Дело в том, что распространено мнение, будто интуиция — всего лишь замаскированное логическое. Дескать, в основе интуитивной догадки лежат те же четкие алгоритмы мыслительной деятельности, только мы их не осознаем; они свернуты, и потому целые звенья рассуждений выпадают. Так интуиция объявляется сокращенным вариантом логики.
Применительно к врачебной диагностике, например, такое истолкование интуитивного предлагает Г. Шингарев, один из советских исследователей. Едва больной входит в кабинет, пишег Г. Шингарев, как опытный врач уже по первым признакам, не успев собрать и десятой доли необходимых фактов, ставит диагноз. Он делает это, мгновенно пробежав по цепи умозаключений, которая в других случаях, у другого врача развертывается значительно медленнее, основательнее, последовательно переходя от этапа к этапу. Любая интуитивная до!адка, полагают сторонники приведенной точки зрения, может быть описана логическими средствами более мощной системы знания.
Может быть, в этом и есть своя правда. Однако на обозрение не представлено ни одного подобного отчета, где была бы логически описана, пусть с пропусками, процедура интуитивно найденного решения.
Мы можем подвести итог. Есть интуитивные, неосознаваемые процессы и есть процессы логические — такие, в которых мы отдаем отчет. В научном поиске они не вступают в противоречия, но и не подменяют др)г друга, а вместе, дополняя один другого, ведут ученого дорогой открытия. Как полагает большинство исследователей (хотя в науке вопросы не решаются большинством), интуитивное и логическое не разделены непроницаемой переборкой. Поисковый процесс, беря истоки в сознательном, уходит затем в сферу неосознаваемого, потом возвращается и снова уходит. Между ними постоянно общение, и лишь благодаря этому рождается открытие.
Конечно, их характеризует известное «разделение труда». Если целью научного поиска является строгая логическая завершенность, то ведет к этому не столько логика, сколько интуиция. С другой стороны, логическое призвано узаконить и санкционировать завоевания интуиции. Логика — это своего рода гигиена, которую соблюдает наука, чтобы вынашиваемые идеи оставались жизнеспособными. То есть логика несет функции контроля, обязывая отвергнуть некоторые доводы, но и не претендуя на то, чтобы заставить принять любое доказательство, поскольку оно логично.
Искусство ученого — в способности сочетать оба эти начала: свободу воображения, питаемого интуицией, и холодный расчет; умение строить воздушные замки, но и умение обосновать их совсем не призрачную реальность Эта обособленность интуитивного и логического в рамках их союза находит подтверждение с неожиданной стороны. Современная нейрофизиология достаточно убедительно показала наличие в работе полушарий мозга функциональной асимметрии. Левое сосредоточилось на абстрактном, логико-аналитическом мышлении, правое же ответственно за интуицию и образность, за художественное творчество.
Вместе с тем в процессах деятельности полушария не изолированы, ибо "обслуживают одного «хозяина».
Может быть, как считает советский исследователь В. Смирнов, эта специализация — подарок, преподнесенный человеку эволюцией? Правая половина мозга оставила за собой «сторожевые функции», слежение за внешней средой. Поэтому она все «видит» конкретно, эмоционально окрашенно, работая на уровне чувств.
Это позволило частично высвободить левое полушарие для анализирующей, обобщающей деятельности. В результате, помогая друг другу, полушария и разрешают жизненные задачи.
Так и в процессах научного творчества. Они трудятся сообща— чувства и разум — великое содружество по существу противоположных начал! Как был прав Г. Лейбниц, который однажды заметил: «Чувства нам необходимы для того, чтобы мыслить Если бы у нас не было чувств, мы не могли бы думать». Примечательно, что сам-то Г. Лейбниц — убежденный рационалист.
Он разделял доктрину, согласно которой разум (рацио) составляет основу бытия, познания, морали, а потому противостоит чувственному началу и, только преодолевая его, способен постигать сущность вещей.
Союз чувства и разума проявляется и в других моментах научной деятельности.
