Анатолий Шапиро. ИСТОРИИ С НАУКОЙ

1. Мышление шаблонное и нешаблонное

Для начала познакомимся с очаровательной новеллой об одной истории из жизни купца и его юной дочери. Так случилось, что купец задолжал значительную сумму некоему ростовщику. Ростовщик, конечно же, старый и уродливый, к несчастью, воспылал страстью к прекрасной дочери купца. Последовало предложение с его стороны об аннулировании долга при условии, что купец выдаст за него свою дочь. Чтобы придать делу видимость свободного выбора, ростовщик предложил девушке решить свою судьбу с помощью жребия. Беседа происходила в парке на гравиевой дорожке, что и подсказало способ жребия: в пустую сумку должны быть положены два камешка - черный и белый. Ели девушка вытащит белый камешек, то она остается с отцом. Если же камешек окажется черным, то она выходит замуж за ростовщика. Долг в обоих случаях считается погашенным. При отказе от жребия отца бросят в долговую тюрьму, а сама она окажется без средств к существованию. Находясь в безвыходном положении, отец и дочь вынуждены были согласиться. Хитрый ростовщик положил в сумку два черных камешка, что гарантировало ему нужный исход. Однако дочь купца заметила это и... Спрашивается, что сделала она или что бы вы посоветовали ей сделать? Ищите выход из сложившейся ситуации, хотя, с точки зрения логики, он отсутствует! Даже если девушка разоблачит ростовщика, он скажет, что ошибся, случайно взяв не тот камешек. Как же поступила девушка? Она вытащила камешек, и, как бы случайно, уронила его на дорожку. Легко узнать, какой камешек я уронила, достав из сумки оставшийся! - именно это и сказала девушка ростовщику и выиграла.

Если эту историю рассказать кому-либо от начала и до счастливого конца, она покажется ему банальной. Для того же, кто пытался сам найти решение, она не выглядит тривиальной. Наверняка, каждому приходилось сталкиваться с проблемами, которые, казалось бы, невозможно разрешить. И вдруг находится удивительно простое решение. А как только решение найдено, оно сразу же становится до такой степени очевидным, что остается только удивляться, как оно раньше не приходило в голову. Тот факт, что решение найдено вовсе не путем логических рассуждений, быстро забывается. Сразу появляются желающие объяснить, как можно было получить решение логическим путем. По существу, это подгонка решения под известный результат. Действительно, зная ответ, довольно просто установить логическую связь между задачей и ее решением.

Почему жизнь одних людей отличается богатством новых идей, а у других она в этом отношении бедна? Причем их образование и опыт ничуть не меньше, если не больше тех, из которых буквально брызжет фонтан идей. Хорошо известна неуловимость новых идей, они являются на свет отнюдь не в результате процесса логического мышления. Последнее со времен седой древности, еще от Аристотеля, преподносится как единственно эффективный способ использования человеческого разума. Так ли это? Спросите у автора блестящей идеи, как он к ней пришел и вы услышите примерно следующее: долго размышлял над этой проблемой, ничего не получалось, натыкался на сплошные тупики, и вдруг... Да, именно так, вне всякой логической связи, яркая вспышка озарения мгновенно освещает путь решения проблемы. Это может произойти во сне, как у автора периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Или в ванной, как это случилось с Архимедом, открывшим закон действия выталкивающей силы на тело, погруженное в жидкость. С криком эврика, что значит нашел, обнаженный Архимед побежал записывать свое открытие. Кстати, для Архимеда это не прошло так просто. Проснувшись наутро от какого-то шума, он послал раба узнать, в чем дело. Оказывается, у его дома собралась толпа в несколько десятков человек, которые претендовали на соавторство в открытии. Хозяин бань обосновывал свои претензии тем, что открытие произошло именно в его банях, а где гарантия, что это могло случиться в другом месте. Банщик утверждал, что все дело в температуре воды, которую он напускал в ванну: ведь открытие вряд ли состоялось, будь она слишком холодна или, напротив, горяча. И так далее и тому подобное... Потрясенный Архимед едва успевал выслушивать ораторов. Последним выступил царь Гиерон и веско сказал:

Вспомни, Архимед, кто дал тебе тему для научной работы?

Конечно, это исторический анекдот, однако он прекрасно иллюстрирует еще одну проблему - проблему приоритета или интеллектуальной собственности, как это сейчас называется. Недаром говорят, что у победы много отцов и только поражение - сирота. В оправдание царя Гиерона заметим, что и в самом деле, он попросил Архимеда определить, действительно ли его корона состоит из чистого золота, или там есть примесь менее ценного металла. Архимед пытался использовать для решения проблемы взвешивание в воде, и мы знаем финал. А в короне действительно оказалась примесь другого металла.

Итак, новые идеи появляются отнюдь не в результате логического процесса мышления.

Если не грешить против разума, нельзя вообще ни к чему прийти!

Кто бы мог такое сказать, кто взял бы на себя смелость утверждать подобное? Представьте себе, эти слова принадлежат Альберту Эйнштейну, величайшему ученому всех времен. По правде говоря, его теория относительности поначалу и воспринималась как прегрешение против разума, и только объяснение этой теорией всех известных на то время научных фактов, а также предсказание новых физических эффектов и их подтверждение убедили скептиков.

Мы говорили о великих, всем известных людях и их открытиях. Однако очень многие смогут вспомнить, что и с ними происходило нечто подобное, пусть в меньшем масштабе и не очень часто. Тот же Эйнштейн жаловался, что хорошие идеи очень редко приходят в голову. Так или иначе, весьма вероятно, эврика посещала вас, читатель, и, можно надеяться, еще не раз посетит. Отметим, что успех нередко связан с нестандартным подходом к проблеме, с не подчиняющимся логике озарением. Можно ли тренировать в себе нешаблонное мышление, как это делается с логическими навыками или физической тренированностью? В определенной степени, это возможно, хотя, как и всегда, будет зависеть от того, кто и как над этим работает.

С другой стороны, именно стандартное мышление является основой повседневной практической деятельности. Стандартный тип мышления является высоковероятностным, т.е. мы прогнозируем ожидаемые или, еще лучше, достоверные ситуации. К примеру, если кто-то разговаривает с другим человеком определенным образом, можно предположить, что он хочет попросить у него взаймы деньги. В противном случае любое ощущение или действие пришлось бы анализировать тщательным образом, поскольку оно всегда нуждалось бы в доказательствах. Подобно тому, как сороконожка, обладая самосознанием, не знала бы, с какой ноги начать движение, так и человек, в силу сложности и многообразности окружающей его среды, не мог бы начать действовать. Нешаблонное же мышление оперирует малыми вероятностями до тех пор, пока в какой-то момент времени этот подход мгновенно приобретает наивысшую вероятность.

Чем дальше происходит отклонение от логических законов стандартного мышления, тем больше оно, казалось бы, приближается к безумию. Эта теория недостаточно безумна, чтобы быть правильной - такую оценку, бывало, давали новой теории физики, чтобы подчеркнуть ее недостаточную радикальность. Гениальность и сумасшествие иногда оказываются двумя сторонами одной медали. Может быть, это и есть плата за творческие достижения? Отличается ли мышление с малыми вероятностями от беспорядочных ассоциаций больного шизофренией? Ведь, как известно, характерной особенностью шизофрении является разорванное мышление, легко перескакивающее от одной мысли к другой.

Нешаблонное, творческое мышление часто протекает как хаотическое, иногда даже с элементами погружения в транс. Привычные для ума границы размываются, что способствует ослаблению старых и появлению новых ассоциаций. Однако, в отличие от мышления психически больных, при нешаблонном мышлении весь процесс мышления, в конечном счете, строго контролируется и управляется. Логическая функция ума всегда предполагает тщательную разработку и оценку новой идеи, каким бы путем она ни появилась на свет.

Необходимо отметить, что ортодоксальное образование не ставит своей целью развитие в человеке навыков творческого мышления, которое по своему смыслу является нешаблонным. Фундаментальный научный результат всегда неожиданный, принципиально не планируемый. Образование, будучи массовым по своему характеру, вполне естественно ориентируется на передачу от поколения к поколению определенных знаний и навыков. В лучшем случае оно ограничивается выявлением творческих личностей, развитие которых происходит уже в других, специфических условиях (спецшколы для одаренных детей, индивидуальные программы и т.д.). Вместе с тем, каждому человеку постоянно приходится принимать решения и вполне естественно желание использовать наилучшее, чтобы не жалеть позже об упущенных возможностях. Примеры нешаблонного мышления - о них речь пойдет ниже - помогут это сделать.

