Превратности научных идей

Сумерки богов

Оставленная глава заполнена фактами плодотворности безадресно накопленного знания, в котором по обстоятельствам можно брать подходящее для возникающих событий жизни. Теперь приблизилось время несколько повернуть сюжет.

Наука иссякла бы, не умей она решительно уходить в отрыв. Вообще, как продвигаться, если нет горячих идей и горящих людей, беспокойных, идущих по краю фантазии и риска?

В науке есть целые отрасли знания, исполняющие разведывательную службу. Это, как мы настаивали, математика, задача которой прежде других дисциплин отыскивать неслыханные связи, придумывать невиданные (для сегодняшнего зрителя) отношения. И хотя она доносит их на языке формальных зарисовок, позднее им будут найдены (если, конечно, будут) содержательно насыщенные подобия, которые, оказывается, хорошо укладываются в эти формализмы.

Кроме такой стратегической разведки в масштабах всей науки, в каждой дисциплинарной ветви немало пионеров, готовых высадиться на еще не обжитые земли и провести там изначальные работы. Ясное дело, пионеры встречаются с проблемами, имеющими большую степень неопределенности. Но это привычные заботы науки, назначение которой в том и состоит, чтобы снимать неопределенность. Однако, прежде чем неопределенность снять, надо догадаться о ее существовании, догадавшись, прочувствовать и войти в нее. Так уж заведено, что на подступах к ускользающим истинам лежит неизвестность.

Извечная диспозиция: человечество каждый раз знает много меньше, чем предстоит узнать, Постигнутое ограничено, а то, что подлежит постижению, бесконечно. И сколько бы ни черпали из него, оно «неистощимо», ибо неизменно обширнее, чем поле, на котором мы хотя бы что-то знаем (или кажется, что знаем). Словом, чем дальше продвигаемся в познании, тем сильнее входим в непознанное.

Всегда важно обнаружить, что же именно нам неизвестно, чтобы скрестить на нем копья внимания. Это многообещающий шаг. Он означает, что поймана проблема, которую и окрестили «знанием о незнании». Пусть это не будет понято так, будто перед нами сплошь «белое пятно» на карте знаний (незнаний).

Во-первых, осознание самого факта ущербности, ограниченности нашей осведомленности в каком-либо разделе науки уже предполагает, что многое постигнуто и проработано. Потому незнание здесь — от большого знания, результат не только дефицита, но обилия информации. А во-вторых, и это главное: на основе знания о незнании рождается интерес, настрой на поиск нового. Конечно, встреча с проблемой еще не встреча с истиной, но, как замечает Т. Манн, «уже предвосхищение знания, рвущееся вперед сквозь зияющие пустоты незнания».

Если проблема опознана, внесена в список неотложностей, значит, наука в преддверии к ее решению, каким бы дальним ни оказался путь. Теперь уже не остановиться, потому что неизвестное заманивает и влечет даже сильнее, чем известное. Можно понять Ф. Крика, одного из авторов дешифровки кода наследственности, когда он заявил: «Наше незнание поразительнее наших знаний». Обнаруживая пробелы, наука выходит на острие новых проблем, ведущих к еще не завоеванным вершинам. Поистине, не было бы знания, да помогло незнание.

Развитию науки вообще характерна смена состояний знания и незнания. Добытая истина не столько что-либо утверждает, сколько поощряет искать, не только проясняет, но и загадывает очередные загадки. «Что знаем мы, того не надо нам, а что надо нам, того уж мы не знаем». Поэтому когда ученые говорят, что вопрос ясен, это значит, что здесь-то и надо разворачивать исследования, ибо за каждой победой наступают, по выражению академика И. Е. Тамма, «сумерки богов».

В отличие от религии, которая всегда права, наука не права никогда, потому что постоянно отменяет собственные результаты, замещая их новыми. Ньютон «отодвинул» Аристотеля, но самого Ньютона «потеснил», в свой черед, Эйнштейн, испросив, правда, извинения. «Прости меня, Ньютон» — такой репликой оповестил творец теории относительности свое намерение оспаривать классическую парадигму. Очевидно, придет день, «очертят» и Эйнштейна, выявив предельные возможности его концептуальных построений.

Наука неизменно ставит своих бойцов в ситуацию поиска, ибо не может решить ни одной проблемы, не подбросив десятка очередных. Она постоянно в пути, постоянно в ремонте, и впереди неиссякаемое поле приложения сил.

Неопределенность — не просто неизбежный этап в движении знания, этап, может быть, досадный своей удручающей смутностью. Вместе с тем неопределенность желанна науке, поскольку несет момент, подготавливающий ее к развитию в неожиданных плоскостях и направлениях. Порвав же со всем неясным, темным, наука, очевидно, утратила бы одно из древних назначений — искать ответы в лабиринте природных тайн. «Представьте себе, — заметил однажды К. Чапек, — какая была бы тишина, если бы люди говорили лишь то, что знают». Иначе сказать, не обсуждай мы непонятное, таинственное, просто незнакомое, все так и оставалось бы по своим позициям, и не было бы и шага в сторону, тем более вперед.

Небезынтересно отметить, что не так давно в Англии издали своего рода собрание вопросов, ответы на которые еще неизвестны человечеству — «Энциклопедия неведения». Она несет подзаголовок «Все, что вы хотите знать о непознанном». В ее составлении приняли участие специалисты практически всех ведущих отраслей науки. В отличие от привычных энциклопедий, предлагающих общепризнанные, отстоявшиеся определения и неукоснительные факты, это издание рассказывает о том, что сомнительно, зыбко, задерживает взгляд на двусмысленном.

Словом, в науке, как в науке. Она открывает движение с неясного, запутанного. Однако там, где такая запутанность обозначилась, надо ждать подвижки мысли. Неопределенность обычно и возникает на главных линиях развития науки, именно в точках ее роста. Современный французский философ и методолог науки Г. Бошляр заметил: «Интеллектуальные сумерки имеют структуру». Иными словами, состояние невнятности — это не убивающее мысль монотонное однообразие, а нечто, обещающее высокую истину.

