На главную

УДК 001.92

Аннотация
Анатолий Шапиро. ИСТОРИИ С НАУКОЙ

Содержание
Из первых рук
Всякие совпадения с конкретными лицами случайны.
Автор

1. Рядом с гением

В университете не учился

  В одном мгновенье видеть вечность,
Огромный мир - в зерне песка,
В единой горсти - бесконечность,
И небо в чашечке цветка.

Альберт Эйнштейн - величайший ученый современности, автор фундаментальных физических теорий, среди которых специальная и общая теории относительности и др. После окончания начальной школы учился в гимназии, которую не окончил. Со второй попытки поступил в Швейцарскую высшую техническую школу Цюриха. После его окончания работал техническим экспертом патентного бюро г. Берна и продолжал самостоятельное изучение физики, которой увлекался еще со школьных лет. В 1905 г., в возрасте 26 лет, опубликовал статью о специальной теории относительности, произведшей революцию в физике. В 1933 г. эмигрировал в США, где работал профессором в Принстонском институте высших исследований. Член национальных академий многих стран, нобелевский лауреат по физике.

Интересующийся. Теория относительности и в наше время остается символом непонятности, противоречия нашей интуиции и представлениям об окружающем мире. То ли дело законы Ньютона - их знает и понимает каждый:
Был этот мир глубокой тьмой окутан,
Да будет свет! И вот явился Ньютон.
Но сатана недолго ждал реванша -
Пришел Эйнштейн, и стало все как раньше.
А. Эйнштейн. Прости меня, Ньютон! Ты нашел единственный путь, возможный в твое время для человека величайшей научной творческой способности и силы мысли. Понятия, созданные тобой, и сейчас еще остаются ведущими в нашем физическом мышлении, хотя мы теперь и знаем, что если мы будем стремиться к более глубокому пониманию взаимосвязей, то должны будем заменить эти понятия другими, стоящими дальше от сферы непосредственного опыта.
И. Вы, скромный служащий Бернского бюро патентов, никогда не учившийся в университете, по существу самоучка - вдруг произвели подлинный переворот в физике.
Э. Действительно, до 30 лет я не видел ни одного настоящего физика.
И. Расскажите о себе, о вашем пути в науке.
Э. Я родился в Ульме в 1879 году. Немецкая пословица утверждает, что уроженцы Ульма хорошие математики. В возрасте 12 - 16 лет я ознакомился с элементами математики, включая основы дифференциального и интегрального исчислений. На мое счастье, мне попались книги, в которых обращалось не слишком много внимания на логическую строгость, зато хорошо была выделена везде главная мысль. Книги эти я читал, не переводя дыхания.
И. Как складывались отношения с учителями?
Э. Плохо. Они видели во мне лишь скромную посредственность, их раздражала моя медлительная речь. Учитель немецкого языка говорил мне:
- Из вас, Эйнштейн, никогда ничего путного не выйдет.
К тому же я не признавал авторитетов и условностей, за что и пришлось покинуть гимназию. Далее учился в Цюрихском политехникуме.

