Красота науки
Больцман, предлагавший оставить элегантность портным и сапожникам, ярко выражает свои эстетические переживания. Развернутое сравнение труда, посвященного теоретической физике, с музыкальным произведением глубоко прочувствовано. Красота научной мысли, о которой пишет Больцман, сводится к нахождению минимальной программы (n = 5); в результате «упорядочивается то, что раньше казалось неукротимым», то есть выявляется высшая простота, ранее скрытая видимой сложностью.
Эстетика биологии имеет несколько иной характер. Во-первых, объекты исследования на всех его уровнях, начиная с биосферы в целом и кончая двойной спиралью ДНК, могут наблюдаться непосредственно и производить эстетическое впечатление независимо от сведения сложности к простоте. Мы говорим о красоте куста шиповника или амурского тигра.
Во-вторых, в биологии пока лишь в очень немногих случаях сведение сложности к простоте обретает лаконичное, «ритмическое» выражение – формулу. Это относится, например, к законам Менделя. Сложность живой природы настолько велика, что даже в высокой теории приходится ограничиваться качественными обобщениями. Время математизации теоретической биологии наступает лишь теперь, и мы далеки еще от достижения соответствующих целей.
Молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) – вещества, хранящего генетическую информацию, устроена удивительно изящно. Эта гигантская молекула (ее длина в миллионы раз превышает размеры молекул неорганических веществ) представляет собой двойную спираль, состоящую из двух сплетенных друг с другом полимерных (полинуклеотидных) цепей. Благодаря такой структуре ДНК, а вместе с ней и гены весьма устойчивы и способны к самовоспроизведению (репликации). В живом организме молекулы ДНК программируют синтез белков, иными словами, все явления жизни определяются строением и свойствами этих информационных молекул.
Тем не менее в целом биологическая эстетика характеризуется теми же особенностями, что и физическая или химическая. Слова «красота», «прекрасный», «красивый» (beauty, beautiful) встречаются в дарвиновском труде «Происхождение видов» более 20 раз. Дарвин говорит о «красивой адаптации», «прекрасном и гармоничном разнообразии видов», о «красивой кристаллической линзе» в глазу. « .Зеленый, цвет был прекрасной адаптацией». « .Адаптация личинки к ее условиям жизни столь же совершенна и прекрасна, как и у взрослого животного .»
В некоторых случаях Дарвин употребляет слово «прекрасный» в смысле «хороший», «отличный». Но в целом «Происхождение видов» исполнено эстетики. Эмоциональный и выразительный литературный стиль автора, не говоря уже о предельной силе мысли и убедительности аргументации, делает чтение «Происхождения видов» сильным эстетическим переживанием.
Самое прекрасное для Дарвина – соответствие множества разнообразных фактов основному положению его теории: адаптация, приспособленность организмов к условиям окружающей среды.
Научное творчество неосуществимо на основе одного лишь дискурсивного метода, на основе чистой логики. Наука требует интуиции. Эйнштейн писал: « .высшим долгом физиков является поиск тех общих элементарных законов, из которых путем чистой дедукции можно получить картину мира. К этим законам ведет не логический путь, а только основанная на проникновении в суть опыта интуиция».
Значение, интуиции в науке и искусстве проанализировано в книге известного советского физика-теоретика, члена-корреспондента АН СССР E.Л.Фейнберга «Кибернетика, логика, искусство» (Изд. «Радио и связь», М., 1981г.). Интуиция есть или догадка или прямое усмотрение истины, то есть усмотрение объективной связи вещей, не опирающееся на логическое доказательство. Интуитивное суждение имеет синтетический характер, и то время как дискурсивное суждение аналитично.
Утверждение: «Интуиция необходима в науке» само по себе не только интуитивно. Это положение может быть строго доказано.
Мы приняли, и это не вызывает сомнений, что задача науки состоит в нахождении минимальной программы, декодирующей сложность. Но само нахождение минимальной программы, то есть доказательство ее минимальности, не может быть реализовано чисто логическим путем. В 1931 году Гедель доказал свою знаменитую теорему о неполноте (см., Ю.И.Манин, «Природа», №12, 1975г., стр. 80). Доказательство связано с классическим парадоксом Эпименида: критянин Эпименид говорит, что все критяне лжецы. Если он говорит правду, то, будучи сам критянином, он лжет. Парадокс можно переформулировать: «Данное утверждение ложно». Эти слова правдивы только в том случае, когда они ложны.
Смысл теоремы Геделя состоит в том, что на любом языке, в том числе и на языке науки, можно составить высказывание, истинность или ложность которого нельзя доказать средствами этого языка. Это относится и к утверждению о том, что некоторая программа научного знания минимальна. Следовательно, минимальность программы невозможно доказать логически – здесь необходима интуиция. А значит, чистой логики, дискурсивного метода в науке недостаточно.
Немного больше о технологиях >>>
Применение световода на уроках физики
Школьник понимает физический опыт только
тогда хорошо, когда он его делает сам. Но еще лучше он понимает его, если сам
делает прибор для эксперимента.
П.Л.Капица
Физический эксперимент... Постановка его на
уроке позволяет учителю не только подробно рассмотреть физические я ...
Обзор биологических наномоторов
Многие
молекулярные наномашины, давно работающие в живых организмах, могут послужить
первыми строительными кирпичиками будущих нанороботов. Причем таких
"моторов" в природе достаточно много. В этой статье мы расскажем об
основных биомоторах и их возможном применении в ...