Наука продвигается вперед благодаря прежде всего новым теориям. Но глубокие теории обычно и несут моменты недоговоренности, как свидетельства того, что они еще способны к прояснениям и совершенствованию. Действительно, неопределенность и смута, будучи в истоках научных проблем и методах их решения, накладывают отпечаток и на само содержание теории. Это особенно характерно для масштабных, поворотных истин, круто меняющих взгляды на мир.

Квантовая механика давно обрела репутацию великой истины. Однако едва ли отыщется более странная, малопонятная концепция, какою она предстала поначалу: «волны материи», «квантовые скачки», нелокализуемость «мест обитания» микрочастиц, отсутствие четких траекторий их движения и т. д. Но и сейчас, прожив не один десяток лет, эти понятия, увы, не обрели желанной четкости. Притом дело касается не только широких кругов. Неясность имеет место и в умах больших ученых, которые, подобно простым смертным, не готовы войти во все тонкости новых идей. Смог же, например, Р. Фейнман объявить, что, дескать, квантовую теорию не понимает ни один человек в мире. И решительно добавил, что готов утверждать это вполне ответственно. Приобщим и свидетельства А. Эйнштейна. Однажды он жаловался, что, сколько ни добивался, никто так и не смог дать точную формулировку принципа дополнительности Н. Бора. В определениях принципа всегда оставалась недоговоренность.

Стало быть, неопределенность в науке неизбежна, она гнездится не только в исходных состояниях каждой приличной теории, но «поражает» часто и взрослый период ее жизни. Задача нашего повествования в том, чтобы попытаться понять, какие шероховатости, неудобства, а, быть может, напротив, удобства (сколь это ни парадоксально) несет неопределенность исследователю научных тем. Об этом пусть скажут следующие страницы книги.

Обратимся к тем событиям в жизни науки, когда именно наличие неопределенности выводило поисковую активность к постановке и решению проблем, крупно влияющих на прогресс научной мысли.

Влияние неопределенности, надо сказать, неоднозначно.

В иных местах размытость содержания погружала исследователя в отчаяние. Характерна, например, реакция голландского физика Г. Лоренца, когда в 1924 году в самый разгар квантово-механических страданий он записал: «Я потерял уверенность, что моя научная работа вела к объективной истине, и я не знаю, зачем жил; жалею только, что я не умер пять лет тому назад, когда все еще представлялось ясным».

Близкое смятение чувств испытали в свое время Э. Шредингер и М. Планк при внедрении в физическую картину природы квантовых представлений, к формированию которых они имели прямое отношение. Эту сюжетную линию мы еще продолжим.

Однако, как показывает история познания, неопределенное и смутное, врываясь в теорию, не ведут ее к гибели. Скорее наоборот. Они полезны ей, о чем и свидетельствует эволюция науки, которая всегда выходила из полосы смут обновленной, готовой к новой жизни, прозревшей. Но сначала покажем, что работать в режиме неопределенности можно, да не просто работать, а еще и получать результаты.

Только что был отмечен Г. Лоренц, выбитый из научной колеи смятенным состоянием дел, которое царило в квантово-механическом понятийном аппарате. Однако сам же Лоренц и показал, как не надо складывать оружия перед неочевидностью. Правда, то произошло раньше и на других плацдармах.

…Ознакомившись с уравнениями электродинамики К. Максвелла, Г. Лоренц в смущении обратился к переводчику за разъяснениями физического смысла теории. Переводчик же объявил: «Никакого физического смысла эти уравнения не имеют, понять их нельзя, их следует демонстрировать как чисто математическую абстракцию». Тем не менее Г. Лоренц все же применил результаты Максвелла к движущимся телам и получил свои знаменитые преобразования, в свою очередь, использованные затем А. Эйнштейном. Как известно, Г. Лоренц и тут не понял и оттого вначале «опротестовал» действия творца теории относительности. Но это уже другой сюжет. Сейчас важно отметить, что хотя у Лоренца не было ясности в истолковании теории Максвелла, однако он работал с нею, и, как видим, небезрезультатно.

Похожие отношения с теми же максвелловскими уравнениями и у Л. Больцмана. По его признанию, всякий раз, начиная читать студентам электродинамику, он предварял курс эпиграфом из Гёте:

О том, что можно успешно вести науку, не имея отчетливости, говорят и другие. К примеру, М. Борн писал: «Мой метод работы состоит в том, что я стремился высказать то, чего, в сущности, высказать еще не могу, ибо пока не понимаю сам». Не менее рельефно и заявление Ф. Крика: «В процессе научного творчества мы сами не знаем, что мы делаем». Пожалуй, еще одно свидетельство, слова которого только что прозвучали. Конечно, В. Гёте — прежде всего поэт. Однако он также и виновник заметных сдвигов в естествознании. Настолько заметных, что, не будь известен как большой художник, все равно вошел бы в историю культуры незаурядным естествоиспытателем. (Открыл межчелюстную кость у человека, гребенчатую форму облаков, заложил основы психофизиологической теории света, стал у истоков морфологии; за ним и другие успехи.) В. Гёте утверждал: «Мой принцип при исследовании природы — удерживать достоверное и следить за недостоверным».

Представляется, дело не просто в том, что смутные состояния на путях познания неизбежны. Скорее, ситуация такова, что подобные состояния содействуют поиску, обеспечивая режим благоприятствования ищущему уму. Примечательно одно рассуждение Д. Гильберта. Как-то он очень заинтриговал слушателей, поставив вопрос, знают ли они, почему именно А. Эйнштейн принес самые оригинальные и глубокие идеи о пространстве и времени. «Любой мальчик на улицах Геттингена, — заявил он, — понимает в четырехмерной геометрии больше, чем Эйнштейн». Тем не менее именно Эйнштейн, а не «мальчики» (сиречь, математики) сделал эту работу.

В чем же преимущества, которые несет науке неопределенность?

Прежде всего создаются подходящие условия для научного поиска. Состояние неопределенности сообщает мысли неизбежную вариабельность, подстрекая к раскованности. Освобожденный от заведомо предначертанных ходов и регламентов, ум обретает свободу выбора тем, возможность фантазии и риска, благодаря чему становится доступней прорыв к новым пластам знания.

Обратим в связи с этим внимание на оценки роли строгости в развитии теорий. Строгость вошла обязательным критерием надежности научных построений. И вместе с тем безусловное и неукоснительное следование этому требованию, усилия по очищению от любых нестрогих образований способны в известные моменты поиска ограничить, пресечь творческий взлет исследователя.