И. И все стало на свое место?
Э. Отнюдь. Правда я скоро научился выискивать то, что может повести в глубину, и отбрасывать все остальное, все то, что перегружает ум и отвлекает от существенного.
И. Говорят, вы не знаете даже величину скорости звука в воздухе.
Э. Зачем помнить то, что есть в любом справочнике.
И. Извините, что перебил вас. Продолжайте, пожалуйста.
Э. Огромное количество недостаточно увязанных эмпирических фактов действовало подавляюще. Была, однако, та загвоздка, что для экзамена нужно было напихать в себя - хочешь не хочешь - всю эту премудрость. Такое принуждение настолько меня угнетало, что после сдачи окончательного экзамена всякое рассуждение о научных проблемах было для меня отравлено. Но мне повезло: у меня был друг, аккуратно посещавший все лекции и добросовестно обрабатывающий их содержание. Это давало свободу в выборе занятий вплоть до нескольких месяцев перед экзаменом.
И. И совесть вас не мучила?
Э. Нечистую совесть я принимал, как неизбежное, притом значительно меньшее зло. В сущности, почти что чудо, что современные методы обучения, еще не совсем удушили святую любознательность, ибо это нежное растеньице требует, наряду с поощрением, прежде всего свободы - без нее оно неизбежно погибает. Большая ошибка думать, что чувство долга и принуждение могут способствовать находить радость в том, чтобы смотреть и искать. Мне кажется, что даже здоровое хищное животное потеряло бы жадность к еде, если бы удалось с помощью бича заставить его непрерывно есть, даже когда оно не голодно, и, в особенности, если принудительно предлагаемая еда им не выбрана.
И. После окончания Политехникума вы оказались единственным выпускником, не получившим назначения, в то время как все ваши однокурсники были оставлены при различных кафедрах.
Э. Я был третируем моими профессорами, которые не любили меня из-за моей независимости и закрыли мне пути в науку. Оставшись без работы, перебивался случайными заработками. Нужда была так остра, что я не мог размышлять ни над одной абстрактной проблемой. Но я был веселый зяблик, не способный предаваться меланхолии! Юмор и скромность создают равновесие.
И. Довольно о грустном. Ведь вам удалось-таки в возрасте 26 лет решить кардинальную проблему физики, создать стройную непротиворечивую теорию. Я далек от мысли, что можно сразу ее понять, даже беседуя с самим автором. А популярные изложения только запутывают вконец.
Э. Да, все эти общедоступные изложения можно назвать общенедоступными. Но есть вещи бесспорные для наших современников. Я имею в виду, скажем, относительность верха и низа.
И. Помнится, когда-то люди с трудом воспринимали мысль о том, что кто-то находится под нами на противоположной стороне земного шара. Из тех времен к нам пришло слово антипод. Теперь же это ни у кого не вызывает вопросов. И все же, какую относительность установили вы?
Э. Относительность одновременности.
И. Что это такое?
Э. События, которые кому-то кажутся одновременными, другой воспринимает как неодновременные. Одним словом, в каждой точке пространства время свое, местное.
И. И как это оценить количественно?
Э. Придется сделать следующий шаг. Дело в том, что физика основана на двух принципах. Первый из них, называемый принципом относительности, состоит в следующем. Представим себе двух физиков, лаборатория одного из них находится в вагоне движущегося поезда, а другого - на платформе. Принцип относительности утверждает: оба физика, применив все аппараты для изучения всех существующих в природе законов, найдут, что эти законы одни и те же, если вагон движется равномерно и без тряски.
И. Так это было известно для механического движения еще Галилею. А какой второй принцип?
Э. Это принцип постоянства скорости света в пустоте.
И. В чем он состоит?
Э. Свет в пустоте всегда распространяется с определенной постоянной скоростью, не зависящей от движения наблюдателя и источника света.
И. Что это значит?
Э. Это значит, что если источник света движется навстречу наблюдателю или удаляется от него, все равно наблюдатель зафиксирует одну и ту же скорость. То есть движение со скоростью большей скорости света в пустоте невозможно.
И. Это установлено экспериментально?
Э. Да, причем абсолютно достоверно.
И. Но это противоречит нашим повседневным представлениям. Как же примирить непримиримое?
Э. Это сделала теория относительности. Нам нет необходимости вдаваться в детали. Оставим их специалистам.
И. Как это произошло?
Э. В какой-то момент вдруг пришла ясность. Это было глубокой ночью, и я ощутил даже некоторые нервные расстройства.
И. Вашими предшественниками, кроме Ньютона, были Галилей и Кеплер.
Э. Я преклоняюсь перед обоими. Как только Коперник убедил небольшую группу людей, способных его понять, что... Солнце нужно считать покоящимся, а планеты, в том числе и Землю, вращающимися вокруг Солнца, возникла первая серьезная задача: определить истинные движения планет, что и было сделано Кеплером. А ведь он занимался предметом, представлявшим непосредственную опасность для того, кто проповедовал правду. Но Кеплер был одним из тех редких людей, которые попросту неспособны уклоняться от открытой защиты своих убеждений в любой области. Вместе с тем он не был человеком, который мог бы найти удовлетворение в личных спорах, как это было с Галилеем, живые остроты которого доставляют удовольствие образованному человеку даже в наши дни. Кеплер был благоверным католиком, но не скрывал того факта, что одобряет не все постановления своей церкви. Вследствие этого его рассматривали как своего рода умеренного еретика и относились к нему соответственно.
И. А Галилей?
Э. Что до Галилея, он страстно добивался истины - больше, чем кто-либо другой. Но он без особой нужды отправляется в Рим, чтобы драться с попами и прочими политиканами... Не могу себе представить, чтобы я, например, предпринял бы нечто подобное, чтобы отстаивать теорию относительности. Я бы подумал: истина куда сильнее меня, и мне бы показалось смешным донкихотством защищать ее мечом, оседлав Росинанта.
И. Может достаточно о научных проблемах. Как вы относитесь к искусству, литературе?
Э. Люблю Гейне, Гете и особенно Достоевского. Он дал мне больше, чем любой мыслитель, больше, чем Гаусс. Моцарта люблю с детства и часто играю на скрипке его произведения.
И. Что является для вас главным в жизни?
Э. Радость видеть и понимать есть самый прекрасный дар природы.
Содержание
  К началу

2. О пользе ошибок

  Есть многое на свете, друг Горацио,
Что и не снилось нашим мудрецам.
Уильям Шекспир

П.Л. Капица - известный российский ученый-физик, нобелевский лауреат. Область научных интересов: экстремальные магнитные поля, физика низких температур. С 1921 г. работал в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, директором которой был знаменитый ученый Э. Резерфорд, первооткрыватель планетарной структуры атома. Такое название модель получила потому, что она напоминала солнечную систему: в центре атома помещается тяжелое ядро, вокруг которого вращаются электроны. С 1934 г. Капица работает в Москве, где создает Институт физических проблем, который стал ведущей организацией этого профиля. Капица встречался и сотрудничал с крупнейшими учеными, о которых оставил яркие воспоминания. Вызывает восхищение широта его интересов, глубина и точность оценок, отточенность формулировок, оригинальность сравнений.