  

2. Тернистый путь творца

Современный научно-технический прогресс требует постоянного притока новых идей. Корпорациям нужны именно такие люди, которые могут, когда это потребуется, выдавать новые оригинальные идеи. Однако генераторы новшеств зачастую неважные организаторы. Они до такой степени поглощены разработкой своей самой последней идеи, что не в состоянии довести до конца реализацию предыдущей. Много начатых и ни одного воплощенного в жизнь замысла. На то есть свои причины - как только проясняется путь реализации идеи, ее таинственность и прелесть теряются для автора и он опять весь в поиске многообещающих идей, чтобы вновь испытать чувство первооткрывателя. И здесь неизбежно столкновение с прозой жизни, которое зачастую завершается не в пользу творца. Прагматичная организация может даже отторгнуть самого автора, который не желает работать в уже определившемся направлении, мечется по сторонам в поисках новых решений, когда, по мнению руководства организации, в этом уже нет необходимости. Нельзя же непрерывно заниматься поиском, надо что-то и реализовывать. Обе стороны правы, каждая по-своему: организации надо выпускать продукцию, а продукцией автора являются новые идеи. Процесс поиска для творческой личности непрерывен по своей сути, но и организация должна непрерывно производить, чтобы оправдать свое существование.

Как правило, люди влиятельные и наделенные властью в меньшей степени склонны к выдвижению новых идей. На нелегком пути восхождения к вершинам власти ортодоксальной корпорации более всего ценятся упорство, энергичность и целеустремленность. Однако по долгу службы руководителям приходится рассматривать предложения сотрудников и принимать по ним решения.

Ко мне без идей не приходите!

- говорил один руководитель.

Человека же с идеями нередко обвиняют в лености и незаинтересованности в работе. И, нужно сказать, небезосновательно. Трудно ожидать от того, кто с энтузиазмом разрабатывает собственные идеи, такого же отношения к чужим. Однако бóльшую часть своего рабочего времени ему приходится тратить на претворение в жизнь отнюдь не своих замыслов. Причем, по его убеждению, значительно менее ценных, чем предложенные им самим. И вот уже наш творец подумывает о другом месте приложения своих усилий, где, как он надеется, они будут оценены по достоинству.

Однажды молодой конструктор придумал усовершенствование, дававшее значительный эффект и зарегистрировал его как рационализаторское предложение. Его вызвали к начальнику сектора и прозрачно намекнули, что он ведь работает в коллективе и по заданию, а это надо учесть. Так появились соавторы в лице начальника сектора и главного конструктора. Находиться в такой компании было даже по-своему лестно. Но вскоре наступил момент истины. В данном случае это было соглашение о распределении денежного вознаграждения между соавторами. Предложенный вариант распределения в соотношении 40:35:25 соответствовал иерархии должностей. Таким образом, истинный автор получал лишь четверть суммы вознаграждения. Молодой конструктор оформил свое предложение без соавторов. Но это был одновременно и конец его служебной карьеры. Не помог и переход в другой отдел, так как к нему приклеилась репутация неуживчивого человека.

Если же цель достигнута благодаря совместным усилиям нескольких партнеров, то им предстоит нелегкое дело - испытание успехом. Далеко не всегда и не всем удается пройти через него с честью. Нередко бывшие соратники ополчаются друг против друга. Ученик и учитель становятся злейшими врагами; суждения о друзьях и недругах в одночасье могут измениться на прямо противоположные; ранее сплоченная команда единомышленников вдруг разваливается на глазах. Причина большей частью кроется в том, что члены команды по-разному оценивают свой вклад в общий успех, и, соответственно, полагающуюся долю дивидендов. Сложившаяся проблема из разряда вечных! В теории стратегических игр ей даже посвящен специальный раздел, который так и называется: дележ выигрыша.

Как-то двоим детям, будем думать, за хорошее поведение, дали одно яблоко на двоих. Как его разделить? Ясное дело, пополам. Но как это сделать? Прибегнуть к услугам посредника, как в известной сказке о лисе, помогавшей двум медвежатам разделить кусок сыра? Лиса разделила сыр на две части, одна из частей оказалась больше. Чтобы ни одному из медвежат не было обидно, она откусила сыр от большего куска. Он стал меньше, тогда лиса откусила сыр от другого куска. В конце концов, медвежатам достались крохи. Нет, уж лучше разделить яблоко самим, без посредников. А если тот, кто будет делить, разрежет яблоко на две неравные части и большую заберет себе? А вот, наконец, и решение: один делит, а другой выбирает! Тогда первый постарается разделить яблоко на две части как можно точнее.

Вот еще древняя притча, рассказанная римским сенатором плебеям, покинувшим Рим из-за разногласий с патрициями. Как-то органы человеческого тела восстали против желудка. Мы выслеживаем пищу, сказали глаза и уши. А мы догоняем и хватаем ее, подхватили ноги и руки. В таком же духе каждый орган высказался о своей роли. Желудок же забирает все себе. В ответ желудок сказал: я забираю себе все, чтобы переварить пищу и чтобы питательные соки поступили ко всем органам, мне же остается сами знаете что. Так красноречивый сенатор убедил плебеев вернуться в Рим.

В последнее время проявляется тенденция к сокращению интервала времени от появления новой идеи до ее практического воплощения. Этому способствует наличие немалой армии исследователей, что, безусловно, усиливает конкуренцию на рынке идей. И все же, существенное удорожание технических средств ведет к необходимости отбора идей, требующих проверки. Это задача системы субсидий и планирования, которая функционирует в развитых странах. Однако следует иметь в виду, что администратор подобного фонда, как правило, не склонен к рисковым начинаниям, так как ему приходится нести ответственность за управление не принадлежащими ему лично капиталами. Предпочтение отдается исследовательским проектам, гарантирующим определенный результат и возможность составления отчета о проделанной работе, с детальными подсчетами всех расходов и доходов. Говорят ведь, что руководитель проекта должен обладать даром убеждения, а также хорошо владеть калькулятором. Гарантировать же результат можно известным способом: взять законченный раннее проект и выполнить его с некоторыми изменениями и дополнениями. Невольно приходит на ум история о том, как один человек ночью искал у фонаря кошелек, который потерял совсем в другом месте. На вопрос, почему он ищет кошелек именно в этом месте, тот ответил:

Здесь светло!

Парадокс состоит в том, что наиболее ценные научные достижения были получены отнюдь не в результате планирования. В особенности это относится к фундаментальным открытиям. Рентген не мог искать рентгеновских лучей, потому что просто не имел понятия об их существовании. Они были случайно обнаружены внимательным экспериментатором. То же можно сказать об электромагнитных волнах, открытых Герцем.

Академик П.Л. Капица рассказывает о своих взаимоотношениях с Наркомфином в бытность директором Института физических проблем. В ходе творческой работы трудно предвидеть, даже на ближайший период, как будет выполняться та или иная работа и какие организационные условия будут нужны, чтобы ее наиболее успешно развивать. Штаты сотрудников должны устанавливаться директором института по мере необходимости в них. Институт получает лимит средств на год и может их использовать достаточно свободно. Таковы были предложенные Капицей условия для работы института. Наркомфин же считал за идеал, чтобы расходы учитывались в деталях по каждой теме в отдельности. Не без иронии Капица писал в Наркомфин:

Неужели, когда вы смотрите на картину Рембрандта, вас интересует, сколько Рембрандт заплатил за кисти и холст? Зачем же, когда вы рассматриваете научную работу, вас интересует, во сколько обошлись приборы, или сколько материалов на это истрачено? Если научная работа дала значительные результаты, то их ценность несоизмерима с материальными затратами на нее. Денежная стоимость научной работы вообще несоизмерима с ее научной ценностью. Сколько Наркомфин считал бы возможным отпустить средств И. Ньютону под его работу, приведшую к открытию закона всемирного тяготения?