П. Капица, например, считал, что острое логическое мышление порой мешает ученому, поскольку окончательная ясность может закрыть выходы к новым проблемам и нестандартным поворотам ищущей мысли. Прислушаемся также к замечанию известного советского физика, академика Л. Мандельштама: «Если бы науку с самого начала развивали такие строгие и тонкие умы, какими обладают некоторые современные математики, которых я очень уважаю, точность не позволила бы двигаться вперед».

Атмосфера неопределенности, сопровождаемая отсутствием однозначных теоретических установок, создает неплохие виды на будущее, поскольку остается шанс испытать некие еще не испытанные пути, раскинуть веер возможностей. Э. Резерфорд однажды заметил, что они делали больше, чем понимали. То есть он сознательно вел коллег дорогой, на которой нет ясности.

Но дело не только в том, что неопределенные состояния выступают подходящим условием для работы, побуждая к раздумьям, помогая наладить поисковую обстановку. Очевидно, неопределенность влияет и на выбор познавательных средств, предопределяя методы, набор образных представлений, весь арсенал орудий, привлекаемых исследователем для достижения успеха, а также сам путь исканий, характер действований.

Иными словами, ученый вынужден использовать столь же размытые ходы, недостаточно строгие категории, «размазанные» понятия и образы. Стремление уже в зародышевой стадии поиска добиться четкости понятий может оттеснить исследователя к испытанным решениям и обернуться бессилием пробиться к новым рубежам. Так, едва успев народиться, никнет, может быть, интересная идея.

Вот мнение П. Капицы: «На таких начальных этапах развития науки точность и пунктуальность, присущая профессионалам, может скорее мешать выдвижению смелых предположений». Этот вывод, как полагаем, служит хорошим аргументом в пользу неопределенности, когда дело касается первых шагов в решении познавательных задач. А не об этом ли раздумывал и Ф. Тютчев, обронив тот достаточно приблизительный афоризм: «Мысль изреченная есть ложь». Рискуем переложить это место таким образом.

Поскольку новое знание решительно меняет представления о предмете, оно не может быть выражено прежними понятиями потому, что они неизбежно увлекут в старое русло. Однако и новых, приличествующих ситуации слов еще не найдено. Остается одно: держать до поры явившуюся догадку в смутной форме непроясненного знания (чаще всего оно дано образами, тоже размытыми, зыбкими) и вести изучение средствами, которые хотя и недостаточно определенны, либо даже вовсе неопределенны, зато способны порой подсказать верный ход. Всякая попытка тут же одеть едва вспыхнувшее решение в четкие смыслы невольно понуждает вернуться к прежним категориям, то есть сойти на уже проложенные познанием магистрали и… благополучно загубить дело.

Чтобы не спугнуть птицу открытия, лучше дать мыслям «побродить», повариться в исходной неопределенности, пока они не поднимутся до нужной отметки, встав на твердую землю собственных понятий. Значит, не стоит и пытаться сразу же все прояснить, чего бы то ни стоило отыскать слова и названия. Пусть обретенное диво побудет в одеждах неявной выраженности. А уж потом найдутся подходящие обозначения и символы. Поистине, как говорит опять же Ф. Тютчев,

Возьмем историю. Описывая развитие математики на достаточно длительной дистанции, измеряемой XVI–XVIII столетиями, американские ученые Р. Курант и Г. Роббинс отмечают, что хотя математическое доказательство должно проводиться строго, однако, осуществляя его, ученые использовали в ту пору (да и не только в ту) средства отнюдь не строгие. Более того, «основные понятия… определялись весьма туманно и даже с элементами мистики, например, бесконечно малые, мнимые и иррациональные числа и т. п.».

Много неясного несли с собой теории неэвклидовых пространств. Н. Лобачевский, например, не случайно называл свою геометрию «воображаемой».

И уже в наши дни утверждается логико-математическая «теория расплывчатости», в основу которой вписаны такие неопределенности, как «нечеткое понятие», «нечеткие множества», «нечеткие операции». Все эти странные с точки зрения привычной математики и логики образования начал разрабатывать современный французский ученый А. Заде. Его исходная установка покоится на том, что чем глубже задача, тем неопределеннее ее решение. Под эту установку и вводятся нестрогие методы, поскольку подобного рода ситуации только и можно одолевать посредством указанных приемов.

В случае жестких (традиционных) множеств принадлежность (или непринадлежность) к ним объектов определяется однозначно: «да» или «нет». Нечеткие же множества предполагают подобную принадлежность объектов лишь с известной долей определенности: «с какой степенью необходимости принадлежит», «вероятно, принадлежит», «может быть, принадлежит» и т. п. Здесь допустимы такие высказывания, как, например, «этот человек, очевидно, болен», «возможно, этот остров обитаем», которые с точки зрения классической теории множеств недопустимы.

Этим открываются возможности исследования областей действительности, которые ранее были недоступны логике. Вообще, полагает академик А. Колмогоров, наметилась перспектива «уничтожения расхождений между „строгими“ и „нестрогими“ методами математических рассуждений». На этом пути можно, в частности, преодолеть или, по крайней мере, сгладить действие «принципа несовместимости», по которому сложность предмета рассогласована с точностью его количественных отображений, а глубина изучения — с определенностью результата.

Отметим еще одну «заслугу» фактора неопределенности. Если говорить о готовой, построенной теории, то, конечно, она обретает четкость. Однако и здесь не всегда и не во всех деталях можно избежать непонятных мест, о чем мы и вели разговор в начале настоящего раздела. Сейчас хотели бы обратить внимание на следующее.

Наличие в теории неопределенностей, смутных и темных пунктов не грозит катастрофой. Наоборот, в этом просматривается даже известное преимущество, которое обеспечивает жизнестойкость теории. Неопределенность придает ей известную эластичность, способность быть готовой к освоению вновь появляющихся фактов и процессов. Семантическая рыхлость теории есть гарантия выживаемости, знак того, что она не разрушится в случае открытия новых явлений, несущих некоторые «неприятные» для ее установок данные.

