30.08.2014 г.

  На главную раздела "Академик Сапунов В.Б."


Окружающий нас мир сложнее любых схем. И все же схемы необходимы для хотя бы частичного понимания мира и управления элементами реальности. Даже древнейшая схема «Бог так сотворил» была шагом вперед по сравнению с интеллектуальным бессилием древнего человека. Познание идет по известному пути. Окружающая действительность задает вопрос. В попытке ответа человек делает предположение. Предположение, введенное в систему знаний и допускающее проверку, называется гипотезой. Гипотеза, способная объяснить и предсказать неизвестные ранее явления и объекты, становится теорией. Теория, формирующая образ мышления, называется парадигмой.

          Любая новая идея пробивается с трудом. Она немедленно натыкается на разнузданную критику, подчас справедливую. Нет серьезного учения, свободного от недостатков и неточностей. При этом любой творец стремится так или иначе замаскировать, замазать недостатки своей теории, а критики приходят в восторг, найдя замаскированные недостатки. Критиковать, как известно, легче, чем создавать новое. А вот творцу приходится изворачиваться. Как правило, серьезное научное обобщение создает талантливый и молодой ученый, еще не обремененный грузом чрезмерных знаний, делающих невозможным создание серьезной теории. Зрелый ученый сразу вспоминает факты и обстоятельства, противоречащие теории, и потому редко создает серьезные обобщения. Известно также то, что молодой гений почти никогда не бывает сразу признанным. Чтобы добиться признания, нужны десятилетия доводки высказанной в молодости мысли.

          Чарльз Дарвин продумал в основах свою теорию во время кругосветной экспедиции, когда ему было 25-27 лет. Александр Леонидович Чижевский сформулировал основные положения гелиобиологии в 24 года, после чего десятилетиями доказывал свою правоту. Георгий Францевич Гаузе издал книгу «Борьба за существование», ставшую основой мировой экологии, в 24 года. Фактически это была его дипломная работа. Примеры такого рода можно продолжать. Существенно и то, что ни одна из великих теорий, ставших парадигмами, определивших пути развития науки и общественного сознания, не является абсолютно верной.

          Вернемся к Дарвину. Создав гениальную теорию естественного отбора в молодости, он доводил ее до совершенства и смог убедить научную общественность только в 1859 году, когда ему исполнилось 50 лет. Будучи действительно выдающимся ученым, он сделал уникальный шаг. В свою основную книгу «Происхождение видов путем естественного отбора» он вставил главу «Затруднения, встречаемые теорией», где перечислил слабые места своей эволюционной схемы. Трудностей было много, но так или иначе ученый их разрешал. Но одно возражение он отмести не смог, потому не упоминал его в своих трудах. Английский врач Флеминг Дженкин на основе простых расчетов показал, что любой новый признак, возникающий в ходе «неопределенной изменчивости», немедленно растворится в популяции. Таким образом, эволюция по Дарвиновской схеме невозможна.

          Современная наука приняла дарвиновскую схему по отношению к микроэволюции, т.е. появлению новых рас и подвидов. Макроэволюцию, т.е. появление новых видов и таксонов более высокого ранга, теория не объясняет. Между прочим, книга Дарвина называлась «Происхождение видов», и именно происхождения видов она объяснить не смогла. Получается, что теория оказалась не совсем верна, и сам Дарвин это подозревал. Но ведь теория и даже парадигма как одна из основ современной биологии и философии состоялась!