Интересующийся. Как-то один профессор рассказал историю, являющуюся прекрасным примером того, как иногда бывает не просто дать однозначный ответ на вопрос. К нему обратился коллега с просьбой быть арбитром в одной спорной ситуации. Он собирался поставить низкую оценку по физике одному из своих студентов, студент же считал, что заслуживает более высокий балл. Однако оба согласились на привлечение третьего лица в качестве арбитра. Им и оказался профессор. Экзаменационный вопрос гласил:
Объясните, каким образом можно измерить высоту здания с помощью барометра.
Студент ответил:
- Нужно подняться с барометром на крышу здания, спустить барометр вниз на длинной веревке, затем втянуть его обратно и измерить длину веревки, которая и покажет точную высоту здания.
Конечно же, это был правильный ответ. С другой стороны, экзамен был по физике и ответ должен был продемонстрировать соответствующие знания. Профессор предложил студенту попытаться ответить еще раз и предупредил, что ответ должен показать знание физических законов. По истечении отведенного времени студент так ничего и не написал в экзаменационном листе. Профессор спросил студента, сдается ли он. Тот заявил, что у него есть несколько решений и он просто выбирает лучшее. Новое решение было следующее:
Поднимитесь с барометром на крышу и бросьте его вниз, замеряя время падения. Зная время и ускорение свободного падения, определяем по известной формуле длину пути, т.е. высоту здания.
Тут профессор спросил своего коллегу-преподавателя, удовлетворен ли он, и получил положительный ответ. Однако студент сказал, что знает еще несколько решений. Скажем, в солнечный день можно измерить высоту барометра, а также его тени и тени самого здания. Затем, решив несложную пропорцию, определить высоту здания. Есть еще очень простой способ: берете барометр в руки и поднимаетесь по лестнице, прикладывая его к стене и делая отметки. Сосчитав количество отметок и умножив его на размер барометра, получаем высоту здания. Самым же лучшим среди множества прочих способов решения данной проблемы, по мнению студента, является такой: надо найти управляющего домом и сказать ему:
- Господин управляющий, у меня есть замечательный барометр. Он ваш, если вы скажете мне высоту этого здания.
Тут профессор спросил студента, почему он не назвал общепринятого решения этой задачи, состоящего в том, что высота здания может быть в принципе определена по разности показаний барометра на крыше и у основания здания. Студент ответил, что ему, конечно же, известен этот способ, но он сыт по горло школой и колледжем, где учителя навязывают школьникам свой способ мышления.
Остается только сказать, что профессора звали Эрнест Резерфорд, имя же студента было Нильс Бор. Впоследствии он стал сотрудником Резерфорда, получил нобелевскую премию. Из школы Резерфорда вышли также такие крупные ученые, как Блэкетт, Чедвик, Кокрофт и другие.

П. Капица. Действительно, Резерфорд был не только большой ученый, но и большой учитель. Своеобразный характер мышления Резерфорда легко можно было видеть, беседуя с ним на научные темы. Он любил, когда ему рассказывали об опытах. Но чтобы он слушал с интересом, надо было говорить только об основных фактах и идеях, не вдаваясь в технические подробности, которые его не интересовали. Когда мне приходилось приносить ему для утверждения чертежи, он из вежливости клал чертеж перед собой, иногда вверх ногами, и говорил:
- Этот чертеж меня не интересует, вы просто укажите те принципы, на которых эта машина работает.
Основную идею эксперимента он схватывал очень быстро, с полуслова и давал всегда очень интересную оценку.
И. Как Резерфорд относился к спорам, с неизбежностью возникающим в научной среде?
К. Многие физики, особенно теоретики, любят научные споры; процесс спора для них - способ мышления. Я никогда не слышал, чтобы Резерфорд спорил. Он высказывал свое мнение очень коротко и с предельной ясностью и конкретностью; если ему возражали, то он с интересом выслушивал возражения, но на этом дискуссия и кончалась.
И. Как Вы оцениваете лекции Резерфорда?
К. Я очень любил его лекции и прослушал курс физики, который он читал студентам как кавендишский профессор. Я мало что узнал из этого курса нового для себя, так как физику к тому времени знал уже неплохо, но подход Резерфорда к физике меня научил многому. Резерфорд читал с большим увлечением, математикой почти не пользовался, явления он обычно описывал диаграммами и сопровождал лекцию четкими, но скупыми жестами, из которых было видно, как конкретно и образно он мыслит.
     В Кембридже я слушал также факультативный курс лекций Дж.Дж. Томсона для студентов, он говорил о прохождении электричества через газ. Интересно было видеть, как совершенно иначе подходит к восприятию природы этот большой ученый. Если мысль Резерфорда была ближе к индуктивной, то у Томсона мысль, несомненно, была дедуктивной. Мне кажется, что при воспитании молодых ученых им исключительно полезно слушать лекции по общим курсам, которые непременно должен читать большой ученый: они научатся тому, чего ни в одной книге найти не смогут, - оригинальному подходу к пониманию явлений природы.
     В связи с этим мне вспоминается беседа с Горайсом Лэмбом, в которой он рассказал мне, как он слушал лекции Максвелла. Он говорил, что Максвелл не был блестящим лектором, он обычно приходил на лекции без записок и при выводе формул на доске часто ошибался и сбивался. Вот по тому, как Максвелл искал и исправлял свои ошибки, Лэмб научился большему, чем из любой прочитанной им книги. Самым ценным в лекциях Максвелла для Лэмба были его ошибки. Несомненно, ошибки гениального человека так же поучительны, как и его достижения.
И. Что можно сказать об опытах Резерфорда?
К. Конечно, самое привлекательное в них - это ясность в постановке задачи, простота и прямолинейность методического подхода к ее решению. Мой долголетний опыт как экспериментатора показал, что лучший способ правильно оценить ученого, как начинающего, так и полностью развившегося, - это по его естественному стремлению к умению при постановке опыта искать простое решение. К Резерфорду полностью применимо замечательное изречение неизвестного автора:
Простота - вот самая большая мудрость.
Мне хочется также вспомнить удивительно правильное и глубокое высказывание украинского философа Григория Сковороды, он был крестьянского происхождения и жил во второй половине XVIII века. Он писал очень интересно и как-то сказал примерно следующее:
Мы должны быть благодарны богу, что он создал мир так, что все простое правда, а все сложное неправда.