Наркомфин же неутомимо возражал. Споры с ним длились более полугода, пока Капица не обратился непосредственно к главе правительства и получил необходимое разрешение. В конечном счете, для института была создана упрощенная финансовая система. Это привело, например, к тому, что в институте работал всего один бухгалтер, да и тот имел время помогать в проведении опытов - с гордостью сообщает Капица. К сожалению, не все исследователи столь удачливы во взаимоотношениях с финансовой системой. Итак, стремление к полной свободе научных исследований с одной стороны и поэтапный скрупулезный контроль затрат и результатов с другой - вот два полюса в подходе к рассматриваемой проблеме. Решение, по-видимому, состоит в применении комбинированной стратегии: чем более фундаментальный характер имеет исследование, тем большая степень свободы предоставляется исследователю. Имеются специальные, так называемые венчурные фонды для финансирования рискованных работ. И наоборот, для работ прикладного характера, контроль затрат и результатов может быть более жестким.

  

3. Non simplex!

Крупное научное открытие дает решение крупной проблемы. Но и в решении даже самой небольшой задачи присутствует крупица открытия. В жизни мы достаточно легко отличаем проблемные ситуации от обычных, рутинных. А именно, проблемные вопросы тем и характерны, что не имеют однозначного решения. На его поиски и направляются все усилия.

Исследователи используют различные способы концентрации внимания на интересующей их проблеме. Так, М. Фарадей, занимаясь решением проблемы превращения магнетизма в электричество, постоянно носил в нагрудном кармане железный сердечник. Другой ученый, А. Пуанкаре, на вопрос, как ему удалось решить сложную проблему, ответил, что он постоянно думал о ней. Таков же был и подход И. Ньютона:

Я постоянно держу в уме предмет своего исследования и терпеливо жду, пока первый проблеск постепенно и мало-помалу не превратится в полный и блестящий свет.

Говорят же, что задача отличается от проблемы тем, что на решение первой нужно пять часов, а второй - пятьсот. А вот как решал проблемы знаменитый естествоиспытатель Г. Гельмгольц:

После тщательного анализа всех данных, приведения их в систему, которую можно легко обозреть мысленным взором, я выходил из дома в тот час, когда солнце склоняется к закату, и начинал медленный подъем на лесную вершину. Во время такой прогулки и приходило решение проблемы, которую я ставил перед собой.

А. Эйнштейн пришел к теории относительности, проводя мысленные эксперименты. При этом ему удалось по-новому взглянуть на накопленную к тому времени информацию, что и привело к революции в физике. В общем случае, однако, одних лишь умозрительных рассуждений недостаточно, так как в них отсутствует опытная проверка, без которой ни в чем не может быть достоверности. Нельзя доверяться иллюзиям - за них всегда приходится расплачиваться, и только действительность никогда не врет. Истинное признание пришло к теории относительности после того, как были экспериментально подтверждены новые физические эффекты. А вот в отношении квантовой механики, имеющей существенно вероятностный характер, мысленные эксперименты Эйнштейну не удались. До конца жизни он так и не признал эту теорию, говоря:

Бог не играет в кости.

20 апреля 1590 года на башню в итальянском городе Пиза поднялся человек и сбросил одновременно тяжелое пушечное ядро и свинцовую мушкетную пулю. Он сам и стоявшие внизу его ученики убедились, что пуля и ядро коснулись земли одновременно. Это был Галилео Галилей. А ведь до этого в течение двух тысячелетий, еще со времени Аристотеля, считалось, что скорость падения тела пропорциональна его весу. Опыт Галилея показал, что это не так: скорость падения тела не зависела от его веса. Галилей пришел к этой гипотезе, усомнившись, в правильности аристотелевой механики, а затем уже последовала опытная проверка.

Нередко движущим фактором развития науки оказывается случайность. Автор теории разветвленных цепных реакций Н.Н. Семенов так рассказывает об истории этого открытия. Всем известно, что фосфор на воздухе окисляется и интенсивно светится. Предстояло выяснить, какая часть энергии этой химической реакции выделяется в виде светового изучения. Исследователи полагали, что при атмосферном давлении возбужденные молекулы продуктов реакции в большинстве своем теряют энергию при столкновениях, не успевая испустить свет. С понижением давления этот эффект должен был бы уменьшиться, так как столкновения происходят реже, зато излучение должно возрастать. При опытах же происходило нечто обратное тому, что следовало ожидать. Собственно, в этом месте и начинается наука, точнее, одна из её функций.

Как известно наука имеет три ипостаси: классифицировать, объяснять и предсказывать. В соответствии с первой функцией, результаты опытов были опубликованы. И тут они подверглись крайне резкой критике со стороны М. Боденштейна, главы мировой химической кинетики того времени. Он объявил полученные результаты иллюзией, а причиной посчитал недостаточно чистую лабораторную посуду.

Н.Н. Семенову пришлось вплотную заняться этим вопросом, в результате чего и появилась теория разветвленных химических реакций, за разработку которой он получил впоследствии нобелевскую премию. Конечно, это открытие неизбежно состоялось бы, но то, что именно Н.Н. Семенов оказался пионером в этой важнейшей области химии и физики, явилось делом случая.

А. Флеминг однажды заметил, что на чашке Петри, где разводилась культура бактерий, из воздуха по вине ассистента попала какая-то плесень. Случай хотя и неприятный, но вполне ординарный. Флеминг мог выбросить чашку, но он стал рассматривать ее под микроскопом и увидел, что около плесени бактерии не растут. Это был вид плесени Penicillium notatum, из которого впоследствии был выделен пенициллин, получивший во второй мировой войне широкое применение как исключительно эффективный антибиотик. По преданию, Флемингу как-то пришлось посетить лабораторию, где все сверкало стерильной чистотой. Он философски заметил, что сделал свое открытие лишь благодаря грязной посуде.

Не только случайность оказывается повивальной бабкой открытия. Иногда этому способствует и необходимость, принимающая порой драматический характер. Такова история Н. Тартальи, жившего в Италии в XVІ веке, во время Ренессанса, сопровождавшегося бурным развитием искусства и науки. Тарталья был математиком-самоучкой, его родители не имели денег для оплаты обучения. По его словам, у него не было другого наставника, кроме спутника бедности - предприимчивости. Он зарабатывал свой хлеб преподаванием математики, а также механики. В то время в ходу были диспуты, на которых можно было предложить сопернику ряд задач для решения. Понятно, математические знания могли играть роль секретного оружия. Однажды Тарталья получил вызов на публичный диспут. Соперники должны были передать друг другу через нотариуса 30 задач, на решение которых отводилось 50 дней. Победителем признавался тот, кто решит за это время большее число задач. Проигравший должен был оплатить обед победителя и его 29 друзей. Уже после заключения условий состязания Тарталья узнал, что его соперник располагает общей формулой решения кубического уравнения, неизвестной Тарталье. Резонно полагая, что предложенные ему задачи будут относиться именно к этой области, Тарталья приложил все силы, чтобы найти решение и избежать позора поражения. И это ему удалось. Однако эта формула получила имя Кардано - современника Тартальи, впервые её опубликовавшего. Его имя носит также изобретенная им карданная передача, без которой немыслим современный автомобиль.

Еще одним истоком науки являются различные задачи и примеры. Мы не можем ответить на вопрос: что было раньше - курица или яйцо. В науке же нередко какая-либо задача оказывается поводом для развития соответствующей теории. Шевалье де Мере столкнулся с проблемой справедливого разделения ставок между игроками, если игра по какой-либо причине не может быть окончена. Он обратился с этим вопросом к Б. Паскалю, что и явилось побудительным мотивом для создания теории вероятностей. Определение И. Бернулли кривой кратчайшего спуска явилось исходной точкой возникновения вариационного исчисления. Таких случаев множество. Недаром И. Ньютон говорил, что в математике примеры полезнее правил. Мы видим, таким образом, как в истории науки причудливо переплетаются закономерность и случайность.

  

4. Я знаю, что ты знаешь, что он знает

При выполнении исследований ученый не сталкивается с чужой волей, мешающей ему проникнуть в тайны природы. Как говорил А. Эйнштейн, Бог изощрен, но не злонамерен. Иными словами, нелегко приблизиться к пониманию явлений природы с тем, чтобы можно было их убедительно объяснить, а затем и использовать. Нахождение ключа к сложному коду, который использует природа для шифровки своих законов, требует кропотливого труда и громадного напряжения мысли. Исследователь проявляет чудеса изобретательности при постановке опытов, остроумие при конструировании необходимых для исследования технических средств, моделировании ситуаций, фантазию и смелость при выдвижении гипотез, взыскательность и критичность при оценке полученных результатов.

