Евгений Елизаров - Сколько будет 2+2?
Другими словами, получаемый результат еще подлежит определенному истолкованию. Только в контексте этого истолкования, которое обязано принимать в расчет решительно все, что отличает сформированную нами модель от того среза объективной реальности, на которую мы хотим его распространить, достигается и однозначность прочтения, и точность. Взятый же сам по себе, вне какой бы то ни было интерпретации, он не говорит почти ни о чем. А зачастую, несмотря на совпадение с прогнозируемым итогом нашего «сложения», лишь заводит в тупик мысль исследователя, ибо это совпадение может быть и случайным.
Впрочем, трудности не ограничиваются только сказанным. До сих пор мы говорили о том, что приведение разнородных явлений к какому-то единому качеству достигается на пути последовательного обобщения данных. Однако часто приходится искать решение вовсе не на пути обобщений, но погружением на какой-то более фундаментальный уровень строения вещества. Строго говоря, именно это и является основным путем научного исследования.
Заметим: теоретический результат интерпретации и обобщения данных, полученных в каком-либо эксперименте, как правило, не имеет почти ничего общего с самими данными. Несколько утрируя действительное положение вещей, можно сказать, что в ходе опыта исследователь имеет дело лишь со стрелкой какого-то прибора, поэтому непосредственным результатом научного эксперимента является лишь совокупность каких-то абстрактных цифр или отображаемых графиками кривых. Так, например, астроном направляет свой телескоп на объект, удаленный от Земли на огромное расстояние. Свет, поступающий в телескоп, он запечатлевает на фотографической пластинке. После этого он пытается придать смысл тем точкам и пятнам, которые отпечатываются на ней, теоретизируя по поводу того, каким может быть источник света. Английский астрофизик, сэр Артур Стенли Эддингтон (1882–1944) отмечал: «Для читателя, решившего сторониться теории и признавать только точные факты, которые являются результатом наблюдений, все книги по астрономии неприемлемы. Не существует никаких чисто экспериментальных фактов о небесных телах. Астрономические измерения все, без исключения, представляют собой измерения явлений, происходящих в наземной обсерватории или станции; только посредством теории их превращают в знания о внешней Вселенной.»
Словом, задача исследователя состоит в построении такой категориальной системы, которая, не противореча результатам предыдущего опыта поколений его предшественников, объясняла бы и эти цифры, и эти кривые, и эти пятна. При этом в возводимой им теоретической конструкции каждая из этих цифр, кривых или точек на фотографическом слое обязана быть строго закономерной и необходимой. Кроме того, эта система должна обладать прогнозирующими свойствами, другими словами, быть в состоянии предсказывать появление каких-то новых цифр или каких-то новых графиков при изменении условий опыта.
Ясно, что все это возможно только в том случае, если мы точно определим и глубоко осознаем в первую очередь качественную составляющую результата.
В общем, высшее мастерство исследователя как раз и заключается в способности интерпретировать результаты наблюдений, и чем большая дистанция разделяет масштаб самого эксперимента и масштаб той действительности, на которую распространяются вытекающие из него выводы, тем более велик сам ученый.
Легенда, когда-то пущенная в оборот Вольтером, гласит, что закон всемирного тяготения появился как результат размышлений Ньютона над падающим яблоком.
Джон Дальтон (1766 – 1844), английский химик и физик, обнаружил всего лишь неодинаковые пропорции углерода и водорода в различных компонентах газов. Но именно это наблюдение в конечном счете привело его к мысли о том, что газы должны состоять из мельчайших частиц – молекул, которые, в свою очередь, должны содержать в себе еще меньшие неделимые далее элементы. Не имея возможности наблюдать их, Дальтон тем не менее установил даже относительные веса многих атомов. Кстати, его имя известно также и в среде дилетантов: ведь именно он первым в 1794 году описал дефект зрения, которым страдал сам, именно этот дефект позже был назван дальтонизмом.
