Возвращение чародея - Келлер Владимир Романович. Страница 2

Многие убеждены, что лучшим способом находить истину является обращение к здравому смыслу. Само по себе это утверждение протеста не вызывает, оно вполне разумное. Беда в том, что многие расходятся во мнениях насчет того, чтo понимать под здравым смыслом.

Спросите, например, домохозяйку: «Сколько будет 20 миллиардов сантиметров в секунду плюс еще 20 миллиардов сантиметров в секунду?» Голову можно отдать на отсечение, что из ста домохозяек девяносто девять ответят: «40 миллиардов сантиметров в секунду». Так им подсказывают их здравый смысл и знания, полученные в школе. А физик высмеет такой ответ. Он скажет: «Не 40, а только 27,3 миллиарда сантиметров в секунду». И без труда докажет, что он прав, потому что его ответ вытекает из здравого смысла современной физики. Он сошлется на главу современной физики, называемую «Теория относительности», а та исходит из законов природы, многократно проверенных учеными. Сомневающимся такой физик скажет: «Ведь „здравый смысл“ является продуктом человеческого разума, и совсем не обязательно Мать-Природа должна быть устроена именно так, как о ней думают люди» (пример со сложением скоростей и цитату я заимствую из книги американского физика Дж. Орира «Популярная физика»).

Так как же все-таки искать истину? Что в наши дни надо признать самым надежным, самым верным методом науки?

Ответ не односложен. В общем-то, он сводится к тому, что всего надежнее пользоваться сочетанием всех методов: это позволит избежать или сократить недостатки каждого из них в отдельности. Начинать надо с создания достойного теоретического предположения (гипотезы), а закончить обязательно многократной и убедительной практической проверкой.

Подытоживая, скажем. Если ты пожелал найти какую-то неизвестную пока тебе научную истину, ищи ее в такой последовательности:

начни с того, что четко сформулируй свою задачу; сам для себя ответь, что именно тебя интересует, что ты решил узнать;

затем приготовь свою гипотезу; не обязательно тебе придумывать ее целиком: ты можешь обратиться и к авторитету;

затем подумай и получи ответ на вопрос (вот тут-то уж потребуется твоя максимальная самостоятельность): что будет, если ты поставишь опыт и действительно окажешься прав? Как это выразится в опыте? Составь, короче говоря, прогноз;

практически проверь гипотезу. Для физической или химической задачи это будет эксперимент; в математике — написание верного уравнения и решение его; в истории — соответствие полученных выводов всем другим перекрещивающимся свидетельствам истории, и т. д.;

получив практический ответ, сравни его со своим прогнозом;

сделай окончательный, четкий и совершенно честный вывод: прав ли был ты в своих теоретических предположениях или не прав? Если нет, начни сначала, ко сперва построй уже другую гипотезу (может быть, и не очень сильно отличающуюся от первой).

Главное, ты должен помнить: чтобы все поверили в твое «открытие» (особенно если оно — открытие и для других), ты должен доказать на множестве примеров, что все практические результаты, когда бы и кто бы их ни получал, не противоречат твоим выводам. Тут невозможны никакие компромиссы. Нельзя сказать: «Сто результатов подтверждают мои выводы, не подтверждает лишь один, но это ведь пустяк!»

Одного-единственного «пустяка», не согласующегося с выводами «теории», вполне достаточно, чтобы пустить ее под откос. Дело в том, что природа не знает пустяков. Все в ней происходящее всегда полно глубокого, большого смысла, всегда отражает более или менее непосредственно какую-то фундаментальную закономерность.

Великая сила «пустяков»

У Леночки Казаковой может оторваться пуговица от платья, но она от этого не перестанет быть Леночкой Казаковой. Законы науки, особенно законы физики, не допускают ни малейшего неряшества. Воспользовавшись аналогией, можно сказать, что законы физики всегда должны быть застегнуты на все пуговицы, всегда быть предельно аккуратны. Отличительная особенность каждого из них заключается в том, что если он имеет хотя бы одно-единственное, на первый взгляд пустячное, нарушение, то это является абсолютным доказательством, что он не может называться, в рамках принятой схемы изучаемых явлений, законом физики.

