§ 12. Об открытии и изобретении

О творческой активности разума. Творческая активность ума по-разному реализуется в той или иной сфере материальной или духовной культуры – в науке, технике, экономике, искусстве, политике и т.д. К примеру, в естествознании наиболее значимым результатом творчества является открытие – установление новых, ранее не известных фактов, свойств и закономерностей реального мира. И. Кант проводит такое разграничение между открытием и изобретением: открывают то, что существует само по себе, оставаясь неизвестным, например Колумб открыл Америку. Изобретение есть создание ранее не существовавшего, например порох был изобретен. Открытие и изобретение всегда есть завершение искомого. Подлинно научное открытие состоит в том, чтобы найти принципиальное решение еще не решенных задач, еще не раскрытых проблем. Бывает так, что новое есть лишь оригинальная комбинация старых элементов. Творческая мысль та, которая ведет к новым результатам или посредством комбинаций обычных способов, или совершенно новым методом, нарушающим ранее принятые. Как только найден принцип решения задачи, она перестает быть творческой. Движение мысли по проторенным путям – это уже не творческое мышление. Именно благодаря творчеству и осуществляется прогресс в науке, технике, искусстве, политике и во всех других сферах общественной жизни. Корни всякого открытия, по мысли В.И. Вернадского, лежат далеко в глубине, и, как волны, бьющиеся с разбега о берег, много раз плещется человеческая мысль около подготовленного открытия, пока придет девятый вал.

Пути, ведущие к открытию, бывают очень причудливыми. На эти пути иногда наводит случай. Например, датский физик X. Эрстед однажды показывал студентам опыты с электричеством. Рядом с проводником, входящим в электрическую цепь, оказался компас. Когда цепь замкнулась, магнитная стрелка компаса отклонилась. Заметив это, один любознательный студент попросил ученого объяснить данное явление. Эрстед повторил опыт: вновь замкнул цепь, и стрелка компаса вновь отклонилась. В результате повторных опытов и логических рассуждений ученый сделал великое открытие, заключающееся в установлении связи между магнетизмом и электричеством. Это открытие в свою очередь послужило важнейшим этапом и других открытий, в частности изобретения электромагнита.

В творческой деятельности ученого нередки случаи, когда самому автору результат представляется так, как будто его вдруг «осенило» . Но за способностью «внезапно» схватывать суть дела и чувствовать «полную уверенность в правильности идеи» стоят накопленный опыт, приобретенные знания и упорная работа ищущей мысли.

Логический путь научного и технического творчества, связанного с открытием и изобретением, начинается с возникновения соответствующей догадки, идеи, гипотезы. Выдвинув идею, сформулировав задачу, ученый отыскивает ее решение, а затем уточняет его путем расчетов, проверки опытом. От возникновения идеи до ее осуществления и проверки на практике нередко лежит мучительно долгий путь исканий.

Открытие как разрешение противоречий. Одной из характерных черт творческой работы мысли является разрешение противоречий. Это и понятно: любое научное открытие или техническое изобретение представляет собой создание нового, которое неизбежно связано с отрицанием старого. В этом и состоит диалектика развития мысли. Творческий процесс вполне логичен. Это цепь логических операций, в которой одно звено закономерно следует за другим: постановка задачи, предвидение идеального конечного результата, отыскание противоречия, мешающего достижению цели, открытие причины противоречия и, наконец, разрешение противоречия.

Приведем примеры. В кораблестроении для обеспечения мореходных качеств корабля необходим оптимальный учет противоположных условий: чтобы корабль был устойчивым, выгодно его делать шире, а чтобы он был быстроходнее, целесообразно делать его длиннее и уже. Эти требования противоположны. В горной технике увеличение размера сечения и глубины шахт вступило в противоречие с растущим давлением горных пород. Для разрешения этого противоречия пришлось перейти от квадратного сечения шахт к круглому и заменить деревянное крепление стволов металлическим. Пожалуй, особенно наглядно проявляются технические противоречия в самолетостроении. Самолет представляет собой такое сооружение, в котором непримиримо борются два начала: прочность и вес. Машину необходимо сделать прочной и легкой, а прочность и легкость все время «воюют» между собой.

История науки и техники свидетельствует, что подавляющее большинство изобретений – результат преодоления противоречий. П. Капица однажды сказал, что для физика интересны не столько сами законы, сколько отклонения от них. И это верно, так как, исследуя их, ученые обычно открывают новые закономерности.

Сделать открытие – значит правильно установить надлежащее место нового факта в системе теории в целом, а не просто обнаружить его. Осмысление новых фактов нередко ведет к построению новой теории.

В физической концепции мира долгое время господствовала идея эфира. Открытие, «снявшее» идею эфира, осуществил американский физик А.А. Майкель-сон. Если свет распространяется в неподвижном эфире, а Земля летит сквозь эфир, то два световых луча – один, пущенный по направлению полета Земли, а другой в противоположном направлении – должны двигаться относительно Земли с разными скоростями. Очень точный эксперимент показал, что разницы в скоростях нет. Идея неподвижного эфира вступила в противоречие с прямым опытом и была отвергнута.

Творческое воображение, фантазия тесно связаны с развитием способности человека изменять, преобразовывать мир. С ее помощью человек осуществляет и вымыслы, и замыслы, столь высоко поднявшие человека над животным. Фантазия, мечта связаны с предвосхищением будущего. Д.И. Писарев писал:

«Если бы человек был совершенно лишен способности мечтать... если бы он не мог изредка забегать вперед и созерцать воображением своим в цельной и законченной красоте то самое творение, которое только что начинает складываться под его руками, – тогда я решительно не могу себе представить, какая побудительная причина заставляла бы человека предпринимать и доводить до конца обширные и утомительные работы в области искусства, науки и практической жизни» [1].