Допуская, благодаря размытости понятий и положений, гибкость, теория способна впускать новые, не предусмотренные заранее результаты опыта и тем самым сохранять себя. В подобной обстановке чрезвычайная строгость оборачивается догматизмом, нетерпимостью и способна вызывать «интеллектуальные судороги».

Подытожим. Движение в неопределенности всегда чревато неоднозначностью результатов. Любое рассуждение здесь умозрительно, окутано не просто догадками, но сетью домыслов и вымыслов, потому что по-крупному свежая идея появиться в отчетливой печати, без предварительных раздумий, страданий и сомнений не может. «Несчастны люди, которым все ясно», — заметил однажды Л. Пастер, пуская стрелы в тех самоуверенных мужей, которые не дают себе труда выйти на всю глубину проблемной обстановки и потому задерживаются на внешней линии событий.

Австрийский философ недавней поры Л. Витгенштейн поделился некогда мыслью, будто «все, что может быть сказано, может быть сказано ясно, а о чем невозможно говорить, о том следует молчать». Конечно, иных словоохотливых ораторов из ученой среды неплохо и ограничить. Но речь не про них. Подобных деятелей быстро узнают и не тратят на них внимания. Речь о другом — о самом предмете высказываний. Полагают возможным окружающий мир поделить на то, о чем можно рассуждать со всей ясностью, и на то, о чем надобно придержать речь.

А надобно ли? Ведь сия инициатива склоняет к бездействию. Столкнувшись с упорством фактов, не укладывающихся в четкие схемы, исследователь из боязни показаться смутным обречен томиться в кругу очевидностей, увы, израсходовав свои силы и оттого оказавшись бесплодным. Если вооружиться такой философией, нам только и достанется, что не размыкать уста либо говорить прописными высказываниями.

Таким образом, выкорчевав все неясное, расплывчатое, наука станет рассуждать лишь общими фразами, с помощью которых не продвинуться вдаль. Точная и определенная позиция — не лучшая позиция в стратегии научного поиска. Здесь хорошо укладывается аргументом поэтическая лесенка из В. Маяковского:

Теперь оставив позади общетеоретические соображения и доказательства, рассмотрим неопределенность в работе на конкретных участках научного поиска, когда неопределенность послужила основой для раскованных шагов ищущей мысли. Одной из форм такого прорыва в будущее науки являются гипотезы. С них начнем.

Движение на линиях пересечения знания и незнания, отмеченное постоянным вторжением в область неопределенного, рождает проблемы. Естественно, что, возникая в подобной приблизительной обстановке, проблема и сама далека от ясности. Это значит, что любые попытки ее решений будут поначалу лишь пробой сил, прикидкой, имеющей достаточно предварительный рисунок. Потому гипотеза часто воспринимается как нечто искусственное, придуманное. Памятно заявление И. Ньютона: «Гипотез не измышляю», которым он, по существу, отторг право естествоиспытателя на построение таких вот пристрелочных, еще не проверенных, а нередко и вообще своим временем не проверяемых допущений. Верно, сам же и нарушал это свое обещание тем, что нередко оперировал как раз «измышлениями». Взять хотя бы закон всемирного притяжения.

И. Ньютон дал только математическое описание закона, заявив, что пытаться понять гравитацию в виде силы, которая имеет физическое содержание, представляется нелепым. Ни одному трезвомыслящему исследователю такое не придет и в голову. Поэтому, заключает И. Ньютон, вопрос о носителе тяготения он оставляет открытым в надежде, что со временем удастся найти физическое объяснение этой силы. А пока будем принимать ее лишь в математической оболочке.

Недоверие гипотезе, как методу познавательного действия, выразил также И. Кант. Он откликнулся на эту тему довольно резко. «Все, что имеет хотя бы малейшее сходство с гипотезой, — записал великий философ, — есть запрещенный товар, который не может быть допущен в продажу и должен быть изъят тотчас же после его обнаружения». Однако же, равно как и Ньютон, И. Кант не избежал гипотетической работы. И не только в своих философских размышлениях, где сам материал выводил на дорогу домыслов. Известно, что ему довелось испытать свои силы и в естествознании. Именно он сотворил грандиозную и, как показало время, плодоносную концепцию происхождения Солнечной системы, вошедшую в историю науки под знаком небулярной гипотезы Канта — Лапласа.

Конечно, в ряду претендующих на достоверность гипотетических предположений немало вздорных. Наверно, даже большинство их именно и есть вздор, однако ведь поносят, к сожалению, не просто отдельные, лишенные доверия вымыслы, а само право их изобретать.

Между тем отыскание истин крайне нуждается в гипотезах, ибо часто ситуация такова, что наука не может (не приспело еще время) ни назвать прямых «виновников» тех или иных явлений, ни обозначить сами эти явления и дать вразумительные объяснения на запросы дня. А время не терпит, время ускоряет бег познания, бросая ученых на поиски решений все новых и новых задач. По меткому замечанию Р. Фейнмана, мы постоянно ходим, вытянув шею и заглядывая в будущее, то есть находясь в состоянии неиссякаемого любопытства. Гипотеза всегда на переднем крае событий, она рискует сообщать о чем-то пока еще не наблюдаемом, прогнозировать его причину, управляющий им закон. Без вымысла, без умозрительных обещаний не обойтись. Иных ходов нет.

Скажем, астрономия, которая всегда осваивала реальности на самых окраинах досягаемости, сегодня отваживается восстановить (в союзе с физиками) картину мира, взяв его, скажем, «на исходе ночи», в те секунды, когда из ничего рождалось и современное вещество, и сама Вселенная. Как тут не обрасти вымыслами, не поиграть в догадки, если речь заходит о состоянии материи по ту сторону сущего!

Наука уходит не просто в даль пространства и времени к первородным структурам. Она погружается и в донные слои материальной субстанции, питаясь надеждой выведать у природы ее «последние» основания (кои, правда, оказываются вскоре лишь предпоследними). Также и здесь не убежать от догадок, могущих рождаться только в свободном режиме гипотетических всплесков.

Вообще, познание не может все время развертываться по сюжетам однажды продуманного сценария, пользуясь некогда хорошо разработанной теорией. Как говорится, нельзя долго гнать факты кнутом по одной дороге. Рано или поздно образуются заторы, с которыми прежним набором кнутов уже не справиться. Нужны свежие описания, но их не достать без риска оступиться, увлечься и открыть щель для предположительного, невнятного, что рождается в точках перехода от знания к незнанию и затем к новому знанию. Словом, неотвратимость гипотезы очевидна.