«Наш взгляд на мир потребует пересмотра даже тогда, когда масса изменится хоть на капельку, — говорит американский физик Ричард П. Фейнман. — Это — характерное свойство общей картины мира, которая стоит за законами. Даже незначительный эффект иногда требует глубокого изменения наших воззрений».

Было время, когда атомы считали неделимыми частицами материи. Великий английский физик Исаак Ньютон говорил, что они так тверды, что никогда не износятся и не сломаются на куски. Соотечественник Ньютона — химик Джон Дальтон уверял в 1807 году, что атомы неделимы, вечны и неуничтожаемы. Но достаточно было супругам Марии и Пьеру Кюри открыть редчайший на Земле элемент — радий, атомы которого, самопроизвольно взрываясь, выбрасывают из себя два сорта частиц (альфа и бета) и лучи гамма, как все прошлые представления о неделимости атомов пошли насмарку. Теперь мы твердо знаем, что все существующие в природе 88 элементов, и все полученные искусственно 16 элементов, и все другие элементы, которые еще будут созданы, состоят из более мелких частиц и могут превращаться один в другой. Одно-единственное свидетельство делимости атома на примере редчайшего элемента доказало сложность строения всех атомов вообще.

Вряд ли будет преувеличением сказать, что за любым явлением природы таится нечто очень важное и большое. Если этого явления никто раньше не наблюдал, если его воспроизвели, обнаружили искусственно, значит, какой-то проницательный ум раскопал в недрах Неведомого новую, обязательно очень ценную книгу о природе — книгу, которую потом будут читать и разбирать поколения ученых. Честь и хвала находчику наиредчайшего явления! Нет подвига более значительного в науке, чем открытие такого рода.

Замечательный английский экспериментатор и великий труженик науки Майкл Фарадей (1791–1867) читал однажды лекцию в Королевском институте в Лондоне. При этом он подносил к катушке проволоки магнит и показывал, что в катушке возбуждается чуть заметный электрический ток.

«Профессор, — спросила его после лекции одна из слушательниц, — но если даже такой слабый ток и возникает, какое это может иметь значение?»

«Мадам, — галантно ответил ей ученый, — можете ли вы предсказать судьбу новорожденного ребенка?»

В 1900 году, выступая на банкете с речью, посвященной началу нового столетия, английский физик Уильям Томсон (он же лорд Кельвин) говорил о ясном физическом небосводе, который омрачают только два ничтожных облачка: так называемые «отрицательные результаты оптических опытов американских исследователей А. Майкельсона и Е. Морли» и другое явление в науке, известное как «ультрафиолетовая катастрофа».

Не будем останавливаться подробно на сути омрачающих событий. Заметим лишь, что опыты Майкельсона и Морли, начатые в 1881 году, имели целью установить, влияет или не влияет на скорость света (относительно Земли), посылаемого фонарем во все стороны, движение самого фонаря, закрепленного на поверхности Земли и потому летящего в мировом пространстве со скоростью планеты (оказалось, что не влияет; отсюда: «отрицательные результаты оптических опытов»).

Что касается «ультрафиолетовой катастрофы», то здесь речь шла об одном долго не разрешавшемся противоречии: физика тех лет считала, что энергия делима на любые части, может быть сколь угодно малой, а результаты опытов по тепловому излучению так называемого абсолютного черного тела могли быть объяснены лишь, если допустить, что энергия «зерниста», состоит из очень маленьких и дальше неделимых «атомов энергии» — квантов.

Для нас сейчас интересно, что эти два «ничтожных облачка» породили целый шквал. Теории, возникшие сперва для устранения «пустячных» противоречий старой физики («теория относительности» и «квантовая механика»), потом, развившись, революционизировали и совершенно преобразили физику. «Карлики» оказались могучими титанами, перевернувшими все научное мышление людей.