»  Статьи  »  Это интересно

Научные открытия - это плод интеллекта или спонтанного озарения?

В  детстве нас приучали к тому, что все в этом мире познается интеллектом, и если что-то еще не открыто, то якобы потому, что у ученых "руки не дошли". Казалось бы, действительность предоставляет доказательства могущества науки, но насколько безграничны возможности этой науки, и способен ли человеческий интеллект проникнуть в самые сокровенные тайны мироздания?

Конечно, для каждой науки характерен свой собственный набор методов, но, в общем, научное интеллектуальное познание мира можно описать упрощенно так. Исследователь с помощью органов чувств (при необходимости усиленных специальной техникой - микроскопами, телескопами, вычислительными и измерительными приборами и прочим) наблюдает множество различных предметов и явлений, выявляя их свойства и взаимодействия. Затем из всего этого многообразия он отбирает те, которые для целей конкретного исследования признаны существенными, остальные "отсеиваются", а полученные результаты описываются научным языком, часто весьма абстрактным. И вот это неизбежное "отсеивание" является одним из самых уязвимых мест в интеллектуальном познании.

Например, Исаак Ньютон при создании своей модели не принимал в расчет сопротивление ветра и трение, которые считал ничтожно малыми. Долгое время исповедовалось, будто эта механика позволяет описывать абсолютно все природные явления, но в ХХ веке выяснилось ее несовершенство. В масштабах микромира и скоростей света классические законы Ньютона оказались несостоятельными.

Вселенная представляет собой единое целое, состоящее из динамических, взаимосвязанных энергетических процессов, но при этом она бесконечно разнообразна и полна исключений из правил, и потому научные разграничения, классификации, уравнения и теории всегда условны, неопределенны и приблизительны, поскольку просто не в состоянии учесть все то огромное количество свойств и взаимодействий, которое присутствует в реальном мире. При описании действительности ученые используют язык, основанный на образах, полученных при помощи органов чувств, но этот язык уже не годится для описания реальности в мире атома, не поддающегося непосредственному чувственному восприятию, поэтому в квантовой теории у физиков возникают серьезные проблемы, связанные с описанием атомных явлений.

Есть и другая сложность, связанная по словам Луи де Бройля с тем, что "описание физической реальности, совершенно не зависимой от средств, при помощи которых мы ее наблюдаем, строго говоря, невозможно." Другими словами, любая попытка изучения субатомных явлений сопровождается нежелательным вмешательством измерительных инструментов, вследствие чего установленные законы являются лишь вероятностными. В частности, касаемо атомного ядра Вернер Гейзенберг описывает: "Никогда нельзя одновременно точно знать оба параметра, решающим образом определяющих движение такой мельчайшей частицы: ее место и ее скорость. Никогда нельзя одновременно знать, где она находится, как быстро и в каком направлении движется. Если ставят эксперимент, который точно показывает, где она находится в данный момент, то движение нарушается в такой степени, что частицу после этого нельзя снова найти. И, наоборот, при точном измерении скорости картина места полностью смазывается".

На сегодняшний день экспериментальная физика располагает сложнейшими приборами, способными проникать в самые глубины внутриатомного мира, но, несмотря на это, современная аппаратура позволяет "наблюдать" свойства элементарных частиц лишь косвенно, по последнему звену в длинной цепочке реакций, то есть, например, по темному пятнышку на фотопластинке, по щелчку счетчика Гейгера. Таким образом, в мире атома наука воспринимает не сами явления, а их следы.

Итак, каковы же тогда возможности интеллекта в познании мира? Выдающийся физик Нильс Бор утверждает, что в действительности "открываемые уравнения описывают не мир, а те ментальные процессы, которые необходимы для того, чтобы описать мир". В таком случае является ли логика и здравый смысл тем, на что можно опираться при исследованиях? Способен ли интеллект в области вне непосредственного чувственного восприятия адекватно и объективно отбирать верные тождества для составления систем верно описывающих уравнений того или иного явления? Ответ очевиден. Конечно, нет.

Но тогда как же в уме возникали и возникают те гениальные озарения, которые потом облекаются в логическую форму и обрастают доказательствами? Профессор, доктор физико-математических наук Игорь Гарин утверждает, что все великие физики и философы обладали даром предвидения. Рене Декарт говорил: "Невозможно достигнуть никакого знания иначе, как путем интуиции ума и дедукцией". Слова Эйнштейна: "Открытие в науке совершается отнюдь не логическим путем: в логическую форму оно облекается лишь впоследствии, в ходе изложения. Открытие, даже самое маленькое, - всегда озарение. Результат приходит извне и так неожиданно, как если бы кто-то подсказал его". Л. Мельников, академик Международной Академии информации и Академии космонавтики: "Практически все великие научные идеи и теории явились не в результате строгой рассудочной и критической деятельности людей, а, как правило, путем интуиции, озарения, а то и в порядке откровения Свыше или видений, то есть извлечены из недр подсознания".