Совсем иная картина наблюдается в сфере межличностных отношений, которые в принципе, тоже являются частью природы, впрочем, как и сам человек. Наличие сознания дает ему возможность перевоплотиться, представить себя на месте другого человека, и таким способом предсказать его поведение - конечно же, с определенной долей вероятности. Это явление называют рефлексией. Формулировки типа он предполагает то-то считают первым уровнем рефлексии. Но можно пойти дальше и провести следующие рассуждения:

Он считает, что я собираюсь сделать то-то. Однако я поступлю по-иному. Но он может разгадать этот мой расчет и тогда мне лучше отказаться от своего плана и выбрать другой вариант действий.

А вот пример четвертого ранга рефлексии:

Глаза наши встретились, и я понял, что он понимает меня, и то, что я понимаю, что он понимает меня.

Л. Толстой. "Детство".

Читателю предлагается определить ранг рефлексии в следующем куплете из популярной песни:

Я оглянулся посмотреть, не оглянулась ли она, чтоб посмотреть, не оглянулся ли я.

Как правило, житейские ситуации ограничиваются третьим - четвертым уровнем рефлексии. Однако при наличии состязательности, конкуренции, борьбы этот уровень может быть и выше. Многие виды человеческой деятельности предполагают, по своей сути, необходимость запутать или обмануть партнера - скажем, финты в футболе или баскетболе. И все же не следует считать, что победителем обязательно окажется тот, у которого ранг рефлексии выше. Нередко в деле хитрости глупый человек проводит более умных.

Пример довольно высокого ранга рефлексии представляет собой шахматная игра. Шахматные позиции проанализированы примерно до пятнадцатого хода. Результатом явилось определенное количество дебютов, рекомендуемых шахматной теорией в соответствующих справочниках. Чтобы увести противника от проторенных путей, такие выдающиеся шахматисты, как М. Таль и Р. Фишер уже в дебюте партии отклонялись от теории. Другой известный шахматист В. Корчной преднамеренно, также в дебюте, попадал в сложное положение и буквально балансировал на грани проигрыша. Его противник оценивал ситуацию, как критическую для Корчного и, увлекшись реализацией своего преимущества, нередко пропускал неожиданный контрудар со стороны Корчного. Ранее подобную тактику применял один из первых чемпионов мира по шахматам Э. Ласкер. А вот такой крупный шахматист, как Т. Петросян страдал от чрезмерной рефлексии. Он продумывал с одинаковой тщательностью и свои ходы, и ответные действия противника. Словом, он предполагал, что перед ним сидит точно такой же Петросян. Поэтому его партии представляли собой бесконечную серию ничьих, прерываемых относительно редкими выигрышами. Проигрывал он еще реже, в силу своей осторожности. Можно себе представить, что произошло, когда на одном из завершающих этапов борьбы за звание чемпиона мира встретились в матче два таких защитника, как Корчной и Петросян. Исход матча решила одна-единственная результативная партия, выигранная Петросяном.

Много примеров использования рефлексии дает история. Прекрасно владел ею Александр Македонский. Так, перед одной из решающих битв с персами его ближайший помощник и опытный военачальник Парменион предлагал напасть на противника ночью. Дело в том, что войско Александра довольно значительно уступало персидскому в численности и ночью эта разница была бы менее заметна.

-Так бы я поступил, если бы был Александром, - сказал Парменион.
- Я бы поступил также, если бы был Парменионом, - ответил Александр.

В другом случае Александр беседовал с греческим философом Диогеном и спросил, что он может для него сделать.

Если можешь, отойди в сторону, а то ты заслоняешь мне солнце!

- ответствовал Диоген. Александр Македонский пришел в восхищение от этого ответа и, в свою очередь, сказал, что хотел бы быть Диогеном, если бы не был Александром.

Образец рефлексии представляет собой задача-шутка, покорившая в свое время всю Европу. Три дамы - А, В и С - сидят в купе железнодорожного вагона с испачканными лицами, и все трое смеются. Внезапно А соображает: почему В не понимает, что С смеется над ней?

- О Боже! Они смеются надо мной.

Формальное рассуждение здесь следующее: если я, А, не выгляжу смешной, то В должна рассуждать так: если я, В, не выгляжу смешной, то С не над чем смеяться. Поскольку B так не рассуждает, следовательно, я, А, выгляжу смешной. Налицо типичная рефлексия. Кстати, эта задача известна во множестве различных вариантов.

Весьма существенно используется рефлексия в современной теории стратегических игр. При любом выборе своей стратегии каждому из игроков необходимо проанализировать возможные ответы противника. Игроки располагают определенными наборами стратегий и используют их таким образом, чтобы без всякого риска иметь гарантированный выигрыш, хотя бы и минимальный. Решение дает использование критерия Вальда. Если же игрок допускает риск, то в этом случае используется критерий Сэвиджа, обеспечивающий минимизацию риска. Вообще в теории игр оба игрока считаются законченными пессимистами в отношении возможного результата, к тому же требующими максимальных гарантий. Естественно, максимально гарантировать можно лишь минимальный результат. В том же случае, когда соотношение величины выигрыша и величины риска зафиксировано, применяется критерий Гурвица.

Подобные подходы используются, когда интересы игроков прямо противоположны. Однако у них может быть и некий общий интерес. Примером подобной ситуации является так называемая дилемма заключенных. Два преступника ожидают приговор суда за совершенное преступление. Адвокат конфиденциально предлагает каждому из преступников облегчить его участь, если он сознается и даст показания против сообщника, которому в этом случае дадут 10 лет. Если никто не сознается, то обоим угрожает заключение на 1 год по обвинению в незначительном преступлении. Если сознаются оба преступника, то с учетом чистосердечного признания им обоим дадут по 5 лет. Каждый заключенный имеет на выбор 2 стратегии: не сознаться или сознаться, выдав при этом сообщника. Теория рекомендует обоим заключенным сознаться, так как ни один из них не может быть уверен в том, что другой не воспользуется этой возможностью.

Дилемма заключенных имеет определенную аналогию в экономике. Две фирмы конкурируют на рынке некоторого товара, имея свою долю рынка и определенный уровень прибыли. Одна из фирм начинает агрессивно конкурировать - существенно снижает цену на товар и захватывает значительную долю рынка, что обеспечивает ей больший объем прибыли. Другая фирма отвечает тем же и через некоторое время восстанавливает свою долю рынка. Однако, ввиду сложившихся низких цен, уровень прибыли у обеих фирм снижается. Война цен, как правило, приводит к такому финалу. Договориться же об уровне цен фирмы не могут, так как подобный ценовой сговор, в США, например, карается крупным денежным штрафом или даже тюремным заключением. Поэтому фирма, как правило, избегает резких колебаний цены в надежде, что ее партнеры поступят так же. Другое дело, если снижение цен имеет под собой реальную, а не конъюнктурную основу. Фирме-аутсайдеру в этом случае вряд ли удастся восстановить утраченные позиции.

Кстати говоря, такая игра как шахматы, с точки зрения теории игр представляет собой игру с полной информацией, так как известны все ходы обоих противников. Для таких игр существует оптимальная стратегия, отклоняться от которой не имеет смысла ни одному из игроков. Однако найти ее в настоящее время нереально, ввиду необозримого числа возможных позиций. Поэтому в шахматы продолжают играть.

Для такой же простой игры, как крестики - нолики, оптимальное решение известно. Каждый игрок может играть таким образом, что он выиграет или добьется ничьей. Поэтому взрослые не играют в эту игру после того, как они узнают оптимальную стратегию для этой игры - она уже не ставит перед ними умственных задач.

Такой же простой для анализа является игра монета и стол. Состоит она в следующем: игроки поочередно выкладывают на стол по одной монете. Выигрывает тот, кто положит монету в центр стола, а затем, куда бы противник ни положил монету, отвечать ему, положив свою монету симметрично относительно центра стола. Таким образом, в этой игре первый игрок всегда выигрывает.

