Красота науки
Научное творчество всегда в той или иной мере связано с эстетическими переживаниями. Эстетика в науке имеет и прагматическое значение – эстетические критерии с особенной ясностью отсекают псевдонауку от науки и служат реальной основой при оценке значимости исследования. Как и почему? Проблемы эстетики в науке представляют большой интерес и далеки еще от своего решения. В современной философской литературе понятия эстетики отнесены главным образом к искусству – эстетическое содержание научного творчества и других видов человеческой деятельности, не связанных с искусством, практически не рассматривается. Эстетическое воспитание имеет в виду приобщение к художественной литературе, к изобразительным искусствам, к музыке, но не раскрытие красоты научных и технических построений, не эстетические оценки человеческого поведения. Это, несомненно, обедняет воспитуемых.
В 1931 голу была опубликована книга моего отца – драматурга и искусствоведа В.М.Волькенштейна – «Опыт современной эстетики». Книга вышла с обширным, содержательным предисловием А.В.Луначарского. Основная идея книги, впервые представленная в философской литературе, состояла в широком, универсальном значении понятий о красоте. Предметом эстетического восприятия оказываются и природа, и все виды человеческой деятельности – искусство, наука, техника, спорт (в частности, шахматы), и само поведение человека – этика неразрывно связана с эстетикой.
Согласно «Опыту» результаты экспериментальных и теоретических исследований в естествознании, приводящие к установлению новых фактов и законов природы, эстетичны, если в этих исследованиях реализуется сведение сложности к простоте. Это сведение возникает путем целесообразного трудного преодоления.
Необходимо, однако, строго определить понятия. Что такое сложность, простота, сведение?
Определение сложности дано в математике, в работах выдающегося советского ученого А.H.Колмогорова (я также в статьях математиков Мартина-Лефа и Чаитина). Сложность объекта может быть представлена числом бит, содержащимся в информации об объекте, достаточной для его воспроизведения. Иными словами, сложность сообщения об объекте измеряется минимальной программой, генерирующей и тем самым декодирующей это сообщение. В случаях высшей сложности – индивидуума, произведения искусства, неупорядоченной, случайной последовательности чисел – минимальной программы нет, она совпадает с самим объектом, который ничем не может быть заменен.
Окружающий нас мир неимоверно сложен. Понимание мира означает его упрощающее представление. В донаучный период, наблюдая грозу, человек объяснял ее действиями Зевса-громовержца. «Минимальная программа» давалась религией. Начиная с эпохи Возрождения минимальная программа явлений природы создается наукой – задача науки в этом и заключается. Как писал Эйнштейн: «Цель теоретической физики состоит в том, чтобы создать систему понятий, основанную на возможно меньшем числе логически независимых гипотез, которая позволила бы установить причинную взаимозависимость всего комплекса физических явлений».
А Л.Д.Ландау говорил, что задача теоретической физики состоит в нахождении новых связей между явлениями, кажущимися далекими друг от друга. Но это и означает поиск простоты, поиск минимальной системы, объединяющей разнообразные явления.
Определяя сложность указанным способом, мы разумеем под сведением ее к простоте именно нахождение минимальной программы, наиболее общей и универсальной закономерности для данного круга явлений. Можно утверждать, что это нахождение и есть главный эстетически значимый момент в научном познании. Можно представить эстетику науки также своего рода минимальной программой – простой формулой:
Эстетическая значимость = Наблюдаемая сложность / Минимальная программа
И числитель, и знаменатель в правой части выражены в битах – единицах количества информации. Минимизация программы означает отсечение избыточной информации, характеризующей наблюдаемую сложность.
Рассмотрим некоторые примеры. Ясный, классический образец возрастания эстетической ценности научной теории – картина мира. Планеты выполняют сложные движения на небосводе. Геоцентрическая теория Птолемея дала упрошенную программу этих сложных, исходно загадочных движений, включив в нее так называемые эпициклы. Способность программы предсказывать видимые маршруты планет, солнечные и лунные затмения была эстетически значимой. Следующий этап минимизации – гелиоцентрическая система Коперника, не нуждающаяся в эпициклах. Далее Кеплер установил строгие законы движения планет вокруг Солнца, а затем Ньютон открыл закон тяготения, объясняющий и движение планет, и падение яблока на Землю. Законы Кеплера оказались прямым следствием закона тяготения. Наконец, Эйнштейн, объяснив особенности движения Меркурия на основе общей теории относительности (см. «Наука и жизнь», №4, 1987г., №6, 1988г.), включил движение планет в единую систему представлений о пространстве, времени и тяготении.
Немного больше о технологиях >>>
Разработка интегрированного стартер-генератора на основе вентильно-индукторной машины
Рассматриваются
принципы работы стартер-генераторного устройства автономного объекта на базе
вентильно-индукторной машины. Проведено исследование режимов работы
вентильно-индукторного стартер-генератора на основе математического
моделирования. Предложено решение проблем расшире ...
Может ли энергия быть отрицательной
подробно не рассматривался. Считалось, что
он слишком сложен для учеников средней школы. В то же время «по умолчанию»
ученики (да нередко и учителя) полагают, что энергия может быть только
положительной величиной. Это приводит к недоразумениям при анализе
преобразования энергии ...
