Тайны великих открытий

Уничтожение самолетов противника — это задача истребителей. Любопытно, что лучший ас Второй мировой войны Эрих Хартманн начал с того, что четко определил свою задачу. Он никогда не ввязывался в бой. Зачем? Он должен сбивать. Потому он нападал внезапно, со стороны солнца, из облаков, стремительно заходил в хвост неприятелю, наносил короткий кинжальный удар — и немедленно уходил. Пошел самолет противника к земле или нет — это неважно. Если враг не сбит, то он был способен сопротивляться — а Хартманн бороться с ним на равных был не намерен. Рыцарские поединки не для него. Он стремился именно сбить — и как можно больше. Если не удалось подкараулить в этот раз, он подкараулит в следующий или еще в следующий…

Быстрая оценка противника, стремительный заход в хвост и резкий уход Э. Хартманн сложил в магическую формулу "Увидел — решил — атаковал — оторвался", которая принесла ему 352 победы.

Джордан Айян ввел понятие "цель, а не проблема" (ЦНП). Суть данной установки — подсказать, что задача может носить частный характер; решать следует не данную задачу, а задачу приближения к главной цели.

Примером может служить история космического корабля "Галилей". "Галилей" был разработан в 1980-х годах для полета к Юпитеру, но руководство НАСА, сделав подсчеты, выразило озабоченность — не прожжет ли ракетный двигатель "Галилея" тонкие стенки грузового отсека.

Руководство НАСА предложило поставить на ракету другой ракетный двигатель. Однако инженеры на это возразили: необходимого для достижения Юпитера ускорения другой двигатель не обеспечил бы.

Казалось, проект зашел в тупик. К счастью, инженеры перешли от проблемы (ракетный двигатель "Галилея" может повредить космический корабль) к общей цели (добиться нужного ускорения). Это позволило найти решение: использовать силу гравитации Венеры, которая могла развернуть космический корабль и подтолкнуть его к Юпитеру.

Говоря о третьем правиле Декарта, нам придется несколько отвлечься от темы, совершив экскурс в историю развития научных методов. Первобытный человек действовал методом проб и ошибок — примерно как сейчас действует шимпанзе. Если в результате единичной попытки у шимпанзе ничего не получается, она может отказаться от задачи, даже если решение находится рядом. Поискать другое решение шимпанзе может просто не прийти в голову; для планомерного же поиска решения требуются сознание, развитая система рассуждений и научный метод.

Исторически первым научным методом, который освоил человек, стала индукция — логический метод, основанный на умозаключениях от частных случаев к общему выводу, от отдельных фактов к обобщениям. Так называемые "случайные открытия" — Архимеда в ванне и т. д., — строго говоря, чисто случайными не являются, поскольку эти открытия были сделаны благодаря умению увидеть в частном общее, осуществлять индукцию.

Однако строго научным метод индукцию все же назвать нельзя. Общие выводы делаются из частных явлений — но перечень этих явлений может быть неполон, их трактовка неверна, а язык, которым описывается явление, недостаточно точен. Вспомним, как хозяин Эзопа в ответ на просьбу баснописца освободить его от рабства говорил: "Если в небе появятся два коршуна, значит, твое освобождение угодно богам". Через некоторое время Эзоп видит двух коршунов и прибегает к своему хозяину: "Я вижу двух коршунов!". Хозяин выходит: "Где они?" "Они были! Они улетели…" Свободы Эзоп не получил.

Исходная посылка, решившая судьбу Эзопа: воля богов заявляет о себе появлением коршунов. Естественно, подобных посылок можно создать сколько угодно, и они могут привести к самым разным результатам. Поэтому со временем начала создаваться так называемая "семантика" — искусство правильного выбора исходных предпосылок. К сожалению, "искусство правильного выбора исходных предпосылок до наших дней не вылезло из пеленок" ("Знание — сила", 1977, № 5, с. 43). В этой книге мы уже приводили примеры неправильных определений — напечатанных в учебниках и справочниках Семантика действительно до сих пор находится в прискорбном состоянии — и даже в странах с развитой наукой. Причин здесь много: наличие исторически сложившихся определении и терминов, использование одних и тех же терминов в разных областях, сама ограниченность человеческого языка, а также чисто субъективные факторы.

После того как в ходе развития науки метод индукции дал возможность оформиться первым более-менее научным теориям, возникла дедукция: логические умозаключения от общих суждений к частным или другим общим выводам. Некоторые положения — ясные, бесспорные, повторяющеюся — принимались за аксиомы, и из них уже выводилось все остальное. Это "остальное" — формулы, формулировки, теоремы — можно было применять в реальной жизни, поскольку его истинность считалась доказанной.