Интересно, что в игре, в которой надо угадать, в какой руке спрятана монета, человек, как правило, проигрывает компьютеру. Дело в том, что в действиях человека присутствует неосознаваемая им закономерность, которую обнаруживает и использует компьютер. Единственная возможность - использовать механизм случайного выбора - при этом шансы обоих партнеров уравниваются и игра, как ей и положено, заканчивается вничью. Интересно, что если в игре участвуют дети, они поочередно прячут монету то в правой, то в левой руке.

Мы видели, что рефлексия довольно часто встречается в жизни, и понимание механизма её действия помогает нам в анализе жизненных ситуаций.

  

5. Я знаю, что ты знаешь, что он знает

Нынешний этап развития цивилизации проходит под знаком научно-технической революции, что ведет, в свою очередь, к росту количества людей, занятых исследовательской работой. Количество исследователей в развитых странах стало столь значительным, что явилось объектом учета для статистиков. Оно же дает повод и для классификации исследователей. По одной из версий, исследователи подразделяются на эрудитов и дилетантов.

Эрудит обладает огромными познаниями в одной или даже нескольких областях науки. Ни один вопрос не остается у него без ответа, ибо для эрудита это является, по-видимому, делом чести. Звание ходячей энциклопедии он носит с гордостью. Замечено, однако, что иногда чрезмерная эрудиция и обширные познания сковывают процесс творчества, сдерживают полет фантазии. Эрудит как бы не видит проблем, ибо он весь сосредоточен на переработке огромных массивов знаний. Непрерывный процесс накопления знаний поглощает его энергию до такой степени, что ее не остается на собственное творчество. Можно сказать, что здесь количество, то есть объем знаний, вступает в противоречие с качеством их переработки. Ярким примером эрудита, скорее всего, непревзойденным, являлся Аристотель. Он обладал поистине энциклопедическими знаниями во всех областях науки того времени - от механики до поэтики. Более того, это было его сознательно поставленной целью.

В противоположность эрудиту дилетант обычно знает лишь одну, в лучшем случае несколько областей какой-либо науки. Часто, впрочем, весьма основательно. Если он затрудняется с ответом на какой-либо вопрос, то без тени смущения заявляет:

- Я этого не знаю!

При этом слышится подтекст - и не обязан знать. Основанием для подобной, можно сказать, бравады служит наличие прибежища - личной поисковой области, где он чувствует себя достаточно уверенно. Дилетанты с большей долей критичности относятся к информации, что не дает возможности ее усвоения в значительных количествах. Они концентрируют свои усилия, так сказать, на качественном уровне - на связях различных блоков знаний, что представляет собой, по-видимому, более высокую технологию обработки информации.

Итак, эрудит или дилетант? Вопрос, скорее всего, беспредметный, ибо для получения результата нужны и те, и другие качества. В жизни чистые типы встречаются редко, обычно имеет место смесь того и другого. Если же наличествуют крайние типы, то оптимальным является их симбиоз. Известен случай, когда два архитектора, построившие великолепные замки, работали в паре. Один из них, вдохновенный дилетант, подавал идеи, которые, однако, не могли быть реализованы без технических знаний другого. Кстати, дизайнеры женской одежды знают, что определенная сдержанность в туалетах способствует успеху их моделей, так как поощряет мужскую фантазию.

Конечно, данная классификация, впрочем, как и другие, весьма условна. Вне ее остаются, например, гении - они принципиально не могут быть классифицированы. Их величайшие озарения необъяснимы на логическом уровне. Возможности проявления и использования творческого потенциала находятся под несомненным, хотя и косвенным влиянием среды и существенно зависят от отношения данной эпохи к тому или иному виду искусства, науки или вообще роду деятельности. Почему же одна эпоха являла собой царство художников, другая - музыкантов, а третья, скажем, физиков? Безусловно, здесь сыграл свою роль престиж профессий, отражающий, в свою очередь потребности людей и соответственно значимость той или иной деятельности. Общий уровень мастерства определенной востребованной деятельности становится весьма высоким, и те, кто могут выделиться на этом фоне, безусловно, оказываются гениальными личностями. Таков был У. Шекспир в елизаветинскую эпоху, блиставшую высоким литературным уровнем. А если один гений стоит на плечах другого? Тогда вообще можно достичь запредельных высот, что и имело место в случае Эйнштейна и Ньютона. В ХІХ веке, когда Роберт Кох и Луи Пастер делали свои открытия, был очень высок престиж биологических наук. Естественно, наиболее одаренные молодые люди устремлялись в биологию так же, как в наше время, пожалуй, к социально-экономическим наукам. Понятно, они и их биографы будут считать, что рождены для этого.

Так называемое всемогущество воспитания и обучения распространяется лишь на среднестатистического учащегося. Об этом говорят примеры пасынков школы:

- все они считались в школе неспособными учениками. Этот перечень можно продолжить: Ф. Шаляпин, которого не приняли в хор, Эйнштейн, которого считали неспособным учеником... Конечно, они были способными изначально, но развивались непонятно для их учителей, самостоятельно, в присущем им собственном темпе. Гениев нередко отличают прирожденные способности. Король математиков Карл Фридрих Гаусс говорил о себе, что он умел считать раньше, чем говорить. Легенда утверждает, что в три года он следил за расчетами отца с каменщиками-поденщиками и вдруг воскликнул:

Отец, там ошибка!

причем оказался прав. В 7 лет он поступил в народную школу. Поскольку считать там начинали с третьего класса, на него никто не обращал внимания. В 10-летнем возрасте Гаусс уже проявил себя. На уроке математики ученикам было предложено просуммировать числа от 1 до 100. Выполнившие задания ученики должны были класть свои грифельные доски на стол учителя, причем порядок досок влиял на конечную оценку. Гаусс положил свою доску, как только учитель закончил диктовать задание. Оказалось, пока диктовалось задание, Гаусс успел переоткрыть формулу для суммы арифметической прогрессии.

С.Н. Паркинсон считал, что гений - это человек, в котором сочетаются предвидение и способности. Предвидение дает ему возможность определить свою цель, а выдающиеся способности позволяют изыскать средства для ее достижения. Однако далеко не всегда гении оцениваются при жизни. Нередко они остаются непонятыми и получают признание лишь у последующих поколений. Такова была судьба Грегора Менделя, первооткрывателя законов наследственности. Сформулированные им законы остались незамеченными современниками, позднее вновь переоткрыты и лишь затем был установлен его приоритет. Иногда открытия встречают активное противодействие, как это случилось с Н. Коперником. Это дало повод создателю квантовой теории М. Планку утверждать, что новые идеи побеждают не потому, что они прогрессивны, а потому, что их противники вымирают...

Достижения гениев поражают воображение. Однако вряд ли стоит, как это нередко бывает, идеализировать самих творцов. Великие люди в обычной жизни, вне своего амплуа, оказываются весьма обыкновенными, а иногда и менее того. Так, И. Ньютон, будучи президентом Королевского общества, принял все меры к тому, чтобы уничтожить память о пребывании в Королевском обществе Р. Гука, своего постоянного соперника, оспаривавшего приоритет Ньютона в открытии закона всемирного тяготения. И преуспел в этом. Были уничтожены все инструменты, бумаги и портреты Гука. Так что теперь Королевское общество располагает портретами всех своих членов, кроме Гука. Имеющиеся изображения Гука получены методами современной криминалистики по словесным описаниям, оставленным его современниками. Ещё более масштабный спор, и также о приоритете, вышел с Г. Лейбницем, немецким философом, математиком и дипломатом. Речь шла о первенстве в открытии и развитии дифференциального и интегрального исчисления. Лейбниц использовал геометрическую интерпретацию понятия производной, которая и приводится в современных учебниках математического анализа. У Ньютона же превалировал кинематический подход. Оба получили свои результаты независимо друг от друга и, в конце концов, оба были признаны родоначальниками новой науки, а одна из основных формул была названа формулой Ньютона - Лейбница. А до этого они затратили много сил для утверждения своего первенства. В процессе спора Лейбниц совершил ошибку, непростительную для дипломата: он обратился в Королевское общество с просьбой разрешить противоречие и оказался целиком во власти Ньютона. Тот назначил независимую комиссию исключительно из своих сторонников, сам написал заключение комиссии, разумеется, в свою пользу и опубликовал его, что было равносильно обвинению Лейбница в плагиате. Статьи в поддержку Ньютона также были написаны им самим и опубликованы под именами его друзей. Так что Лейбницу довелось в полной мере испытать на себе желчный характер и коварство Ньютона. Воистину,

Пока не призовет поэта
К священной жертве Аполлон,
В заботы суетные света
Он малодушно погружен ...
И средь детей ничтожных мира
Быть может, всех ничтожней он.
                                      А.С. Пушкин

Итак, в обществе имеются и эрудиты, и дилетанты, и гении. Важно, чтобы они находились в определенной пропорции. Какой именно, регулируется жизнью.

