Парадоксы познания

Источник: журнал «Наука и техника», №10, 1974 г. Автор:  Валерий Марков, кандидат философских наук.

Наиболее непостижимая вещь в мире заключается в том, что мир постижим.

А. Эйнштейн

 

Назовите самую парадоксальную вещь на свете! Уверен, что многие читатели в ответ на такое предложение сумели бы назвать не один парадокс. Однако самые парадоксальные вещи открываются нам не в предметном мире, а в процессе познания. Весь процесс познания насквозь парадоксален: новые открытия не укладываются в рамки старых представлений, никто не может дать готовых рецептов для достижения новых результатов, хотя открытия следуют одно за другим, и т. д. Вообще в науке самое интересное, может быть, состоит не в том, что было открыто, а в том, как эти открытия были сделаны, какими путями учёные пришли к ним.

 

Ничего не потеряв, ничего не найдёшь

Эти слова принадлежат Гегелю, и относятся они к нашему познанию. На первый взгляд, цель познания – это получение абсолютно точного портрета данной вещи или явления. Однако такая программа удвоения мира, если понимать её буквально, невыполнима. Если бы мы принялись за её реализацию, то очень скоро убедились бы, что она невыполнима не только по отношению к миру в целом, но даже применительно к отдельным предметам и явлениям. Любая вещь неисчерпаема по своей структуре, свойствам, связям с другими вещами.

В процессе познания мир действительно удваивается, но с определёнными издержками. Чувственные образы, понятия, различные теоретические конструкции – всё это копии, снимки, слепки с действительного мира, однако они копируют далеко не все особенности оригинала. Они отражают одни стороны предметов и явлений, транспортируя их в наше сознание в виде идеальных образов, и совсем равнодушны к другим, ибо не могут взять с собой всего груза. Так, например, в рамках существующей ныне теории информации мы не в состоянии разграничивать сообщения по их смыслу и поэтому вынуждены исключать элемент оценки. По словам Л. Бриллюэна, здесь хорошо видна «та цена, которую мы должны были уплатить за возможность построения этой теории».

Таким образом, в мире, с одной стороны, нет ничего непознаваемого; с другой – любой акт познания как процесс вхождения человека в мир связан с определёнными потерями.

Однако представим себе на минуту, что нам так или иначе удалось узнать всё о данном явлении, то есть создать у себя в голове его абсолютно точную копию. И что же? Такая копия не имела бы для нас никакой ценности. Ведь любое явление уникально, оно обладает неповторимыми, только ему присущими чертами. Если бы наши знания была «привязаны» только к отдельным вещам, то знание оставалось бы незнанием, потому что мы не могли бы его использовать в других ситуациях. Человеческий разум по природе своей стремится к знанию общего, инвариантного относительно перехода от одной ситуации к другой, родственной ситуации. Только таким путём человек может ориентироваться в изменяющейся обстановке, существовать и действовать в мире неисчерпаемого многообразия.

Процесс познания – это «производство» особого рода. Наше сознание перерабатывает информацию, поступающую из внешнего мира в виде материальных сигналов, в идеальные продукты. Вначале создаётся чувственный образ предмета (ощущения, восприятия, представления). При этом мы теряем предметность, но зато присваиваем внешний мир, делаем его как бы частью нашего сознания. На уровне логического познания, абстрактного мышления (понятия, суждения и т. д.) мы теряем чувственность, но приобретаем знание сущности. Чувственное познание даёт нам лишь внешний портрет явления со всеми случайными его чертами, тогда как абстрактное мышление раскрывает сущность явлений, вводит нас в царство законов. Мы заведомо отказываемся здесь от уникального, но приобретаем знание общего, жертвуем деталями, но получаем взамен весь мир.

 

«Сотворение мира»

Но человеческий мозг – не зеркало и не копировальный аппарат, хотя бы эти инструменты и обладали высокой избирательностью и различными фильтрами, отсеивающими случайную информацию. Сознание не просто отражает внешний мир, но одновременно и «творит» его. Процесс отражения является конструктивным, творческим. В процессе присвоения внешнего мира субъект познания (человек) многократно перекодирует поступающую информацию на высшие уровни. В результате происходит определённый отлёт мыслей от действительного мира. Мы отходим от него, чтобы вернее попасть в сущность явлений.

