khimie.ru

Далекие от науки люди часто полагают, что раз уж существует какая-либо солидная наука, то уж, конечно, зиждется она на прочном и основательном фундаменте; дело нынешнего поколения — постройка очередного этажа, поскольку все остальное здание уже состроено. Ни один исследователь так не думает. Более того, именно в фунда­менте науки часто обнаруживаются серьезные недоделки, возникает необходимость существенной перестройки основных, опорных представлений. Исследования, направленные на совершенствование этих представлений, и называют фундаментальными — не за объем, а именно за направленность. Очень точно это обстоятельство подметил К. Маркс: «В отличие от других архитекторов, наука не только рисует воздушные замки, но и возводит отдельные жилые этажи здания, прежде чем заложить его фундаменты». Не правда ли, может показаться, что монах Мендель был знаком с трудами Маркса?..

По-видимому, древнегреческий философ-идеалист Пла­тон был одним из первых философов, провозгласивших «озарение» основой всякого творчества. Высшие творения человеческого духа созданы, по Платону, в состоянии отрешенности и даже легкого помутнения разума.

В сфере искусства внезапное на первый взгляд озарение художника — явление довольно частое; столь же часты и весьма авторитетные утверждения о ничтожной роли таких взлетов, обычно ассоциирующихся с представлениями о вдохновении, наитии. Внешне взаимоисключающих примеров такого рода можно привести много. За одну ночь ничем не примечательный офицер Руже де Лиль создает бессмертную «Марсельезу», ставшую национальным гимном Франции; в очерках «Звездные часы человечества» Стефан Цвейг назвал ее автора «гением одной ночи». За один прием и почти без помарок глубоко потрясенный М. Ю. Лермонтов пишет стихи «На смерть поэта», мгновенно облетевшие всю Россию. Однако тот же Лермонтов в течение всей своей жизни работает над «Демоном», постоянно переделывая и совершенствуя свой труд. А. П. Чехов, говоря о таланте писателя, высказался предельно ясно: «Талант — это труд, упорный и повседневный». Помните у Маяковского?

                      Поэзия — та же добыча радия, в год — работа, в грамм — плоды.

В статье «Как делать стихи» В. В. Маяковский высмеивает задирание головы «в ожидании, пока небесная поэзия — дух сойдет на лысину в виде голубя, павлина или страуса». И все же не было, пожалуй, ни одного до конца последовательного сторонника той или противоположной точки зрения на роль вдохновения. Тот же Маяковский признается, что некоторые вполне законченные строки приходили к нему среди ночи, во сне.

В истории химии таких признаний более чем достаточно. Д. И. Менделеев рассказывал, что таблицу элементов, отражающую периодический закон, он впервые увидел во сне. В солидном научном журнале один из крупнейших немецких химиков прошлого века Фридрих Кекуле так описывает рождение циклической формулы бензола (1865 г.): «Я занимался работой над своим «Учебником», но что-то мне мешало, и мои мысли где-то витали. Я повернул кресло к камину и задремал. Атомы принялись танцевать перед моими глазами. На этот раз маленькие группы скромно держались на втором плане. Мой взор, обостренный от повторения одних и тех же образов, вскоре обратился к более крупным фигурам различной формы. Длинные нити часто сближались и связывались в трубку, напоминая двух змей. Но что это? Одна из них вцепилась в свой собственный хвост, продолжая насмешливо кружиться перед моими глазами. Я внезапно пробудился и на этот раз провел остаток ночи, чтобы изучить следствия из моей гипотезы». Так, если верить Кекуле, возникла великая идея о циклическом строении бензола и многих других органических молекул. Вот уж действительно сон в руку.

Выдающемуся швейцарскому химику Альфреду Вернеру «приснилась» целая теория, сразу приведшая в порядок хаотическое нагромождение сведений о комплексных соединениях. Ученик Вернера Рихард Пфайффер писал об этом: «Мы знаем, со слов самого Вернера, что озарение пришло к нему молниеносно. Однажды он проснулся в два часа ночи в состоянии крайнего возбуждения — явилось наконец-то решение, которое его мозг так долго и настойчиво искал. Он немедленно поднялся с постели, и к пяти часам вечера координационное учение в основном было описано».