  

6. Ученые и инженеры

Когда-то, в древности, и тех и других было немного. Некоторые, как, например, Архимед, совмещали обе ипостаси. Мы вспоминаем о нем больше, как об ученом. А вот для римских легионов, осадивших в 214 году до нашей эры его родной город Сиракузы с моря и суши, он предстал как непревзойденный фортификатор. Чтобы обороняющиеся могли обстреливать неприятеля, не подвергаясь опасности, Архимед приказал пробить в стенах множество бойниц. Дальние корабли поражались огромными камнями, которые метали с помощью катапульт. Когда же, спасаясь от обстрела, римские корабли заходили в мертвое пространство рядом с городской стеной, на нос неприятельского корабля с помощью подъемной машины обрушивалась железная глыба, которая, захватив корабль, ставила его торчком на корму, поднимала высоко над морем и затем обрушивала вниз. На суше происходило примерно то же самое: машины лапами выхватывали воинов из рядов и бросали их с большой высоты на землю. На головы римлян, наступавших с суши, катапульты обрушивали массивные каменные глыбы, такие же глыбы сталкивали на тех, кто приближался непосредственно к стенам.

В конце концов, Архимед внушил римским воинам такой ужас, что они обращались в паническое бегство, едва завидев над городской стеной бревно или кусок каната. Город был взят римлянами в результате сочетания, как часто бывает, блокады и предательства. Перебежчик сообщил, что в городе совершается трехдневное празднование в честь богини Артемиды, еды не хватает, зато в изобилии имеется вино, которое правитель щедро раздает народу. Римляне сочли момент подходящим для штурма, ночью напали на мертвецки пьяных стражей и ворвались в город. Во время штурма погиб и Архимед. Он чертил что-то на песке, когда на него напал римский воин.

Не тронь моих чертежей!

- такими, по преданию были последние слова Архимеда.

В наши дни и ученым, и инженерам приходится трудиться над куда более мощным оружием. Однако наш век специализации накладывает свой отпечаток: ученые и инженеры получают различное образование, поле их деятельности также существенно разнится. Инженер конструирует механизмы, которые, хотя и основываются на уже известных принципах, однако в природе все же не существуют. Ученому же приходится исследовать реально существующие в природе, однако еще не познанные явления. Парадоксально, что для исследования так называемых элементарных частиц - электронов, протонов и т.п. - приходится строить такие поистине циклопические инженерные сооружения, как ускорители элементарных частиц.

Тем не менее, в жизни бывают случаи, когда ученому приходится выполнять работу инженера, а инженеру заниматься наукой. Известный американский физик Р. Фейнман рассказывает, как ему довелось заниматься конструкторской работой. Он обратился за консультацией к специалисту, работавшему в этой же организации. Тот сказал, что есть два правила, которые нужно знать, чтобы конструировать требуемые машины. Первое правило: трение в каждом подшипнике такое-то, а в каждом сопряжении шестеренок - такое-то. Отсюда можно вычислить величину силы, требующейся для приведения машины в движение. Второе правило состоит в следующем: пусть передаточное число будет, например, два к одному, а ты хочешь знать, надо ли тебе сделать 10 к 5 или 48 к 24. Надо обратиться к Бостонскому каталогу шестеренок и выбрать те шестеренки, которые находятся в середине перечня. Те, которые находятся вверху списка, имеют так много зубьев, что их трудно сделать. Если бы можно было сделать шестеренки с более тонкими зубьями, перечень, без сомнения, продолжили бы еще дальше вверх. Что до нижней части перечня, то эти шестеренки имеют так мало зубьев, что легко ломаются. Именно поэтому в лучших конструкциях применяются шестеренки из середины списка. По признанию Фейнмана, он испытал большое удовольствие, конструируя эту машину. Действительно, путем простой выборки шестеренок из середины каталога и складывания моментов вращения с двумя числами, которые дал ему консультант, он смог быть инженером - механиком!

Однако наибольшее удовольствие он получал, если ему удавалось открыть сейф с секретным кодом. Он утверждал, что приближение комбинации цифр к коду можно ощутить пальцами рук, так как при этом несколько увеличивается сопротивлением вращению ручек. Однажды он открыл-таки сейф, написал на бумажке: "угадай, кто я?", порвал ее на клочки и оставил в сейфе, а затем наблюдал, как сотрудники службы безопасности безуспешно пытались сложить обрывки, чтобы прочитать текст.

Не имея инженерного образования, многие ученые не могут читать чертежи. Тому же Фейнману, работавшему в группе, занимавшейся проблемами создания американской атомной бомбы, пришлось как-то инспектировать лабораторию в Лос-Аламосе. Двое сотрудников лаборатории развернули перед ним чертеж. Ничего не понимая в нем, Фейнман ткнул пальцем в какое-то место на чертеже и поинтересовался, что это такое. Сотрудники вдруг побледнели, переглянулись и один из них, запинаясь, сказал:

Мы все исправим, мистер Фейнман!

Оказалось, на чертеже действительно была ошибка.

Сходная ситуация возникла и в учреждении И.В. Курчатова, разрабатывавшего советскую атомную бомбу. Охранное ведомство потребовало сдать на хранение чертежи конструкций. Услышав, что чертежей нет, а есть только эскизы, они все равно настойчиво продолжали требовать чертежи - так положено! Пришлось специально пригласить конструктора, который по эскизам сделал требуемые чертежи. Однако сотрудники Курчатова вряд ли могли допустить шутку, подобную той, которую позволил себе Фейнман.

Путь развития науки состоит в сопоставлении данных экспериментального изучения природы и наших теоретических представлений о ней. Продвижение вперед возникает тогда, когда между ними появляются противоречия. Для пересмотра научных концепций, в особенности фундаментальных, требуется не только интуиция и ум, но и смелое воображение. Такими качествами в полной мере обладал Э. Резерфорд, который первым определил широко известную теперь планетарную структуру атома и произвел искусственный распад атомного ядра. Резерфорд учился в новозеландском университете, по окончании был вторым и попал в Англию, в общем-то, случайно, так как первый номер не смог поехать по какой-то причине. А вот пример того, как он сам относился к приему на стажировку молодых исследователей. Однажды ему предложили взять на учебу молодого ученого из Советской России. Им был П.Л. Капица, впоследствии ставший известным ученым и инженером, нобелевским лауреатом. Не имея никаких данных о своем будущем сотруднике, Резерфорд попросил выслать ему хотя бы фотографию Капицы. Тот сфотографировался в низко надвинутой на лоб шляпе, с сигарой в зубах. Увидев фото, Резерфорд рассмеялся и сказал:

Он мне подходит, я его беру!

Смелость Капицы была оценена по достоинству. Капица имел инженерное образование и хорошую теоретическую подготовку, что значительно облегчало его задачу при постановке экспериментов. Довольно быстро он добился весомых результатов в науке и стал одним из любимых учеников Резерфорда, который специально для Капицы построил лабораторию. Однако через какое-то время идиллия закончилась. Осенью 1934 г., как обычно, Капица поехал на родину, в Советский Союз, чтобы повидать родных и друзей. Тут он попал в поле зрения Сталина и Берии и был лишен возможности возвращения в Кембридж, в свою лабораторию. Тогда Резерфорд переслал ему необходимое оборудование и рекомендовал продолжить исследования, а также установить лояльные отношения с властями. Со временем Капица оправился от шока, занялся научной и инженерной работой. Он основал знаменитый Московский физико-технический институт, ставший авторитетным научным учреждением. Ему, кстати, принадлежит высказывание, что если в результате исследования получается ожидаемые результаты, то это инженерная разработка, а если результаты оказались неожиданными, то мы имеем научную проблему. Эта мысль проливает свет на различие в деятельности инженеров и ученых.