И как показывает история, это, действительно, так. Многие научные открытия, и в том числе те, которые перевернули мир, были сделаны совершенно внезапно. Зачастую это происходило, когда измученные своими многочасовыми размышлениями гении пытались отвлечься и расслабиться, и именно в тот момент как озарение к ним приходила долгожданная блестящая идея. Достаточно вспомнить Архимеда, открывшего основной закон гидростатики. Опускаясь в ванну, он заметил, что вода в ней поднимается, из чего сделал вывод, что вытеснение - это способ определить объем погруженного в жидкость тела, и охваченный радостью, выскочил без одежды на улицу с криком "Эврика!". Или достаточно вспомнить Ньютона, открывшего закон тяготения после того, как на него упало яблоко. Вот некоторые примеры, показывающие, что многие величайшие научные открытия и полезные изобретения были сделаны совершенно случайно.

Рентгеновское излучение открыл германский ученый Вильгельм Рентген в 1895-ом году. Он подвергал различные объекты воздействию данного излучения и, меняя их, случайно увидел, как на стене появилась проекция костей его собственной руки.

Шотландский ученый Александр Флеминг в 1928-ом году занимался исследованием гриппа. Однажды, к своему удивлению, он заметил, что в одной из чашек для культивирования бактерий, размножавшаяся обычная сине-зеленая плесень убила всех находящихся там стафилококков. Так был открыт пенициллин.

Альберт Эйнштейн отличался от своих коллег тем, что часть своих изобретений сделал, сидя в ванне. Созерцание мыльных пузырей действовало на него своеобразным образом: мозг при этом расслаблялся. Эйнштейн объяснял: "Когда я сижу в ванной и играю мыльными пузырями, никому не разрешается беспокоить меня, потому что все свои теории о звездах я открыл, именно играя мыльными пузырями".

Кроме этого, можно упомянуть еще один, особый вид озарений, при котором изобретения приходили во сне. Самые известные такие изобретения - это открытие Дмитрием Менделеевым периодической таблицы химических элементов, открытие Карлом Гауссом закона индукции, открытие модели атома Нильсом Бором, взаимосвязи пространства и времени Эйнштейном, генетического закона наследственности Менделем.

Самый ранний известный случай изобретения, сделанного во сне, относится к концу XVI века. Адмирал Йи Суншин командовал корейским военно-морским флотом во время японского вторжения в 1592-ом году. Японцы смогли уничтожить множество корейских кораблей. Однажды адмиралу приснилось чудовище: морская черепаха с головой дракона, выбрасывавшая из пасти огонь. Никакие мечи не могли пробить панцирь черепахи. Проснувшись, Йи приказал корабелам построить судно из толстых сосновых бревен, обитых железной броней. Нос корабля был выполнен в форме головы дракона, из его пасти стреляла пушка. Небольшой флот этих первых в мире броненосцев отразил нападение врагов.

Во время "войны в Заливе" в прошлом веке американская армия нуждалась в большом количестве бронежилетов, которые делаются из сверхпрочного полиамидного волокна кевлар. Но тут сломалась машина, производящая это волокно, а каждая минута простоя могла стоить жизни многим солдатам. Инженеры разобрали установку, но не смогли найти причину отказа. Одному из инженеров, Флойду Рэгсдейлу, ночью после трудного дня приснилось, что он находится внутри работающей машины. То и дело перед его мысленным взором вставали шланги, пружины и распылители воды. Проснувшись, он записал на листке бумаги "шланги, пружины" и заснул снова. Утром Рэгсдейл долго раздумывал над своей записью и смыслом увиденного во сне. Наконец, он понял, что стенки шлангов водяного охлаждения в машине время от времени спадаются, прерывая поток воды, и тепловое реле останавливает процесс. Внутрь шлангов надо вставить спиральные пружины, которые предотвратят их спадание. Придя на работу, Рэгсдейл поделился идеей с главным инженером, не говоря, впрочем, как она возникла. Тот только пожал плечами: никто из специалистов до сих пор не предполагал, что причиной отказа может быть водяное охлаждение. Но к вечеру, когда все другие попытки наладить агрегат оказались безуспешными, главный инженер все же позволил Рэгсдейлу снабдить шланги охлаждения спиралями. Ночью производство кевлара было восстановлено.

Когда американский механик Элиас Хоу в 1844-ом году разрабатывал свою первую швейную машинку, ему очень мешало игольное ушко для нитки. Оно и тянущаяся за ним нитка не позволяли механизму легко протаскивать иглу через ткань. С этой проблемой сталкивались и другие изобретатели швейных машинок, находя иногда очень странные решения. И вот Хоу приснился ночной кошмар: его захватили в плен людоеды, угрожая убить, если он немедленно не создаст швейную машинку! Хоу заметил, что дикари потрясают копьями, в наконечниках которых проделаны отверстия. Проснувшись, механик набросал эскиз своей системы. С тех пор все швейные машинки пользуются такими иглами.

