномалии, пронизывающие научное знание до самой сердцевины. Тот факт, что важные научные новшества так часто предлагались в одно и то же время несколькими лабораториями, указывает на в значительной мере традиционную природу нормальной науки и на полноту, с которой эта традиционность последовательно подготавливает путь к собственному изменению.
Все открытия были либо причинами изменений в парадигме, либо содействовали этим изменениям. Кроме того, все изменения, которые привели к этим открытиям, были настолько же деструктивными, насколько и конструктивными. После того как открытие осознано, ученые получают возможность объяснять более широкую область природных явлений или рассматривать более точно некоторые из тех явлений, которые были известны ранее. Но этот прогресс достигался только путем отбрасывания некоторых прежних стандартных убеждений или процедур, а также путем замены этих компонентов предыдущей парадигмы другими. Изменения подобного рода связаны со всеми открытиями, достигаемыми нормальной наукой, за исключением тех сравнительно тривиальных открытий, которые можно было хотя бы в общих чертах предвидеть и заранее. Однако открытия не являются единственными источниками деструктивно-конструктивных изменений в парадигме.
В науках факт и теория, открытие и исследование не разделены категорически и окончательно. Анализируя возникновение новых теорий, мы неизбежно расширим также наше понимание процесса открытия. Однако частичное совпадение не есть идентичность. Типы открытий не были, по крайней мере каждый в отдельности, ответственны за такие изменения парадигмы, как коперниканская, ньютонианская, химическая и эйнштейновская революции. Они не несут ответственности даже за узкоспециальные и потому менее значительные изменения в парадигме, вызванные волновой теорией света, динамической теорией теплоты или электромагнитной теорией Максвелла. Каким образом теории, подобные указанным, могут являться результатом нормальной науки, деятельность которой направлена больше на то, что следует из открытий, чем на поиски этих теорий?[5]
Научное открытие как психологическая проблема.
Для нас важна личность ученого, освободившегося от догм и способного к творчеству, решающее значение приобретают те методы, которыми он владеет, те традиции работы, которые он с собой принес, сочетаемость, совместимость этих методов и традиций с атмосферой той области знания, куда они перенесены.
Под влиянием этой силы люди настойчиво занимаются накоплением знаний, художественным творчеством, совершенно не думая о практических целях и расчетах. Отстаивая истину, люди подвергались гонениям, умирали нищими: такова судьба многих новаторов. Как сказал Марат, не может быть апостолом истины тот, кто не имеет смелости быть ее мучеником. Духом бескорыстного искания полна история науки. Эти подвижники науки, для которых искание истины составляло смысл всей их сознательной жизни, сделали нас умнее и просвещеннее. Это жертвы человечества, распятые во имя его возвышения. На них мы должны распространить свою благодарную память!
В творческой деятельности ученого нередки случаи, когда самому автору результат представляется так, как будто его вдруг "осенило". Но за способностью "внезапно" схватывать суть дела и чувствовать "полную уверенность в правильности идеи" стоят накопленный опыт, приобретенные знания и упорная работа ищущей мысли.
Творческое воображение, фантазия тесно связаны с развитием способности человека изменять, преобразовывать мир. С ее помощью человек осуществляет и вымыслы, и замыслы, столь высоко поднявшие человека над животным. Фантазия, мечта связаны с предвосхищением будущего. Д.И.Писарев писал:
"Если бы человек был совершенно лишен способности мечтать... если бы он не мог изредка забегать вперед и созерцать воображением своим в цельной и законченной красоте то самое творение, которое только что начинает складываться под его руками, - тогда я решительно не могу себе представить, какая побудительная причина заставляла бы человека предпринимать и доводить до конца обширные и утомительные работы в области искусства, науки и практической жизни" [2, стр.124].
Фантазия имеет свои собственные законы, отличные от законов обычной логики мышления. Творческое воображение позволяет по едва заметным или совсем незаметным для простого глаза деталям, единичным фактам улавливать общий смысл новой конструкции и пути, ведущие к ней. При прочих равных условиях богатое воображение предохраняет ученого от избитых путей. Человек, лишенный творческого воображения и руководящей идеи, в обилии фактов может не увидеть ничего особенного: он к ним привык. Привычки в научном мышлении - это костыли, на которых, как правило, держится все старое. Для свершения великого нужна независимость от установившихся предрассудков.