Не будем забывать, что творческий поиск сопровождается эстетическими переживаниями, которые не только эмоционально поддерживают работу ученого, но и помогают ему в собственно созидательных действиях.
А. Пуанкаре отмечает, например, следующее. Открытие в математике состоит, по его мнению, не просто в конструировании всевозможных комбинаций, а в отборе того меньшинства из них, которое приносит пользу.
То есть открытие в значительной мере есть отбор Но отбор, меньше всего представляющий перебор вариантов, наподобие того, как покупатель выбирает товар.
Иначе операция затянулась бы до бесконечности.
Дело в том, что в сферу внимания ученого попадают обычно лишь плодотворные сочетания, а остальные сразу же отметаются. Получается так, словно исследователь держит в уме некоего предварительного экзаменатора, допускающего к окончательным испытаниям только тех кандидатов, которые удовлетворяют определенным требованиям. Как считает А. Пуанкаре, роль этого предварительного экзаменатора и выполняют эстетические идеалы красоты, изящества, элегантности. Они направляют мысль ученого по нужному руслу, служат ориентиром в его исканиях, хотя и идут, как видим, не от разума, а от чувств.
И наконец, чувства и эмоции питают творцов науки нравственно, ибо несут с собой большую этическую нагрузку. Ученый не отгорожен от моральных проблем эпохи, ему небезразлично, в частности, как могут быть использованы его открытия: послужат ли они прогрессу человечества, или обрекут его на погибель.
Подытоживая сказанное в этой затянувшейся главе, отметим, что интуиция отнюдь не работает против логики. Наоборот, лишь соединившись, они способны привести ученого к цели, лишь используя преимущества той и другой, можно достичь наивысшей пользы. Не разделять и не противопоставлять, а вырабатывать исследовательский настрой, опирающийся на методы единого абстрактно-эмоционального, логико-интуитивного мышления.
«ПАРАДОКС ИЗОБРЕТАТЕЛЯ»
ВСЕ НАОБОРОТ
Что таится под названием этого парадокса? «Изобретатели велосипедов», опоздавшие родиться, или, наоборот, «чудаки», бросающие вызов здравому смыслу преждевременными открытиями?..
Ни то, ни другое; за этим именем скрывается столь же эффективный, сколь и интригующий обозначением исследовательский прием, эвристический (содействующий открытию) помощник в исканиях ученого.
Замечено, что научная проблема решается успешнее, если она осознана как общая и соответственно найден общий метод — такой, по отношению к которому метод решения исходной задачи оказывается лишь частным случаем. Этот прием и получил наименование «парадокса изобретателя».
Венгерский математик Д. Пойа, к авторитету которого мы обращаемся не только здесь, говорит о парадоксе в следующих выражениях: «Легче доказать более сильную теорему, чем более слабую». Напомним, что «слабым» принимается положение, логически выводимое из другого — «сильного». По-видимому, само название «парадокс изобретателя» изобрел где-то в начале нынешнего века также Д. Пойа. Во всяком случае, исследователи (И. Лакатос, например, тоже венгр) за разъяснениями отсылают к нему.
Чуть ранее немецкие математики П. Дирихле и Р. Дедекинд делятся наблюдением: «Как часто случается, общая задача оказывается легче, чем была бы частная, если бы мы пытались решить ее непосредственно в лоб».
Ситуация, что и говорить, необычная. Кажется естественным, что частная, близкая к повседневности, жизненным наблюдениям задача должна скорее поддаваться решению, нежели общая, «сильная», то есть, надо полагать, более глубокая. А получается наоборот. Получается, что к абстрактной, отрешенной от практики проблеме можно подобрать ключи быстрее, чем к проблеме, насыщенной конкретным, опытным содержанием.
И все же, сколь ни парадоксально положение, ему находятся удовлетворительные, можно сказать, вполне беспарадоксальные объяснения. По прежде чем рассказать о них, обратимся к свидетельствам истории науки.
