45. Логика научного открытия.

Что такое научное открытие представляют все. Каждый понимает это немного по своему, но общее мнение едино, открытие – это то, чего ещё никто не знает. Или знают очень немногие. Рассмотрим концепцию открытия под другим углом зрения. Сначала примем как аксиому – открытия всегда основаны на логике. Они пронизаны безусловными логическими связями, не допускающими противоречивых толкований. Значит, открытие – это установление новых логических связей между предметами и воздействиями. Масштаб или уровень открытия зависит от того, насколько большую логическую цепочку может построить и отследить исследователь. Рассмотрим на примере, как логические цепочки связаны с открытиями:

Логические цепочки первого уровня. Действие вызывает прямой эффект. Например, потёр спичку по коробку, и она загорелась. Цепочки первого уровня доступны всем. Открытия на первом уровне ежедневно совершают дети, когда познают окружающий их мир.

Логические цепочки второго уровня. Действие не вызывает прямого эффекта. Например, если зажечь спичку, то от неё можно развести огонь. Но нет прямой связи между трением головки спички по коробку и костерком. Цепочки второго уровня доступны взрослым, их легко осваивают дети, но надо помнить, что без первого опыта ребёнок не видит связи между игрой со спичками и огнём и для него это открытие.

Логические цепочки третьего уровня. От небольшого костра в здании может развиться пожар. Первое (спичка) и даже второе действие (костёр) напрямую не связаны с ним, но для пожарных они совершенно очевидны. Логические цепочки третьего уровня тоже доступны большинству взрослых, но на этом уровне уже попадаются индивиды, неспособные их построить.

Логические цепочки четвёртого уровня. В зависимости от расположения горючих материалов и доступа воздуха пожар может развиваться по-разному. Для построения цепочек четвёртого уровня (спичка – костёр – пожар – распространение пожара) необходимо специальное образование и доступны они далеко не всем. На четвертом уровне значимость и определённость цепочки первого уровня уже незначительна. Уже не играет роли, отчего возник огонь, таким образом, при оперативных действиях пожарных цепочка может редуцировать до третьего – второго уровней, что значительно ускоряет принятие решений.

Логические цепочки пятого уровня. В продолжение этого примера – это пассивные меры противодействия огню, заложенные в архитектуре здания, например брандмауэры (противопожарные перегородки), автоматические системы пожаротушения, системы вентиляции, материалы здания. Доступны эти цепочки только людям со специальным образованием и для их построения требуется время.

Логические цепочки шестого уровня. Опять же в продолжение этого примера – это поведение конструкций при пожаре, потеря ими прочности, направления обрушения и последствия обрушения. Цепочки шестого уровня доступны только людям, имеющим специальное образование по нескольким предметам. В данном случае необходимы знания как минимум по пожарному делу, химии и физике, материаловедению и сопромату, строительной механике.

Цепочки пятого и шестого уровней абстрактны и универсальны, в них не играет роли даже то, что идёт пожар. Огонь принимается как абстрактный источник тепла с определёнными характеристиками, которое оказывает воздействие на объект.

Теперь появляется ещё одна интересная деталь: каждый новый уровень логической цепочки является открытием для людей, которые сами не могут его построить. Например, даже пожарным неочевидно, что неоднородное расширение материалов при нагревании и охлаждении может разорвать бетонную плиту, что при прокаливании бетон изменяет свой химический состав и это ведёт к изменению его свойств. Масштаб открытия, таким образом, определяется разницей длин логических цепочек, которые смог построить исследователь и тот, кому он об этом исследовании рассказывает.

Логика и образование. Начиная с определённого разрыва в логике передать открытие уже невозможно. Невозможно объяснить ребёнку и даже большинству взрослых, как от спички может прогнуться стальная балка, несущая крышу дома. Что двутавровая и швеллерная балки равного сечения и массы ведут себя по-разному. Предельный разрыв получается в два, реже три уровня. То есть цепочку шестого уровня сможет понять только тот, кто сам умеет строить цепочки четвёртого. А длина логической цепочки коррелирует с образованием, его типом и уровнем. Отсюда вывод: снижение общего уровня образования резко повышает значимость любого открытия на уровне 4-5, но сводит к нулю открытия уровня выше 5. Иначе говоря, фундаментальные прорывы становятся нужны, как ноутбук австралопитеку. Второй вывод: образование, связанное общей логикой предметов, имеет преимущество перед образованием, основанным на фактах. Факты – это просто описания готовых открытий, не основанные на предыстории и фундаментальных принципах. Например, одного инженера быстро напичкали фактами по расположению брандмауэров во всех известных типах домов. И он является вроде бы специалистом, успешно и быстро решающим проблемы строительства. Но при изменении архитектуры здания он бессилен. У него нет фактов для готового решения, а создать собственное он не в состоянии. Второго инженера долго мучили математикой, химией и физикой, сопроматом и строймехом, но он не знает готовых решений. И каждое новое здание он начинает обсчитывать с нуля. И решения его на первых порах могут быть ошибочны и требовать проверки. И выдаёт он их медленно. Но, набравшись опыта, второй инженер легко затыкает за пояс инженера первого типа и успешно решает любые задачи. А первый должен бежать на курсы повышения квалификации, где ему изложат факт нового решения, но не раньше, чем его создаст второй инженер.

И пара слов об уровне учёных. Его можно мерить не только количеством публикаций или h-индексами, но и длиной логических цепочек, которыми он оперирует. Учёных седьмого и выше уровней – на нашей планете единицы. Это гении. Учёных шестого уровня – тысячи. Подавляющая масса – это 4-5 уровень. Уровень развития фундаментальной науки можно определить как количество учёных выше 5 уровня, прикладной – 4-5 уровней. Общий уровень образования – количеством людей с логикой 3 уровня. Также надо помнить, что разница между уровнями качественная, и 10 или даже 100 человек с логикой 3 уровня не смогут заменить специалиста 4 уровня, но все они в принципе способны стать ими со временем.