Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №8

В фантастике звуковые послания давно обнаружены — почти двадцать лет назад это произошло в рассказе П.Амнуэля "Далекая песня Арктура".

А ведь это всего одна клетка из огромного морфологического ящика "Межзвездная связь". Одно из множества открытий, которые еще не сделаны. Игра продолжается.

ИГОЛКА В СТОГЕ СЕНА

А теперь — о недостатках морфологического метода. Мы уже сделали открытие в межзвездной связи, воспользовавшись морфологическим ящиком. Но нужно теперь подумать и о том, что "пустой породы" в таком ящике куда больше, чем потенциальных открытий. Если в морфологическом ящике тысячи клеточек-вариантов, то наверняка большая часть из них (возможно — подавляющая часть) просто противоречит законам природы. А как мы об этом узнаем, если не переберем все клетки, если в поисках иголки не растащим на колоски весь огромный стог сена? Для создания фантастических идей этот недостаток морфологического анализа несуществен. Может даже, это и не недостаток вовсе, а достоинство: чем идея безумнее, тем легче она ложится в основу фантастического рассказа. Но ученый относится к этой проблеме иначе: построив морфологической ящик по выбранной проблеме, он не желает перебирать клеточку за клеточкой, он хочет знать наверняка, какая клетка содержит открытие, а какая — пустую породу. Но такого правила, позволяющего наверняка определять место открытия на огромном проблемном поле, пока нет. И это одна из причин (кроме психологической инерции), почему морфологический анализ в науке так и не прижился.

Действительно, представим себя на месте физика конца прошлого века. И допустим в качестве мысленного опыта, что этот физик знает, что такое морфологический анализ. Пусть фамилия этого физика будет, скажем, Майкельсон. Да, тот самый, который измерял скорость света. Поставив свой опыт, он сел и начал строить морфологическую таблицу под названием "свет". Если он подошел к делу систематически, то в ящике обязательно можно найти клетку с надписью "скорость света — максимальна и не зависит ни от чего".

Открытие? Но, во-первых, в ящике есть множество иных клеток-вариантов, откуда Майкельсону знать — какой вариант предпочтительнее? Во-вторых, само предположение о независимости скорости света… М-м… Скорее уж Майкельсон не обратит на эту клетку внимания, будет искать в другом месте. Что он, кстати, и сделал, действуя классическим методом проб и ошибок. Чем же помог морфологический анализ? Майкельсону — ничем, он и не знал об этом изобретении Цвикки. Однако ведь и сам Цвикки сделал с помощью своего изобретения гораздо меньше открытий, чем мог.

Причина в главном недостатке морфологического метода: мы не знаем, какая клетка соответствует открытию. А перебирать все подряд… Это, конечно, лучше, чем простой перебор вариантов методом тыка, но тоже, надо сказать, удовольствие небольшое. Когда в начале шестидесятых годов открыли квазары, идеи об их природе посыпались как из рога изобилия. Идей были сотни, морфологический ящик "квазары" оказался заполнен до отказа, но… Правильная клеточка-идея была найдена лишь десятилетие спустя — для этого пришлось пройтись по всему ящику. Известные астрофизики Д. и М.Бербиджи писали в своей книге "Квазары": "Существует так много противоречивых идей относительно теории и интерпретации наблюдений, что по крайней мере 95 процентов из них неверны; однако в настоящее время никто не знает, что входит в эти 95 процентов".

Писателю-фантасту это не кажется недостатком — он напишет по рассказу на каждую идею, и ему не нужно доказывать, верна эта идея или нет. Ученый — иное дело. Ученому нужна такая методика открытий, которая исключала бы такой бесполезный поиск, бессмысленную трату ума и сил. И денег, кстати, — ведь каждая клетка ящика это научная задача, и, чтобы ее решить, нужно оборудование, сотрудники.