И. Как, все-таки, делаются физические открытия?
К. Основной путь, по которому развиваются естественные науки, заключается в том, что при экспериментальном изучении явлений природы мы непрерывно проверяем, согласуются ли наши наблюдения с нашими теоретическими представлениями. Движение вперед нашего познания природы происходит тогда, когда между теорией и опытом возникают противоречия. Эти противоречия дают ключ к более широкому пониманию природы, они заставляют нас развивать нашу теорию. Чем крупнее эти противоречия, тем фундаментальнее перестройка тех законов, которыми мы объясняем процессы, происходящие в природе, и на основании которых мы используем природу для нашего собственного развития.
И. Что важнее при этом, эрудиция или интуиция?
К. В науке, на определенном этапе развития новых фундаментальных представлений, эрудиция не является той основной чертой, которая позволяет ученому решать задачу, тут главное - воображение, конкретное мышление и в основном смелость. Острое логическое мышление, которое особенно свойственно математикам, при постулировании новых основ скорее мешает, поскольку оно сковывает воображение.
     Умение ученого решать такого рода крупные научные проблемы, при этом не выявляя четкого логического построения, обычно называют интуицией. Возможно, что существует такой процесс мышления, происходящий в нашем подсознании, но пока его закономерности нам не известны, и, если я не ошибаюсь, даже Фрейд, глубоко разбиравшийся в подсознательных процессах, этой проблемой не занимался. Но если этот мощный процесс творческого мышления называть интуицией, то, конечно, Резерфорд им владел.
     Объяснение радиоактивности, впервые данное Резерфордом, как распад до того незыблемой материи, сразу дало ключ к пониманию этих явлений и направило по верному пути дальнейшие изыскания. То же произошло при создании планетарной модели атома. Эта модель в корне противоречила классической электродинамике, так как при таком орбитальном движении электронов они должны были непрерывно терять свою кинетическую энергию путем излучения. Но эксперименты по рассеянию альфа-частиц однозначно указывали на существование тяжелого ядра в центре атома. Резерфорд так ясно представлял себе все происходящее во время столкновения частиц, что для него противоречие даже с фундаментальными законами электродинамики не послужило препятствием для установления планетарной модели атома. Несколько позже Бор на основании развивающихся тогда представлений о квантовой структуре света блестяще развил теорию строения атома, которая не только дала полное согласование с планетарной моделью Резерфорда, но и количественно объяснила структуру спектров, излучаемых атомом.
И. Но существуют и другие пути открытий?
К. Об этом свидетельствуют открытия Б. Франклина по электричеству, сделанные им за короткий период времени, всего за 7 лет, с 1747 по 1753 год. Впервые он начал заниматься научной работой, когда ему уже был 41 год. К этому времени Франклин уже стал самостоятельным человеком. Созданные им в Филадельфии, тогда еще небольшом городе, печатное дело, газета и другие печатные издания пользовались большим успехом. Научной работой Франклин начал заниматься совершенно случайно, после того, как ему пришлось присутствовать на популярной лекции с демонстрациями по электричеству. Описание всех своих работ Франклин дает в письмах своему другу Коллинзу в Англии. Коллинз докладывал о работах Франклина в Королевском обществе. Потом он издал их отдельной книгой, которая и стала основным научным трудом Франклина. Эта книга выдержала ряд изданий и была переведена на многие языки. Эти работы в то время, несомненно, стали ведущими в развитии учения об электричестве и получили мировое признание. Большинство крупных научных обществ или академий отметили научные заслуги Франклина, избрав его своим членом, и ряд университетов присвоил ему почетное звание доктора.
     Естественно возникает вопрос: как могло случиться, что Франклин, раньше никогда не занимавшийся физикой, на отлете, в небольшом городе Америки, вдали от центров мировой науки, будучи уже человеком зрелого возраста, смог за несколько лет работы возглавить развитие целой научной дисциплины?
     И это произошло в середине XVIII века, когда наука велась на уровне знаний таких ученых, как Ньютон, Гюйгенс, Эйлер? О дилетантизме здесь говорить не приходится. Как же мог Франклин достичь таких результатов, которые остались недоступны профессиональным ученым?
     Мне думается, что надо искать объяснение в том, что Франклин правильно понял существо электрических явлений и потому открыл правильный путь для дальнейших исследований в этой области. Он считал:
Электрическая материя состоит из частиц крайне малых, так как они могут пронизывать обычные вещества такие плотные, как металл, с такой легкостью и свободой, что не испытывают заметного сопротивления.
          В наши дни мы называем эти крайне малые частицы электронами. Далее Франклин рассматривал любое тело, как губку, насыщенную этими частицами электричества.
И. Как, на Ваш взгляд, соотносятся научная и преподавательская работа? Ведь ученый подвергает все сомнению, преподаватель же излагает твердо установленные факты.
К. Хороший ученый, когда преподает, всегда учится сам. Во-первых, он проверяет свои знания, потому что, только ясно объяснив другому человеку, можешь быть уверен, что сам понимаешь вопрос. Во-вторых, когда ищешь форму ясного описания того или иного вопроса, часто приходят новые идеи. В-третьих, те, часто нелепые, вопросы, которые задают студенты после лекций, исключительно стимулируют мысль и заставляют с совершенно новой точки зрения взглянуть на то явление, к которому подходим всегда стандартно, и это тоже помогает творчески мыслить.
И. Не могли бы Вы привести примеры открытий, связанных с преподаванием?
К. Один из самых классических примеров хорошо известен - это Менделеев и его Периодическая система. Менделеев искал, каким способом легче объяснить студентам свойства элементов, чтобы эти свойства могли восприниматься по определенной системе. Он распределял элементы по карточкам, складывал эти карточки в разном порядке и, наконец, нашел, что карточки, разложенные в виде периодической таблицы, представляют собой закономерную систему. 1 марта 1869 г. таблица была напечатана отдельным изданием и немногим позже вошла как приложение во второй выпуск Основ химии. Таким образом, Периодическая система элементов в основе своей возникла из педагогической деятельности Менделеева как профессора Петербургского университета.
     Второй случай, немного более ранний, относится к математике. В начале XIX века русское правительство решило, что все чиновники должны иметь среднее образование. Те чиновники, которые не имели аттестата зрелости, должны были его получить. Чтобы облегчить им это, были созданы курсы, которые готовили к экзамену на аттестат зрелости. Одним из преподавателей геометрии таких курсов был Лобачевский. Ему было тогда 24 - 25 лет. Он был очень молод, и он объяснял этим престарелым чиновникам принципы евклидовой геометрии. И они никак не могли понять, откуда берется аксиома о непересекаемости двух параллельных линий.
     Лобачевский долго бился над тем, чтобы дать подходящее объяснение, но убедился, что такого объснения не существует. Он понял, что можно построить другую геометрию. Так была создана неевклидова геометрия. Таким образом, он нашел новую область математики, которой было суждено также сыграть фундаментальную роль в современной физике.
     Еще один пример. Происходило это в Кембридже, во второй половине XVIII века. Теоретическую физику тогда преподавал Стокс. К нему пришел сдавать аспирантский экзамен один молодой человек. Аспирантский экзамен в те времена был довольно трудный, потому что аспирантур тогда было очень мало - всего две-три, и состязание за право попасть в аспирантуру было очень трудным. Причем система была такая - давался десяток задач, и студент сам выбирал те, которые хотел решить. Ему давалось определенное число часов, и Стокс, не стесняясь, ставил часто неразрешимые задачи, чтобы посмотреть, знает ли студент, что эта задача неразрешима. Он ставил, например, такую задачу: найти распределение скоростей в газе. Тогда это распределение скоростей не было известно. Бернулли и все остальные считали, что скорости примерно равны.
     Молодой человек на удивление Стокса, решил эту задачу и решил правильно. Этот молодой человек был не кто иной, как Максвелл. Таким образом, открытие закона распределения скоростей молекул в газе было сделано Максвеллом на экзамене.
И. И последний вопрос: как оценить творческий потенциал молодого научного работника?
К. Самое важное и трудное в организации науки - это отбор действительно наиболее творчески одаренной молодежи и создание условий, при которых их талант мог бы развернуться в полную меру. Для этого нужно уметь оценивать творческие способности у молодежи, когда они только начинают свою научную работу. Основная ошибка, которая тут нередко делается, это то, что у молодежи ее познавательные способности и эрудиция часто принимаются за творческие качества.
     Из истории науки известно, что такие ошибки в отборе делаются часто, и обычно их причина лежит в недостаточном умении оценивать творческие качества начинающего ученого и в преувеличенной оценке его способностей заучивать фактический материал. Мой жизненный опыт показывает, что в оценке творческих качеств молодых ученых и проявляется основной талант руководителя научного института.
Содержание
  К началу