«Копировальные» свойства нашего мозга настолько усовершенствовались со временем, что он стал производить продукцию, не находящую применения в реальном мире. Теоретические построения учёных, созданные в соответствии с нормами рационального мышления и опирающиеся на известные истины, могут принимать такой абстрактный характер, что теряют связь с предметным миром. Подобные сверхабстракции некуда «пристроить», они как бы повисают в воздухе, ибо не имеют аналога в объективном мире. Эти эфирные создания не являются чистой фантазией, но и не представляют собой моделей каких-либо известных в данный момент явлений. Это модели про запас, копии без оригинала, музыка, которую никто не может исполнить. Одни из них со временем получают «материальное» выражение, другие же находятся в этом неопределённом положении неопределённо долго.

Ярким примером таких сверхабстракций может служить неевклидова геометрия. Характерно, что Н. И. Лобачевский называл новую геометрию «воображаемой», поскольку тогда никто не мог указать какую-либо область действительности, свойства которой подчинялись бы этой геометрии. Только современное естествознание выявило те объекты, которые нуждаются для своего описания в неевклидовой геометрии.

 

Человек – мера всех вещей

Этот афоризм приписывается древнегреческому философу Протагору. Можно по-разному его толковать, как, впрочем, и любой афоризм. Нам кажется, что он очень глубоко характеризует одну из особенностей человеческого познания. Человек стремится дать объективную картину мира, получить объективную истину, но невольно включает в эту картину нечто субъективное, т. е. связанное только с субъектом познания. Чистая объективность вообще недостижима, поскольку человек всегда оставляет свои следы на этой картине мира. Если бы такие следы были хорошо заметны, то их легко было бы стереть. Но в том-то и дело, что обнаружить своё участие в построении картины мира, выследить самого себя человек сразу не может.

В чём же проявляются эти субъективные элементы, о каких следах идёт речь?

Прежде всего, это различные произвольные допущения, которые имеются в любой теории. Например, в течение многих столетий господствовали представления о том, что атомы неделимы и неизменны. Сама идея атомистического строения материи очень плодотворна, но к ней была примешана другая идея – о неделимости атомов, носящая характер произвольного допущения.

Другое проявление субъективности – это отождествление очевидности и истинности. Всё самоочевидное кажется истинным, и с этим очень трудно бороться. Солнце по утрам появляется на востоке, а к вечеру уходит за горизонт на западе. «Очевидный» вывод: Солнце вращается вокруг Земли. Так и возникла геоцентрическая картина мира, отказаться от которой стоило человечеству огромных усилий.

Наконец, здравый смысл, которому мы можем смело доверять в повседневной жизни, но который очень часто подводит в научных исследованиях. С точки зрения здравого смысла, например, целое всегда больше своей части, 2 x 2 = 4 и т. д. Однако в микромире эти очевидные правила нарушаются. Одна частица высокой энергии может породить целый каскад других частиц, так что здесь своя логика и своя арифметика. Здравый смысл подсказывает нам, что время везде течёт одинаково, но теория относительности отвергает подобные представления.

Человеку приходится изгонять из процесса познания всё человеческое. Прогресс науки был бы немыслим, если бы научные знания не освобождались всё более от различных произвольных добавлений, вносимых субъектом познания.

 

Алгоритмы познания

Не так-то просто бывает разобраться в готовых результатах исследования, но ещё труднее понять способы достижения новых знаний. Казалось бы, достаточно спросить самих учёных – и они поведают нам о том, каким путём сделали свои открытия. Но вот что писал А. Эйнштейн: «Если вы хотите узнать у физиков-теоретиков что-нибудь о методах, которыми они пользуются, то я советую вам твёрдо придерживаться следующего принципа: не слушайте, что они говорят, а лучше изучайте их работы». Значит, сами учёные не всегда ясно осознают, какими же методами они пользовались во время работы. Заглянув в их труды, мы и там не найдём, как правило, специального указания о методах исследования. Логика исследования часто остаётся за кадром, она скрывается где-то в глубинах интуиции учёного или кодируется каким-то способом в самой ткани научного сочинения.