Так, характеризуя достижения отечественной астрофизики, отметим, что у нас успешно развивается точка зрения, согласно которой мощные процессы, происходящие во Вселенной, связаны с переходом от более плотного к менее плотному состоянию. Наши ученые утверждают, что в ядрах галактик происходят колоссальные взрывы. Под напором фактов к тому же выводу пришли американские астрономы, хотя они еще несколько лет назад категорически отрицали, что радиогалактика - результат взрывов. В этом сыграло роль то, что наши ученые отвергли предрассудок, который жил в науке и согласно которому вообще все существующее надо объяснять исходя из чего-то диффузного, хаотического, имеющего ничтожную плотность.
Сила творческого воображения позволяет человеку взглянуть на примелькавшиеся вещи по-новому и различить в них черты, доселе никем не замеченные.
Английскому инженеру Брауну было поручено построить через реку Твид мост, который отличался бы прочностью и в то же время не был слишком дорог. Как-то, прогуливаясь по своему саду, Браун заметил паутину, протянувшуюся над дорожкой. В ту же минуту ему пришла в голову мысль, что подобным образом можно построить и висячий мост на железных цепях.
Творческое воображение воспитывается всем ходом жизни человека, усвоением накопленных человечеством сокровищ духовной культуры. Существенное значение в воспитании творческого воображения играет искусство. Оно развивает фантазию и дает большой простор для творческой изобретательности. Далеко не случаен тот факт, что великие мыслители и ученые обладают исключительно высокой эстетической культурой, а ряд крупных физиков и математиков считают красоту и развитое чувство красоты эвристическим принципом науки, существенным атрибутом научной интуиции. Известно, что П.Дирак выдвинул идею о существовании протона по соображениям чисто эстетическим. К.Э.Циолковский не раз говорил, что основные идеи его концепции о космических путешествиях сформировались под сильнейшим воздействием научно-фантастической литературы.
Открытия никогда не вырастают на пустом месте. Они - результат постоянной заполненности сознания ученого напряженными поисками решения каких-либо творческих задач.
В научных открытиях и технических изобретениях немалую роль, как отмечают многие ученые, играет аналогия. Она присутствует почти во всех открытиях, но в некоторых она является основой. Например, в знаменитом открытии всемирного тяготения, когда Ньютон, в отличие от всех своих предшественников, видевших падение яблока на землю, усмотрел притяжение яблока землей, имела место и аналогия между движением небесных и подброшенных кверху тел. К достижениям нового ведет острая наблюдательность: шерлокохолмсовское внимание к "мелочам", умение подметить то, мимо чего сотни и тысячи людей проходят без внимания. В процессе научного исследования - экспериментального или теоретического - ученый ищет решение проблемы. Этот поиск может вестись ощупью, наугад, и целенаправленно. Во всяком творении есть направляющая идея. Она является своего рода руководящей силой: без нее ученый неизбежно обрекает себя на блуждание в потемках.
Однажды, идя по улице в дождь, русский ученый Н.Е.Жуковский, погруженный в свои размышления, остановился перед ручьем, через который ему нужно было перешагнуть. Вдруг его взгляд упал на кирпич, лежавший посреди потока воды. Жуковский стал внимательно всматриваться в то, как под напором воды изменялось положение кирпича, вместе с тем изменялся и характер обегающей кирпич струи воды… Это наблюдение подсказало ученому решение гидродинамической задачи.
Независимо от содержания любое научное открытие имеет некоторую общую логику движения: от поисков и вычленения фактов, их отбора к обработке полученных данных в результате наблюдения и эксперимента. Далее мысль движется к классификации, обобщению и выводам. На этой основе возникают гипотезы, производятся их отбор и последующая проверка на практике, в эксперименте. Затем формулируется теория и осуществляется предсказание.
