А. Мігдал - пошуки істини

А. Мігдал

ПОШУКИ ІСТИНИ

істина найпоетичніша, що є у світлі, особливо в самому чистому своєму стані: мало того, навіть найфантастичніше, що міг би оподаткувати і уявити собі покірливий розум людський.

Ф. Достоєвський

Якщо зважитися піти до кінця болісним шляхом сумнівів, незліченних перевірок, помилок і несподіваних осяянь, наприкінці, на вершині, як нагорода виникне істина, стократ прекрасніша за найкрасивішу здогадку.

Цей шлях називається науковим способом пізнання. Щоб не збитися з нього, потрібно не тільки вибрати напрямок, опанувати секрети майстерності, інструменти пізнання, створені й відточені зусилля багатьох поколінь, а й виховати в собі терпіння, сумлінність, здатність дивуватися, вміння довіряти інтуїції і не довірятися їй, вірити в результат і Наполегливо шукати його спростування, здатність пришпорити і приборкати фантазію, визнати і виправити помилку ... Головне ж - навчитися відчувати красу природи та красу логічних побудов.

Я хочу, щоб ви побачили шлях до істини не збоку, а зсередини, рухаючись поруч із провідником. Можливо, не завжди я поведу вас найпростішим шляхом, але це не означає, що в дорогу можуть вирушити лише обрані. Я запрошую слідувати за мною кожного, хто зважиться зробити зусилля. "Чарівність, що супроводжує науку, може перемогти властиву людям огиду до напруги розуму" - так сказав французький математик Гаспар Монж.

Не соромтеся, якщо не все буде зрозуміло, - адже слово «розуміти» має всі відтінки від повної ясності, яка не завжди буває і в автора, до невиразного відчуття. Але навіть воно поступово невідомими шляхами

призводить до глибшого розуміння. Не бійтеся пропустити при першому читанні складні міркування, читайте далі. Якщо ви не в ладах з математикою, пропускайте навіть прості формули, які я зважився написати. Втратиться багато, але не головне.

Проте, хоч як спрощувати, складне простим не стане. Красу науки не можна побачити на простих прикладах. Кажуть, що Арістотель сказав своєму вихованцю Олександру Македонському: "В математику немає царської дороги!" Я постарався відкинути несуттєві труднощі, а ті, що залишилися, відображають суть справи - адже нам доведеться простежити, як виникли і розвивалися самі складні побудовисучасної фізики - теорія відносності, квантова теорія, фізика елементарних частинок.

Ступінь складності ви відчуєте, глянувши на картинку на початку розділу.

Ось ці картинки.

Тепер звертаюся до читачів досвідчених.

Багато місць цієї книги стали б природнішими і точнішими, якби я міг користуватися комплексними числами. Мені було не по собі щоразу, коли я писав «квадрат хвильової функції» замість «квадрату модуля»… Я говорив про властивості рівнянь Максвелла, Шредінгера, Янга - Міллса, жодного разу не написавши їх. Я намагався залишати тільки найпростіші обчислення, щоб не злякати читачів, які не знають фізики та математики.

Мені при необхідності доводилося вторгатися в далекі від моєї професії області. Якщо щось викличе заперечення, я скажу за Нільсом Бором: «Моє судження потрібно розуміти не як твердження, а як питання». Оскільки я фізик-теоретик, цю книгу можна було б назвати пошуками істини у фізиці. Але я постарався наскільки можна розширити рамки моєї професії.

За довгий час, що було в моєму розпорядженні, я написав кілька наукових монографій, - тоді я знав, про що писати, і мало дбав про те, як писати. Цього разу було важко і те, й інше. Я не наважився б відірватися від науки і взятися за науково-популярну книгу, якби не співчуття та постійна допомога моїх друзів: Л. Б. Окуня, А. А. Мігдала, Є. В. Нетесової. Приношу їм глибоку подяку.

Я не знаю, що вийшло з цієї витівки. Пастернак сказав: «…але поразку від перемоги ти сам не повинен відрізняти…»

НАУКОВИЙ МЕТОД ПІЗНАННЯ

Як не дивно, головний камінь спотикання на шляху спілкування вчених з людьми ненаукових професій не в термінології і навіть не в складності понять, а в різній оцінці достовірності фактів та у різному розумінні завдань та методів науки. Тому розмову про науку слід розпочинати не з конкретних наукових результатів, а з обговорення наукового методу, що зародився у XVII столітті та продовжує розвиватися разом із наукою.