Уже древним мыслителям означенный поворот мысли был ведом. Упомянутый прием лежит, в частности, в основе изобретенного еще на рубеже V — IV веков до нашей эры древнегреческим математиком Евдоксом метода «исчерпывания». Он применялся для измерения площадей конкретных фигур или объемов определенных тел и других частных задач, но был найден как общий методой представлял собой достаточно эффективный способ, явившийся предтечей интегрального исчисления.
И конечно же, мы не можем пройти мимо факта, хотя и снискавшего хрестоматийную известность, но очень убедительно демонстрирующего наш парадокс.
В III веке до н. э. тиран города Сиракузы Гиерон поручил однажды своему подданному Архимеду (находившемуся, кстати сказать, в близком родстве с Гиероном) определить, не подмешано ли к его золотой царской короне, изготовленной ювелирами, менее благородное серебро. Эту сугубо частную задачу Архимед смог решить лишь как общую, выявив знаменитый закон «подъемной силы», действующей на погруженное в жидкость тело.
…Долго бился Г. Лейбниц над задачей проведения касательной к кривой в заданной точке. Задача пришла из области строительной архитектуры и представлялась достаточно частной, но никак не давалась. А не пойти ли в обход, подумал ученый? То есть не решать ли не эту, а другую задачу, более общую, которая включала бы исходную в качестве одного из вариантов, но была значительно легче? Конкретно дело обстояло так.
Г. Лейбниц представил, что разыскивает не касательную, а прямую, пересекающею нашу кривую в данной точке (точке касания) и в некоторой другой, удаленной от первой известным расстоянием. В результате речь шла уже о проведении секущей. А это не составляло особого труда и осуществлялось благодаря уже разработанным приемам; скажем сильнее: с этой задачей мог справиться и школьник, знающий уравнение прямой.
Но, решив это, находим касательную уже как частный случай, именно путем сближения точек, когда расстояние между ними по дуге оказывается минимальным и в точке касания сводится к нулю, исчезает.
Так было изобретено дифференциальное исчисление — мощный, применимый во всех науках метод.
Определение же касательной — лишь эпизод в обширном классе проблем, которые могут быть решены с помощью этого всесильного математического аппарата.
Будучи не только математиком, но и философом, Г. Лейбниц не преминул выступить с методологическим наставлением. Он записывает: решая познавательною задачу, полезно «придумать какую-нибудь другую, общую задачу, которая содержит первоначальную и легче поддается решению». Как видим, это одно из первых осознаний (или, как нынче стало модным говорить, одна из рефлексий) «парадокса изобретателя». Затем последовало его использование в качестве инструмента эвристики.
Аналогичный прием, то есть поиск общего решения частной проблемы, лежал и у истоков интегрального исчисления.
Об И. Кеплере в ту пору, когда он стал знаменитым астрономом, императорским математиком и математиком провинции Верхняя Австрия (других титулов за неимением места не приводим), рассказывают. В 1613 году 42-летний ученый только что начал новую жизнь со второй женой Сусанной. Как заботливый муж, он решил запастись вином, благо был небывалый урожай винограда и вино стоило дешево. Когда бочки доставили во двор, появился купец, который, пользуясь лишь мерной линейкой, уверенно определял количество вина. Он опускал линейку в отверстие сосуда до упора в угол днища и после этого объявлял число амфор (тогдашняя мера емкости).
И. Кеплер был поражен простотой операции и даже усомнился в ее надежности. Ведь бочки не имели правильной цилиндрической формы. Как же наклонный отрезок между двумя определенными точками мог служить мерой вместимости? Тем более что, как знал И. Кеплер, в других местах, на Рейне например, те же операции вычисления были громоздкими.
Сомнения побудили ученого исследовать, как он пишет, «геометрические законы такого удобного и крайне необходимого в хозяйстве измерения, а также выяснить ею основания, если таковые имеются». Основания действительно нашлись. Да еще какие!
Так частная задача выросла до масштабов общей и решена в качестве общей: измерение объемов, очерченных кривыми поверхностями. Интересно, что книгу, в которой излагался новый метод, И. Кеплер назвал «Стереометрия винных бочек». Таким образом, он сохранил указание на то, чему обязано своим рождением интегральное исчисление.