3. Оружие метода

  ...Гений, парадоксов друг.
А.С. Пушкин

Рене Декарт - великий французский ученый - математик, физик, философ. Создатель аналитической геометрии, один из основателей математического анализа, автор многих физических открытий а также космогонической гипотезы. Ему принадлежит знаменитая фраза:

Я мыслю, значит, я существую!
с помощью которой он обосновывал существование Бога. Р. Декарт не создал научной школы, однако оставил человечеству такие произведения непреходящего значения, как Рассуждение о методе и Правила для руководства ума.
Интересующийся. Развитие человечества зашло столь далеко, что до вступления в трудоспособный возраст человеку необходимо учиться не менее 10 лет, и это только базовое образование, за которым следует еще и специальное. В процессе трудовой деятельности человеку неоднократно придется доучиваться и переучиваться. В общем, век живи, век учись... Ваше имя, Декарт, занимает почетное место в ряду выдающихся ученых всех времен. Вы продемонстрировали свои методы в действии и получили крупные научные результаты, значимые не только в историческом плане, но и поныне. Не могли бы вы рассказать, каким образом следует подходить к постановке и решению различных проблем?
Рене Декарт. Если вы не возражаете, я буду говорить о занятиях наукой, но пусть это вас не смущает. Жизнь показывает, что научный подход довольно часто оказывается эффективным при решении самых разнообразных проблем. Целью научных занятий должно быть направление ума таким образом, чтобы он выносил прочные и истинные суждения о всех встречающихся предметах. Все знания в целом являются не чем иным, как человеческой мудростью, остающейся всегда одинаковой, как бы ни были разнообразны предметы, к которым она применяется.
И. Пока все понятно. А как обстоит дело с выбором объектов исследования, проще говоря, чем стоит заниматься?
Д. Нужно заниматься только такими предметами, в которых наш ум кажется способным достичь достоверных и несомненных познаний. В предметах нашего исследования надлежит отыскивать не то, что о них думают другие, или что мы предполагаем о них сами, но то, что мы ясно и очевидно можем усмотреть или надежно дедуцировать, ибо знание не может быть достигнуто иначе. Совершенно бесполезно подсчитывать голоса, чтобы следовать тому мнению, которого придерживаются большинство авторов, ибо если дело касается трудного вопроса, то более вероятно, что истина находится на стороне меньшинства.
     Возможны два действия, посредством которых мы можем прийти к познанию вещей, не боясь никаких ошибок, а именно интуиция и дедукция.
И. Что, по-вашему, представляет собой интуиция?
Д. Под интуицией я разумею не веру в шаткое свидетельство чувств и не обманчивое суждение беспорядочного воображения, но понятие ясного и внимательного ума, порождаемое лишь естественным светом разума. Так, например, всякий может интуитивно постичь умом, что он существует, что он мыслит, что треугольник ограничивается только тремя линиями, что шар имеет только одну поверхность и подобные этим истины, гораздо более многочисленные, чем это замечает большинство людей вследствие того, что не считает достойным внимания такие простые вещи.
И. А зачем нужна дедукция?
Д. Может возникнуть сомнение, для чего мы добавляем к интуиции еще и другой способ познания, называемый дедукцией, посредством которой мы познаем все, что необходимо выводится из чего-либо достоверно известного. Это нужно было сделать потому, что есть много вещей, которые хотя и являются самоочевидными, но доступны достоверному познанию, если только они выводятся из верных и понятных принципов путем последовательного и нигде не прерывающегося движения мысли при зоркой интуиции каждого отдельного положения.
И. Нельзя ли привести для наглядности какой-нибудь пример?
Д. Мы узнаем, что последнее кольцо длинной цепи соединено с первым, хотя и не можем охватить одним взглядом все находящиеся между ними кольца, которые обуславливают это соединение.
И. А чем разнятся интуиция и дедукция?
Д. Под дедукцией понимается именно движение или последовательность, в отличие от интуиции, где постижение происходит единовременно. Кроме того, дедукция не нуждается в наличной очевидности, как интуиция, но скорее как бы заимствует свою достоверность у памяти. Итак, сами принципы познаются интуитивным путем, а их следствия - дедуктивным.
И. Теперь мне стало понятнее, для чего приводятся в математике также и доказательства теорем, а не только их формулировки. А что вы скажете о методе исследования и решения уже известных проблем?
Д. Метод необходим для отыскания истины. Уж лучше совсем не помышлять об отыскании каких-либо истин, чем делать это без всякого метода, ибо совершенно несомненно то, что подобные беспорядочные занятия и темные мудрствования помрачают естественный свет и ослепляют ум. Всякий, привыкший таким образом блуждать во мраке, настолько ослабляет остроту своего зрения, что не может переносить яркий свет. Подтверждение этого мы видим на опыте, весьма часто встречая людей, никогда не усердствовавших над учеными трудами, но рассуждающих более основательно и здраво о любой вещи, чем те, которые всю жизнь провели в школах.
И. Что вы понимаете под методом?
Д. Под методом я разумею точные и простые правила, строгое соблюдение которых всегда препятствует принятию ложного за истинное и без лишней траты умственных сил, но постепенно и непрерывно увеличивая знания, способствует тому, что ум достигает истинного познания того, что ему доступно. Эта наука должна содержать в себе новые начала человеческого разума и простирать свои задачи на извлечение истин относительно любой вещи. И если говорить откровенно, я убежден, что ее нужно предпочесть всем другим знаниям, которые предоставлены нам, людям, ибо она является их источником.
И. В чем же, все-таки, сущность метода?
Д. Все вещи, если их не рассматривать изолированно одну от другой, но сравнивать, чтобы познать одни через посредство других, можно назвать абсолютными или относительными. Абсолютным я называю все, что содержит в себе искомую ясность и простоту. Я считаю, что абсолютное является также самым простым и самым легким и что им надлежит пользоваться при решении всех вопросов. Наоборот, относительным я называю то, что можно соотнести с абсолютным и вывести из него, следуя известному порядку. Но кроме того, оно содержит в своем понятии еще нечто другое, что я называю отношениями. К последним надлежит причислить все, что называется зависимым, сложным, отдельным, множественным, неравным, несходным, косвенным и т.д. Относительное тем более отдалено от абсолютного, чем более содержит в себе подобных соподчиненных соотношений. Я советую различать эти соотношения, соблюдая их взаимную связь и естественный порядок таким образом, чтобы, идя от последнего из них через все прочие, мы могли бы достигнуть абсолютнейшего. Именно в неустанном искании всего абсолютного и заключается весь секрет метода.