Но логика далеко не исчерпывает духовных ресурсов творческого мышления. "Нельзя недооценивать необходимой роли воображения и интуиции в научном исследовании. Разрывая с помощью иррациональных скачков... жесткий круг, в который нас заключает дедуктивное рассуждение, индукция, основанная на воображении и интуиции, позволяет осуществить великие завоевания мысли; она лежит в основе всех истинных достижений науки... Таким образом (поразительное противоречие!), человеческая наука, по существу рациональная в своих основах и по своим методам, может осуществлять свои наиболее замечательные завоевания лишь путем опасных внезапных скачков ума, когда проявляются способности, освобожденные от тяжелых оков строгого рассуждения, которые называют воображением, интуицией, остроумием" [3, стр.294].
Вот два примера остроумных мыслей из области науки: "Судьба всякой новой истины - сначала быть ересью, а потом превращаться в предрассудок" или "Новое в науке делается так: все знают, что это сделать невозможно. Затем приходит невежда, который этого не знает. Он и делает открытие" (А.Эйнштейн).
В поисках решения проблемы, в процессе открытия мысль зачастую черпает ассоциации и аналогии из весьма отдаленных областей. Порой в сокровенных глубинах души как бы наплывом возникают поражающие глубиной прозрения образы, которые намного обгоняют логически систематизированную мысль.
Утаивание открытия или изобретения может происходить по меньше мере по двум причинам. Первая - когда секрет из открытия делает не ученый, а тот, кто его нанял или поручил ему и финансировал данные эксперименты. Государство, спецслужбы, военное ведомство строго следят за неразглашением научных прорывов, которые связаны с обороноспособностью страны, ее вооружением. В этом случае добродетель честности чаще всего оказывается под ударом, плата за нее чересчур велика, и ученые хранят секреты до тех пор, пока им не дается официальное разрешение на их огласку. В редких случаях, если опасность для людей от сделанного открытия слишком серьезна, ученые-смельчаки рискуют собственной жизнью, стремясь довести до сведения коллег и прессы то, что должно было остаться запертым в стенах секретных лабораторий.
Вторая причина сокрытия каких-либо важных фактов и концепций состоит в том, что исследователь приходит к выводам, в корне противоречащим сложившимся представлениям. Он явился в мир со своим открытием рано, он опасается, что его не поймут и он станет изгоем. В этом случае выбор полностью за самим автором новых идей или выводов. Ему никто не указ, он сам решает, быть ли белой вороной и возмутителем спокойствия, принять ли на себя все критические удары и насмешки или остаться "рядовым-передовым", ожидая, что кто-нибудь другой, более смелый, прорвет кордоны старых представлений и вызовет огонь на себя. Впрочем, возможно, что вместе с критическим огнем явятся и слава, признание, успех. Но для этого нужна смелость. Смелость - одна из добродетелей истинного ученого.
Порядочность человека науки тесно связана с объективностью и честностью. Порядочность выражается здесь в том, что подлинный ученый никогда не станет присваивать себе чужие открытия, воровать чужие идеи, приписываться непонятным "довеском" к фундаментальным трудам собственных учеников. Библейский запрет "Не кради!" полностью распространяется на сферу науки, недаром самым большим позором здесь считается плагиат - дословное списывание чужого текста.
Конечно, в науке идеи нередко витают в воздухе, и одни и те же открытия могут совершаться параллельно в разных научных учреждениях, в разных странах и на разных континентах. Но в таком случае идеи будут все же выражены в разной форме, их изложение будет иметь индивидуальное лицо, что и докажет самостоятельность и самобытность каждого крупного теоретика и каждого научного коллектива. Это важно для ученого-творца, для моральной обстановки в исследовательском учреждении, для открытого и уважительного общения с коллегами. А науке как социальному институту, в общем-то, безразлично, кто сделал открытие или изобретение - Иванов. Петров или Сидоров. Объективное знание как таковое не требует для своего усвоения и применения постоянного присутствия личного облика исследователя-творца, его характера, его души [4].
Научный гений должен быть способен оценивать возможность реализации своего открытия. Если принебрегать этим, то работу нужно будет делать вновь, но уже другим.