Макс Планк сравнивал свою идею о кванте действия со вспышкой молнии после нескольких недель напряженной работы. Анри Пуанкаре, по собственному заявлению, осознал глубокую связь между теорией функции Фукса и неевклидовой геометрией при посадке в омнибус.

Было бы уж слишком наивным полагать, что в этих случаях «озарение» было случайным. Спят-то ведь все, но почему-то именно Кекуле «приснилась» формула бензола, а Вернеру — главная идея его будущей теории. Во всех этих случаях озарение, вспышка гения далеко не внезапны, а были подготовлены упорным и многолетним поиском.

Д. И. Менделеев, по свидетельству одного из его ближайших помощников, М. Н. Младенцева, очень болезненно реагировал на разговоры о его, Менделеева, гениальности в связи с открытием периодического закона: «Ну, какой Же  я  гений.  Трудился,  трудился,  всю  жизнь  трудился. Искал, ну и нашел». Надо заметить, что гениальные люди становятся на редкость однообразными, когда при них начинают восхищаться их гениальностью. Отбиваясь от журналистов, насевших на него в связи с вручением Нобелевской премии, А. Эйнштейн сказал почти менделеевские слова: «Зачем столько слов? Я просто не отступал в своей работе. Вот и все». А еще много лет назад чрезвычайно похоже отвечал на тот же, в сущности, вопрос И. Ньютон: «Все время думал об этом. Поэтому и открыл».

Есть категория открытий, где решающую роль играет уже не железная логика и точный расчет, а такое непростое свойство разума, как интуиция. В этом случае особенности личности ученого приобретают первостепенное значение. Вильгельм Оствальд (1853—1932), один из наиболее авторитетных химиков XIX и начала XX в., разделял своих коллег на два типа в зависимости от психического склада и стиля мышления. Ученые первого типа [(«классики») ‒ признают наукой только установление связей между непосредственно измеряемыми величинами. То, что не может непосредственно наблюдаться в опыте, для исследователей этого склада не существует и уж во всяком случае не может быть включено в логическую цепь научного рассуждения. Характерно, что сам Оствальд, один из основоположников физической химии и учения о катализе, почти до конца жизни оставался убежденным противником атомно-молекулярной теории строения вещества. Атомы нельзя увидеть, следовательно, они не существуют.

К «классикам» можно отнести таких ученых, как И. Ньютон и А. Лавуазье. Так, любимое выражение Ньютона — «гипотез не измышляю» — дало повод Ф. Энгельсу назвать величайшего из физиков «дедуктивным ослом». В этом в какой-то мере проявилось неприятие Энгельсом стиля работ Ньютона, декларировавшего феноменологический подход к науке.

А. Лавуазье писал: «…идти исключительно от известного к неведомому, не делать ни единого вывода, который не вытекал бы непосредственно из опыта и наблюдения, не предлагать ничего сверх того, что подтверждает опыт, и ничего не прибавлять, там где факты молчат». Похоже, однако, что самому Лавуазье случалось работать в нарушение этого принципа. Достаточно сказать, что закон сохранения веса при химических реакциях был им сформулирован как гипотеза в 1783 г., и лишь шесть лет спустя Лавуазье смог обосновать его экспериментально («опыт полностью подтвердил мои предположения»).

Философское обоснование исключительности этого подхода к науке было дано в работах школы «натуральной философии» во главе с Э. Махом. Никаких гипотез, никаких предположений -только его величество опыт. В историю философии это течение вошло под именем позитивизма.

Ученых другого типа Оствальд назвал «романтиками». Их кредо можно выразить словами химика-органика профессора Гарвардского университета Дж. Б. Конанта: «Начало научного открытия надо искать не в результатах лабораторных опытов, а в ярких вспышках воображения. Истинный ученый творит так же, как истинный поэт, — не по заметкам, накопившимся на письменном столе, а по творческому чутью, по какому-то внутреннему озарению». Со стороны «классиков» заявления такого рода всегда подвергались (и будут подвергаться) яростным нападкам. Прежде чем стать на чью-либо сторону, попробуем разобраться в существе этого извечного спора.