В серии опытов Альберта Абрахама Майкельсона (1852-1931), американского физика определялась лишь скорость прохождения луча света в перпендикулярных направлениях. Самый знаменитый из этих экспериментов был проведен им вместе с Морли в 1887 году. Созданная ими интерферометрическая установка, как известно, была призвана определить скорость движения земли в мировом эфире. Полученный результат был совершенно неожиданным. Он говорил о том, что никакого движения нет и в помине, и что, напротив, вся Вселенная, включая Солнечную систему, вращается вокруг маленькой неприметной планеты по имени «Земля». К чести Майкельсона, никто из физиков не усомнился в методологической выверенности эксперимента. Однако конечный вывод, который был сделан из этого результата позднее, был еще более ошеломляющим. Именно он стал одним из краеугольных камней того фундамента, на котором была построена теория относительности. Кстати, именно за эти опыты в1907 году Майкельсону была присуждена Нобелевская премия.
Сотрудником Резерфорда Марсденом было обнаружено, что всего-навсего одна из примерно 20 тысяч альфа-частиц, проходя сквозь золотую фольгу, отклоняется на угол больше 90 градусов. Сам Резерфорд поначалу не поверил результату, но строгость эксперимента не оставляла возможности для сомнений. И вот рассеяние альфа-частиц золотой фольгой были, наконец, объяснены тем, что они проходят на весьма малом расстоянии от других положительно заряженных частиц, размеры которых значительно меньше размеров атомов. Это и было рождением учения об атомном ядре.
Все это примеры ярчайших побед человеческой мысли. Но ведь все эти победы начинались с осмысления тех количественных аномалий, которые возникали вопреки абсолютно безупречной логике и технике проводимого исследования.
Заметим, что и сегодня материала для размышлений, которые могут привести к формированию каких-то новых взглядов на устоявшиеся истины, вполне достаточно.
Вот пример. Считается, что возраст нашей планеты составляет около 4, 5 миллиардов лет. Этот вывод сделан на основе анализа каких-то общих космологических представлений. Но можно ли как-либо проверить этот вывод? Восхождение к каким-то еще более общим теоретическим конструкциям уже невозможно. Но точно так же невозможно и построить эксперимент, условия которого соответствовали бы специфическим условиям миллиардолетий космогенеза. Ведь в нашем распоряжении лишь годы, в лучшем случае десятилетия.
Таким образом, необходимо построение условной теоретической модели, качественные характеристики которой могли бы с точностью воссоздать основные параметры истории нашей планеты. Понятно, что уровень тех явлений, которые могут быть положены в основание количественных сопоставлений, будет значительно ниже глобальных вселенских процессов. Но вот беда – практически все попытки верификации дают не стыкующиеся не только с принятым возрастом, но и друг с другом, результаты.
Приведем несколько примеров.
1. В 1960 году было подсчитано, что на Землю ежегодно выпадает от 5 до 15 миллионов тонн частиц межзвездной космической пыли. Если согласиться с тем, что возраст нашей планеты и в самом деле составляет около 4, 5 миллиардов лет, то Земля должна быть покрыта слоем космической пыли толщиной в 20–60 метров. При этом известно, что космическую пыль довольно легко отличить от земной: первая содержит примерно в триста раз больше никеля. Поэтому даже в случае ее перемешивания с земной пылью присутствие космической было бы сравнительно нетрудно обнаружить. Однако в действительности такого мощного слоя пыли нигде на Земле обнаружено не было. Кроме того, весьма ограниченное содержание никеля в земной коре, в свою очередь, свидетельствует, что космическая пыль выпадала в куда меньших масштабах, чем это предполагается расчетным возрастом нашей планет. Другими словами, в контексте этой модели она должна быть намного моложе.
2. Считается, что Земля и Луна – это небесные тела примерно одного возраста. Правда, сила тяжести на нашем спутнике существенно меньше земной, но и в этом случае за миллиарды лет на ней должен был накопиться довольно мощный ее слой. Поэтому, когда планировался запуск американских космических аппаратов на Луну, высказывалось вполне обоснованное сложившимися теоретическими представлениями опасение, что они могут просто утонуть в многометровой толще пыли. Именно по этой причине ноги спускаемого устройства снабжались широкими пластинами, которые должны были препятствовать погружению. Известно, что еще раньше, когда планировалась посадка на Луну советского аппарата, возникали точно такие же опасения. Но в конструкторском деле все теоретические сомнения обязаны принимать форму тех или иных инженерных решений. Здесь же отсутствие надежной информации вело к тому, что инженерное решение принималось чисто волевым порядком: рассказывают, что генеральный конструктор дал своеобразную расписку: «Луна твердая», которая обязала проектировщиков игнорировать лунную пыль.