          Прогресс дарвинизма и выход на новый уровень наметился в ХХ веке, когда она объединилась с генетикой и возникла СТЭ — синтетическая теория эволюции. Синтез мог произойти еще в XIX веке. В 1865 г. была опубликована гениальная работа Грегора Менделя (1822 — 1884) «Опыты над растительными гибридами», заложившая основу генетики. Но мировая наука смогла признать достижения Менделя только 35 лет спустя. Анализ как опубликованных материалов, так и архивов (автор имел возможность ознакомиться с ними во время нескольких поездок в мемориал Менделя в Брно) ставит вопрос: почему опыты этого ученого так красиво получались и почему результаты были такими однозначными? Что это: талант гения или подтасовка? Возможно и то и другое. Из записей Менделя следует, что схема наследования, т.е. теория, сложилась в его голове еще до опытов. Почуяв истину, он не знал и не мог знать многих закономерностей наследования, открытых уже в ХХ веке. Это: сцепленное наследование, кодоминирование, взаимодействие генов и многое другое. Подогнав результаты под схему, он получил в принципе верный результат, но игнорирующий многие другие стороны наследования. Но именно через полуфальсификацию он смог создать новую науку. Незаметной полуфальсификация не осталась. Когда он попробовал повторить опыты на другом объекте, результаты даже отдаленно не приближались к правильной, по сути, схеме. Менделя постигла трагедия творческого человека: он решил, что теория неверна и отказался от дальнейшей работы. На самом деле теория была верна, но не для всех случаев.

          Одновременно с Менделем творил другой великий немецкий биолог — Эрнст Геккель (1834 — 1919). Среди его многочисленных заслуг — открытие биогенетического закона, который в дальнейшем хорошо вписался в менделевскую генетику. Суть закона в том, что индивидуальное развитие в сокращенном виде повторяет историческое развитие таксона. Для человека он выражается в том, что сначала эмбрион похож на одноклеточное, затем на кишечнополостное, далее на рыбу, ящерицу и т.д. Перед рождением эмбрион человека похож на маленькую обезьянку. Логика во всем этом есть. В своих работах Геккель приводил иллюстрации, которые хорошо подтверждали закон. По картинкам все получалось красиво, тем более что Геккель был еще и прекрасным художником. В конечном итоге ученый мир признал реальность закона, хотя и с определенными оговорками. Но дело-то было еще и в том, что картинки ученого не совсем соответствовали истине. Геккель рисовал то, что вписывалось в теорию, и игнорировал то, что ей противоречило. К заслугам Геккеля относится создание уникального, многократно переизданного альбома «Красота форм в природе». Альбом включает множество красивейших организмов самых разных систематических групп. Книга вошла в историю науки как высочайший пример художественного видения живой природы, воодушевила многие молодые таланты на научную работу. И все же взгляд опытного специалиста сразу улавливает неполное соответствие картин Геккеля реальности. Они были намного красивее и гармоничнее, чем реальные организмы. Допустима ли подобная научная вольность? Для рядового ученого — нет. Для гения, возможно, да.

          ХХ век вывел познание окружающего мира на новый уровень. Огромную роль в создании новой картины мира сыграл Владимир Иванович Вернадский (1863 — 1945). Некоторые современные историки науки даже говорят о «вернадскианской революции в естествознании». Красная нить учения Вернадского о биосфере — ее неизменность. Сформулированный им принцип константности говорит о стабильности биогеохимических характеристик биосферы — ее массе и химической структуре. В своем историческом докладе на заседании Ленинградского общества естествоиспытателей Вернадский говорил: «Биосфера в основных чертах неизменна в течение всего геологического времени, по крайней мере, полтора миллиарда лет». С позиций науки начала XXI  века это положение неверно. В то время жизнь существовала только в океане. Закономерности и структура водной биосферы принципиально отличаются от биосферы наземной. Последняя начала формироваться только 650 миллионов лет назад. Получается, что одно из центральных положений теории Вернадского ошибочно. В принципе, он не мог доказать принцип константности биосферы и ссылался только на абстрактные рассуждения. Но в целом-то теория правильная!