Нет, господа, морфологический анализ в науке оказался ровно так же неэффективен, как и в изобретательстве. Инженеры, взяв первыми на вооружение этот метод, первыми от него и отказались в середине семидесятых годов, перейдя к ТРИЗ — теории решения изобретательских задач. Ученые в этом отношении от инженеров отстают, им еще нужно доказать сначала, что морфологический анализ все-таки облегчает жизнь.

Между тем, наука об открытиях уже существует. Делает первые шаги, но ведь это — шаги новорожденного. Мы поговорим о них позднее, а пока попробуйте выполнить простенькое упражнение, проверьте свою фантазию: постройте морфологический ящик под названием "кухня". Одна ось: предметы и аппараты, стоящие на вашей кухне.

Другая ось: разные варианты этих предметов и аппаратов. И третья ось: изменения этих вариантов, их эволюция. И если вы не обнаружите в вашем ящике совершенно фантастических, но облегчающих жизнь, приборов, то ваша фантазия еще недостаточно тренирована…

Часть 10

Далекий идеал

Когда на курсах по развитию фантазии преподаватель завершает рассказ об использовании морфологического метода в поиске научных открытий, кто-нибудь из слушателей непременно вносит предложение:

— Долой метод проб и ошибок и его модернизацию в виде морфологических ящиков! Даешь ТРИЗ в науке!

Хорошее, на первый взгляд, предложение. Почему бы, действительно, методы решения творческих задач, оправдавшие себя в изобретательстве, не перенести на научную почву и не начать делать открытия с такой же частотой, как хороший инженер, владеющий ТРИЗ, делает изобретения? Тем более, что не только на первый, но и на второй взгляд, в развитии научных знаний и технических систем есть явные общие закономерности.

Как развиваются технические системы? Мы это знаем — в сторону увеличения идеальности. Мечта изобретателя: ИКР — идеальный конечный результат. Создать такую машину, чтобы выполняла свою функцию, будучи невидимой и неощутимой. Конечно, это мечта, и создать такую машину можно пока только в фантастическом произведении. Обычно в ТРИЗ принцип идеальности формулируется более конкретно: техническая система тем больше близка к идеальной, чем больше функций она выполняет при меньшей расплате за их выполнение.

А разве в науке не так? Похожие принципы действуют в физике, биологии и даже психологии. Зигмунд Фрейд, например, утверждал, что психика человека ориентирована на получение максимального удовольствия при минимальной за это расплате. Не думаю, что читатель будет возражать против такого стремления к идеалу.

А знаменитая "бритва Оккама" — не умножай сущностей сверх необходимого? Идеальная научная теория — та, которая объясняет как можно больше, вводя при этом как можно меньше дополнительных предположений.

Как по-вашему, какая механика ближе к идеальной — Ньютона или Эйнштейна? Чисто интуитивно понятно, что теория Эйнштейна должна быть более идеальна,

раз уж она возникла много позже ньютоновой и включила ньютонову механику как свою составную часть. Давайте разберемся. Ньютон полагал (и на этом построена его механика), что существует некое абсолютное пространство, в котором находится и движется все сущее. Эйнштейн объявил, что никакого абсолютного пространства нет в помине, и все в мире относительно. Избавившись от лишнего предположения, Эйнштейн сумел объяснить гораздо больше фактов! Вот уж действительно, прав Фрейд: больше удовольствия при меньшей расплате…

Нагляднее всего принцип идеальности виден на примере доказательства математических теорем. Это сейчас теоремы, которые наши дети доказывают в школе, формулируются так компактно, красиво и безупречно. А первые их доказательства, найденные когда-то великими Коши, Галуа, или Гельмгольцем, занимали десятки страниц, были неуклюжими как динозавры и некрасивыми как старые паровозы. Удовольствия от таких доказательств было мало, а затрат — вагон… Кстати, не только о школьных теоремах речь. Знаменитая теорема Геделя, известная любому математику, а для "нормального" читателя загадочная, как пришелец с другой планеты, будучи доказана впервые, занимала сто с лишним листов. Сейчас доказательство этой теоремы занимает одну страницу.