Не менее важным принципом является требование научной честности при изложении результатов исследования. Ученый может ошибаться, но не имеет права подтасовывать результаты, он может повторить уже сделанное открытие, но не имеет права заниматься плагиатом.
Заключение.
Открытие - это не столько отдельное событие, сколько длительный промежуток времени, в течение которого научный мир приходит к идее о его аномальности, т.е. к осознанию того факта, что "природа каким-то образом нарушила навеянные парадигмой ожидания, направляющие развитие нормальной науки". Новые факты предваряют мировоззренческие сдвиги, однако новизна того или иного факта может быть замечена в рамках лишь уже оформившегося иного представления о природе. Парадоксальность данной ситуации Кун иллюстрирует примерами одновременных и случайных открытий. Открытие кислорода в химии может быть связано с тремя именами: К.В.Шееле, Дж.Пристли и А.Лавуазье, где приоритет А.Лавуазье обеспечивается не столько фактом открытия нового газа, сколько концептуальным обоснованием неправомерности теории флогистона. Классическим примером случайного открытия в науке является открытие рентгеновских лучей, которые едва ли были бы замечены и изучены, не усомнись Рентген в правомерности электромагнитной теории. Тем самым открытие возможно лишь при осознании отклонения от ожидаемого результата, аномалии в структуре парадигмы, где, чем более развита парадигма, тем быстрее и сильнее она реагирует на аномалии. Парадигма, задавая модель целостного и непротиворечивого видения природы, как бы сама подготавливает почву для возникновения аномалий и своего последующего кризиса. Научный кризис характеризует ситуацию осознания научным сообществом неправомерности ряда исходных теоретических и методологических установок принятой парадигмы. Подобное разочарование является следствием неудач в разрешении давно известных проблем, полагавшихся ранее почти решенными. При этом новая теория возникает как непосредственная реакция на кризис, однако ее подлинная новизна весьма относительна. Частично она была предвосхищена задолго до кризиса, когда ее восприятие в соответствии с существующими стандартами не фиксировало реальной новизны интерпретации. Некоторая парадоксальность в восприятии аномалий обусловлена исходной интенцией нормальной науки, ориентированной не столько на достижение истины и получение адекватного образа природы, сколько на решение головоломок. При таком подходе к научному творчеству вина за неудачи обычно соотносится не с парадигмой, а с недостаточной смекалкой и умением самого ученого. При этом любая аномалия может быть рассмотрена как головоломка, а любая головоломка может превратиться в аномалию. Говоря о причинах, в соответствии с которыми аномалии все-таки возникают, Кун избегает однозначного ответа, полагая, что в большинстве случаев акцент на отдельных контрпримерах был вызван различными и подчас случайными факторами. В некоторых ситуациях это может быть обусловлено практической значимостью проблемы, в других - ее явным противоречием с фундаментальными положениями парадигмы и т.п. Фактически единственным несомненным признаком аномалии является очевидное пробуждение интереса научного сообщества к сложной головоломке. Первоначально ее пытаются решить, исходя из тех правил, которые предлагает имеющаяся парадигма. Одновременно происходит неизбежное разветвление имеющихся правил, сопряженное с умножением дополнительных приспособлений и ad hoc (моментальных) гипотез, что вызывает, в конечном итоге, размывание ранее четких концептуальных оснований парадигмы. "Хотя парадигма все еще сохраняется, мало исследователей полностью согласны друг с другом по вопросу о том, что она собой представляет. Даже те решения проблем, которые прежде представлялись привычными, подвергаются теперь сомнению". По пестроте мнений и вариабельности методологических позиций научный кризис во многом воспроизводит ситуацию допарадигмальной науки. Количество очерченных проблем здесь даже больше, чем когда-либо ранее. Разница же заключается в неизменной представленности парадигмы, поскольку, какой бы спорной она ни казалась, она необходима для дисциплинарного оформления научного творчества. Отказ от парадигмы означал бы автоматический отказ от науки как таковой, поэтому преодоление кризиса возможно через реализацию трех основных стратегий:
а) разрешение проблемы в рамках существующей парадигмы;