И. Каковы, по вашему мнению, возможности интуитивного познания?
Д. Нужно заметить, что, строго говоря, очень мало существует таких ясных и простых вещей, которые можно интуитивно постичь с первого взгляда и через самих себя непосредственно, а не через посредство каких-либо других, и я говорю, что их надлежит тщательно подмечать, ибо они являются тем, что мы называем простейшим в каждом ряде. Все же прочие мы можем познать не иначе, как путем выведения из этих вещей либо непосредственно и прямо, либо через посредство двух-трех различных заключений, число которых тоже необходимо отметить для того, чтобы знать, на сколько степеней они отстоят от первого простейшего положения.
И. Что же, очень интересно. Прошу вас продолжать.
Д. Нужно обращать острие ума на самые незначительные и простые вещи и долго останавливаться на них, пока не привыкнем отчетливо и ясно прозревать в них истину. Как нужно пользоваться интуицией ума, мы познаем уже из сравнения ее со зрением, ибо тот, кто хочет охватить одним взглядом одновременно большое количество объектов, не различает ясно ни одного из них; равным образом и тот, кто имеет обыкновение обращаться одним актом мысли одновременно ко многим объектам, имеет смутный ум. Всякий, кто не разбрасывается мыслью по различным объектам одновременно, но всецело направляет ее на исследование всегда самых простых и легких вещей, становится проницательным. Мастера, которые занимаются тонкими ремеслами и привыкают тщательно рассматривать каждую точку, путем упражнения приобретают способность различать самые незаметные и тонкие вещи. Следовательно, всякому надлежит привыкнуть одновременно охватывать мыслью столь малое количество объектов, и объектов столь простых, чтобы он никогда не считал себя знающим то, что не постигается так же ясно, как и то, что постигается с наибольшей отчетливостью.
И. Но в этом плане возможности людей могут существенно различаться.
Д. Конечно, одни рождаются гораздо более одаренными в этом отношении, чем другие, но наука и упражнение могут сделать ум гораздо более искусным. Здесь есть пункт, который, как мне кажется, необходимо особенно подчеркнуть, а именно: каждый должен быть твердо убежден, что не из многозначительных, но темных, а только из самых простых и наиболее доступных вещей должны выводиться самые сокровенные истины.
И. Каким образом можно поднять уровень, так сказать, умственной готовности?
Д. Для того, чтобы сделать ум проницательным, необходимо упражнять его в исследовании вещей, уже найденных другими, и методически изучать все, даже самые незначительные, искусства, но в особенности те, которые объясняют или предполагают порядок. Так как не все одарены от природы одинаковой способностью производить исследования только своими собственными силами, то не следует с первого раза приступать к изучению трудных и недоступных вещей, необходимо начинать с самых легких и простых, и главным образом таких, в которых более всего господствует порядок. Примером последнего может служить искусство женщин вязать спицами или переплетать нити тканей в бесконечно разнообразные узоры: таковы все действия над числами и вообще все, что относится к арифметике и т.п. Все эти искусства удивительно хорошо развивают ум. Не заключая в себе ничего темного и будучи всецело доступными человеческому уму, они с необыкновенной отчетливостью вскрывают перед нами бесчисленное множество систем, хотя и отличающихся друг от друга, но тем не менее правильных, в надлежащем соблюдении которых заключается вся проницательность человеческого ума.
И. Какова роль эмоций в процессе познания?
Д. Конечно, один только разум способен познавать истину, хотя и он должен прибегать к помощи воображения, чувств и памяти, чтобы не оставлять без употребления ни одно из средств, находящихся в нашем распоряжении.
И. Как вы относитесь к логике? Ведь она тоже учит законам правильного мышления.
Д. Я заметил, что в логике ее силлогизмы и большая часть ее наставлений скорее помогают объяснить то, что нам известно. Нельзя составить ни одного силлогизма, дающего правильное заключение, если не иметь для этого материала, т.е. не знать заранее выводимой таким образом истины. И хотя логика действительно содержит очень много правильных и хороших предписаний, к ним, однако, примешано столько других - либо вредных, либо ненужных, - что отделить их почти так же трудно, как разглядеть Диану или Минерву в необработанной глыбе мрамора.
И. Не могли бы вы сделать резюме изложенного?
Д. В заключение рассуждения о методе для хорошего направления разума и отыскания истины в науках я считаю достаточным твердое и непоколебимое соблюдение четырех следующих правил:
     Первое - никогда не принимать за истинное ничего, что я не познал бы таковым с очевидностью, иначе говоря, тщательно избегать опрометчивости и предвзятости и включать в свои рассуждения только то, что представляется моему уму столь ясно и столь отчетливо, что не дает мне никакого повода подвергать их сомнению.
     Второе - делить каждое из исследуемых мною затруднений на столько частей, сколько это возможно и нужно для лучшего их преодоления.
     Третье - придерживаться определенного порядка мышления, начиная с предметов наиболее простых и наиболее легко познаваемых и восходя постепенно к познанию наиболее сложного, предполагая порядок даже и там, где объекты мышления вовсе не даны в их естественной связи.
     И последнее - составлять всегда перечни столь полные и обзоры столь общие, чтобы была уверенность в отсутствии упущений.
И. Существуют ли явления, недоступные для человеческого понимания, так сказать, непознаваемые?
Д. Длинные цепи доводов, совершенно простых и доступных, коими имеют обыкновение пользоваться геометры в своих труднейших доказательствах, натолкнули меня на мысль, что все доступное человеческому познанию, одинаково вытекает одно из другого. Соблюдая должный порядок в выводах, можно убедиться, что нет ничего ни столь далекого, чего нельзя было бы достичь, ни столь сокровенного, чего нельзя было бы открыть.
И. В заключение - не могли бы вы привести примеры открытий, сделанных вами с помощью своего метода?
Д. Я бы назвал аналитический метод в геометрии, объяснение цветов радуги.
И. Можно еще вопрос личного порядка? Некоторые (возможно пристрастные) наблюдатели отмечали, что у вас желчный, язвительный характер. Кто вызывал у вас раздражение?
Д. Схоласты, недобросовестные оппоненты.
И. А правда ли, что вы могли любое заданное положение доказать при помощи десяти доводов и его же опровергнуть также при помощи десяти доводов?
Д. Этим я увлекался в молодости.
И. Вы были наставником юной шведской королевы Кристины. Удалось ли обучить ее вашему методу?
Д. К сожалению, не хватило времени.
И. Что же остается поблагодарить вас за интервью.
Д. Надеюсь, кое-что из моего опыта окажется для вас небесполезным.
Содержание
  К началу