          Одновременно с Вернадским и при его непосредственной поддержке творил еще один гений русской науки — Александр Леонидович Чижевский (1997 — 1964). Он создал науку гелиобиологию, связывающую солнечную активность с биологическими и социальными процессами. Он показал, что вспышки размножения насекомых, массовые миграции некоторых животных приходятся на годы повышенной солнечной активности. Окрыленный успехом, он перенес те же закономерности на социальные процессы. Он заявил, что самые важные исторические события приходятся на годы активного Солнца. И это, в общем-то, верно. Но с очень многими оговорками, ибо важные исторические события зависят от многих причин и не могут сводиться к одному физическому фактору. В работах Чижевского было, по крайней мере, две некорректности. Во-первых, рассчитывая солнечные ритмы, он пренебрег понятием хроноизменчивости — вариациями длительности всех циклов. Во-вторых, условно рассчитанные максимумы он связывал с историческими событиями, не дифференцируя события, затрагивающие миллионы людей, и события частные, касающиеся лишь отдельных персон. Поскольку в любой год истории что-то да происходило, удалось притянуть за уши подтверждения, в общем-то, правильной теории.

          Еще одну простую, но интересную схему предложил еще один гений ХХ века — югославский ученый Мулутин Миланкович (1879 — 1958). Он связал динамику климата и оледенений с положением Земли в мироздании: формой земной орбиты и положением оси. Ученый с высокой точностью рассчитал циклы изменения температуры, динамику ледяных панцирей  полярных областей. Теория стала одной из основ современной климатологии. Но вот беда — геологические данные по палеоклимату сильно разошлись с цифрами Миланковича. Это естественно. Он пренебрег динамикой солнечной активности (теория Чижевского, который в свою очередь не учитывал работ Миланковича) и многими другими факторами, влияющими на климат. Но какую-то часть истины Миланкович открыл и потому справедливо вошел в историю науки.

          В те же годы идею эволюции поверхности Земли развил еще один великий ученый — немец Альфред Вегенер (1880 — 1930). Он предположил, что в прошлом все континенты были единым целым, а потом раскололись и разошлись. Между ними образовались океаны. Гипотеза Вегенера получила много подтверждений и перешла в статус теории. Однако механизм движения Вегенеру был абсолютно непонятен. К тому же изучение очертания побережья материков и подстилающих их литосферных плит показало множество несоответствий с теорией. Сам ученый, создавая свои работы в молодом возрасте, знал об этих несоответствиях и сознательно их игнорировал. Но в целом-то теория оказалась правильной! До сих пор на ее основе ищут полезные ископаемые — и находят!

          Основателем современной экологии мировая наука признала советского ученого Г.Ф.Гаузе (1910 — 1986). Его книга «Борьба за существование», вышедшая в США в 1934 г. (когда автору было 24!), стала настольной библией ведущих экологов мира. Одним из краеугольных камней экологии стал «закон Гаузе» — «в одной экологической нише может находиться только один вид». Но вот беда — книга Гаузе настолько известна, что многие специалисты ее не только не читают, но даже не открывают. А если открыть, то возникают недоуменные вопросы. Почему она стала основой экологии, хотя сам термин «экология» в ней употребляется считанное число раз? Да и сам Гаузе считал себя не экологом, а микробиологом. Описанные Гаузе закономерности работают в лабораторных сосудах, но не в природе. Наконец, закон тавтологичен. Под экологической нишей обычно понимается место, занимаемое видом (одним!) в системе биосферных связей. Т.е. закон большого смысла не имеет и часто не соблюдается. Гаузе, как и многие молодые талантливые ученые, вывел строгие закономерности, упростив реальность. Вскоре он понял это и сам отошел от попыток создать теоретическую экологию и оставшуюся жизнь занимался совсем другими вопросами — получением антибиотиков. А книга 1934 года при всей своей некорректности в историю вошла, и приведенные в ней алгоритмы кое-как работают!

          Кончу тем, с чего начал. Создать всеобъемлющую теорию, работающую во всех случаях жизни, невозможно. Каждая новая теория — шаг по бесконечному пути понимания законов мироздания. Новые теории создают гении. Статус гения дает ему особые права. В том числе, право на неточность, ошибку и даже на допустимую научную некорректность. Именно чутье гения подсказывает, какая некорректность допустима, какая — нет. Рядовому ученому таких прав не дано. Как известно, практика — критерий истины. Теории, рассмотренные выше, работают, хотя далеко не все лежащие под ними краеугольные камни надежны.


Материал поступил в редакцию 19.08.2014
 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить