- •Хрестоматия по курсу «концепции современного естествознания»
- •Оглавление
- •Раздел I. Наука и культура 5
- •Раздел II. Становление классического естествознания 106
- •Раздел III. Неклассическое естествознание 162
- •Раздел I. Наука и культура Михаэль Хагнер
- •История науки
- •Внутри и снаружи
- •История науки ради воспоминания
- •История науки и две культуры
- •«Повороты»
- •Научные культуры
- •Науки о культуре и история науки
- •Контрольные вопросы
- •Ганс Селье
- •От мечты к открытию: Как стать ученым? Оригинальность
- •Независимость мышления
- •Непредубежденность
- •Воображение
- •Интуиция
- •Интеллект
- •Память и опыт
- •Сосредоточенности
- •Абстракция
- •Честность перед самим собой
- •Р. У. Сервис1
- •Контакт с природой
- •Технические навыки
- •Оценка результатов наблюдения
- •Что следует делать? Выбор проблемы
- •Что такое открытие?
- •Что мы подразумеваем под «известным»?
- •Видение и открытие
- •Простота и сложность
- •Сложность явления и сложность обусловливающих его причин
- •Прогнозирование значимости открытие и его развитие
- •Контрольные вопросы
- •Дэвид Дойч
- •Глава 13. Четыре нити
- •Терминология
- •Контрольные вопросы
- •Раздел II. Становление классического естествознания Николай Коперник (1473–1543)
- •Контрольные вопросы
- •Чарльз Дарвин
- •Происхождение видов путем естественного отбора или сохранения благоприятных пород в борьбе за жизнь Предисловие
- •Контрольные вопросы
- •Хал Хеллман
- •Ньютон против Лейбница. Битва титанов
- •Одновременные открытия
- •Основы дифференциального исчисления
- •Пробный выстрел
- •Альянсы
- •Королевское общество
- •Другие факторы
- •Философия и религия
- •Финал битвы
- •Контрольные вопросы
- •Бульдог Дарвина против Елейного Сэма Эволюционные войны
- •Часть 1: XIX век
- •На поле сражения
- •Религия
- •Возражения
- •Часть 2: XX век
- •Обезьяний процесс
- •Постоянное притеснение
- •Еще один этап борьбы
- •Хождение вокруг да около и проблема сложности
- •Контрольные вопросы
- •Альфред Вегенер
- •Возникновение материков и океанов теория перемещения
- •Контрольные вопросы
- •Раздел III. Неклассическое естествознание Вернер Гейзенберг
- •Критика и контрпредложения в отношении копенгагенской интерпретации квантовой теории
- •Квантовая теория и строение материи
- •Контрольные вопросы
- •Паул Девис
- •Действительность и мир квантов Лабиринт парадоксов
- •Эксперимент Эйнштейна – Подольского – Розена
- •Крушение наивного представления о реальности
- •Причуды квантовой реальности
- •Ископаемые космоса Происхождение элементов
- •Реликты первой секунды
- •Происхождение вещества
- •Тво приходит на помощь
- •Чем вызван Большой взрыв? Парадокс возникновения
- •Поиск антигравитации
- •Инфляция: объяснение Большого взрыва
- •Успехи теории инфляции
- •Вселенная, создающая сама себя
- •Бесплатный ленч?
- •Контрольные вопросы
- •Брайан Грин
- •Глава 8. Измерений больше, чем видит глаз
- •Иллюзия привычного
- •Идея Калуцы и уточнение Клейна
- •Взад и вперед по Садовому шлангу
- •Объединение в высших измерениях
- •Современное состояние теории Калуцы – Клейна
- •Дополнительные измерения и теория струн
- •Некоторые вопросы
- •Физические следствия дополнительных измерений
- •Как выглядят свернутые измерения?
- •Глава 12. За рамками струн: в поисках м‑теории
- •Краткое изложение результатов второй революции в теории суперструн
- •Приближенный метод
- •Классический пример теории возмущений
- •Использование теории возмущений в теории струн
- •Приближает ли к ответу приближение?
- •Уравнения теории струн
- •Дуальность
- •Мощь симметрии
- •Дуальность в теории струн
- •Предварительные итоги
- •Супергравитация
- •Проблески м‑теории
- •М‑теория и паутина взаимосвязей
- •Общая панорама
- •Сюрприз в м‑теории: демократия в протяжении
- •Помогает ли это в неразрешенных вопросах теории струн?
- •Контрольные вопросы
- •Хал Хеллман Джохансон против Лики Недостающее звено
- •Недостающее звено
- •Луис Упорный
- •Олдувайское ущелье
- •Ричард Лики
- •На сцене появляется Люси
- •Действие и противодействие
- •Что мы понимаем под «человеком»?
- •Новые находки
- •Отправные точки
- •Возникающие объекты
- •Рибонуклеиновые кислоты
- •Калибровки
- •Трудности
- •Новая техника: мечение аминокислот
- •От микросомы к рибосоме
- •Представление о рибосоме как о комплексе из двух элементов
- •От эукариот к бактериям, от биохимии к молекулярной биологии
- •Заключение: история эпистемических вещей
- •Контрольные вопросы
- •Герман Хакен (род. 1927 г.)
- •Синергетика мозга
- •1. Введение
- •2. Мозг как черный ящик
- •Структура и функция: микроскопическое описание
- •3. Теории: Искусственный Интеллект
- •4. Синергетический подход к мозгу
- •Динамика одного параметра порядка
- •5. Последние замечания и перспективы
- •Контрольные вопросы
- •Хрестоматия по курсу «Концепции современного естествознания»
- •610002, Г. Киров, ул. Красноармейская, д. 26
- •6 10002, Г. Киров, ул. Ленина, д. 111, т. (8332) 673674
Непредубежденность
Существуют, с одной стороны, убедительные доводы в пользу того, что истинный ученый должен быть способен избавляться от предубежденности и привычного хода мыслей, ибо только это обеспечивает восприимчивость, способность обнаружить нечто новое, сформулировать полностью новаторскую мысль. С другой стороны, действительно непредубежденный мыслитель знает, что он не может и не должен быть свободен от предубежденности, иначе он потерял бы все преимущества опыта, приобретенного не только за время его жизни, но и в ходе исторической эволюции. Абсолютно непредубежденный индивид, относящийся к каждой возможной ситуации с равным доверием, непригоден не только для науки, но и просто для выживания. В действительности творчески мыслящий ученый полон ранее воспринятых идей и пристрастий. Одни результаты он считает благоприятными, другие нежелательными; он хочет доказать свою излюбленную теорию и бывает очень раздосадован, если ему это не удается. Так почему же ученому не следует быть предубежденным? Предубежденность, как известно, сохраняет наиболее ценные плоды опыта. Без нее он никогда не смог бы сделать выбор из бесчисленного количества возможных путей.
Что мы действительно разумеем под «непредубежденным мышлением» ученого, так это такой склад ума, который предусматривает осуществление контроля над многочисленными предубеждениями и проявляет готовность пересмотреть их перед лицом опровергающих свидетельств. Хотя разум ученого преимущественно ориентирован на логику, он должен уметь принять факт, даже если тот и противоречит ей. Вот почему творческое исследование не может руководствоваться формальной логикой. И впрямь, коль скоро ученый признает примат факта (независимо от того, выглядит этот факт рациональным или нет), высший тип научной деятельности является, как это ни парадоксально, «антилогичным» или по крайней мере «нелогичным».
Воображение
Воображение настолько сильно зависит от независимости мышления, что здесь можно добавить совсем немного. Именно посредством независимого и оригинального мышления разум формирует осознанные представления о чем бы то ни было, воображает нечто, ранее в реальности не наблюдавшееся.