б) принятие решения о временной "отсрочке" спорного вопроса;
в) возникновение новой парадигмальной модели, что становится началом последующей научной полемики, знаменующей собой уже новый этап в динамике науки. В любой ситуации речь не идет о немедленном опровержении существующей парадигмы новыми фактами или теориями, лучше объясняющими природу. "Решение отказаться от парадигмы всегда одновременно есть решение принять другую парадигму, а приговор, приводящий к такому решению, включает как сопоставление обеих парадигм с природой, так и сравнение парадигм друг с другом". Переход от одной парадигмы к другой очерчивает границы научной революции. Наиболее существенной чертой всяких революций, в том числе и научных, является радикальный характер преобразований, ведущих к новому качественному состоянию, невозможному в рамках предшествующих форм развития. Смена парадигм, осуществляемая научной революцией, означает одновременно трансформацию проблемного поля, фактов, теории и методов, при этом каждая парадигма "более или менее удовлетворяет критериям, которые она определяет сама, но не удовлетворяет некоторым критериям, определяемым ее противниками". Эффект несовместимости и несоизмеримости научных теорий связан с тем, что смена парадигмы приводит к изменению целостной картины мира. Ученый начинает воспринимать мир по-новому и замечать в нем то, что раньше не виделось. Профессиональное сообщество начинает как бы жить в ином мире, получая новые результаты даже в старых, досконально изученных областях. Примерами подобного являются факты бурных успехов астрономии после открытия Коперника, несмотря на использование старых инструментов и обращение к традиционной области исследования, или развитие механики после работ Галилея, посмотревшего на "сдерживаемое падение тела" аристотелевской физики как на колебание маятника. Пафос данных примеров связан с тем, что, глядя на одни и те же объекты, исследователи, придерживающиеся разных парадигм, видят их по-разному, наблюдая при этом различные свойства и закономерности природы. Получается, что "хотя мир не изменяется с изменением парадигмы, ученый после этого изменения работает в ином мире". Кун при этом отталкивается не столько от логико-познавательных, сколько от психологических аспектов проблемы, указывая на интегративность и целостность природы человеческого восприятия. Оно не складывается из отдельных атомарных пунктов, позволяющих видеть мир в требуемой теорией очередности явлений. Оно не является и чем-то первичным по отношению к теории. Целостность восприятия обеспечивается организующим его стереотипом, схемой, структурирующей перцептуальные и концептуальные образы мира и выполняющей на уровне индивидуального сознания те же функции объяснения и прогнозирования фактов, что и парадигма в контексте научного творчества. Наблюдение, тем самым, выступает как реализация определенных теоретических установок, намеченных парадигмой, являясь не столько предпосылкой, сколько результатом теоретических моделей и схем. Предположение кумулятивизма о возможности нахождения посредством нейтрального языка наблюдения соответствий между конкурирующими парадигмами обеспечивается некоторой "неразличимостью" научных революций в существующих "авторитетных источниках". К числу последних относятся учебники и различного рода научно-популярная и философская литература. Как правило, целью данных работ является приобщение неспециалистов к существующей на данный момент времени парадигме, аккумулирующей в себе самые последние и эталонные научные идеи. Реальная история переписывается посредством навязывания прошлому современных акцентов и искусственной подгонки ее под существующие в современной науке правила. Подобное переописание истории в угоду современности выступает, тем не менее, как неизбежный закон всякого культурного развития. Наука здесь выделяется наиболее явным пренебрежением исторического фактора, поскольку, с одной стороны, содержательный контекст ее конструкций, казалось бы, лишен непосредственной зависимости от историко-культурных реалий, а с другой стороны, исходная ориентация на новые открытия не оставляет лишнего времени для копания в прошлом. Эти особенности научной динамики способствуют не только кумулятивным принципам изложения истории науки в учебниках, переписывающихся всякий раз заново при переходе к иной парадигме, но даже кумулятивной логике тех оценок своей биографии в науке, которые выносились самими естествоиспытателями. Ретроспективный взгляд на эволюцию значимых научных тем и проблем поневоле порождает соблазн выстроить процесс их решения в жесткой линейной последовательности, замаскировав действительную логику, а вернее, алогичность событий, сделав максимально неразличимой научную революцию, разорвавшую желаемую связь времен. Далеко не случайно, что переход к новой парадигме преимущественно совершается людьми, наименее органично связанными с общепринятой системой взглядов, т.