  

7. Кто делает открытия

Это сейчас все знают, что гены передают наследственную информацию, которая в свою очередь закодирована в молекулах ДНК - дезоксирибонуклеиновой кислоты. Но в начале пятидесятых годов о важности ДНК догадывались лишь несколько ученых, которых можно было пересчитать на пальцах одной руки. Среди них были и два наших героя: Френсис Крик и Джим Уотсон. Ф. Крику было уже тридцать пять лет, и, тем не менее, он был почти никому не известен. Он работал в знаменитой Кавендишской лаборатории не менее знаменитого Кембриджского университета. Он постоянно увлекался новыми идеями и готов был высказывать их каждому, кто согласится его слушать. А слушать было что, так как он говорил быстрее и громче любого собеседника, а если смеялся, то его местопребывание было известно всей лаборатории. Он часто посещал другие лаборатории, чтобы познакомиться с проводившимися там опытами. При этом быстро схватывал их сущность, тут же давал свою интерпретацию и предлагал серию опытов, которые должны были её подтвердить. Естественно, не всем это нравилось. Крик же и не пытался скрывать того, что он думал о коллегах, не понимавших смысл собственных экспериментов. И все бы ничего, если бы объектом критики иногда не оказывался сам Лоренс Брэгг, руководитель лаборатории, знаменитый ученый и нобелевский лауреат. Словом, все шло к тому, что Крику придется покинуть лабораторию. Но вот незадача. Выгнать его из лаборатории, пока он не получил ученой степени, было неудобно. Работать же над диссертацией Крику было скучно, так как его быстрый ум не находил удовольствия в кропотливых исследованиях. К тому же он увлекся проблемой строения ДНК, находившейся в стороне от темы его докторской диссертации.

В это время в лаборатории появился Д. Уотсон, молодой биолог из США, проходивший стажировку в европейских научных центрах. Впрочем, в Кембридж он приехал на свой страх и риск, так как в соответствующей стипендии ему было отказано. Он нашел в Крике единомышленника, что в какой-то степени скрашивало тяготы английского быта, как-то холодное сырое жилье и скверная пища. Метод, который они использовали для проникновения в тонкую структуру ДНК, можно было назвать пространственным моделированием: они просто-напросто строили модель молекулы ДНК из подручных материалов - проволоки и металлических пластинок. Действовали они методом проб и ошибок, и, казалось, были близки к цели. Однако случайная ошибка привела к тому, что руководство признало эту тему бесперспективной для лаборатории.

А на другом конце земного шара, в Калифорнийском технологическом институте, этой же проблемой занимался химик номер один того времени Лайнус Полинг, всемирно известный ученый. Вскоре Л. Брэгг получил от Полинга копию статьи, отправленной в научный журнал, в которой тот предлагал свой вариант структуры молекулы ДНК. У наших исследователей сжалось сердце: все пропало, их опередили! То, что это сделал самый проницательный химик мира, было слабым утешением. Однако случилось невероятное: Полинг допустил грубую ошибку, за которую студента сочли бы непригодным к дальнейшему обучению на химическом факультете. В распоряжении Крика и Уотсона было шесть недель до того, как статья будет опубликована. Вот тогда-то, узнав о своей ошибке, Полинг возьмется за проблему по-настоящему и уже не упустит решения. Однако наши исследователи никак не могли свести концы с концами. Помог случай. Несколько месяцев назад в лаборатории появился еще один стажер из США. Он-то и открыл им глаза на то, что приводимые в учебниках органической химии сведения по интересующему их вопросу недостаточно обоснованы, и потому не являются жесткими ограничениями. После этого все сложилось и удалось, наконец, построить модель молекулы ДНК, отвечающую всем требованиям. Она имела вид двойной спирали и напоминала винтовую лестницу со ступеньками. Так было сделано открытие века, а Крик и Уотсон стали нобелевскими лауреатами.

Крик и Уотсон работали вдвоем, поддерживая друг друга, так как, по-видимому, всплески энергии и депрессии у них не совпадали. А вот Фарли Моуэту пришлось работать в полном одиночестве, ибо местом его исследований была канадская тундра, куда его забросила судьба. Но обо всем по порядку. С детства он увлекался животным миром, что иногда доводило до отчаяния его домашних, а его самого привело на университетскую скамью. Причем его привлекало изучение животных в естественной среде их обитания. Биология, как известно, означает изучение жизни, и он был искренне озадачен тем, что и студенты, и преподаватели бежали от всего живого, как черт от ладана. Пределом их мечтаний было укрыться в стерильной атмосфере лабораторий, чтобы без помех корпеть над мертвым материалом: В университете считалось немодным возиться не только с живыми, но и с мертвыми животными. Главным для них были статистические и аналитические исследования, куда они и зарывались с головой. Неумение приспосабливаться к новым веяниям отрицательно сказалось на научной карьере Ф.Моуэта. Его сверстники довольно рано приобрели различные непонятные специальности, которые они изобретали, ориентируясь на теорию, что единственному специалисту в редкостной области нечего опасаться конкуренции. К моменту выпуска оказалось, что большинству сокурсников были уготованы тепленькие местечки в исследовательских учреждениях. Моуэт не мог предложить ничего привлекательного для биологического рынка, и попал на государственную службу в учреждение, называвшееся Служба изучения животного мира Канады. И уже через короткое время оказался в эпицентре события общенационального значения, называвшегося проблема Canis lupus. Задачу Ф. Моуэту ставил сам шеф. Оказалось, что только за прошедший год министерство, ведавшее охраной природы, получило несколько десятков меморандумов от депутатов парламента, настойчиво требовавших принять меры против распоясавшихся волков, уничтожавших беззащитных оленей, в результате чего охотники все реже привозят с охоты богатую добычу. Особый вес законным протестам избирателей придавала поддержка крупных фабрикантов по производству боеприпасов, а также охотничьих клубов. Предшественник шефа подготовил для министра справку, в которой резкое сокращение поголовья оленей объяснялось ростом числа охотников. Едва министр начал зачитывать сей документ в палате общин, как раздались крики:

Лжец! Волчий прихвостень!

В результате предшественник освободил место для нынешнего шефа, а министр заверил депутатов, что его министерство сделает все возможное, чтобы положить конец кровавой резне оленей, чинимой стаями волков. С этой целью предусмотрена широкая программа исследований этой жизненно важной проблемы с привлечением всех имеющихся в распоряжении министерства сил и средств для устранения нетерпимого положения. Через несколько дней транспортный самолет канадских военно-воздушных сил доставил Ф. Моуэта с необходимым снаряжением в поселок Черчилл на западном побережье Гудзонова залива. Отсюда ему предстояло отбыть в тундру на встречу с волками, которые об этом ничего не знали, так как не читали газет. В Черчилле Моуэту необходимо было зафрахтовать самолет для полета как можно дальше вглубь тундры. Ему это удалось не сразу, и он имел возможность собрать у местного населения самые разнообразные, подчас фантастические сведения о волках. Оформив все это в виде отчета, Моуэт отправил материал в Оттаву. К счастью для его дальнейшей службы в министерстве, отчет оказался совершенно не поддающимся расшифровке. Так как никто не смог в нем разобраться, он был признан верхом научной мысли и помещен в библиотеку.

Как бы там ни было, самолет доставил Моуэта и его груз к месту назначения. И вот, наконец, встреча с волками. Они оказались среди пасущихся оленей, которые почти не обращали на них внимания. Оказывается, здоровый взрослый олень легко обгоняет волка. Даже трехнедельный теленок способен убежать от волков. Волки же предпринимают систематическую проверку состояния оленей, с тем, чтобы выявить больных, раненых и вообще слабых животных. Таким образом, олени кормят волков, а волки делают оленей сильными. Если бы не волки, олени могли бы вымереть от болезней. Или же чрезмерно расплодиться, что привело бы к бескормице. Аналогично обстоит дело и с численностью волков: при непропорциональном увеличении количества волков среди них вспыхивают болезни. Словом, волки и олени - это две стороны одной медали. Что же до здоровых оленей, то как раз их и отстреливают охотники. Таков был вывод Ф. Моуэта, обоснованный обстоятельными полевыми исследованиями. Похожая ситуация складывается и в более общем случае взаимоотношений по схеме хищник - жертва. Мудрая природа предусмотрела саморегуляцию животного мира.