Прежде всего она необходима на стадии первичной обработки новоявленной наблюдательной эмпирии, той, что, не укладываясь в прежние объяснения, требует иного с собой обращения. Исследователь прорубает путь в лабиринте фактов, распределяя их вокруг выдвинутого гипотетического стержня, нередко сознательно поставленного нести службу всего лишь рабочей гипотезы. И пусть она, работница, наивна, спекулятивна, даже ошибочна, но в сутолоке еще не прибранного к рукам знания, в неразберихе фактологических нагромождений — это все же некий ориентир, дозволяющий проделать первые шаги по необжитой земле. В сходных обстоятельствах, делится Д. Менделеев, лучше придерживаться гипотезы, которая может оказаться неверной, чем не иметь никакой. Она помогает отыскать дорогу к истине подобно тому, как плуг земледельца прокладывает борозды на пути к выращиванию полезных плодов.

Но на гипотезу ложатся и более сильные ответственности, ибо она — предтеча теории, превратиться в которую ей мешает лишь дефицит подтверждений со стороны фактов. Скажем, дерзкое предсказание П. Дираком существования антиэлектрона (позитрона) оставалось «беспочвенным» всего несколько лет. Бывает и так — ищут по предсказаниям одно, а находят…

Японский физик X. Юкава, наш иностранный почетный гость, то есть член Академии наук СССР, в 1935 году чисто гипотетически «арендовал» у природы на роль переносчика ядерных сил π-мезон. Стали искать. Через год обнаружили. Познакомились. Оказалось, что это не π-, а μ-мезон, то есть не то, что искали, но столь же нужное. Позднее обнаружили и самого виновника, другие мезоны. Недаром про те годы интенсивных находок кто-то из наших физиков, кажется, С. Вавилов, пошутил: «Каждый сезон — новый мезон». Для нынешнего разговора важно отметить, что вначале мезоны открывала гипотеза и уж потом занаряженный ею эксперимент.

Тем же гипотетическим поворотом, чисто умозрительно, не имея опытного подспорья, был заявлен нейтрино. Он понадобился для спасения закона сохранения энергии в пору, когда физики столкнулись с его нарушением, то есть с проявлениями его «несостоятельности» в ядерных взаимодействиях: без видимых причин куда-то уходила часть энергии. Над законом зависла угроза. Чтобы восстановить его репутацию, пошли на «приписки», объявив в 1931 году о существовании ненаблюдаемой частицы — нейтрино. Его пришлось наделить довольно искусственными обязанностями, именно теми, которых недостает, чтобы спасти закон.

«Отец» нейтрино, немецкий физик В. Паули, напутствовал свое дитя не вступать ни в какие контакты, избегать знакомств, стараться проходить напролом любые преграды, не удостаивая их ни малейшим вниманием. Гипотетически пришедшая в научный обиход частица была настолько странной, что сам В. Паули сокрушался: «Я сделал что-то ужасное: физику-теоретику никогда не следует этого делать». И далее: «Я предложил нечто, что нельзя будет проверить экспериментально».

Первоначально так и считалось, что, обладая столь угрюмо-необщительным характером, нейтрино неуловим. Вскоре, однако, удалось разработать метод регистрации солнечных нейтрино. Его предложил известный итальянский физик Бруно Понтекорво, впоследствии переехавший в Советский Союз, где стал академиком, лауреатом Государственной и Ленинской премий. С помощью этого метода нейтрино и был уличен: его «взяли» вблизи атомного реактора.

Ясное дело: не имея на руках такого инструмента, как гипотеза о нейтрино, поиск пропадавшей энергии оказался бы затруднен, равно как и в попытках обнаружения другой элементарной частицы — позитрона, и во многих аналогичных и вовсе не аналогичных случаях.

Однако это все частные события, эпизоды в истории науки. Нам хотелось бы сказать о роли гипотез в более широком контексте. Именно о гипотезах, выступающих элементом культуры, формирующих и пронизывающих стиль мышления на отрезке веков, определяющих, если угодно, глобальные составляющие познавательной активности. В частности, одной из подобных гипотез стало предположение об атомном строении вещества.

Явившись еще в IV веке до рождества Христова Демокриту, эта мысль вплоть до конца XIX столетия оставалась гипотезой, поскольку в обычный микроскоп атом ненаблюдаем, а рассчитывать его свойства на основе сопутствующих наблюдаемых эффектов не умели. Однако, несмотря на явную умозрительность, неясность, идея остроумного эллина легла основой многих великолепных теорий, открытий, разработок.

Атомы материи были переосмыслены И. Ньютоном в неделимые исходные частички света, составив начала его корпускулярного учения. Спустя два столетия М. Планк не без подсказки «спекулятивного» Демокрита рассекает излучение, считавшееся доселе непрерывным, на кванты — порции. Кванты — те же атомы, только не вещества, а энергии. Недаром Э. Шредингер назвал Демокрита основоположником квантовой механики. Конечно, в те дни идея атомарности материи уже перестала быть гипотезой, но ее не перестали примерять к новым гипотетическим ситуациям, демонстрируя то, как надлежит вести поиск.

Одним словом, последствия того далекого прогнозирующего шага Демокрита грандиозны. Этому просто нет аналога. Л. Мандельштам так оценил величие идеи. Если бы, фантазирует он, вся накопленная человечеством информация погибла, то ее удалось бы восстановить, имея одну-единственную гипотезу об атомарном строении вещества.

Гипотеза — у начала начал. Это одухотворенный прогноз в будущее науки, преддверие ее побед. Очень важно не дать прогнозам уходить в песок: как в том, чтобы избежать зачеркивания и погибели плодоносного прогноза, объявляя его курьезом, так и в том, чтобы не взять курьез за серьезный прогноз.

Гипотеза повязана тесными нитями с фантазией. Именно фантазия распаляет воображение, пробуждая ассоциации и поставляя образы, столь желанные в гипотетической работе. Выход на новые познавательные рубежи недоступен для мысли, следующей курсом уже проторенных решений. Надо идти в разрыв. Фантазия здесь у дел. Заполняя брешь между сущим и полагаемым, между тем, что изведано, и тем, что еще предстоит постичь, она совершает незаменимую работу. Гипотеза обсуждает цели, фантазия предлагает средства для их достижения.