Стоит заметить, что исходная задача была здесь особенно узкой, она оказалась даже не научной, а хозяйственной. То есть столь прозаической, что, по-видимому, только гений, подобный И. Кеплеру, мог, не смущаясь, заняться ею и поднять до теоретического понимания.
Математика не исключение. Выбор математического материала лишь выдает желание более выпукло оттенить эффективность метода, затаившегося под сенью «парадокса изобретателя». Ибо математика — наука наиболее глубоких возможностей.
Прием оправдал себя и в других обстоятельствах.
Позволим еще одно пояснение.
В 1854 году к знаменитому Л. Пастеру обратились виноделы города Лилля (Франция). Очевидно, они имели на это право: несколько лет назад именно в их городе Л. Пастер получил звание профессора химии. Причиной беспокойства явились… болезни вин, от которых винопромышленники терпели немалые убытки. В течение нескольких лет ученый исследовал, конечно, не оставляя других занятий, предложенную тему и накопец решил ее, создав теорию брожения. Он показал, что болезнь вина — лишь одно из проявлений общего свойства. Это не что иное, как способ жизнедеятельности микробов. Л. Пастер не только выявил виновников процесса, но и «наказал» их, предложив метод обезвреживания микроорганизмов, названный в его честь пастеризацией.
Ученый писал тогда: «Роль бесконечно малых казалась мне бесконечно большой как в качестве причины различных болезней, так и благодаря участию их в разложении и возвращении в воздух всего, что жило».
Таким образом, Л. Пастер сознавал, хотя, может быть, и не сразу во всем значении, что за внешне частными связями — болезни вин — скрыты глубинные, где малое вызывает большое.
Можно еще и еще нанизывать свидетельства эффективности рассматриваемого метода. Пароатмосферная машина, созданная в самом начале XVIII века английским изобретателем Т. Ньюкоменом, предназначалась для откачки воды из шахт. Но техника воспользовалась его изобретением более широко и повсеместно. Решая проблему передачи сообщений по каналам связи, К. Шеннон приходит к идеям теории информации, науки, применяемой не только в теории связи, но и в психологии, лингвистике, биологии. В стремлении выявить всего лишь особенности вращения волчка Софья Ковалевская строит теорию вращения твердого тела…
Резюмируем. Обстоятельства, по существу, складываются так, что начинание в науке (и, по-видимому, не только здесь) сулит успех, если его осмыслить как некую общую задачу, и мы сумеем взглянуть на наше конкретное дело с позиций общих перспектив. В. И. Ленин подчеркивал: «…кто берется за частные вопросы без предварительного решения общих, тот неминуемо будет на каждом шагу бессознательно для себя натыкаться на эти общие вопросы».
Зато овладевший искусством оценки конкретных ситуаций на основе общего подхода обретает преимущество. Поучительный случай описан Г. Поповым, одним из исследователей НОТ (научной организации труда) в книге «Техника личной работы». Шел 1917 год. Революция. Надо было срочно доставить в Петроград боеприпасы. Но нигде не могли найти автомашин. Пришли к В. И. Ленину. Пытались вместе с ним раздобыть автомобили, обращались даже в посольства. Ничего не получалось. И туг Владимир Ильич вместо размышлений, где еще можно взять автотранспорт, ставит проблему иначе. Наша цель ведь не сами по себе автомобили. Она в том, как перевезти боеприпасы. Значит, и думать надо над более общим вопросом — какие существуют вообще виды перевозок. Начал перечислять: железнодорожные, водные, автомобильные, гужевые… Здесь остановился. В Петрограде же сотни извозчиков, надо их немедля мобилизовать! Так был найден ответ в, казалось, безвыходной ситуации.
ОТМЕЧЕНО «ГРЯЗНОЙ» РАБОТОЙ
Время обратиться к истокам эффективности нашего метода, предлагающего решать конкретную задачу как общую. Фактически надо осветить две позиции: отчего общий подход к частному есть преддверие успеха и почему на этом пути легче (требуется меньше умственных затрат)?