е. это чаще всего либо очень молодые люди, либо дилетанты, способные посмотреть на сложившуюся в науке ситуацию извне. Исследователи, работающие в соответствие с канонами нормальной науки, никогда не посягают на пересмотр оснований научного поиска или парадигмы, занимаясь исключительно решением головоломок в рамках установленных правил игры. Вместе с тем пересмотр парадигмальной модели возможен лишь при условии возникновения альтернативной теории, где ситуация выбора между конкурентными позициями является основной характеристикой научной революции. Предпочтение, которое в конечном итоге отдается той или иной модели, никогда не обеспечивается автоматическим указанием на возможное ее подкрепление фактами. Неопозитивистская концепция верификации истины в данном случае выступает не самым удачным аргументом в объяснении когнитивных предпочтений выбора, поскольку ни одна теория не может претендовать на то, чтобы объяснить все известные факты. Верификация любых теорий происходит лишь на ограниченном наборе накопленных фактов, что дает право говорить лишь о большей или меньшей степени вероятности конкурирующих моделей. Победа одной из них отнюдь не означает, что была выбрана действительно лучшая теория, поскольку для выполнения сравнительного анализа необходим нейтральный язык наблюдений, существование которого едва ли возможно. В равной степени для описания ситуации выбора между альтернативными теориями неправомерен и принцип фальсификации, предложенный Поппером. Ограниченность фактической сферы, подлежащей концептуализации в рамках той или иной парадигмы, всегда позволяет выдвинуть ряд фальсифицирующих ее аномалий или контрпримеров. Однако "если бы каждая неудача установить соответствие теории природе была бы основанием для ее опровержения, то все теории в любой момент можно было бы опровергнуть. С другой стороны, если только серьезная неудача достаточна для опровержения теории, тогда последователям Поппера потребуется некоторый критерий "невероятности" или "степени фальсифицируемости". В разработке такого критерия они почти наверняка столкнутся с тем же самым рядом трудностей, который возникает у защитников различных теорий вероятностной верификации". Крайностям верификационизма и фальсификационизма Кун противопоставляет свою позицию, в рамках которой он пытается примирить эти альтернативные стратегии. Элементы фальсификации значимы при осознании научных аномалий и возникновении конкурирующих теорий. Однако последующая логика их развития в большей степени воспроизводит установки верификационизма, поскольку всякая новая теория начинает апеллировать к своим возможностям в подкреплении фактами, становящимся поистине триумфальными в случае ее победы и преобразования в парадигму. Вместе с тем, даже будучи в статусе парадигмы, она может рассматриваться как лучшая лишь в вероятностной шкале оценок, поскольку каждая из спорящих сторон имеет достаточно убедительные аргументы в свою пользу. Логическая аргументация как таковая не многое решает в борьбе конкурирующих научных позиций. Альтернативные теории описывают свой конкретный круг проблем, в соответствии со своими стандартами научности и методологическими образцами. Они укоренены в специфических категориальных матрицах, характерно соединяющих фундаментальные мировоззренческие понятия в единую систему, формируя тем самым уникальный образ мира или уникальный мир. Сопоставление таких альтернативных миров между собой невозможно, также как невозможен поэтапный, последовательный переход от одной парадигмы к другой. Принятие новой парадигмы предполагает ее признание целиком и сразу, что происходит, если происходит, как внезапное переключение гештальта, после чего бесполезно говорить о строгой и объективной оценке конкурирующих теорий. Процесс перехода от одной парадигмы к другой дает весьма мало оснований эксплицировать его как рациональный и продуманный выбор, в результате которого скрупулезно рассматриваются аргументы pro