Искатель. 1965. Выпуск №2
Шрифт:
Он ощутил на шее, совсем близко, дыхание Роберта, который шептал, словно разговаривая сам с собой:
Поистине… диковинное диво —Пещерный лед и солнца переливы…И город явился.
ВПЕРЕДИ ОТКРЫТИЯ [1]
Александр КИТАЙГОРОДСКИЙ, профессор, доктор физико-математических наук
1
Глава
Обсуждая способности некоего Иванова к научной работе, кто-нибудь скажет с одобрением: «Настоящий ученый, ясное физическое мышление», или с порицанием: «Да, он толковый, но не способен физически мыслить».
Отсутствие физического мышления рассматривается как дефект, когда речь идет о естествоиспытателе. В других же случаях отсутствие физического мышления сыграло бы не большую роль, чем отсутствие музыкального слуха в спортивных успехах Валерия Брумеля или Лидии Скобликовой. Поэтому можно услышать и такие характеристики: «Да какой же он физик, он математик чистой воды. Работы его как брюссельское кружево — бездна тонкости и изящества. Но физическое мышление ему чуждо».
Что же это за строи мыслей хорошего естествоиспытателя, который называют физическим мышлением? Мы будем говорить о нашем современнике.
«Типичный физик» — так я назову фигуру, олицетворяющую для меня каноны физического мышления, — начинает свою деятельность с внимательного анализа фактов. Прежде всего он ставит перед собой вопрос: можно ли наблюдать явление повторно, можно ли его воспроизводить. Это необходимое условие, чтобы к де-\у отнестись серьезно.
Единичный факт может быть предметом светской болтовни, но не отправной позицией для научного исследования. Характерен в этом смысле пример телепатии, к которой в последнее время оживился интерес. Занятно, что людям, далеким от науки, очень хочется поверить в возможность передачи мыслей на расстоянии. Сколько темпераментных «доказательств» приходится физикам слышать от своих знакомых, в особенности от женщин. «Она увидела сон, что сыну плохо. Проснулась и посмотрела на часы. А через неделю получила письмо: в этот день и час у сына был сердечный припадок. Ну как же после этого не верить в передачу мыслей». Ученый-«сухарь» слушает милую даму, вежливо улыбаясь, мало скрывая, что интерес его вызван собеседницей, а не предметом разговора. Дама восклицает в конце концов в сердцах:
— Невыносимый вы человек, почему вы не интересуетесь такими вещами? Значит, наука бессильна объяснить эти чудеса?
Физик переводит разговор на другие темы: даме было бы скучно слушать его ответ.
Вопрос о передаче мыслей на расстоянии не является предметом науки и не интересует серьезного исследователя по той причине, что никому еще, насколько мне известно, не удавалось воспроизводить в определенных условиях одно и то же явление.
Когда мне рассказывают про всякие чудеса этого рода, я отвечаю примерно так:
— Если вы хотите, чтобы естествоиспытатель серьезно занялся такой проблемой, то вы прежде всего должны показать ему возможность повторения простого опыта. Ну, например, пусть сто человек по очереди предстанут перед пронзительными очами угадывателя мыслей и будут мысленно твердить свое имя, отчество и фамилию. Если отгадчик не ошибется хоть раз и у меня будет уверенность, что спектакль не был подстроен, я немедленно организую еще сто экспериментов такого же типа. Если только будет доказано, что систематически хоть в одном случае из ста удается отгадать чужие мысли, тогда этой проблемой займется естествознание.
Итак, для включения в ход физического мышления требуется повторяющееся или воспроизводимое явление. Наблюдение показывает, что при таких-то условиях обязательно совершается то-то и то-то. Впрочем, не обязательно чтобы обязательно. Наблюдение может
Чтобы вынести суждение о том, что явление происходит с «определенной вероятностью», и чтобы найти ее, вычислить, чему она равна, надо очень много раз повторять опыт. Положим, вы проделали опыт 10 раз и в 3 случаях из 10 обнаружили характерное явление. Не торопитесь утверждать, что вероятность события 3/10. Продолжайте измерения. Вполне возможно, что в следующих 10 опытах явление будет обнаружено 2 раза, еще в следующих 5 раз. Будут и такие десятки опытов, в которых явление возникает с определенной вероятностью, надо подсчитать, сколько раз оно появляется в 100 опытах, в 1000 опытов, в 10 000 опытов. Если ясно, что по мере увеличения числа экспериментов доля удачных стремится к пределу, то тогда действительно есть уверенность, что событие имеет определенную вероятность появления, как раз равную этому пределу.
Как видите, не так просто судить о вероятности, и «типичный физик» никогда не позволит себе делать заключения о вероятности события на основе единичных наблюдений, остерегаясь попасть впросак.
Выгляните из окна и посмотрите, кто первый пройдет под вашим окном — мужчина или женщина? Чему равна вероятность того, что это будет мужчина? Скорее всего около 1/2. А как проверить? Очевидно, надо подсчитать, сколько будет мужчин среди, ну, скажем, первых двадцати прохожих (казалось бы, вполне достаточно). Выглядываем из окна и отсчитываем девятнадцать спортсменок, бодро шагающих на тренировку под командованием единственного мужчины тренера. Вот и вычислили вероятность.
Временные посторонние помехи могут исказить заключения о явлении. Об этом помнит «типичный физик» и не торопится выносить заключение о вероятности явления. Забвение этого правила не раз приводило к грустным последствиям — ложным «открытиям», которые публиковались в печати, нередко были высоко оценены, а затем…
Научный факт установлен, и теперь исследователь задумывается о том, как бы яснее и четче его описать. Этот шаг требует придумывания строгих и точных количественных понятий, позволяющих удобно описывать явление. Разумеется, мы стремимся выбрать эти понятия так, чтобы они были попроще. Ни у кого не было сомнений в выборе понятия скорости для характеристики быстроты движения. Условились измерять скорость числом метров, пройденных телом за секунду, хотя, конечно, можно назвать скоростью и квадрат и корень квадратный из этого числа метров. Ввести в обиход новую физическую величину — это значит указать измерительную процедуру, позволяющую охарактеризовать явление числом.
Разрешите проиллюстрировать эту тяжелую фразу на шутливом примере.
Представьте себе нашего «типичного физика» в лаборатории педагогики. Его знакомят с постановкой исследовательских работ сотрудника лаборатории.
— Здесь мы занимаемся, — рассказывают физику, — исследованием терпения у детей младших классов. Смотрим, как это свойство зависит от воспитания, от быта в семье, от наследственности.
— Очень интересно! А чем вы характеризуете терпение ребенка? — спрашивает он.
— То есть как? — удивляется педагог. — Мы его расспрашиваем, узнаем от родителей и учителей, как ведет себя ребенок в разных условиях. На основании расспросов определяем — терпеливый ребенок или нет.
— Я бы так не поступал, — заявляет физик.
— А как?
— Гм-м… Что бы это взять за меру? Ну, да вы сами потом подумайте, а я только для примера. Ну, скажем, так. Даете ребенку коробку спичек скверною качества, просите зажечь спичку. А они не зажигаются. Первая, вторая, третья… В конце концов и ангел взорвется, бросит коробку в сторону, чертыхнется, что ли. Вот на какой спичке это произойдет, это число и примите за характеристику терпеливости. Ну, что-нибудь в таком роде. А то что же это за исследование, в котором характеристика явления не имеет меры!