Виктор Аллахвердов - Методологическое путешествие по океану бессознательного к таинственному острову сознания
Признаюсь теперь, что все рассказанное об открытии Галилеем закона свободного падения тел, скорее всего, абсолютно ложно, хотя точно реконструировать происходившие тогда события, конечно же, невозможно.
Прежде всего, признаемся, что ученому-естественнику предначертано решать загадки природы, а не выполнять военные или иные заказы. Вдохновение не продается (хотя, конечно, как провозглашал А.С. Пушкин, достигнутые результаты творческого труда продавать не зазорно). Правда, сам заказ иногда может стимулировать вдохновение (типичный пример – открытие Архимедом своего закона). В конце концов, творческие всходы не ведают стыда и не так важно – говаривала А. Ахматова, – из какого сора они произрастают. Внешняя ситуация вполне может быть поводом для раздумий. Но и только. Да, первые работы Галилея были связаны с задачами фортификации. Ну, и что? В чём при этом заключалась практическая ценность наблюдений за полетом снарядов? Весьма мало вероятно, даже невозможно, что пропорциональность пройденного пути квадрату времени свободного падения могла быть установлена в результате индуктивного обобщения данных. Всё, скорее всего, было наоборот. Галилей, предположил, что траектория движения брошенного под углом вверх тела описывается параболой. А вот далее для проверки справедливости сделанного предположения он и наблюдал за снарядом, выпущенным из пушки. А далее, уже опираясь на уже хорошо разработанные к тому времени математические конструкции, строго дедуктивно вывел свою формулу.
Вдохновение появляется только при столкновении с противоречием, с парадоксом – с несоответствием знания о мире, которое заведомо считается исследователем верным, с опытом, т.е. с кажущейся логической невозможностью существования того, что, тем не менее, существует. Т. Кун удачно назвал подобные задачи головоломками. Вот, например, как формулирует решаемую головоломку А. Эйнштейн в своей первой работе по специальной теории относительности: "Известно, что электродинамика Максвелла в современном ее виде приводит в применении к движущим телам к асимметрии, которая несвойственна, по-видимому, самим явлениям".[410] Трудно узреть в этой формулировке настроенность автора величайшей фундаментальной теории ХХ в. на решение каких-либо практических задач.
Для Галилея, как полагают некоторые комментаторы, исходной проблемной ситуацией была следующая. Галилей знал, что теория Аристотеля о падении тел ведет к противоречию. Допустим, в полном соответствии с обыденным опытом, что тяжелое тело падает быстрее легкого. Порассуждаем: что произойдет, если оба тела скрепить вместе? С одной стороны, более легкое тело должно замедлять свободное падение тяжелого, и поэтому вся связка должна падать медленнее, чем одно тяжелое тело. Но, с другой стороны, оба тела вместе тяжелее одного тяжелого тела, а потому эта связка должна падать быстрее. Противоречие разрешается, если допустить (вслед за Демокритом), что оба тела падают с одинаковой скоростью. Само по себе это рассуждение не является доказательством ошибочности теории Аристотеля. Не случайно сторонники данной теории не обращали особого внимания на это противоречие. Логика – это всего лишь логика, и разных логичных рассуждений может быть много. А вот за теорией Аристотеля стоит многократно подтвержденная эмпирика.
Многие современные комментаторы уверены: Галилей не сбрасывал предметов с Пизанской башни (рассказ об этом эксперименте один из учеников Галилея сделал настолько позже описываемых событий, что историкам трудно относиться к нему всерьез). С наклонных башен в Пизе и Болонье сбрасывали тяжелые и легкие шары Раньери и Риччоли. Они (как, кстати, и опыты Леонардо да Винчи, весьма точные для своего времени) как раз подтверждали «теорию» Аристотеля.[411] Да иначе и быть не могло! Ведь высказывание Галилея верно лишь при отсутствии сопротивления среды, чего в реальности, разумеется, не бывает. И Галилей заранее знал, что подобный опыт не может доказать его позицию.
Галилей же больше доверял логике (математике), чем опыту. Именно математическая гармония, полагал он, соответствует Божественной гармонии мира. Математическое знание, писал он в "Диалогах", равно по достоверности знанию Божественному. Поэтому теорема Аполлония о параболе для него более соответствует реальности, чем интерпретация результатов любых экспериментов. Но все-таки: почему же в опыте все выглядит иначе? На результат опыта влияет сила сопротивления среды, которая всегда присутствует в реальности. Как же можно эмпирически показать, что в отсутствии сопротивления среды теория Аристотеля не работает? Вот подлинная головоломка, которую решал Галилей!