Конструируя сущности, подводя под них причинную догадку, придумывая закон, гипотеза хотя и считается с тем, что все это ненаблюдаемо, умозрительно, однако принимает сие как действительное. Фантазия к подобной оговорке не прибегает. Она сооружает призрачные замки, наполняет мир сказочными героями и неосуществимыми сюжетами, вовсе не смущаясь тем, что за всем этим пусто и никакой хотя бы предполагаемой гипотетической структуры нет. Полный разлад мысли и реальности.

В том и преимущество фантазии, что она свободна, не стиснута ни диктатом природных течений, требующим от образа строгих подобий, ни принятыми наукой заповедями, ничем. Это творение как бы для себя, вольный набор причуд. Человек, «ослепленный» фантазией, способен к решениям, до которых, если оставаться преданным норме обычных процедур и стандартов мысли, ему не дотянуться.

Однако верно и то, что фантазии то и дело осуждаются как бесполезные упражнения праздных умов. Характерный факт. В начале 60-х годов ряд крупных советских естествоиспытателей были вовлечены в разговор о перспективах космических исследований. Им прислали анкеты, где среди прочих стоял вопрос, как можно использовать космос. Некоторых это застало врасплох: «фантастикой не увлекаюсь» — так реагировали иные. А вскоре в космос ушли спутники, за ними — Гагарин, последовали другие события. И уже не мечтательно, а в суровом деле повелось освоение внеземных сред. Конечно, формировать космическую погоду выпало не тем, кто испугался смелых прогнозов. Такие не полетят. Случай лишь подтверждает, насколько могут быть реальны отчаянные фантазии и, напротив, беспочвенны самые, казалось бы, трезвые заявления.

Итак, фантазии нужны. В них вызревают идеи, зовущие вдаль, прорастают начала многих удивительных происшествий славной истории. Мечтатели, фантазеры, прорицатели первыми пересекают запретную черту, прорисовывая контуры того, что еще предстоит изобрести, построить, внедрить.

XIII век. Полоса беспросветного застоя бытия и мысли. Тем удивительнее, что именно в эти дни в глухом монастыре Англии алхимик и схоласт Роджер Бэкон спешит в ожидании скорой смерти сказать о том, каким просвечивается для него будущее. Он пророчит судá, бегущие без гребцов, а колесницы — без лошадей, мечтает о том, как полетят, раскачивая крыльями, люди и как пойдут они под водой, словно посуху. Он живописует приборы, несущие на дальние пространства буквы и слова, а также приборы, которые смогут приближать звезды, Солнце и Луну. Так, Р. Бэкон выписал себе патент на механизмы, в которых мы узнаем зарисовки многих теперешних изобретений и открытий. Он за столетиями, хотя бы и смутно, усмотрел те вещи, которые пришли к нам лишь сейчас и в появлении которых иные высококлассные специалисты сомневались буквально на пороге их вступления в жизнь.

Сии пророчества не обходились вниманием, и одно из них Р. Бэкон оплатил религиозно-уголовным преследованием. То были очки. Вообще, их изобретение присвоено И. Кеплеру. Но вот что открылось. Во время занятий в Парижском университете анатомией и физиологией Р. Бэкон изучает также эффекты преломления световых лучей и шлифует стекла. Он нашел, что сегмент стеклянного шара способен хорошо поработать на тех, у кого ослабло зрение. Более того, говорят, будто в старости ученый и сам пользовался таким стеклом-помощником. Во всяком случае, на исходе жизни Р. Бэкон 14 лет провел в одиночной камере монастырской тюрьмы, куда его бросила инквизиция за связь… с дьяволом. И виной были выставлены как раз отшлифованные стекла, сквозь которые, дескать, мир виден вовсе не таким, как его создал господь бог.

Через два столетия явился еще один гений фантазии — Леонардо да Винчи, стараниями которого на головы удивленных современников были обрушены чертежи — проекты многих вещей, коими насыщена и пресыщена современная жизнь. Вертолет и планер, экскаватор и механизм для забивания свай, подвесной мотор, швейная машина, выдвигающаяся пожарная лестница — все хорошие наши знакомцы, но все они входили в жизнь долгими путями с немалым сопротивлением, потому что принимались поначалу как причуды ума. Скажем, парашютная история.

Кто из окружения да Винчи мог всерьез брать следующее его заявление? Вполне возможно, писал он, что человек, бросившись вниз с любой высоты, не разобьется, если будет иметь над головой палатку размером 12 на 12 локтей. Конечно, смельчаки прыгали потехи ради с небольших строений. Но чтобы с любой высоты?.. О том лишь в легендах. Суровому испытанию затею да Винчи подверг столетие спустя, в 1628 году, французский авантюрист Лавен. За подделку денег его поселили в крепостную тюрьму. Однако бурной натуре совсем не подходила столь монотонная жизнь, и он надумал бежать, соорудив ту самую палатку. Прыгнув с достаточной высоты, Лавен гладко приземлился внизу. Правда, его тут же обступила стража, но это уже иной сюжет, уводящий нас от высокой темы.

Состоялись другие прыжки. Среди них — предпринятый, например, в XVIII веке одним из знаменитых братьев Монгольфье, Жозефом, с высокой башни при поддержке зонтообразного купола собственной конструкции. Словом, идея жила, совершенствовалась, ждала практической удачи. Решительный поворот этому придал русский офицер Г. Котельников.

Как-то он оказался очевидцем гибели летчика Льва Мациевича. Был потрясен. С того дня и начал неотступно искать решение. Действующие конструкции имели то неудобство, что хотя парашют и находился в самолете, однако лежал рядом с пилотом, и при несчастье его надлежало надевать на себя и прыгать. Но времени на то уже не оставалось. В 1911 году Г. Котельников предложил ранцевый вариант, при котором купол и стропы укладываются в специальный мешок. Надоумил случай: однажды изобретатель увидел, как большой кусок шелка легко уместился в дамской сумочке. Теперь, имея парашют на себе (а не возле), летчик мог в любой момент покинуть самолет, а затем раскрыть купол.