4. Кое-что из Фауста Гете

Ты - то, что представляешь ты собою,
Надень парик с мильоном завитков,
Повысь каблук на несколько вершков,
Ты - это только ты, не что иное.

Учитесь честно достигать успеха
И привлекать благодаря уму.
Ненужный блеск рассчитан на мгновенье,
А правда переходит в поколенье.

Пергаменты не утоляют жажды,
Ключ к мудрости не на страницах книг
Кто к тайнам жизни рвется мыслью каждой,
В своей душе находит их родник.

Что значит знать? Вот друг мой, в чем вопрос,
На этот счет у нас не все в порядке.
Немногих, проникавших в суть вещей,
И раскрывавших всем души скрижали,
Сжигали на кострах и распинали,
Как вам известно, до последних дней.

Но вновь безволье и упадок,
И вялость в мыслях, и разброд.
Как часто этот беспорядок
За просветленьем настает!

Кто ждет в бездействии наитий
Прождет их до скончанья дней.
Живейшие и лучшие мечты
В нас гибнут средь житейской суеты.

Мы драпируем способами всеми
Свое безволье, трусость, слабость, лень,
Нам служит ширмой состраданья бремя,
И совесть, и любая дребедень.

Тогда всё отговорки, всё предлог,
Чтоб произвесть в душе переполох.
То это дом, то дети, то жена,
То страх отравы, то боязнь поджога,
Но только вздор, но ложная тревога,
Но выдумки, но мнимая вина.

Лишь тот достоин жизни и свободы,
Кто каждый день за них идет на бой!

Всегда желанья с разумом боролись,
Довольство не спасает от фантазий,
В привычном счастье есть однообразье,
Дай людям солнце - захотят на полюс.

Как будто бредят все освобожденьем,
А вечный спор их, говоря точней, -
Порабощенья спор с порабощеньем.

Где трудности, свой человек философ,
Он покоряет глубиной вопросов,
Он всех громит, но после всех разносов
Заводит новых предрассудков тьму.
Кто не сбивался, не придет к уму.