Ми простежимо на багатьох прикладах, які величезні зусилля потрібні, щоб невиразний здогад перетворився на наукову істину, які наукові критерії дозволяють відрізняти справжнє від хибного, якими методами та правилами користується наука на шляху до пізнання і, нарешті, як виникають помилки і чому вони іноді приймають стійку форму, що називається лженаукою.

ВІД ЗДОгадки до істини

Настав час нам з'ясувати, що істинно, що

Якщо переконанням вас не зрушити ні

Вам все на власні очі доведеться показати.

Ж.-Б. Мольєр

Як здогад перетворюється на міцно встановлену наукову істину? У чому різниця між науковою та життєвою оцінкою достовірності? У чому особливість наукового підходу явищ природи? Щоб відповісти на ці питання, потрібно перш за все зрозуміти, що ж ускладнює спілкування людей, далеких від науки, з представниками точних наук.

«Іншому як зрозуміти тебе?..» (Ф. Тютчев)

«Відомо, що рецесивна алель впливає на фенотип, тільки якщо генотип гомозиготний».

«Кожна точка торкання фільтра Коші є межа цього фільтра».

"Інстантон - це підбар'єрний перехід між ва-куумами з різними топологічними зарядами".

Не зрозуміло? Перша фраза відноситься до генетики і визначає різницю між умовно і безумовно успадкованими ознаками. Друге твердження взято з топології (розділ математики). Третє відноситься до квантової теорії поля.

Я хотів на цих прикладах показати, як важко говорити про науку з неспеціалістом; Ще більші труднощі вносить не термінологія, а незвичні поняття.

Чи не означає це, що є такі галузі науки, про які неможливо розповісти «простому смертному»? Мені здається, що можна пояснити навіть найскладнішу теорію, якщо докласти таких зусиль, які потрібні для заняття самою наукою. Можна, усунувши несуттєве, роз'яснити суть проблеми та відтворити картину явища. Виділення суті корисне й самої науки, воно завжди призводить до більш ясного розуміння. Глибока думка виграє від спрощення. Однак у науці, як і мистецтві, простота вимагає зусиль. Справжня простота дається лише майстру.

Можна обрати, як це часто робиться, легший шлях популяризації - говорити не про саму науку, а про її додатки, показати, що машина, що літає, - не менше диво, ніж літаюча сорока.

істина найпоетичніша, що є у світлі, особливо в самому чистому своєму стані: мало того, навіть найфантастичніше, що міг би оподаткувати і уявити собі покірливий розум людський.

Ф. Достоєвський

Якщо зважитися піти до кінця болісним шляхом сумнівів, незліченних перевірок, помилок і несподіваних осяянь, наприкінці, на вершині, як нагорода виникне істина, стократ прекрасніша за найкрасивішу здогадку.

Цей шлях називається науковим способом пізнання. Щоб не збитися з нього, потрібно не тільки вибрати напрямок, опанувати секрети майстерності, інструменти пізнання, створені й відточені зусилля багатьох поколінь, а й виховати в собі терпіння, сумлінність, здатність дивуватися, вміння довіряти інтуїції і не довірятися їй, вірити в результат і Наполегливо шукати його спростування, здатність пришпорити і приборкати фантазію, визнати і виправити помилку ... Головне ж - навчитися відчувати красу природи та красу логічних побудов.

Я хочу, щоб ви побачили шлях до істини не збоку, а зсередини, рухаючись поруч із провідником. Можливо, не завжди я поведу вас найпростішим шляхом, але це не означає, що в дорогу можуть вирушити лише обрані. Я запрошую слідувати за мною кожного, хто зважиться зробити зусилля. "Чарівність, що супроводжує науку, може перемогти властиву людям огиду до напруги розуму" - так сказав французький математик Гаспар Монж.

Не соромтеся, якщо не все буде зрозуміло, - адже слово «розуміти» має всі відтінки від повної ясності, яка не завжди буває і в автора, до невиразного відчуття. Але навіть воно поступово невідомими шляхами

призводить до глибшого розуміння. Не бійтеся пропустити при першому читанні складні міркування, читайте далі. Якщо ви не в ладах з математикою, пропускайте навіть прості формули, які я зважився написати. Втратиться багато, але не головне.

Проте, хоч як спрощувати, складне простим не стане. Красу науки не можна побачити на простих прикладах. Кажуть, що Арістотель сказав своєму вихованцю Олександру Македонському: "В математику немає царської дороги!" Я постарався відкинути несуттєві труднощі, а ті, що залишилися, відображають суть справи - адже нам доведеться простежити, як виникли і розвивалися найскладніші побудови сучасної фізики - теорія відносності, квантова теорія, фізика елементарних частинок.

Ступінь складності ви відчуєте, глянувши на картинку на початку розділу.