И нашел решение. Его идея: хотя сопротивление среды никогда нельзя полностью исключить, но его можно уменьшить. Чем слабее будет сопротивление среды, тем результаты опыта должны быть ближе к его формуле. Так Галилей стал изучать движение тела по наклонной плоскости, разложив это движение на две составляющие: горизонтальное движение и свободное падение. Он полагал, что при небольшой скорости сопротивлением воздуха можно пренебречь, а если поверхности тела и наклонной плоскости сделать достаточно гладкими, то и трение тела о наклонную плоскость не будет играть заметной роли. В этих условиях он провел исследование и полагал, что получил экспериментальное подтверждение своих математических выкладок (хотя современные комментаторы и сомневаются в наличии у Галилея достаточных возможностей для необходимой в этих экспериментах точности измерения времени).
Подытожим путь, пройденный Галилеем в открытии закона свободного падения. Прежде всего, Галилей наблюдает и одновременно пытается постичь природу логическим (для него это значит – математическим) путем. Так он видит в движении летящего снаряда не просто красивую и загадочную кривую, но параболу (хотя ни одна реальная траектория, конечно же, не будет строгой параболой). Чисто математическим трюком выводит формулу свободного падения. До Возрождения на этом можно было бы остановиться. Скорее всего, ранее никому бы не пришло в голову проверять доказательство теоремы в опыте, ведь это только затемняет строгость рассуждения. Поясню эту мысль известным историческим анекдотом. Говорят, однажды Альберт Великий и его не менее великий ученик Фома Аквинский заспорили: есть ли глаза у слепого крота? Мимо спорящих проходил садовник. Он решил им помочь и предложил: давайте я выкопаю и принесу вам крота, вы посмотрите и разрешите свой спор. Да, ты что? – вскричали титаны мысли Средневековья. – Нас не интересует живой крот. Нам важно понять, есть ли принципиальные глаза у принципиального крота!
Теперь же настала другая эра. Леонардо объявляет только ту науку истинной, которая, во-первых, связана с математикой, а во-вторых: опыт не позволяет исследователям питаться лишь собственными сновидениями и "накладывает молчание на язык спорящих".[412] Галилей так высказывает эту же мысль: «Я допускаю, что выводы, сделанные абстрактным путем, оказываются в конкретных случаях далекими от действительности и столь неверными, что ни движение в поперечном направлении не будет равномерным, ни ускоренное движение при падении не будет соответствовать выведенной пропорции, ни линия, описываемая брошенным телом, не будет параболой и т.д. … Для научного трактования необходимо сперва сделать отвлеченные выводы, а сделав их, проверить в тех пределах, которые допускаются опытом».[413]
Только с понимания двойственной природы исследования, в котором необходимо сочетаются логика и опыт, и зачинается естественная наука. Отсюда возникает главное нормативное требование естественных наук: логические рассуждения должны быть проверены в опыте, а опытные наблюдения должны независимо обосновываться логическим путём. Ученый как бы пытается догадаться о правилах игры, по которым играет природа (что, собственно, и есть логическое описание), и проверить, правильно ли он догадался. Из высказанного требования вытекают, по существу, все методологические принципы естественных наук, провозглашаемые как методологами науки, так и самими представителями этих наук.
Принципы естественной науки
Принцип рациональности. Требование, чтобы все явления (в частности, все психические явления) были обоснованы логически, побуждает ученого принять следующие предположения: 1) все явления в мире в принципе подлежат непротиворечивому описанию; 2) логическая конструкция, которая способна эти явления непротиворечиво описать, может быть создана человеческим разумом. Обсуждаемый принцип не утверждает, что в мире всё на самом деле рационально и что человек действительно в состоянии всё понять (утверждения такого типа не могут претендовать на истинность, хотя бы потому, что они не могут быть проверены). Просто ученый должен действовать так, как будто мир рационально организован, а люди способны догадаться о принципах построения мира. Тем не менее сделанные предположения, как показывает история науки, способствуют прогрессу знания. Соответственно естественнонаучный подход не запрещает иррациональный взгляд на мир (и, в частности, на психику), даже не объявляет его неверным. «Иррационалисты с пользой для человечества могут писать книги, читать проповеди или разводить пчёл. Они могут даже быть великими психологами-практиками. Единственное занятие, им наверняка противопоказанное, – это занятие теоретической наукой».[414]
