Тайны великих открытий

"Для исследования истины необходимо хоть раз в жизни усомниться насколько возможно во всех вещах", — говорил Декарт.

Принцип "универсального сомнения" Декарта сыграл революционизирующую роль в науке. До Декарта в науке господствовала концепция преподобного Августина, ставившая во главу угла веру. Существовали религиозные догматы — и из них богословы выводили свои истины. Декарт начал критически проверять общепринятые, установившиеся представления, и многие из базовых понятий науки его времени действительно оказались ложными. Распознать эту ложность мешал некритический подход.

Вооруженные универсальным сомнением Декарта, французы наизобретали, наверное, все на свете. Вот далеко не полный список важнейших изобретений свободолюбивого галльского гения: Жаккар — перфокарта, Папен — пароход с гребными колесами, Кюньо — паровой экипаж (фактически, первый автомобиль), Монгольфье — воздушный шар, Жиффар — дирижабль, Плантэ — электроаккумулятор, Ленуар — двигатель внутреннего сгорания, Ламберт — аппарат на подводных крыльях, Шапп — оптический телеграф, Лессажу — электрический телеграф, Бранли — когерер, Грамм — электрогенератор, Дюпре — линия электропередачи, Ньепс и Дагер — фотопроцесс, братья Люмьер — кино, Вьель — бездымный порах, Сент-Клер Девиль — технологический процесс по производству алюминия, Бреге и Реше — первый поднявшийся в воздухвертолет.

Список же более мелких изобретений можно составлять почти бесконечно.

Следует упомянуть, однако, о поправке Декарта Паскалем: "универсальное сомнение" во всем — кроме основных моральных ценностей. Француз Паскаль, основоположник вычислительной техники, словно видел отрицающих все и вся немецких и русских нигилистов XIX века — и их потомков..

Конечно, принцип сомнения может относиться не только к науке. Леонардо да Винчи считал:

"Тот живописец, который не сомневается, не многого и достигает. Когда произведение превосходит суждение творца, то такой художник немногого достигает, а когда суждение превосходит произведение, то это произведение никогда не перестает совершенствоваться…".

Некоторые свои картины великий мастер создавал многие месяцы, совершенствуя их и переделывая. При написании "Моны Лизы" на полотно было положено, как полагают, до ста слоев красок. Результатом столь кропотливого труда стало самое лучшее произведение искусств всех времен. "Портрет удался — по словам Визари, это была "точная копия натуры". Но Леонардо превзошел возможности портретной живописи и сделал из своей модели не просто женщину, а Женщину с большой буквы" (Роберт Уоллэйс, "Мир Леонардо").

На свете существует великое множество вещей, которые давно отжили свой век. Сейчас они мешают, выглядят нелепо, но живут благодаря традиции, благодаря тому, что никто не посмотрел на них критически — а нужны ли они?

Вы видите на дороге светофор. В солнечный день сквозь красный светофильтр свет лампы почти не виден. Светофоры возникли на британских железных дорогах для регулирования движения в ночное время. В Британии с ее постоянными дождями светофоры прижились и на автодорогах, но в местностях с континентальным климатом и частыми солнечными днями куда лучше убрать ворующий свет светофильтр и использовать какие-либо геометрические фигуры.

Около вас тормозит машина. Устройство тормоза — тоже нелепость. Под педаль тормоза может попасть гаечный ключ — да и какой угодно предмет. Куда лучше тормоз, скажем, в виде цилиндра, который утопает в пол.

Вы спускаетесь в метро. Опять нелепости. Две станции Арбатские. Две станции Смоленские. И эти нелепости сохраняются — мешая людям — только потому, что никто не решается поломать существующую традицию.

А может, все-таки следует поломать?

ВТОРОЕ ПРАВИЛО ДЕКАРТА

Второе правило Декарта, как мы помним, звучит так:

"Делить каждую из рассматриваемых мною трудностей на столько частей, на сколько потребуется, чтобы лучше их разрешить".

Подобное "деление" принято называть "анализом". Анализировать можно как объект исследования, так и саму задачу.

Простое деление объекта на составляющие его части (или некоего класса на подклассы) относится к так называемому "логическому делению". Существует еще и так называемое "аналитическое деление", когда объекты рассматриваются с точки зрения их подчиненности, вхождения в класс более общих понятий.

Что практически дает искусство анализа?

Из школьных учебников мы знаем, что летательный аппарат Можайского поднялся в воздух раньше самолета братьев Райт.

То, что Россия не стала первопроходцем в авиации, учебники обычно объясняют косностью царских чиновников, которые не поддержали изобретателя. Да, чиновники поддержали изобретателя в меньшей мере, чем следовало, но все же дело не только в чиновниках.

Крылья аппарата Можайского имели угол атаки 15 градусов, тогда как угол атаки должен составлять примерно 2 градуса; из-за этого даже при куда более мощных моторах, чем те, что были использованы, самолет самостоятельно оторваться от земли был неспособен.

Неверна была и конструкция: как только аэроплан соскользнул с платформы, ничем не скомпенсированное вращение центрального винта увело аппарат в сторону, а неэффективная система управления не дала пилоту возможности выровнять самолет. Самолет врезался в забор, летчик пострадал.

Самолет Можайского просто не был в состоянии проложить человечеству дорогу в небо.

Эти двери приоткрыл Отто Лилиенталь, предложивший (и испытавший) изогнутую форму крыла. Первыми же, создавшими самолет, "само-лет", то есть аппарат, действительно способный самостоятельно летать, стали именно братья Райт.

Почему же это им удалось? Потому что, помимо наблюдательности и таланта экспериментаторов, они обладали превосходным искусством анализа — они, в частности, умели разлагать задачу на подзадачи.

Взявшись за дело, братья в первую очередь сформулировали, какие условия являются самыми необходимыми длясоздания аппарата тяжелее воздуха. Таких условий, по их мнению, было три: 1) легкий двигатель; 2) гладкая округлая форма поверхности аппарата, легко обтекаемая воздухом, которая уравновешивала бы вес двигателя и человека: 3) система управления движением такой машины в воздухе.

За формулировкой задач последовала долгая экспериментальная работа.

Первой подверглась исследованию "форма, которая уравновешивала бы вес", то есть имела бы подъемную силу. Братья испытали 200 (!) моделей крыльев в аэродинамической трубе, специально изготовленной ими из ящика для крахмала. Эксперименты показали, что существовавшие в те времена представления о подъемной силе крыльев неверны. Передний край крыла не должен быть острым, как считалось, к тому же эффективным оказалось крыло лишь с небольшой кривизной.