Отличная мысль. Увы, военное ведомство не проявило усердия, отклонив изобретение, хотя испытания шли успешно. Воспользовавшись заминкой, ловкий делец В. Ломач приобрел чертежи и вывез новинку во Францию, где ею быстро распорядились. Россия вскоре тоже спохватилась. Во время первой мировой войны в 1914 году парашютом Котельникова были обеспечены, в частности, летчики тяжелых бомбардировщиков «Илья Муромец».

Ныне парашютные разработки продвинулись настолько, что фантастическая идея да Винчи прыгать с любой высоты под покровом палатки в 12 на 12 локтей вошла в реальные берега. Недавно советский спортсмен Е. Андреев, например, покорил высь в 26 километров! А неуемная фантазия ищет себе новых приключений. Возникли парашюты-гиганты, умеющие деликатно принести на Землю груз практически любого, сколь угодно большого веса, лишь бы достало сноровки поднять его в небо. Недавно родился «парашют-крыло», сподобленный надувному матрацу. Лавируя им, мастера экстра-класса (в их числе советские) попадают в круг радиусом… 10 сантиметров. Налицо поистине парашютная «калейдоскопия». Вот насколько предусмотрительной оказалась безоглядная по своим временам фантазия да Винчи.

Особой неудержимостью прочерчены космические мечтания, куда мы и намерены сейчас проникнуть, тем более что рассказ о славном итальянском мечтателе уже вывел нас на почти космическую траекторию.

Сразу же заявляет о себе личность К. Циолковского. Конечно, наше время выравняло оценки, но когда он начинал (конец прошлого столетия), его принимали не иначе как безнадежного фантаста.

Понятно, что с приговором стоило бы помешкать, не суетиться. Как показали сроки, то, что внушал калужский мечтатель, о чем он имел твердое понимание, осуществилось, и именно по задуманному им сценарию.

В сочинениях К. Циолковского была разверстана далекая программа оккупации мировых пространств. В его книгах предусмотрено (и не только для первых шагов) практически все: подготовка к полету, старт, сам полет, последующая многоплановая работа космонавтов. На удивление прозорливо, скажем пророчески, расписаны поведение корабля и «пассажиров», маневры, условия, какие сбудутся по мере погружения в космос, режимы работ и т. д. Заглянул ученый и в дальние дали наступления на космос, когда начнется его обживание… Словом, написана подлинная «космическая энциклопедия», своего рода руководство к внеземному способу жизни.

Удивляет, сколь точно наш великий земляк определил не только общий контур прорыва в космос, но и его конкретные детали. Не случайно, что космонавты обращались к нему за разъяснениями, тщательно изучая его работы.

…1961 год. В Московском Доме ученых — пресс-конференция. В набитом до краев зале держит речь первый космонавт Земли. Ему вопрос: насколько разошлись представления, которые он имел, с тем, что произошло в деле? «В книге Циолковского очень хорошо описаны факторы космического полета, и те факторы, с которыми я встретился, почти не отличались от описания». Так ответил Ю. Гагарин, и далее, рассказывая о впечатлениях, особенно про невесомость, летчик засвидетельствовал: «Я просто поражен, как правильно мог предвидеть наш замечательный ученый то, с чем довелось встретиться, что пришлось испытать на себе!» К. Циолковский смоделировал даже ощущения, которые должны испытывать космонавты. Их подтвердил Ю. Гагарин.

Ничего удивительного, что и конструкторы, снаряжая космические ракеты, «расспрашивали» К. Циолковского. Так, предвидя серьезные стартовые нагрузки, он посоветовал укладывать космонавтов в жидкость. Отлично! В 1958 году американцы принялись искать, как уберечься от перегрузок. В современной литературе ничего подходящего. Тут и выручил русский мечтатель. По наброскам Циолковского в США сконструировали гидрокомбинезон весом в 326 килограммов. Залили водой, установили на центрифуге и провели испытания. Все точно: в такой «одежде» человек способен перенести тридцатикратные нагрузки в течение 30 секунд. Результаты легли в основу действующей на корабле конструкции. Нашла поддержку и другая мысль Циолковского — собирать испаряемую космонавтами воду и, охладив, снова запускать ее в дело.

На редкость точным оказалось описание Циолковским церемонии выхода космонавтов из корабля во время «плавания». Надо заметить, что до самого момента, пока такой эксперимент не прошел в натуре, все это казалось не ближе, чем любопытной зарисовкой, взятой, скорее, из серии фантастических причуд. «Как можно рассуждать о том, что произойдет в открытом пространстве, когда еще нет ни ракет, из которых шагнут космонавты, ни самих космонавтов?» — примерно так судили-рядили, читая труды «сочинителя из Калуги». Но вот показания А. Леонова, которому выпало впервые оставить кабину ради свободного космического парения. Еще ранее, готовясь на выход, летчик написал: «Никто не может точно сказать, что ждет человека вне стен корабля». И добавил уверенно: «Никто, кроме Циолковского». И уж позднее, примерив все на себя, он и вовсе заявил: «И до полета, и после него, перечитывая „Вне Земли“ (книга К. Циолковского, ставшая для космонавтов настольной. — А. С.), я поражался, насколько верную инструкцию оставил нам великий заслуженный учитель».

В те же предстартовые годы жил и творил в России еще один космический чудак, еще один мечтатель — изобретатель Ю. Кондратюк.

По специальности и образу жития совсем посторонний космосу человек — элеваторный механик, Ю. Кондратюк издает в 1929 году в Новосибирске на собственные средства книгу «Завоевание межпланетных пространств». Появившаяся в глубокой научной периферии, каковой состоял тогда Новосибирск, весьма скромным тиражом (всего-то две тысячи), к тому же под грифом «Издано автором», книга тем не менее получила хорошую аудиторию. Не случайно сразу же после войны, в 1947 году, она переиздана Оборониздатом.

Конечно, Ю. Кондратюк в чем-то, и немалом, повторил доводы К. Циолковского (было бы странно, если бы он их не повторил). Но его методы совсем иные, порой более эффективные, поэтому за ним свои, столь же важные вклады в теорию космонавтики. Ю. Кондратюком выведены основные формулы полета ракеты и рассчитана наиболее выгодная траектория, проведены обсуждения идей многоступенчатых ракет, промежуточных заправочных баз в дальних полетах и многое другое.