Чтобы приносить пользу науке, воображение должно сочетаться с острым ощущением того, что является важным и значимым. Такого рода оценка по необходимости должна производиться инстинктивно и основываться на неполных данных в тот момент, когда их важность и значимость еще не стали очевидными! При этом ученому приходится – вероятно, в большей степени, чем в каком‑либо ином случае, – полагаться на свои способности. Научить воображению невозможно, разве что восприятие важности и значимости может быть обострено в процессе приобретения опыта методом проб и ошибок. Эта независимость способности к критическому суждению от опыта объясняет, почему в течение жизни для развития способностей к оценке требуется гораздо больше времени, чем для проявления преимущественно врожденной способности к воображению. Чутье на потенциальную практическую или теоретическую значимость воображаемых нами вещей само по себе не есть воображение; это необходимое условие для выбора из бесчисленного количества рожденных воображением картин тех из них, которые значимо соответствуют реальности. Сочетание воображения с последующим проецированием значимых аспектов воображаемой картины на осознаваемую реальность представляет собой основу творческого мышления – самой облагораживающей и приносящей удовлетворение деятельности, к которой только способен человеческий мозг. Акт научного и художественного творения, наподобие акта творения биологического, приносит наслаждение снятием напряжения, вызванного острой потребностью, которая, будучи утолена, оставляет все наше существо в состоянии приятной расслабленности и удовлетворенности.
Многие из открытий, которые обычно считают случайными, на самом деле родились благодаря огромной силе воображения, мгновенно рисующей разнообразные приложения случайного наблюдения. Вот несколько классических и наиболее часто упоминаемых примеров таких «случайных» открытий.
Двое физиологов – фон Меринг и Минковский – изучали функцию поджелудочной железы при пищеварении. Для того чтобы посмотреть, как будет протекать процесс пищеварения в отсутствие этой железы, они удалили ее хирургическим путем. И вот однажды служитель, ухаживающий за их подопытными животными, пожаловался, что не в состоянии поддерживать чистоту в лаборатории: моча собак с удаленной поджелудочной железой привлекает полчища мух. Подвергнув мочу анализу, Минковский обнаружил в ней сахар. Это послужило ключом к установлению связи между действием поджелудочной железы и заболеванием диабетом и явилось основой последующего открытия инсулина.
Выдающийся французский физиолог Шарль Рише, плавая на прогулочной яхте принца Монакского, вводил собакам экстракт из щупальцев актинии, определяя токсичную дозу. Однажды, при повторном введении собаке того же экстракта, он заметил, что очень маленькая его доза приводит к немедленному летальному исходу. Этот результат был настолько неожиданным, что Рише отказался в него верить и поначалу не приписывал своим действиям. Но повторение эксперимента показало, что предварительное действие этого экстракта вызывает повышение чувствительности к нему, или сенсибилизацию. Таким путём Рише открыл явление анафилаксии, о возможности которого, по его собственным словам, он никогда бы не подумал.
Основоположник биохимии Гоуленд Хопкинс1 давал своим студентам в качестве упражнения хорошо известный тест на белок. К его удивлению, ни один из студентов не получил положительной реакции. Исследование показало, что тест дает такую реакцию только в том случае, если используемый при этом раствор уксусной кислоты содержит в качестве случайной примеси глиоксиловую кислоту. Этот вывод вдохновил Хопкинса на дальнейшее исследование, приведшее в итоге к выделению триптофана – части белка, вступающего в реакцию с глиоксиловой кислотой.
Когда Луиджи Гальвани у себя дома в Болонье увидел, что лягушачьи лапки, висевшие в ожидании поджариваниия на железной проволоке, периодически сокращаются, он после внимательного наблюдения сделал вывод, что сокращение мышц происходит в том случае, когда лапка одной своей частью касается железной проволоки, а другой – куска медной проволоки, случайно прикрученного к концу железной. Именно это наблюдение привело его к конструированию так называемой металлической дуги, что в итоге выразилось в понимании природы электричества и последующем изобретении элемента Вольта.
Немецкий физик В. Рентген экспериментировал с электрическими разрядами в высоком вакууме, используя платиноцианид бария, чтобы обнаружить невидимые лучи. Ему и в голову не приходило, что эти лучи способны проникать сквозь непрозрачные материалы. Случайно он заметил, что платиноцианид бария, оставленный вблизи вакуумной трубки, начинает флуоресцировать, даже если его отделить от трубки черной бумагой. Позднее он скромно объяснил: «По воле случая я обнаружил, что лучи проникают сквозь “черную бумагу”». На самом же деле нужна была величайшая сила воображения, чтобы не только увидеть этот факт, но и осознать его огромные последствия для науки.