В начале 90-х годов прошлого века Алан Хьюанг, заведовавший отделом оптических компьютеров в американской компании "Белл Лэбораториз", бился над созданием оптической схемы, которая заменила бы в компьютере электронику. Модель, в которой провода были бы заменены волоконными световодами, никак не получалась. Хьюангу стал сниться повторяющийся сон. Вереницы посыльных несли по двум пересекающимся коридорам стопки бумаг, которые, видимо, символизировали во сне информацию. На пересечении коридоров постоянно возникал затор, так как сталкивались перекрестные потоки. Но однажды в том же сне посыльные, словно привидения, стали на перекрестке беспрепятственно проходить друг сквозь друга. Проснувшись, Хьюанг понял, что фотоны обладают именно такой способностью в отличие от потоков электронов, с которыми он привык иметь дело, разрабатывая обычные электронные схемы. И он смог спроектировать оптический компьютер, использующий эту особенность света.

Однажды во сне немецкий химик Фридрих Август фон Кекуле, долгое время исследовавший молекулярную структуру связей соединения бензола, увидел, как атомы каменноугольной смолы танцуют в форме змеи, заглатывающей свой хвост. Проснувшись, он понял: структура, которую он так долго ищет, имеет форму кольца. Открытие принесло ученому всемирную известность.

Некоторые из опрошенных психологами утверждают, что сны регулярно помогают им в решении технических проблем. Например, оптик Пол Горовиц из Гарварда, разрабатывавший систему управления большим телескопом, рассказал, что при возникновении сложных проблем часто видит сны, в которых "голос за кадром" подсказывает ему идею. Часто какой-то персонаж сна демонстрирует решение наглядным образом. Это решение всегда немного отличается от того, что Горовиц уже испытал на практике. Около кровати он обычно кладет перед сном листок бумаги и карандаш, чтобы записать увиденное во сне, так как оно моментально забывается. Его коллеги уже привыкли к тому, что, придя в лабораторию с готовым предложением, он сообщает, что идея возникла во сне.

Программист Стефен Бейли рассказал, что сны помогают ему писать компьютерные программы. Однажды он работал над программой, которая должна была позволить памяти компьютера работать одновременно над несколькими сложными математическими задачами. Как-то раз во сне он увидел, как данные плавают перед ним в трехмерном пространстве. Он наблюдал абстрактные геометрические формы с числами внутри их. Эти фигуры плавали, меняли форму, изгибались, пристраивались одна к другой в необходимом для обработки порядке. Не просыпаясь, программист понял, какой алгоритм надо использовать в данном случае. Сон содержал все необходимые детали будущей программы. Проснувшись, Бейли сел за компьютер и написал нужную программу.

Надо заметить, что такие, можно сказать, "мистические" пути обретения знаний издревле известны на Востоке - они использовались мудрецами, при этом полученные ими в медитациях знания нашли свое подтверждение и в современных научных открытиях. Восточное наследие, в частности, утверждает, что все материальные объекты возникают из великой пустоты, где постоянно совершаются акты творения реальности. Это положение полностью соответствует основным постулатам квантовой физики, которая экспериментально подтвердила, что в вакууме в скрытом виде присутствуют частицы и античастицы, а квант своей энергией проявляет пару "электрон-позитрон" и дает ей наблюдаемое состояние. Вот это свойство вакуума проявлять ("рождать") элементарные частицы, из которых потом формируются атомы и молекулы, и привело ученых к мысли, что именно вакуум (великая пустота) является прародителем всего во Вселенной.

Таким образом, древняя восточная мудрость и современные научные открытия говорят об одном и том же, но на разных языках: первая - на языке метафор и мифов, вторые - на языке уравнений, формул и теорем. И об этом говорят сами ученые. По словам Роберта Оппенгеймера: "Общие законы человеческого познания, проявившиеся и в открытиях атомной физики, не являются чем-то невиданным и абсолютно новым. Они существовали и в нашей культуре, занимая при этом гораздо более значительное и важное место в буддийской и индуистской философиях. То, что происходит сейчас, - подтверждение, продолжение и обновление древней мудрости". А вот слова Нильса Бора: "Мы можем найти параллель урокам теории атома в эпистемологических проблемах, с которыми уже сталкивались такие мыслители, как Лао-цзы и Будда, пытаясь осмыслить нашу роль в грандиозном спектакле бытия - роль зрителей и участников одновременно". Вернер Гейзенберг: "Значительный вклад японских ученых в теоретическую физику, сделанный ими после Второй мировой войны, может свидетельствовать о некоем сходстве между философией Дальнего Востока и философским содержанием квантовой теории".

Исходя из вышеописанного, цитата Гельмгольца заставляет задуматься: "Быть может, покажется дерзким, что мы, ограниченные для наблюдений в пространстве маленькой Землей, пылинкой на Млечном Пути, а во времени - короткой человеческой историей, решаемся применять законы, найденные для этой тесной области, ко всей неизмеримой беспредельности пространства и времени".

По материалам журналов "Второе рождение" и "Благодарение с любовью"