Призма и маятник. Десять самых красивых экспериментов в истории науки
Шрифт:
Первая функция метафоры в научном дискурсе – функция фильтра. Возьмем, к примеру, классическую метафору: «человек человеку волк». Смысловое сближение объектов («человек» —«волк») привлекает внимание читателя к определенным качествам, которые традиционно связываются со вторым объектом – волком («хищный», «жестокий»). Цель метафоры состоит в том, чтобы перенести эти качества на первый объект – на человека. В науке «фильтрующие метафоры» также, по идее, должны помочь лучше понять некие сущностные особенности объекта. Но так как любой фильтр очень многое отсеивает, подобные метафоры, если их воспринимать слишком буквально, способны, наоборот, ввести в заблуждение. Неудовольствие Левонтина, к примеру, было вызвано тем, что один из его коллег назвал ДНК генетической «программой», из чего можно было заключить (что
Впрочем, вопрос заключается не в том, абсолютно ли и во всех ли своих аспектах является верной данная «фильтрующая» метафора, а в том, способна ли она выполнить свою функцию – помочь нам быстро и ярко представить себе одну из важных сторон анализируемого феномена. Ведь цель ученого состоит в том, чтобы продолжать движение вперед, а значит, главная опасность заключена в возможности застрять на месте из-за слишком буквального толкования той или иной метафоры.
Вторая функция метафоры – креативная. Здесь оба объекта, составляющие метафору, меняются своими значениями: второй объект обогащает первый хорошо организованным набором аналогий и сам по себе превращается в самостоятельный и технически корректный термин, расширяющий свое значение в процессе исследования; первый же объект оказывается лишь одной из производных форм второго. Примером данной разновидности метафор служит как раз случай Юнга, уподобившего «свет» (первый объект) «волне» (второй объект). Понятие «волна» первоначально означало некое состояние возмущения, распространяющееся от одной группы частиц к другой внутри определенной среды, как, например, звуковые волны или волны на воде. Когда Юнг и другие применили это понятие к свету, они исходили из того, что он также движется в какой-то среде, хотя и не знали, что это за среда (условно она называлась «эфиром»).
К концу XIX столетия ученые начали подозревать, что свет распространяется вне зависимости от каких-либо сред, однако сравнение его с волной продолжало считаться вполне адекватным. «Волна» сделалась вполне корректным техническим термином, который в процессе использования претерпел определенные видоизменения. Представления ученых о «волне» изменились после того, как это понятие стали применять к возмущениям, способным распространяться без какой-либо среды (использование этого понятия в квантовой механике способствовало еще большей его трансформации).
В этом и заключается процесс расширения знания по аналогии, который Бернштейн рассматривал как один из базовых принципов в методе теоретической физики: это попытка понять неизвестное путем сравнения его с уже известным и в процессе этого понимания скорректировать также наше представление об известном. Мы очень часто начинаем понимать суть чего-то, только сравнив его с чем-то другим. Но и значения привычных слов также меняются, «приспосабливаясь» к новому употреблению. «Буквальное значение, – как-то сказал мне один историк науки, – это метафора метафоры». Тот, кто применяет аналогии, создает новое. Это активный процесс, где нечто новое возникает из нового понимания уже известного.
Еще один пример подобного творческого использования аналогии в науке – понятие энергии. Оно возникло первоначально из субъективного восприятия индивидами самих себя как источника действия89. В своей восьмой лекции – «О столкновениях» – Юнг говорит, что «термин „энергия“ может вполне корректно применяться к произведению массы или веса тела на квадрат числа, выражающего его скорость» – выражение, которое в настоящее время обычно представляют в виде формулы mv2 . Таким образом, Юнг впервые использовал термин «энергия» в его современном значении. Однако понимание Юнгом энергии отличается от нашего. Оно соответствует тому, что мы именуем «кинетической энергией», да и то не совсем точно (мы говорим, что она равняется 1/2 mv2 , а не mv2 ). Данная эволюция термина продолжалась до самого конца столетия.
Третья функция метафоры заключается в полной перестройке нашего восприятия того или иного явления90. Примером такого рода метафоры может служить известное замечание американского
«Нажмите кнопку перемотки и, убедившись, что вы полностью стерли все, что было на самом деле, вернитесь в любое время и место в прошлом… затем запустите запись снова и послушайте, будет ли она теперь звучать так же, как исходная версия»91.
Приведенная нами трехчастная классификация использования метафор в науке, конечно же, не отличается строгостью и жесткостью. Можно найти массу случаев, когда какие-то из этих функций метафоры сочетаются. Однако анализ данных функций объясняет, почему ученые так часто спотыкаются об этот предмет и начинают противоречить сами себе.
Прояснение природы метафоры очень важно для понимания науки и ее красоты. Одна из причин этого заключается в том, что метафоры глубоко укоренены в культуре и истории. Ученые всегда работают в определенном культурном и историческом контексте. Наука не преодолевает, а трансформирует то, что она получила от культуры и истории92.
Метафоры и аналогии – особый, весьма эффективный и лаконичный способ, с помощью которого мы используем накопленный и унаследованный опыт в целях дальнейшего развития. Обучение и опыт вооружают нашу память метафорами, которые мы неизбежно применяем к новой информации, одновременно трансформируя уже известное. Поэтому прав и Займан, говоривший, что мы не можем мыслить без метафор, и Питер Галисон, который в своей книге 1997 года «Образ и логика», полной примеров разнообразных аналогий, служащих для сложнейших взаимосвязей между теорией, экспериментом и их инструментарием, пишет: «Когда-то наступает предел любым метафорам».
Пользующийся метафорами – это вовсе не Аарон, внемлющий Моисею, пророку и открывателю истин, и возглашающий эти истины на доступном профанам языке. Или же, если все-таки развивать данную аналогию, следует признать, что не так уж и велика разница между откровением и проповедью, между открытием и его разъяснением и распространением, между тем, чем нечто является , и тем, на что оно похоже . Любой акт исследования неизбежно связан с метафорическим мышлением. Ведь Моисей тоже был своего рода Аароном по отношению к Богу.
Рис. 15. Маятник Фуко в парижском Пантеоне
Глава 7. Вращение Земли
Фуко и его маятник
Впервые я увидел маятник Фуко в моей родной Филадельфии. Маятник висит в фойе Института Франклина, в проеме основной лестницы. Тонкий трос, на котором он держится, прикреплен к потолку четырьмя этажами выше, а его серебристый шар беззвучно скользит взад и вперед над вделанным в пол кругом компаса (недавно там установили подсвечиваемый глобус). Я до сих пор прекрасно помню надпись на табличке на втором этаже: «Трос маятника имеет 85 футов длины; груз – свинцовый шар двадцати трех дюймов в диаметре массой 1800 фунтов». Маятник качается взад и вперед по прямой линии, тяжело и беззвучно, и одно колебание занимает десять секунд. Подвешенный груз каждый раз приходит немного левее, чем в предыдущий, то есть плоскость колебаний медленно поворачивается по часовой стрелке с неизменной скоростью – 9,6 градуса в час. В табличке также говорится, что впечатление, будто плоскость качаний маятника меняет направление, обманчиво. Ее направление неизменно по отношению к звездам [11] . На самом деле иллюзия перемещения маятника объясняется тем, что посетитель музея видит, как вращается Земля, а вместе с ней пол в здании Института и круг компаса в полу под маятником.