Не только ученых, авторов открытий, но и сами открытия можно разделить на два типа, как это делает, например, выдающийся физик-теоретик (а следовательно, философ) Макс Борн. Качественно различной может быть ситуация, непосредственно предшествующая открытию.

Случай первый: в ходе накопления новых фактов настает такой момент, когда из их совокупности путем строго логичного рассуждения может быть выведено новое положение, носящее характер закона. Это качественный скачок в познании мира, открывающий новую главу в истории той или иной науки. Неизбежность такого открытия вполне очевидна; на долю случая остаются только детали. Неудивительно, что открытия такого рода зачастую делаются независимо и практически одновременно двумя учеными или группами исследователей. Их делают в результате тщательного и строгого анализа накопленных сведений, такой метод исследования называется дедукцией.

Второй случай сложнее, по крайней мере психологически. Имеющихся данных явно недостаточно для того, чтобы возникла сколько-нибудь цельная, вразумительная картина; в ней остаются более или менее значительные белые пятна. Множество разрозненных фактов никак не укладывается в систему; для построения логической цепи не хватает одного или нескольких звеньев. С точки зрения последовательного позитивиста («классика»), единственный выход из такого положения — накопление новых достоверных сведений до тех пор, пока не станет возможным аналитическое решение проблемы в целом. В действительности, однако, этот путь оказывается не единственным, и история науки наглядно убеждает в этом. Недостающие детали картины могут быть восполнены уже не фактами (их явно недостает), а фантазией ученого, опирающегося на интуицию и весь его предшествующий опыт. Вводится допущение, предположение (гипотеза), которое не может быть получено строго логически. Этот кажущийся алогизм и есть, пожалуй, пресловутое «озарение», в том случае, конечно, если гипотеза верна. Открытия такого рода можно назвать «синтетическими», поскольку конечный результат достигается за счет синтеза логики и фантазии. Такой метод научного мышления называется индукцией.

Как ни убедительны программные заявления Ньютона и Лавуазье, выслушаем все же и противоположную сторону. «Надо разрешить теоретику фантазировать, ибо иной дороги к цели для него вообще нет»,— писал А. Эйнштейн. «Индукция, основанная на воображении и интуиции, позволяет осуществить великие завоевания мысли; она лежит в основе всех истинных достижений науки»,— вторит Луи де Бройль. Мысль эта, в сущности, не нова: еще в 1819 г, что-то похожее писал И. Берцелиус: «У человеческого мышления нельзя отрицать способности выводить из косвенных обстоятельств существование фактов, которые в данный момент не могут быть прямо доказаны. Без сомнения, мы впадем в крайности, если из-за того, что можно злоупотреблять этой способностью, не захотим применять ее в химии, для которой она более необходима, чем для многих других наук». По мнению С. Канниццаро, прогресс науки состоит именно в изобретении гипотез, предугадывании законов и причин известных следствий.

В силу особенностей характера и стиля мышления к «синтетическим» открытиям в большей мере предрасположены «романтики»; они же и чаще других подвергаются осмеянию.

Физика прошлого века (за немногими, но, к счастью, яркими исключениями) почти целиком находилась под влиянием позитивизма. Непримиримость ко всяким гипотезам («домыслам»), отрицание всего, что не могло быть непосредственно наблюдено и измерено, считались непременным условием «хорошего», строгого тона. Кризис физических теорий, возникший в начале ХХ века, не мог быть преодолен с позиции «чистого» позитивизма; понадобился более широкий и более правильный философский подход к физике.

Это трудное время физика пережила с честью, и в наше время мы с полным правом говорим о новой физике, невольно преклоняясь перед ее поистине безграничными возможностями. Этот триумфальный переход потребовал смелых гипотез, поначалу казавшихся фантастическими. Такова, например, квантовая гипотеза Макса Планка, легшая в основу квантовой механики, а затем и квантовой химии. Характерно, кстати, что сам Планк в течение многих лет считал собственную гипотезу лишенной физического смысла. С точки зрения позитивиста это был лишь «домысел». Тем не менее уже в 1930-х годах Нильс Бор произнес знаменитые слова, ныне вполне понятные каждому физику-теоретику: «Перед нами, безусловно, безумная теория. Остается решить, достаточно ли она безумна, чтобы быть истинной».