Поскольку термины "индукция" и "дедукция" весьма схожи, я хотел бы предложить читателю мнемонический прием по запоминанию их отличия.

Слово "индукция" полезно связать с образом индуса, йога, созерцателя, который наблюдает окружающий мир — и из частных случаев делает свои обобщения (верные или неверные).

Слово "дедукция" имеет приставку "де", что обычно обозначает разрушение ("деградация", "девальвация" и тд.), то есть общее (теория, догма, аксиома, постулат) распадается на более мелкие части (частные применения).

Заметим, что дедукция позволяет переходить не только от общего к частному, но и от одного общего к другому общему. Из календаря по наблюдениям природы, к примеру, можно создать календарь сельскохозяйственных работ. Это "другое" общее — частное применение более глубинного явления, так что нашему мнемоническому правилу данное уточнение не противоречит. Заметим также, что когда из нескольких аксиом создается обширная теория — это тоже дедукция, переход от общего к частному, а не индукция.

Дедуктивный метод оказал просто революционизирующее влияние на науку. Геометрия в том виде, в котором мы учили ее в школе, была создана именно благодаря дедуктивному методу.

Однако в других науках применить дедуктивный метод, то есть рассматривать каждое новое явление с точки зрения существующей теории, твердо определенных или аксиоматированных посылок, оказалось непросто. Обилие неясностей в явлениях и в описании этих явлений часто вынуждает подходить к новым явлениям с помощью не дедуктивного, а индуктивного метода, то есть вводить для нового явления самостоятельное описание, никак не связанное с общей теорией, а порой и создавать теорию, ломающую самые основы прежней, казалось бы полностью доказательной. Так за ясной, легко объяснимой и логической классификацией физического мира, созданной Ньютоном, появилась классификация мира Максвелла, а за ним — Эйнштейна. В наши же дни существует такое множество поправок и опровержений теории относительности Эйнштейна, что их тоже уже вполне можно начать классифицировать.

Дедуктивный метод познания сумел вытеснить индуктивный только из тех разделов естествознания, где сравнительно рано удалось — индукцией и методом проб и ошибок — получить достаточно приемлемую семантику. В других отраслях человеческого знания — физике, биологии, социологии — подобного переворота сделать не удалось. И потому после периода первичной классификации в этих науках наступил относительный застой — на многие столетия, до научного переворота, произошедшего в XVII веке.

Этот переворот был возможен в первую очередь благодаря широкому распространению эксперимента — того, чем брезговали греки, предпочитая любой физической работе умозрительные философствования. Галилей, Декарт и Ньютон были блестящими экспериментаторами. Однако вместе с приверженностью к эксперименту этим ученым было присуще еще одно свойство: возникшую в голове идею они рассматривали не как некую данность, а как гипотезу, которую можно подтвердить или опровергнуть экспериментом. Прежние методы — от частного к общему, от общего к частному — дополнились положениями, которые носят вероятностный характер. Порой на этих, еще не доказанных гипотезах строились целые конструкции. Чуть забегая вперед, можно привести в пример Максвелла, который, исходя из чисто умозрительных допущений, математически вывел существование электромагнитных волн. Вся его конструкция висела в воздухе, но конечный результат этой конструкции можно было доказать и опровергнуть — экспериментом. Когда электромагнитные волны, благодаря развитию техники, были обнаружены, это доказало истинность основополагающих базовых допущений Максвелла.

Получившие права научного гражданства, гипотеза и эксперимент как бы ввели обратную связь в процесс научного познания. Конечно, и гипотезу, и эксперимент исследователи применяли и раньше, но только в XVII веке эта пара стала осознанным научным методом. Если гипотеза себя не оправдывала, процесс познания не прерывался; неверную гипотезу рассматривали не как чисто негативный фактор, а как полноправную часть эксперимента, в которой истину находили отбрасыванием ненужных альтернатив.

Даже основополагающие положения прежней — казалось, незыблемой — дедуктивной науки были приняты сторонниками нового метода как гипотезы — и многие из этих положений действительно оказались неверны! Аристотель утверждал, что "тело тем быстрее падает на землю, чем оно тяжелее", и ему даже в голову не приходило усомниться в созданном им положении. Если бы он усомнился, он мог бы проверить свою мысль, хотя бы приказав рабу сбросить два ядра разного веса с башни. Он этого не сделал — эксперимент с падающими телами провел только Галилей двумя тысячелетиями позднее.