и contra той или иной теории. Характер этого перехода воспроизводит скорее ситуацию обращения к новой вере, напоминая больше акт религиозно-мистического озарения, но не процедуру научного дискурса. Выступая как феномен личностного опыта, обращение к новой парадигме является процессом спонтанно-стихийным и свободным, не подкрепленным механизмами внешнего принуждения. Показательно, что окончательное признание новой парадигмы совпадает со временем естественной смены поколений в науке, где ученые, воспитанные старой школой, оказывают "пожизненное сопротивление" новым взглядам, проповедниками которых преимущественно выступает научная молодежь. Источником такого упорного сопротивления мыслителей, в особенности тех, кто в большей мере отличился в разработке предшествующей теории, является отнюдь не косность их мышления, но искреннее убеждение в том, что рано или поздно старая парадигма сможет справиться с возникшими трудностями и успешно разрешить все головоломки. Причины, в соответствии с которыми новые парадигмы все-таки возникают и принимаются, достаточно случайны и едва ли поддаются строгой классификации. Преимущественно они обусловлены фактами личной биографии и достаточно произвольно выбранными авторитетами и приоритетами. Свою роль здесь может сыграть все, начиная от национальности ученого и заканчивая его личными вкусами и пристрастиями. Вместе с тем обращение всего научного сообщества к новой модели взглядов предполагает все-таки наличие более или менее убедительных аргументов чисто научного плана. Наиболее распространенная версия аргументации состоит в том, что в рамках новой парадигмы возможно эффективное решение тех проблем, которые обусловили кризис прежней традиции. Подобные доводы выглядят гораздо весомее, если новая парадигма демонстрирует большую степень количественной точности, чем ее конкуренты, если она в состоянии предсказать явления, о существовании которых раньше и не догадывались, или объяснить ряд давно известных аномальных фактов, первоначально находящихся вне сферы ее непосредственных интересов. Наконец, немаловажную роль играют аспекты чисто эстетического восприятия новой теории, ее большая красота, простота и удобство по сравнению со старой моделью. Последние качества имеют особое значение не столько для действительного развития теории, сколько для составления учебников, поэтому зачастую именно с их помощью происходит окончательное перевешивание весов ученого мнения в ту или иную сторону.
Зачем бороться друг с другом? Не лучше ли вступить в борьбу со злыми силами Природы? Зачем вступать в ожесточенное соревнование друг с другом за лучшие должности? Зачем одним народам пытаться истреблять другие в борьбе за власть? Нашим самым могущественным врагом является Природа, но она же может быть и нашим самым добрым помощником.
Если уж человек обречен вести постоянную борьбу - а это, несомненно, так,- то пусть он меряется силами с единственным соперником, достаточно могущественным, чтобы поединок был захватывающим, и достаточно богатым, чтобы победитель получил бесценный приз,- соперником, который будет существовать всегда, пока человек живет на Земле,- Природой!
До недавнего времени большинство ученых, занятых фундаментальными исследованиями, не считали нужным объяснять широкой публике суть своей работы и ее мотивы. Нравится ему или нет, но ученый должен периодически находить время, чтобы, покинув тишину своего кабинета, пытаться содействовать общественному пониманию того, чем он занимается, ибо только он в состоянии это выполнить[1].
Подводя итоги всему выше написанному, можно сказать о том, что природа научных знаний такова, что малопонятные и бесполезные умозаключения сегодняшнего дня становятся пищей для ума будущих мыслителей. Самая главная способность человека состоит в попытках открыть те законы мышления, руководствуясь которыми человек проходит путь от уже известного к открытию .
Итак, любому открытию должно предшествовать накопление знаний в данной области; систематизация и классификация известных фактов; умение обобщать отдельные случаи; умение видеть, что любой недостаток или дефект может служить основой другого открытия.
Список литературы.
1. Селье Г. От мечты к открытию.( Интернет- версия )
2. Писарев Д. М. Избранные сочинения. В 2 т. М., 1935. Т.II.
3. Бройль Л. Де. По тропам науки. М., 1962
4. Степин Философия науки. (Интернет- версия)
5. Кун Т. Структура научных революций ( Интернет- версия)