Вначале о том, какое знание считается общим.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Применительно к врачебной диагностике, например, такое истолкование интуитивного предлагает Г. Шингарев, один из советских исследователей. Едва больной входит в кабинет, пишег Г. Шингарев, как опытный врач уже по первым признакам, не успев собрать и десятой доли необходимых фактов, ставит диагноз. Он делает это, мгновенно пробежав по цепи умозаключений, которая в других случаях, у другого врача развертывается значительно медленнее, основательнее, последовательно переходя от этапа к этапу. Любая интуитивная до!адка, полагают сторонники приведенной точки зрения, может быть описана логическими средствами более мощной системы знания.
Может быть, в этом и есть своя правда. Однако на обозрение не представлено ни одного подобного отчета, где была бы логически описана, пусть с пропусками, процедура интуитивно найденного решения.
Мы можем подвести итог. Есть интуитивные, неосознаваемые процессы и есть процессы логические — такие, в которых мы отдаем отчет. В научном поиске они не вступают в противоречия, но и не подменяют др)г друга, а вместе, дополняя один другого, ведут ученого дорогой открытия. Как полагает большинство исследователей (хотя в науке вопросы не решаются большинством), интуитивное и логическое не разделены непроницаемой переборкой. Поисковый процесс, беря истоки в сознательном, уходит затем в сферу неосознаваемого, потом возвращается и снова уходит. Между ними постоянно общение, и лишь благодаря этому рождается открытие.
Конечно, их характеризует известное «разделение труда». Если целью научного поиска является строгая логическая завершенность, то ведет к этому не столько логика, сколько интуиция. С другой стороны, логическое призвано узаконить и санкционировать завоевания интуиции. Логика — это своего рода гигиена, которую соблюдает наука, чтобы вынашиваемые идеи оставались жизнеспособными. То есть логика несет функции контроля, обязывая отвергнуть некоторые доводы, но и не претендуя на то, чтобы заставить принять любое доказательство, поскольку оно логично.
Искусство ученого — в способности сочетать оба эти начала: свободу воображения, питаемого интуицией, и холодный расчет; умение строить воздушные замки, но и умение обосновать их совсем не призрачную реальность Эта обособленность интуитивного и логического в рамках их союза находит подтверждение с неожиданной стороны. Современная нейрофизиология достаточно убедительно показала наличие в работе полушарий мозга функциональной асимметрии. Левое сосредоточилось на абстрактном, логико-аналитическом мышлении, правое же ответственно за интуицию и образность, за художественное творчество.
Вместе с тем в процессах деятельности полушария не изолированы, ибо "обслуживают одного «хозяина».
Может быть, как считает советский исследователь В. Смирнов, эта специализация — подарок, преподнесенный человеку эволюцией? Правая половина мозга оставила за собой «сторожевые функции», слежение за внешней средой. Поэтому она все «видит» конкретно, эмоционально окрашенно, работая на уровне чувств.
Это позволило частично высвободить левое полушарие для анализирующей, обобщающей деятельности. В результате, помогая друг другу, полушария и разрешают жизненные задачи.
Так и в процессах научного творчества. Они трудятся сообща— чувства и разум — великое содружество по существу противоположных начал! Как был прав Г. Лейбниц, который однажды заметил: «Чувства нам необходимы для того, чтобы мыслить Если бы у нас не было чувств, мы не могли бы думать». Примечательно, что сам-то Г. Лейбниц — убежденный рационалист.
Он разделял доктрину, согласно которой разум (рацио) составляет основу бытия, познания, морали, а потому противостоит чувственному началу и, только преодолевая его, способен постигать сущность вещей.
Союз чувства и разума проявляется и в других моментах научной деятельности.
Не будем забывать, что творческий поиск сопровождается эстетическими переживаниями, которые не только эмоционально поддерживают работу ученого, но и помогают ему в собственно созидательных действиях.
А. Пуанкаре отмечает, например, следующее. Открытие в математике состоит, по его мнению, не просто в конструировании всевозможных комбинаций, а в отборе того меньшинства из них, которое приносит пользу.
То есть открытие в значительной мере есть отбор Но отбор, меньше всего представляющий перебор вариантов, наподобие того, как покупатель выбирает товар.
Иначе операция затянулась бы до бесконечности.
Дело в том, что в сферу внимания ученого попадают обычно лишь плодотворные сочетания, а остальные сразу же отметаются. Получается так, словно исследователь держит в уме некоего предварительного экзаменатора, допускающего к окончательным испытаниям только тех кандидатов, которые удовлетворяют определенным требованиям. Как считает А. Пуанкаре, роль этого предварительного экзаменатора и выполняют эстетические идеалы красоты, изящества, элегантности. Они направляют мысль ученого по нужному руслу, служат ориентиром в его исканиях, хотя и идут, как видим, не от разума, а от чувств.
И наконец, чувства и эмоции питают творцов науки нравственно, ибо несут с собой большую этическую нагрузку. Ученый не отгорожен от моральных проблем эпохи, ему небезразлично, в частности, как могут быть использованы его открытия: послужат ли они прогрессу человечества, или обрекут его на погибель.
Подытоживая сказанное в этой затянувшейся главе, отметим, что интуиция отнюдь не работает против логики. Наоборот, лишь соединившись, они способны привести ученого к цели, лишь используя преимущества той и другой, можно достичь наивысшей пользы. Не разделять и не противопоставлять, а вырабатывать исследовательский настрой, опирающийся на методы единого абстрактно-эмоционального, логико-интуитивного мышления.
«ПАРАДОКС ИЗОБРЕТАТЕЛЯ»
ВСЕ НАОБОРОТ
Что таится под названием этого парадокса? «Изобретатели велосипедов», опоздавшие родиться, или, наоборот, «чудаки», бросающие вызов здравому смыслу преждевременными открытиями?..
Ни то, ни другое; за этим именем скрывается столь же эффективный, сколь и интригующий обозначением исследовательский прием, эвристический (содействующий открытию) помощник в исканиях ученого.
Замечено, что научная проблема решается успешнее, если она осознана как общая и соответственно найден общий метод — такой, по отношению к которому метод решения исходной задачи оказывается лишь частным случаем. Этот прием и получил наименование «парадокса изобретателя».
Венгерский математик Д. Пойа, к авторитету которого мы обращаемся не только здесь, говорит о парадоксе в следующих выражениях: «Легче доказать более сильную теорему, чем более слабую». Напомним, что «слабым» принимается положение, логически выводимое из другого — «сильного». По-видимому, само название «парадокс изобретателя» изобрел где-то в начале нынешнего века также Д. Пойа. Во всяком случае, исследователи (И. Лакатос, например, тоже венгр) за разъяснениями отсылают к нему.
Чуть ранее немецкие математики П. Дирихле и Р. Дедекинд делятся наблюдением: «Как часто случается, общая задача оказывается легче, чем была бы частная, если бы мы пытались решить ее непосредственно в лоб».
Ситуация, что и говорить, необычная. Кажется естественным, что частная, близкая к повседневности, жизненным наблюдениям задача должна скорее поддаваться решению, нежели общая, «сильная», то есть, надо полагать, более глубокая. А получается наоборот. Получается, что к абстрактной, отрешенной от практики проблеме можно подобрать ключи быстрее, чем к проблеме, насыщенной конкретным, опытным содержанием.
И все же, сколь ни парадоксально положение, ему находятся удовлетворительные, можно сказать, вполне беспарадоксальные объяснения. По прежде чем рассказать о них, обратимся к свидетельствам истории науки.
Уже древним мыслителям означенный поворот мысли был ведом. Упомянутый прием лежит, в частности, в основе изобретенного еще на рубеже V — IV веков до нашей эры древнегреческим математиком Евдоксом метода «исчерпывания». Он применялся для измерения площадей конкретных фигур или объемов определенных тел и других частных задач, но был найден как общий методой представлял собой достаточно эффективный способ, явившийся предтечей интегрального исчисления.
И конечно же, мы не можем пройти мимо факта, хотя и снискавшего хрестоматийную известность, но очень убедительно демонстрирующего наш парадокс.
В III веке до н. э. тиран города Сиракузы Гиерон поручил однажды своему подданному Архимеду (находившемуся, кстати сказать, в близком родстве с Гиероном) определить, не подмешано ли к его золотой царской короне, изготовленной ювелирами, менее благородное серебро. Эту сугубо частную задачу Архимед смог решить лишь как общую, выявив знаменитый закон «подъемной силы», действующей на погруженное в жидкость тело.
…Долго бился Г. Лейбниц над задачей проведения касательной к кривой в заданной точке. Задача пришла из области строительной архитектуры и представлялась достаточно частной, но никак не давалась. А не пойти ли в обход, подумал ученый? То есть не решать ли не эту, а другую задачу, более общую, которая включала бы исходную в качестве одного из вариантов, но была значительно легче? Конкретно дело обстояло так.
Г. Лейбниц представил, что разыскивает не касательную, а прямую, пересекающею нашу кривую в данной точке (точке касания) и в некоторой другой, удаленной от первой известным расстоянием. В результате речь шла уже о проведении секущей. А это не составляло особого труда и осуществлялось благодаря уже разработанным приемам; скажем сильнее: с этой задачей мог справиться и школьник, знающий уравнение прямой.
Но, решив это, находим касательную уже как частный случай, именно путем сближения точек, когда расстояние между ними по дуге оказывается минимальным и в точке касания сводится к нулю, исчезает.
Так было изобретено дифференциальное исчисление — мощный, применимый во всех науках метод.
Определение же касательной — лишь эпизод в обширном классе проблем, которые могут быть решены с помощью этого всесильного математического аппарата.
Будучи не только математиком, но и философом, Г. Лейбниц не преминул выступить с методологическим наставлением. Он записывает: решая познавательною задачу, полезно «придумать какую-нибудь другую, общую задачу, которая содержит первоначальную и легче поддается решению». Как видим, это одно из первых осознаний (или, как нынче стало модным говорить, одна из рефлексий) «парадокса изобретателя». Затем последовало его использование в качестве инструмента эвристики.
Аналогичный прием, то есть поиск общего решения частной проблемы, лежал и у истоков интегрального исчисления.
Об И. Кеплере в ту пору, когда он стал знаменитым астрономом, императорским математиком и математиком провинции Верхняя Австрия (других титулов за неимением места не приводим), рассказывают. В 1613 году 42-летний ученый только что начал новую жизнь со второй женой Сусанной. Как заботливый муж, он решил запастись вином, благо был небывалый урожай винограда и вино стоило дешево. Когда бочки доставили во двор, появился купец, который, пользуясь лишь мерной линейкой, уверенно определял количество вина. Он опускал линейку в отверстие сосуда до упора в угол днища и после этого объявлял число амфор (тогдашняя мера емкости).
И. Кеплер был поражен простотой операции и даже усомнился в ее надежности. Ведь бочки не имели правильной цилиндрической формы. Как же наклонный отрезок между двумя определенными точками мог служить мерой вместимости? Тем более что, как знал И. Кеплер, в других местах, на Рейне например, те же операции вычисления были громоздкими.
Сомнения побудили ученого исследовать, как он пишет, «геометрические законы такого удобного и крайне необходимого в хозяйстве измерения, а также выяснить ею основания, если таковые имеются». Основания действительно нашлись. Да еще какие!
Так частная задача выросла до масштабов общей и решена в качестве общей: измерение объемов, очерченных кривыми поверхностями. Интересно, что книгу, в которой излагался новый метод, И. Кеплер назвал «Стереометрия винных бочек». Таким образом, он сохранил указание на то, чему обязано своим рождением интегральное исчисление.