Все кончено. А было ли начало?
Могло ли быть? Лишь видимость мелькала...
Содержание
  К началу

Приглашение к обсуждению прочитанного

Из wikipedia.org

Свободная энциклопедия
Анатолий Днепров

Анатолий Днепров (1919 - 1975), советский писатель-фантаст.

К тексту

Фра Лука Бартоломео де Пачоли

Фра Лука Бартоломео де Пачоли (1445 - 1517), итальянский математик, один из основоположников современных принципов бухгалтерии.

К тексту

Гражданский кодекс

Гражданский кодекс, фундаментальный законодательный акт Франции, представляющий собой масштабную кодификацию гражданского права и давший мощный толчок для последующего кодификационного процесса во многих странах мира.

К тексту

Оливер Хевисайд

Оливер Хевисайд (1850 - 1925), английский учёный-самоучка, инженер, математик и физик.

К тексту

Треугольник Паскаля

Треугольник Паскаля, бесконечная таблица биномиальных коэффициентов, имеющая треугольную форму.

К тексту

Древняя Греция

Древняя Греция, группа цивилизаций, существовавших с III тысячелетия до н. э. до I века до н. э. в южной части Балканского полуострова, на прилегающих к нему островах и на западном побережье Малой Азии.

К тексту К вопросу о классификации европейских драконов Лев и медведь... Анатомия гопников

Мари Энмон Камиль Джордан

Мари Энмон Камиль Джордан (1838 - 1922), французский математик, известный благодаря своим фундаментальным работам в теории групп и «Курсу анализа».

К тексту

Давид Гильберт

Давид Гильберт (1862 - 1943), немецкий математик-универсал, внёс значительный вклад в развитие многих областей математики.

К тексту Ошибки науки

Сриниваса Рамануджан Айенгор

Сриниваса Рамануджан Айенгор (1887 - 1920), индийский математик.

К тексту

Годфри Харолд Харди

Годфри Харолд Харди (1877 - 1947), английский математик, известный своими работами в теории чисел и математическом анализе.

К тексту

Эварист Галуа

Эварист Галуа (1811 - 1832), французский математик, основатель современной высшей алгебры.

К тексту

Итерационная формула Герона

Итерационная формула Герона.

К тексту

Задача Коши, одна из основных задач теории дифференциальных уравнений; состоит в нахождении решения дифференциального уравнения, удовлетворяющего так называемым начальным условиям.

К тексту

Задача Неймана, в дифференциальных уравнениях краевая задача с заданными граничными условиями для производной искомой функции на границе области - так называемые граничные условия второго рода.

К тексту

Жан Батист Жозеф Фурье

Жан Батист Жозеф Фурье (1768 - 1830), французский математик и физик.

К тексту

Леонид Витальевич Канторович

Леонид Витальевич Канторович (1912 - 1986), советский математик и экономист, пионер и один из создателей линейного программирования.

К тексту

Транспортная задача, математическая задача линейного программирования специального вида о поиске оптимального распределения однородных объектов из аккумулятора к приемникам с минимизацией затрат на перемещение.

К тексту

Симплекс-метод, алгоритм решения оптимизационной задачи линейного программирования путём перебора вершин выпуклого многогранника в многомерном пространстве.

К тексту

Геометрия Лобачевского

Геометрия Лобачевского, одна из неевклидовых геометрий, геометрическая теория, основанная на тех же основных посылках, что и обычная евклидова геометрия, за исключением аксиомы о параллельных прямых, которая заменяется на аксиому о параллельных прямых Лобачевского.

К тексту

Псевдосфера

Псевдосфера, поверхность постоянной отрицательной кривизны, образуемая вращением трактрисы около её асимптоты.

К тексту

Жерар Дезарг

Жерар Дезарг (1591 - 1661), известный французский геометр.

К тексту

Фивы

Фивы, греческое название столицы Верхнего Египта.

К тексту

Мемфис, древнеегипетский город, располагавшийся на рубеже Верхнего и Нижнего Египта, на западном берегу Нила.

Интерактивная коллекция гербов городов мира К тексту

Средиземное море

Средиземное море, средиземное, межматериковое море, по происхождению представляющее собой глубоководную псевдоабиссальную внутришельфовую депрессию, связанную на западе с Атлантическим океаном Гибралтарским проливом.

К тексту

Родос

Родос, четвёртый по величине греческий остров, общей площадью 1398 км², расположен на юго-востоке Греции, в группе островов Додеканес в Эгейском море, в 270 морских милях от столицы Греции города Афины.

К тексту

Васко да Гама

Васко да Гама (1460/69 - 1524), португальский мореплаватель эпохи Великих географических открытий.

К тексту

Закон обратных квадратов

Закон обратных квадратов, закон, утверждающий, что значение некоторой физической величины в данной точке пространства обратно пропорционально квадрату расстояния от источника поля, которое характеризует эта физическая величина.

К тексту

Александрийская библиотека, одна из крупнейших библиотек древности, существовавшая в античной Александрии при Александрийском мусейоне в III в. до Р. Х. - IV в.

К тексту

Изумрудная скрижаль

Изумрудная скрижаль, важнейший памятник арабского средневекового герметизма, получивший широкое распространение в латинском переводе.

К тексту

Марк Витрувий Поллион

Марк Витрувий Поллион (I в. до Р.Х.), римский архитектор и механик, учёный-энциклопедист.

К тексту

Теорема Пифагора «Pythag anim» участника JohnBlackburne - собственная работа. Под лицензией CC BY-SA 3.0 с сайта Викисклада - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pythag_anim.gif#/media/File:Pythag_anim.gif

Теорема Пифагора, одна из основополагающих теорем евклидовой геометрии, устанавливающая соотношение между сторонами прямоугольного треугольника.

К тексту