1 Писарев Д.М. Избранные сочинения: В 2 т. М., 1935. Т. II. С. 124.

Фантазия имеет свои собственные законы, отличные от законов обычной логики мышления. Творческое воображение позволяет по едва заметным или совсем незаметным для простого глаза деталям, единичным фактам улавливать общий смысл новой конструкции и пути, ведущие к ней. При прочих равных условиях богатое воображение предохраняет ученого от избитых путей. Человек, лишенный творческого воображения и руководящей идеи, в обилии фактов может не увидеть ничего особенного: он к ним привык. Привычки в научном мышлении – это костыли, на которых, как правило, держится все старое. Для свершения великого нужна независимость от установившихся предрассудков [1].

1 Так, характеризуя достижения отечественной астрофизики, В.А. Амбарцу-мян отметил, что у нас успешно развивается точка зрения, согласно которой мощные процессы, происходящие во Вселенной, связаны с переходом от более плотного к менее плотному состоянию. Наши ученые утверждают, что в ядрах галактик происходят колоссальные взрывы. Под напором фактов к тому же выводу пришли американские астрономы, хотя они еще несколько лет назад категорически отрицали, что радиогалактика – результат взрывов. В этом сыграло роль то, что наши ученые отвергли предрассудок, который жил в науке и согласно которому вообще все существующее надо объяснять исходя из чего-то диффузного, хаотического, имеющего ничтожную плотность (см.: Амбарцумян В.А. Марксистско-ленинская методология и прогресс науки // Методологические проблемы науки. Материалы заседания президиума Академии наук СССР. М., 1964. С. 19).

Сила творческого воображения позволяет человеку взглянуть на примелькавшиеся вещи по-новому и различить в них черты, доселе никем не замеченные.

Английскому инженеру Брауну было поручено построить через реку Твид мост, который отличался бы прочностью и в то же время не был слишком дорог. Как-то, прогуливаясь по своему саду, Браун заметил паутину, протянувшуюся над дорожкой. В ту же минуту ему пришла в голову мысль, что подобным образом можно построить и висячий мост на железных цепях.

Творческое воображение воспитывается всем ходом жизни человека, усвоением накопленных человечеством сокровищ духовной культуры. Существенное значение в воспитании творческого воображения играет искусство. Оно развивает фантазию и дает большой простор для творческой изобретательности. Далеко не случаен тот факт, что великие мыслители и ученые обладают исключительно высокой эстетической культурой, а ряд крупных физиков и математиков считают красоту и развитое чувство красоты эвристическим принципом науки, существенным атрибутом научной интуиции. Известно, что П. Дирак выдвинул идею о существовании протона по соображениям чисто эстетическим. К.Э. Циолковский не раз говорил, что основные идеи его концепции о космических путешествиях сформировались под сильнейшим воздействием научно-фантастической литературы.

Открытия никогда не вырастают на пустом месте. Они – результат постоянной заполненности сознания ученого напряженными поисками решения каких-либо творческих задач.

В научных открытиях и технических изобретениях немалую роль, как отмечают многие ученые, играет аналогия. Она присутствует почти во всех открытиях, но в некоторых она является основой. Например, в знаменитом открытии всемирного тяготения, когда Ньютон, в отличие от всех своих предшественников, видевших падение яблока на землю, усмотрел притяжение яблока землей, имела место и аналогия между движением небесных и подброшенных кверху тел. К достижениям нового ведет острая наблюдательность: шерлокохолмсовское внимание к «мелочам» , умение подметить то, мимо чего сотни и тысячи людей проходят без внимания [1]. В процессе научного исследования – экспериментального или теоретического – ученый ищет решение проблемы. Этот поиск может вестись ощупью, наугад, и целенаправленно. Во всяком творении есть направляющая идея. Она является своего рода руководящей силой: без нее ученый неизбежно обрекает себя на блуждание в потемках.

1 Однажды, идя по улице в дождь, русский ученый Н.Е. Жуковский, погруженный в свои размышления, остановился перед ручьем, через который ему нужно было перешагнуть. Вдруг его взгляд упал на кирпич, лежавший посреди потока воды. Жуковский стал внимательно всматриваться в то, как под напором воды изменялось положение кирпича, вместе с тем изменялся и характер обегающей кирпич струи воды... Это наблюдение подсказало ученому решение гидродинамической задачи.

Независимо от содержания любое научное открытие имеет некоторую общую логику движения: от поисков и вычленения фактов, их отбора к обработке полученных данных в результате наблюдения и эксперимента. Далее мысль движется к классификации, обобщению и выводам. На этой основе возникают гипотезы, производятся их отбор и последующая проверка на практике, в эксперименте. Затем формулируется теория и осуществляется предсказание.

Но логика далеко не исчерпывает духовных ресурсов творческого мышления.

«Нельзя недооценивать необходимой роли воображения и интуиции в научном исследовании. Разрывая с помощью иррациональных скачков... жесткий круг, в который нас заключает дедуктивное рассуждение, индукция, основанная на воображении и интуиции, позволяет осуществить великие завоевания мысли; она лежит в основе всех истинных достижений науки... Таким образом (поразительное противоречие!), человеческая наука, по существу рациональная в своих основах и по своим методам, может осуществлять свои наиболее замечательные завоевания лишь путем опасных внезапных скачков ума, когда проявляются способности, освобожденные от тяжелых оков строгого рассуждения, которые называют воображением, интуицией, остроумием» [2].

2 Бройль Л. де. По тропам науки. М., 1962. С. 294-295.