Ф. Моуэт сделал свое дело. Однако легко догадаться, что дальнейшие события уже не имели ничего общего с наукой. Мы же можем сделать свой вывод: иногда открытия делают те, от кого их никто не ожидает.

  

8. Вдохновение под арестом

Генриху Альтшулеру было 18 лет, когда он сделал самое главное открытие в своей жизни. Другие люди делают изобретения, а он построил алгоритм получения изобретений. По его мнению, несмотря на творческий характер работы изобретателя и разнообразие изобретений, в их основе есть много общего. А именно, нужно ставить и давать ответы практически на одни и те же вопросы. А значит, можно резко повысить коэффициент полезного действия изобретателя, поставить процесс изобретения на конвейер. При этом открываются широчайшие перспективы для развития всех отраслей промышленности. Шел 1948 год, в стране кипела напряженная работа по восстановлению разрушенного войной народного хозяйства. Что делает советский человек, сделавший такое потрясающее открытие? Конечно же, он пишет письмо товарищу Сталину. Лучше ничего нельзя придумать! И Альтшулер отправил соответствующее письмо. А в результате... попал в поле зрения органов безопасности. И при очередном наборе в лагеря врагов народа должен был в следственном изоляторе давать показания о своей антисоветской деятельности. Тут ему и пришлось применить свою теорию на практике. Чтобы получить от подследственного нужные показания, его помещали в изолированную полутемную камеру и не давали спать. За этим следил охранник через специальное окошко в двери. Через несколько дней измученный бессонницей человек подписывал нужные показания, лишь бы ему дали хоть немного поспать. Однако день шел за днем, а этот заключенный категорически отказывался подписывать заранее приготовленное признание. Секрет раскрылся случайно, когда он покачнулся, и на пол упала бумажка. Оказывается, заключенный нарисовал на бумаге открытые глаза, прикрепил бумагу к лицу, и это давало ему возможность время от времени засыпать. Первая степень устрашения не дала результатов. Поскольку ее срок истек, согласно принятым в системе порядкам, к заключенному была применена вторая степень устрашения: его поместили в камеру к уголовникам. Когда же, через определенное время его потребовалось оттуда забрать, пришлось послать целое отделение солдат. Уголовники не хотели отпускать юношу, который так интересно рассказывал наизусть книги Майн Рида, Брет Гарта и других авторов приключенческих романов. Поскольку и уголовники не обломали заключенного, его отправили в лагерные бараки. А там уже находились враги народа самой высокой квалификации: выдающиеся ученые, профессора, доктора наук и т.п. У них-то и прошел любознательный юноша свои университеты, получая информацию из первых рук. После смерти вождя народов он был освобожден и смог наконец-то публиковать свои книги, в которых был раскрыт алгоритм решения изобретательских задач. Книги имели успех в Советском Союзе, а также в странах социалистического лагеря. Повсеместно открывались школы решения изобретательских задач: ведь это позволяло почти без затрат двигать технический прогресс, который к тому времени стал одним из приоритетов. Позднее для персональных компьютеров был разработан специальный программный продукт - прикладная программа Изобретающая машина, которой может воспользоваться каждый желающий. Воистину, через тернии к звездам!

Выдающемуся авиаконструктору А.Н. Туполеву также пришлось сходить в тюрьму. Причем это было сделано, так сказать, без отрыва от производства. Сталин обвинил Туполева в том, что тот продал Мессершмитту чертежи своего нового самолета, - а это один-два железнодорожных вагона! Несмотря на абсурдность обвинения, все конструкторское бюро Туполева было арестовано. Выглядело это так: на окна КБ поставили решетки, в помещении КБ разместили койки, поставили часовых и никого из помещения не выпускали. Контроль за режимом работы осуществляли специальные наблюдатели, впрочем, совершенно некомпетентные в смысле выполняемой работы. Так что работа продолжалась, и Туполеву предложили составить список людей, которых нужно было привлечь к работе. Туполев оказался в сложном положении: ведь включение людей в список означало их арест. Известно, что в числе требуемых специалистов был назван С.П. Королев, который в это время находился в лагерях на Колыме. Тем самым, его положение только улучшилось. Через некоторое время обвинения с Туполева были сняты. Когда Сталин умер, Королев горько сожалел о его смерти. Таковы парадоксы жизни.

Эпизод с Туполевым отнюдь не был исключением. Научные организации, функционировавшие в тюремном режиме, работали над решением самых разнообразных проблем. Эти организации назывались шарашками. Одну из таких шарашек описал в романе В круге первом А.И. Солженицын. Ученые отдают свой интеллект за небольшие, строго нормированные улучшения в питании и незначительные послабления в режиме. Одному из заключенных удается напасть на перспективный способ решения проблемы, за это он пытается получить освобождение. Научная работа для настоящего ученого является потребностью, и он в любых условиях находит возможность ею заниматься. Даже если это общая камера в печально известной Бутырской тюрьме! Обратимся опять к Солженицыну:

Ко мне подошел человек нестарый, ширококостный:
Профессор Тимофеев-Ресовский, президент научно-технического общества 75-й камеры. Наше общество собирается ежедневно после утренней пайки около левого окна. Не могли бы вы нам сделать какое-нибудь научное сообщение? Какое именно?
После пайки собралось у левого окна НТО человек из десяти, я сделал сообщение и был принят в общество... Пустая папиросная пачка была моей доской, в руке - незаконный обломок грифеля.
Профессор Тимофеев-Ресовский был биолог, один из крупнейших генетиков современности. Э. Шредингер в известной брошюре Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки дважды цитировал Тимофеева-Ресовского, уже сидевшего. А он вот был перед нами и блистал сведениями изо всех возможных наук.

А.И.Солженицын Архипелаг ГУЛАГ.

Его история вкратце такова. В 1922 году немецкий ученый Фогт, создавший в Москве институт Мозга, попросил откомандировать для постоянной работы с ним двух способных молодых ученых, одним из которых был Тимофеев-Ресовский. Командировка не была ограничена временем. Они преуспели в науке. Когда в 1937 г. им велели вернуться, это оказалось для них невозможным - они не могли бросить ни логики своих работ, ни приборов, ни учеников. Так они стали невозвращенцами. В 1945 г. советские войска вошли в северо-восточное предместье Берлина, где находился их институт. Тимофеев-Ресовский встретил их радостно: все решалось как нельзя лучше, теперь не надо было расставаться с институтом. Власти же распорядились все упаковать для отправки в Москву. Пораженный Тимофеев-Ресовский сказал, что это невозможно, установки налаживались годами. Тогда он и его напарник были арестованы и отправлены в Москву, где и получили соответствующие сроки.

Всю мощь системы пришлось испытать на себе и известному писателю В. Дудинцеву. Во время хрущевской оттепели он написал книгу Не хлебом единым. В ней рассказывалось о положении советских изобретателей. Во всем мире изобретатель получает на свое изобретение патент - исключительное право на использование своего изобретения. Патент дает возможность изобретателю, как минимум, компенсировать свои моральные и материальные затраты. Иное дело в Стране Советов. Собственником изобретения здесь могло быть только государство, изобретатель же получал лишь авторское свидетельство, а иногда и довольно скромное материальное вознаграждение. Оттепель заканчивалась, системе нужно было ограничить свободу слова. В качестве мишени был избран Дудинцев. На встрече писателей с Хрущевым, выступающие один за другим вдруг стали критиковать Дудинцева, называя его произведение очернительским. Даже само название книги, представлявшее цитату из Библии, было вызовом для атеистического Советского государства. Для Дудинцева все это стало полной неожиданностью - ведь Главлит, т.е. цензура, пропустил книгу в печать. Сам Дудинцев рассказывал впоследствии, что, как только начались критические выступления, он почувствовал себя как бы в вакууме - сидящие рядом, и даже спереди и сзади мгновенно отодвинулись от него. Однако Дудинцев оказался крепким орешком. Он отказался покаяться, был исключен из Союза писателей, потерял средства к существованию, и перебивался случайными заработками. Интересно, что, выслушивая критику в свой адрес на различных заседаниях, он собрал материалы для новой книги. Во время очередного потепления он опубликовал книгу Белые одежды, в которой описал организованный системой в 1948 году разгром советской генетической науки, занимавшей в то время передовые позиции в мире.