Ось ці картинки.

Тепер звертаюся до читачів досвідчених.

Багато місць цієї книги стали б природнішими і точнішими, якби я міг користуватися комплексними числами. Мені було не по собі щоразу, коли я писав «квадрат хвильової функції» замість «квадрату модуля»… Я говорив про властивості рівнянь Максвелла, Шредінгера, Янга - Міллса, жодного разу не написавши їх. Я намагався залишати тільки найпростіші обчислення, щоб не злякати читачів, які не знають фізики та математики.

Мені при необхідності доводилося вторгатися в далекі від моєї професії області. Якщо щось викличе заперечення, я скажу за Нільсом Бором: «Моє судження потрібно розуміти не як твердження, а як питання». Оскільки я фізик-теоретик, цю книгу можна було б назвати пошуками істини у фізиці. Але я постарався наскільки можна розширити рамки моєї професії.

За довгий час, що мав у своєму розпорядженні, я написав кілька наукових монографій, - тоді я знав, про що писати, і мало дбав про те, як писати. Цього разу було важко і те, й інше. Я не наважився б відірватися від науки і взятися за науково-популярну книгу, якби не співчуття та постійна допомога моїх друзів: Л. Б. Окуня, А. А. Мігдала, Є. В. Нетесової. Приношу їм глибоку подяку.

Я не знаю, що вийшло з цієї витівки. Пастернак сказав: «…але поразку від перемоги ти сам не повинен відрізняти…»

НАУКОВИЙ МЕТОД ПІЗНАННЯ

Як не дивно, головний камінь спотикання на шляху спілкування вчених з людьми ненаукових професій не в термінології і навіть не в складності понять, а в різній оцінці достовірності фактів та у різному розумінні завдань та методів науки. Тому розмову про науку слід розпочинати не з конкретних наукових результатів, а з обговорення наукового методу, що зародився у XVII столітті та продовжує розвиватися разом із наукою.

Ми простежимо на багатьох прикладах, які величезні зусилля потрібні, щоб невиразний здогад перетворився на наукову істину, які наукові критерії дозволяють відрізняти справжнє від хибного, якими методами та правилами користується наука на шляху до пізнання і, нарешті, як виникають помилки і чому вони іноді приймають стійку форму, що називається лженаукою.

ВІД ЗДОгадки до істини

Настав час нам з'ясувати, що істинно, що

Якщо переконанням вас не зрушити ні

Вам все на власні очі доведеться показати.

Ж.-Б. Мольєр

Як здогад перетворюється на міцно встановлену наукову істину? У чому різниця між науковою та життєвою оцінкою достовірності? У чому особливість наукового підходу явищ природи? Щоб відповісти на ці питання, потрібно перш за все зрозуміти, що ж ускладнює спілкування людей, далеких від науки, з представниками точних наук.

«Іншому як зрозуміти тебе?..» (Ф. Тютчев)

«Відомо, що рецесивна алель впливає на фенотип, тільки якщо генотип гомозиготний».

«Кожна точка торкання фільтра Коші є межа цього фільтра».

"Інстантон - це підбар'єрний перехід між ва-куумами з різними топологічними зарядами".

Не зрозуміло? Перша фраза відноситься до генетики і визначає різницю між умовно і безумовно успадкованими ознаками. Друге твердження взято з топології (розділ математики). Третє відноситься до квантової теорії поля.

Я хотів на цих прикладах показати, як важко говорити про науку з неспеціалістом; Ще більші труднощі вносить не термінологія, а незвичні поняття.

Чи не означає це, що є такі галузі науки, про які неможливо розповісти «простому смертному»? Мені здається, що можна пояснити навіть найскладнішу теорію, якщо докласти таких зусиль, які потрібні для заняття самою наукою. Можна, усунувши несуттєве, роз'яснити суть проблеми та відтворити картину явища. Виділення суті корисне й самої науки, воно завжди призводить до більш ясного розуміння. Глибока думка виграє від спрощення. Однак у науці, як і мистецтві, простота вимагає зусиль. Справжня простота дається лише майстру.

Можна обрати, як це часто робиться, легший шлях популяризації - говорити не про саму науку, а про її додатки, показати, що машина, що літає, - не менше диво, ніж літаюча сорока.

Мій друг, грузинський фізик, пояснював мені, як будуються тости, коли за столом п'ятдесят чоловік і тамада майже нічого про них не знає. Потрібно говорити не про людину, а з приводу, пов'язаної з нею.

Отже, можна говорити щодо науки.

Але набагато важча і вдячна мета - розповісти про красу науки і приховану за нею красу і гармонію зовнішнього світу, створити «фізичну картину» явища, спростити наукові результати, зберігши сенс. Для цього потрібна серйозна наукова робота, і виконати її можуть лише вчені.

Популяризація науки - хоч і важке, але вирішуване завдання, і не в цьому головна складність порозуміння. Найбільші труднощі, хоч як дивно, виникають при обговоренні суті явищ, а спробі пояснити, що є науковий метод підходи до явищ природи.

А. Мігдал

ПОШУКИ ІСТИНИ

істина найпоетичніша, що є у світлі, особливо в самому чистому своєму стані: мало того, навіть найфантастичніше, що міг би оподаткувати і уявити собі покірливий розум людський.

Ф. Достоєвський

Якщо зважитися піти до кінця болісним шляхом сумнівів, незліченних перевірок, помилок і несподіваних осяянь, наприкінці, на вершині, як нагорода виникне істина, стократ прекрасніша за найкрасивішу здогадку.

Цей шлях називається науковим способом пізнання. Щоб не збитися з нього, потрібно не тільки вибрати напрямок, опанувати секрети майстерності, інструменти пізнання, створені й відточені зусилля багатьох поколінь, а й виховати в собі терпіння, сумлінність, здатність дивуватися, вміння довіряти інтуїції і не довірятися їй, вірити в результат і Наполегливо шукати його спростування, здатність пришпорити і приборкати фантазію, визнати і виправити помилку ... Головне ж - навчитися відчувати красу природи та красу логічних побудов.

Я хочу, щоб ви побачили шлях до істини не збоку, а зсередини, рухаючись поруч із провідником. Можливо, не завжди я поведу вас найпростішим шляхом, але це не означає, що в дорогу можуть вирушити лише обрані. Я запрошую слідувати за мною кожного, хто зважиться зробити зусилля. "Чарівність, що супроводжує науку, може перемогти властиву людям огиду до напруги розуму" - так сказав французький математик Гаспар Монж.

Не соромтеся, якщо не все буде зрозуміло, - адже слово «розуміти» має всі відтінки від повної ясності, яка не завжди буває і в автора, до невиразного відчуття. Але навіть воно поступово невідомими шляхами

призводить до глибшого розуміння. Не бійтеся пропустити при першому читанні складні міркування, читайте далі. Якщо ви не в ладах з математикою, пропускайте навіть прості формули, які я зважився написати. Втратиться багато, але не головне.

Проте, хоч як спрощувати, складне простим не стане. Красу науки не можна побачити на простих прикладах. Кажуть, що Арістотель сказав своєму вихованцю Олександру Македонському: "В математику немає царської дороги!" Я постарався відкинути несуттєві труднощі, а ті, що залишилися, відображають суть справи - адже нам доведеться простежити, як виникли і розвивалися найскладніші побудови сучасної фізики - теорія відносності, квантова теорія, фізика елементарних частинок.

Ступінь складності ви відчуєте, глянувши на картинку на початку розділу.

Ось ці картинки.

Тепер звертаюся до читачів досвідчених.

Багато місць цієї книги стали б природнішими і точнішими, якби я міг користуватися комплексними числами. Мені було не по собі щоразу, коли я писав «квадрат хвильової функції» замість «квадрату модуля»… Я говорив про властивості рівнянь Максвелла, Шредінгера, Янга - Міллса, жодного разу не написавши їх. Я намагався залишати тільки найпростіші обчислення, щоб не злякати читачів, які не знають фізики та математики.

Мені при необхідності доводилося вторгатися в далекі від моєї професії області. Якщо щось викличе заперечення, я скажу за Нільсом Бором: «Моє судження потрібно розуміти не як твердження, а як питання». Оскільки я фізик-теоретик, цю книгу можна було б назвати пошуками істини у фізиці. Але я постарався наскільки можна розширити рамки моєї професії.

За довгий час, що мав у своєму розпорядженні, я написав кілька наукових монографій, - тоді я знав, про що писати, і мало дбав про те, як писати. Цього разу було важко і те, й інше. Я не наважився б відірватися від науки і взятися за науково-популярну книгу, якби не співчуття та постійна допомога моїх друзів: Л. Б. Окуня, А. А. Мігдала, Є. В. Нетесової. Приношу їм глибоку подяку.

Я не знаю, що вийшло з цієї витівки. Пастернак сказав: «…але поразку від перемоги ти сам не повинен відрізняти…»

НАУКОВИЙ МЕТОД ПІЗНАННЯ

Як не дивно, головний камінь спотикання на шляху спілкування вчених з людьми ненаукових професій не в термінології і навіть не в складності понять, а в різній оцінці достовірності фактів та у різному розумінні завдань та методів науки. Тому розмову про науку слід розпочинати не з конкретних наукових результатів, а з обговорення наукового методу, що зародився у XVII столітті та продовжує розвиватися разом із наукою.

Ми простежимо на багатьох прикладах, які величезні зусилля потрібні, щоб невиразний здогад перетворився на наукову істину, які наукові критерії дозволяють відрізняти справжнє від хибного, якими методами та правилами користується наука на шляху до пізнання і, нарешті, як виникають помилки і чому вони іноді приймають стійку форму, що називається лженаукою.

ВІД ЗДОгадки до істини

Настав час нам з'ясувати, що істинно, що

Якщо переконанням вас не зрушити ні

Вам все на власні очі доведеться показати.

Ж.-Б. Мольєр

Як здогад перетворюється на міцно встановлену наукову істину? У чому різниця між науковою та життєвою оцінкою достовірності? У чому особливість наукового підходу явищ природи? Щоб відповісти на ці питання, потрібно перш за все зрозуміти, що ж ускладнює спілкування людей, далеких від науки, з представниками точних наук.

«Іншому як зрозуміти тебе?..» (Ф. Тютчев)

«Відомо, що рецесивна алель впливає на фенотип, тільки якщо генотип гомозиготний».

«Кожна точка торкання фільтра Коші є межа цього фільтра».

"Інстантон - це підбар'єрний перехід між ва-куумами з різними топологічними зарядами".

Не зрозуміло? Перша фраза відноситься до генетики і визначає різницю між умовно і безумовно успадкованими ознаками. Друге твердження взято з топології (розділ математики). Третє відноситься до квантової теорії поля.

Я хотів на цих прикладах показати, як важко говорити про науку з неспеціалістом; Ще більші труднощі вносить не термінологія, а незвичні поняття.

Чи не означає це, що є такі галузі науки, про які неможливо розповісти «простому смертному»? Мені здається, що можна пояснити навіть найскладнішу теорію, якщо докласти таких зусиль, які потрібні для заняття самою наукою. Можна, усунувши несуттєве, роз'яснити суть проблеми та відтворити картину явища. Виділення суті корисне й самої науки, воно завжди призводить до більш ясного розуміння. Глибока думка виграє від спрощення. Однак у науці, як і мистецтві, простота вимагає зусиль. Справжня простота дається лише майстру.

Можна обрати, як це часто робиться, легший шлях популяризації - говорити не про саму науку, а про її додатки, показати, що машина, що літає, - не менше диво, ніж літаюча сорока.

Мій друг, грузинський фізик, пояснював мені, як будуються тости, коли за столом п'ятдесят чоловік і тамада майже нічого про них не знає. Потрібно говорити не про людину, а з приводу, пов'язаної з нею.

Отже, можна говорити щодо науки.

Але набагато важча і вдячна мета - розповісти про красу науки і приховану за нею красу і гармонію зовнішнього світу, створити «фізичну картину» явища, спростити наукові результати, зберігши сенс. Для цього потрібна серйозна наукова робота, і виконати її можуть лише вчені.

Популяризація науки - хоч і важке, але вирішуване завдання, і не в цьому головна складність порозуміння. Найбільші труднощі, хоч як дивно, виникають при обговоренні суті явищ, а спробі пояснити, що є науковий метод підходи до явищ природи.

Науковий підхід починається з визначення меж області, що включає досягнення науки, що не викликають сумнівів, та меж області неможливого, того, що суперечить багаторічному науковому досвіду. Між цими межами лежить сфера явищ невивчених, але можливих. Наприклад, можна впевнено сказати, що ніякий подальший розвиток науки не змусить нас засумніватися в тому, що Земля кругла, або повірити в існування вічного двигуна, тобто можливість грубого порушення закону збереження енергії.

Відмінність наукового та життєвого підходів особливо виразно проявляється при проведенні меж достовірного та неможливого.

Стало реальністю багато того, що ще недавно здавалося дивом. Хіба не дивно, сидячи вдома, бачити і чути, що відбувається за тисячі кілометрів? Хіба не диво, що людині вдалося подивитися на нашу планету збоку? Хіба можна було тридцять чи сорок років тому передбачити, що будуть створені машини, що вміщаються на столі або навіть у кишені, які грають у шахи, перекладають іншими мовами, пишуть вірші та музику, а головне – за кілька хвилин виконують обчислення, для яких без їх знадобилися зусилля цілого покоління?

Чи треба дивуватися, що в уявленні людей, далеких від науки, межі стираються і все здається можливим?