Стоит заметить, что исходная задача была здесь особенно узкой, она оказалась даже не научной, а хозяйственной. То есть столь прозаической, что, по-видимому, только гений, подобный И. Кеплеру, мог, не смущаясь, заняться ею и поднять до теоретического понимания.
Математика не исключение. Выбор математического материала лишь выдает желание более выпукло оттенить эффективность метода, затаившегося под сенью «парадокса изобретателя». Ибо математика — наука наиболее глубоких возможностей.
Прием оправдал себя и в других обстоятельствах.
Позволим еще одно пояснение.
В 1854 году к знаменитому Л. Пастеру обратились виноделы города Лилля (Франция). Очевидно, они имели на это право: несколько лет назад именно в их городе Л. Пастер получил звание профессора химии. Причиной беспокойства явились… болезни вин, от которых винопромышленники терпели немалые убытки. В течение нескольких лет ученый исследовал, конечно, не оставляя других занятий, предложенную тему и накопец решил ее, создав теорию брожения. Он показал, что болезнь вина — лишь одно из проявлений общего свойства. Это не что иное, как способ жизнедеятельности микробов. Л. Пастер не только выявил виновников процесса, но и «наказал» их, предложив метод обезвреживания микроорганизмов, названный в его честь пастеризацией.
Ученый писал тогда: «Роль бесконечно малых казалась мне бесконечно большой как в качестве причины различных болезней, так и благодаря участию их в разложении и возвращении в воздух всего, что жило».
Таким образом, Л. Пастер сознавал, хотя, может быть, и не сразу во всем значении, что за внешне частными связями — болезни вин — скрыты глубинные, где малое вызывает большое.
Можно еще и еще нанизывать свидетельства эффективности рассматриваемого метода. Пароатмосферная машина, созданная в самом начале XVIII века английским изобретателем Т. Ньюкоменом, предназначалась для откачки воды из шахт. Но техника воспользовалась его изобретением более широко и повсеместно. Решая проблему передачи сообщений по каналам связи, К. Шеннон приходит к идеям теории информации, науки, применяемой не только в теории связи, но и в психологии, лингвистике, биологии. В стремлении выявить всего лишь особенности вращения волчка Софья Ковалевская строит теорию вращения твердого тела…
Резюмируем. Обстоятельства, по существу, складываются так, что начинание в науке (и, по-видимому, не только здесь) сулит успех, если его осмыслить как некую общую задачу, и мы сумеем взглянуть на наше конкретное дело с позиций общих перспектив. В. И. Ленин подчеркивал: «…кто берется за частные вопросы без предварительного решения общих, тот неминуемо будет на каждом шагу бессознательно для себя натыкаться на эти общие вопросы».
Зато овладевший искусством оценки конкретных ситуаций на основе общего подхода обретает преимущество. Поучительный случай описан Г. Поповым, одним из исследователей НОТ (научной организации труда) в книге «Техника личной работы». Шел 1917 год. Революция. Надо было срочно доставить в Петроград боеприпасы. Но нигде не могли найти автомашин. Пришли к В. И. Ленину. Пытались вместе с ним раздобыть автомобили, обращались даже в посольства. Ничего не получалось. И туг Владимир Ильич вместо размышлений, где еще можно взять автотранспорт, ставит проблему иначе. Наша цель ведь не сами по себе автомобили. Она в том, как перевезти боеприпасы. Значит, и думать надо над более общим вопросом — какие существуют вообще виды перевозок. Начал перечислять: железнодорожные, водные, автомобильные, гужевые… Здесь остановился. В Петрограде же сотни извозчиков, надо их немедля мобилизовать! Так был найден ответ в, казалось, безвыходной ситуации.
ОТМЕЧЕНО «ГРЯЗНОЙ» РАБОТОЙ
Время обратиться к истокам эффективности нашего метода, предлагающего решать конкретную задачу как общую. Фактически надо осветить две позиции: отчего общий подход к частному есть преддверие успеха и почему на этом пути легче (требуется меньше умственных затрат)?
Вначале о том, какое знание считается общим.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26