Но если бы и удалось сформулировать эти методы, то это отнюдь не привело бы автоматически к новым открытиям. В этом смысле никакого алгоритма познания вообще не существует. Нет никакого универсального приспособления, с помощью которого можно было бы добывать истину. Тайна эвристического мышления до сих пор остаётся неразгаданной, да и не следует ожидать её полной разгадки. «Машина открытий» – не менее фантастичная вещь, чем «вечный двигатель».

 

Об одном афоризме Шарля Монтескье

Французский мыслитель XVII века Ш. Монтескье говорил, что задача науки заключается в том, чтобы находить тождественное в различном и различное в тождественном. Действительно, знание общего (а в этом состоит специфическая черта всякого знания) достигается на путях выявления тождественных признаков в тех вещах, которые на первый взгляд кажутся совершенно различными. Когда-то противоположность живой и неживой природы казалась абсолютной. Но затем было установлено, что живые и неживые тела состоят из одних и тех же химических элементов и различаются только способом их организации. Кибернетика установила единство процессов управления и связи, происходящих в машинах, живых организмах и обществах. Системно-структурный анализ раскрывает единство системной и структурной организации в самых различных объектах материального мира. Всё это примеры преодоления барьера различия.

С другой стороны, научное познание идёт по пути выяснения специфики, качественного своеобразия явлений. Это нужно для того, чтобы не ошибиться в выборе методов их изучения, не приравнять друг к другу существенно различные вещи. Так, вплоть до середины XIXвека (до возникновения исторического материализма) социологи не видели качественного своеобразия общественных явлений, считали общество простой суммой человеческих индивидов, переносили на общественную жизнь биологические закономерности. До возникновения кибернетики никто не выделял информацию как особую сторону реальных процессов, отличную от всех других. По мере развития науки её «разрешающая способность», то есть способность находить различия в кажущемся однообразии, всё более повышается. Это можно назвать преодолением барьера тождества.

Научное открытие нередко рождается тогда, когда учёный отступает от общепринятых представлений и выдвигает свою концепцию, которая вначале может казаться необычной или даже противоречащей здравому смыслу. А. Сент-Дьердьи говорил: «Открытие совершается тогда, когда ты видишь то, что видят все, и при этом думаешь о том, о чём никто не думает».

 

Стучись в любую дверь

Универсальным методом исследования является метод проб и ошибок. Он применим в постановке реальных экспериментов и в области чисто мыслительных операций. Из числа возможных комбинаций мы выбираем наугад одну, затем другую, третью и т. д. Обучаясь на ошибках, мы приобретаем некоторый опыт. Круг возможных операций (если он не бесконечен) постепенно сужается, и шансы на достижение позитивного результата увеличиваются. Правда, производительность труда при этом может быть очень низкой: «В грамм добыча, в год труды», – говорил Маяковский. Но затраты в конечном счёте окупаются добытой истиной. Этот древний способ освоения мира перешёл в науку. Сколько вариантов перепробует учёный – экспериментатор или теоретик, прежде чем найдёт нужное решение! Даже наличие некоторых ориентиров в исследовании, то есть предпочтительных в каком-то отношении вариантов, не избавляет исследователя от необходимости убедиться в том, что неперспективные направления действительно ничего не дают.

Отсутствие алгоритма поиска само может стать алгоритмом, когда в качестве метода исследования используется так называемый случайный поиск. Проблемы случайного поиска впервые стали разрабатываться Л. Растригиным в Институте электроники и вычислительной техники Академии наук Латвийской ССР.

 

Друг мой, враг мой

Аналогии... В повседневной жизни мы пользуемся ими буквально на каждом шагу. Одна ситуация похожа на другую, хорошо нам знакомую, и мы действуем в ней по известным правилам.

Но какова роль аналогий в научном познании? На этот счёт можно привести самые разноречивые высказывания учёных. По словам Л. Больцмана, «познание есть не что иное, как изыскание аналогий». А вот прямо противоположная оценка А. И. Герцена: «Никто не прибегает к аналогии, если можно ясно и просто высказать свою мысль. В самом деле, строго логически ни предмету, ни его понятию дела нет, похожи ли они на что-нибудь или нет: из того, что две вещи похожи одна на другую разными сторонами, нет ещё достаточного права заключать о сходстве неизвестных сторон».