Особого разговора заслуживает проработка метода стыковки на лунной орбите. То, что предложил Ю. Кондратюк, оказалось наиболее надежным в решении проблемы выхода из корабля на Луну. Дело разворачивалось в таком порядке. Осуществляя программу высадки космонавтов на лунную поверхность, американцы взяли курс на использование специального, отделяемого от ракеты аппарата (модуля), который и был опущен на Луну вместо того, чтобы сажать на нее весь корабль. Модуль сконструирован безвестным американским инженером Д. Хуболтом вскоре после оглашения в 1961 году призыва президента США Д. Кеннеди к нации о высадке людей на Луну.

Но вот что примечательно. Конструкция Д. Хуболта повторяет решение Ю. Кондратюка, работы которого были переведены на английский как раз в 1960 году. Но Д. Хуболт прочитал их уже после того, как он предложил свой проект. Повторилось и остальное: непонимание, насмешки, попытки замолчать — все то, что в свое время выпало и на долю Ю. Кондратюка.

Стоит заметить, что в памяти народной Ю. Кондратюк заслуживает большего. Его имя как-то пребывает в тени гиганта К. Циолковского, хотя исследователи, связанные с ракетной техникой и космическими программами, признают, что работают «по Циолковскому и Кондратюку».

Хранитель отдела редких книг научной библиотеки Томского университета В. Лобанов рассказал. Когда американский профессор Нил Армстронг, первый человек, ступивший на Луну, был в Новосибирске, поинтересовался, есть ли памятник бывшему жителю города Ю. Кондратюку. Узнав, что памятника нет, высказал сожаление и пояснил. Оказывается, при посадке «Аполлона» во время лунного путешествия американцы использовали одну из формул Юрия Кондратюка. Сообщая об этом, В. Лобанов показал упомянутую его работу, изданную им самим и, конечно, ставшую ныне библиографической редкостью. Кстати заметим, в университетской библиотеке Томска немало и других редких изданий, а среди них есть и такие, которых нет ни в одной иной библиотеке Союза (например, полный комплект газеты «Монитор» периода Великой французской революции).

Как видим, сбылись многие космические предсказания выдающихся русских ученых. И особенно дорого, что сбылось их самое заветное предвидение — поставить нашу Родину в первые ряды стран-покорителей космоса. Так, К. Циолковский писал: «В одном я твердо уверен — первенство будет принадлежать Советскому Союзу». Если соотнести это пророчество со временем, в котором оно было высказано, временем самых начальных шагов молодой державы, помеченных днями разрухи и голода, станет еще более удивительным четкий рисунок его «фантастических снов» и его продуманная уверенность в талантливости отечественной мысли.

Напомним. За нами первенец в семействе искусственных спутников, первый в истории цивилизации корабль с русским на борту, первый выход космонавта в открытое пространство и так далее, и все в том же порядке. Интересно следующее. В 1964 году одна американская газета, подчеркнув, что выход в космос станет волнующим событием эпохи, написала далее: «И если таким человеком не будет американец, это огорчит нас всех. Однако, если нам внушат, что он должен быть американцем, что, как мы совершенно уверены, он будет американцем, а он вместо этого окажется русским, то просто страшно подумать, как все мы будем деморализованы».

Конечно, сейчас время собирать посевы и удивляться прогностической мощи русских теоретиков космоса. Однако поучительно вернуться и к тем далеким дням, когда сии искрометные идеи были заявлены, когда они, едва вспыхнув, пробивались в жизнь. Тогда их воспринимали как проявления фантазии на грани чудачества и вздора. Но именно поэтому они и вносили сильное возмущение в умы, пробуждали мысль. Пусть тех, кого подобные фантазии заинтересовали, оказалось немного, но это были твердые люди, сумевшие довести смелые проекты до логического конца.

Таково назначение фантазии в цепи превращений гипотетического домысла в полезные дела, в выдвижении смелых прогнозов, определяющих облик мыслей и действований на много шагов вдаль.

Наука в лице ее наиболее беспокойной части всегда впереди представлений века. Обгоняя время, ученые-новаторы вооружаются мечтой, которая и выводит их в мир будущего. Советский физик Я. Альперт говорит так: «Наука — это прежде всего фантазия и только потом знание. Иначе сказать, она начинается с фантазии и заканчивается знанием». «Изрядным фантазером» называет себя академик Г. Петров, настаивая на том, что фантазия должна быть главным качеством ученого, ибо «она порождает идею, а идея двигает наше знание».

В том и сложность, что всякое новое дело прежде, чем оформиться, должно пройти стадию предположений, допущений, прописавшись на первых шагах своей жизни в виде всего лишь догадки. Здесь и надо помечтать, испытать самые невообразимые варианты решений.

Одно методологическое примечание.

Нередко люди стесняются, а то и боятся помечтать, боятся фантазировать, опасаясь обвинений в прожектерстве, невежестве. Они порой страшатся своих мыслей, но чаще — оклика со стороны «бдительных» коллег, чиновников науки, бодрствующих философов, когда в каждой нешаблонной идее усматривают подкоп под материализм. Давно известно: когда человек не умеет сам, он учит других, а кто и этого не умеет, тот учит тому, как надо учить.

Острый вопрос. Почему фундаментальные открытия в теоретической физике последних десятилетий, такие, как идея кварков, разработка электрослабой теории, концепция Великого объединения, теории струн и другие, почему все они пришли с Запада? Так ставит тему профессор В. С. Барашенков и считает: хотя у нас в Союзе нет недостатка в талантливых генераторах мысли, свежих идей не видно потому, что они нередко подвергаются очень уж острой критике за их необычность, а это и не дает им ходу.

Подводя итоги главе, отметим, что успех в науке сопутствует тем исследователям, кто умеет помечтать, пофантазировать, кто решается безбоязненно строить прогноз, ибо, как сказал еще Ж. Верн, «все, что один человек мог выдумать, другие обязательно смогут реализовать». Словом, наука, как и положено ей, идет от неопределенного, фантастического, смутного к бесспорному и общепризнанному. И то, что воспринималось размытым, обретает устойчивость, постепенно наступает прояснение, а то и просто привычка обходиться с непонятными значениями на «ты». Говоря словами поэта,