Кто же прав? Можно сказать, что доля истины содержится в обеих крайних оценках. Без аналогии познание невозможно, в противном случае для каждого явления пришлось бы разрабатывать особую теорию. Это неэкономично, а самое главное – бесполезно. Однако аналогия – коварная вещь. Можно не заметить действительного сходства, но можно и незаконно отождествить различные вещи. Ложные аналогии уводят в сторону от действительного решения вопроса, порождают ошибочные представления.

Известно, например, что при создании летательных аппаратов тяжелее воздуха первые модели строились с машущими крыльями – прямое подражание полёту птиц. Модель атома создавалась по типу Солнечной системы. Человеческая мысль представлялась в виде материального субстрата, аналогичного продуктам деятельности желёз внутренней секреции.

Однако и в ложных аналогиях часто закодирована истина. Форма крыла птицы содержала в себе разгадку тайны полёта. Самолёт не должен махать плоскостями, но крыло самолёта во многом аналогично крылу птицы (возникновение подъёмной силы, изменение «стреловидности» и т. д.). Планетарная модель атома содержала в себе долю истины, хотя и не могла выразить всех особенностей структуры атома.

Говорят, что аналогия не есть доказательство. Это верно, если речь идёт о грубых, поверхностных аналогиях. Однако если две системы вполне аналогичны по своей структуре или поведению, то все выводы, относящиеся к одной системе, действительны и для другой. Подобного рода аналогия лежит, например, в основаниях кибернетики, которая с единой точки зрения рассматривает качественно разнородные системы – технические устройства, живые организмы и социальные системы.

 

Ход конём

Барьер различия, о котором говорилось выше, чаше всего преодолевается не путём лобовой атаки и не за счёт простого расширения сферы действия того или иного закона. Используют обходной манёвр.

Одним из основных принципов квантовой механики является соотношение неопределённостей, установленное В. Гейзенбергом. Суть его состоит в том, что для микрочастицы нельзя точно установить значения её координат и импульса (произведение массы на скорость) одновременно. Если мы точно определяем координаты, то неопределённым становится импульс, и наоборот. И дело здесь не в точности самих измерений, а в природе микрообъектов, обладающих одновременно корпускулярными и волновыми свойствами. Принцип неопределённости специфичен только для микромира и нигде более не применим.

Но вот за последнее время стали говорить о принципе неопределённости в экономике, в работе нервной системы и в других областях. Что же – законы физики переносятся на экономику, физиологию или это только транспортировка одного названия? Ни то ни другое. Просто выяснилось, что понятие неопределённости имеет более широкий смысл. В этом случае оно обобщает все конкретные проявления неопределённости, выделяя некоторые характерные её признаки.

Такой  приём нашего мышления Фейнман охарактеризовал как «шаг в сторону и обобщение». Для преодоления барьера различия делают своеобразный ход конём: вначале – шаг в сторону, а затем – продвижение вперёд, но уже на более высоком уровне абстракции.

 

Непростая простота

«По крайней мере до настоящего момента опыт науки свидетельствовал о том, что исследователю не удаётся сделать шага к обобщению, не сделав в то же время шага к простоте». Эти слова принадлежат Л. Гершелю; написаны они давно, а звучат очень современно. Именно в наше время получил должную оценку принцип простоты как один из важных методологических принципов научного исследования. В историческом плане он выражает закономерное движение научного знания к наибольшей простоте.

Казалось бы, всё наше познание должно неуклонно следовать одному принципу: от простого – к сложному. Этот алгоритм действительно в определённой мере выполняется. Так, вначале была разработана классическая механика, а затем механика теории относительности, которая кажется более сложной, чем её предшественница. Но при более глубоком подходе выясняется, что релятивистская механика проще по своим исходным принципам, чем ньютоновская механика. Последняя содержит в себе такие допущения (независимость массы от скорости движения тел и т. д.), от которых релятивистская механика освободилась. Или ещё пример. Гелиоцентрическая система мира, созданная Коперником, значительно проще геоцентрической системы Птолемея по своей структуре.

Однако процесс упрощения теоретических построений нельзя понимать слишком прямолинейно. Он касается обычно не их внешней стороны, а внутреннего строения, исходных принципов. Теория относительности проще классической механики именно по своим исходным положениям, тогда как формальный (математический) её аппарат значительно сложнее аппарата классической физики.






www.etheroneph.com

Facebook

ВКонтакте