Краса науки

Красота науки

М.Волькенштейн Научное творчість завжди тією мірою пов’язані з естетичними переживаннями. Естетика у науці має і прагматичного значення — естетичні критерії з особливою ясністю відтинають псевдонауку наука і служать реальною основою при оцінці значимості дослідження. Як вона та чому? Проблеми естетики у науці представляють великий інтерес й далекими ще від своєї рішення. У сучасному філософської літературі поняття естетики віднесено переважно мистецтва — естетичне зміст наукового творчості полягає і інших напрямів людської діяльності, які пов’язані з мистецтвом, мало розглядається. Естетичне виховання має на увазі долучення до художньої літератури, до образотворчим мистецтвам, до музики, але з розкриття краси наукових кадрів і технічних побудов, не естетичні оцінки людської поведінки. Це, безсумнівно, збіднює воспитуемых.

В 1931 голові опубліковано книга мого батька — драматурга і мистецтвознавця В. М. Волькенштейна — «Досвід сучасної естетики». Книжка вийшла з великим, змістовним передмовою А. В. Луначарского. Основна ідея книжки, вперше подана у філософської літературі, полягало у широкому, універсальному значенні понять про красу. Предметом естетичного сприйняття виявляються і природа, і всі види людської діяльності - мистецтво, наука, техніка, спорт (зокрема, шахи), і сама поведінка людини — етика нерозривно пов’язані з эстетикой.

Согласно «Досвід» результати експериментальних і теоретичних досліджень, у природознавстві, що призводять до встановлення нових фактів і законів природи, естетичні, тоді як цих міжнародних дослідженнях реалізується зведення складності до простоти. Це зведення виникає шляхом доцільного важкого преодоления.

Необходимо, проте, суворо визначити поняття. Що таке складність, простота, сведение?

Определение складності дано у математиці, на роботах видатного радянського вченого А.H.Колмогорова (й в статтях математиків Мартина-Лефа і Чаитина). Складність об'єкта то, можливо представлена числом біт, які мають інформацію про об'єкті, достатньої щодо його відтворення. Інакше кажучи, складність повідомлення об'єкт вимірюється мінімальної програмою, генеруючої і тих самим декодирующей це повідомлення. У нещасних випадках вищої складності - індивідуума, витвори мистецтва, неупорядкованою, випадкової послідовності чисел — мінімальної програми немає, вона збігаються з самим об'єктом, який нічим не то, можливо заменен.

Окружающий нас світ неймовірно складний. Розуміння світу означає його спрощує уявлення. У донаучный період, спостерігаючи грозу, людина пояснював її діями Зевса-громовержца. «Мінімальна програма» давалася релігією. Починаючи з епохи Відродження мінімальна програма явищ природи створюється наукою — завдання науки у цьому полягає. Як писав Ейнштейн: «Мета теоретичної фізики у тому, щоб зробити систему понять, засновану на можливо меншому числі логічно незалежних гіпотез, яка б встановити причинную взаємозалежність відновлення всього комплексу фізичних явлений».

А Л. Ландау говорив, що завдання теоретичної фізики полягає у перебування нових зв’язків між явищами, удаваними далекими друг від друга. Але це означає пошук простоти, пошук мінімальної системи, об'єднуючою різноманітні явления.

Определяя складність зазначеним способом, ми розуміємо під зведенням її до простоти саме перебування мінімальної програми, найбільш загальної площі і універсальної закономірності для даного кола явищ. Можна стверджувати, що це перебування це і є головний естетично значимий той час у науковому пізнанні. Можна уявити естетику науки також свого роду мінімальної програмою — простий формулой:

Эстетическая значимість = Що Спостерігається складність / Мінімальна программа И чисельник, і знаменник у правій частині виражені в бітах — одиницях кількості інформації. Мінімізація програми означає відсікання надлишкової інформації, що характеризує спостережувану сложность.

Рассмотрим приклади. Ясний, класичний приклад зростання естетичної вартості наукової теорії - картина світу. Планети виконують складні руху на небосхилі. Геоцентрична теорія Птолемея дала упрошенную програму цих складних, від початку загадкових рухів, включивши до неї звані епіцикли. Здатність програми пророкувати видимі маршрути планет, сонячне проміння і місячні затемнення була естетично значимої. Наступний етап мінімізації - геліоцентрична система Коперника, не потребує эпициклах. Далі Кеплер встановив суворі закони руху планет навколо Сонця, та був Ньютон відкрив закон тяжіння, яка пояснювала б і рух планет, і падіння яблука на Землю. Закони Кеплера виявилися прямий наслідок закону тяжіння. Нарешті, Ейнштейн, пояснивши особливості руху Меркурія з урахуванням загальної теорії відносності (див. «Наука життя й», № 4, 1987 р., № 6, 1988 р.), включив рух планет на єдину систему поглядів на просторі, часу й тяготении.

В цьому розвитку науки відбувалася послідовна мінімізація програми, що охоплює всі ширший і, отже, у якого дедалі більшої що спостерігається складністю коло явищ. Відбувалося послідовне підвищення естетичної вартості теорії. У цьому необхідним критерієм істинності теорії та її краси служить розкриття реальних властивостей матеріального світу, предсказательная сила теорії. «Жоден фізик не вірить, що світ є похідною свідомості, він не було б фізиком» (А.Ейнштейн). Відкриття планети Нептун, зроблене Леверье і Адамсом «на кінчику пера» з урахуванням теорії Ньютона і його наступного розвитку на небесної механіці, б свідчило про силі теорії та саме собою мало естетичне значение.

Надо підкреслити, що естетична цінність теорії, перебореної подальшим розвитком науки, зникає, точніше, вона зберігається для істориків науки, але з науковцям. Епіцикли Птолемея перестала бути прекрасними після відкриття Коперника. Програма Птолемея перестав бути минимальной.

Обратимся до іншим прикладів. Найбільші досягнення природознавства, мають неминуще наукове й розвивається естетичне значення, перебувають у перебування загальних законів, зводять грандіозну складність різноманітних явищ природи до грандіозної простоті. Це і класична механіка Ньютона, і спеціальна і загальна теорії відносності Эйнштейна.

Главная ідея Фарадея полягало у розкритті єдності різних сил природи. У цьому шляху Фарадей відкрив взаємозв'язок електрики і магнетизму — електромагнітну індукцію. Згодом закон Фарадея ліг основою динамо-машины.

Знакомство з працями Фарадея викликає естетичні переживання. Після Фарадеем Максвелл побудував математичну теорію електромагнітних явищ, подану в гранично лаконічних формулах. Було зроблено новий крок по дорозі мінімізації програми, по дорозі підвищення естетичної значимости.

Нахождение простоти і труднощі як естетично, однак має і творча значення, відкриваючи нових шляхів пізнання. З рівнянь Максвелла йшла электромагнитная теорія скінчилася — знайшли шлях, першими віхами якого виявилися відкриття радіохвиль Герцем і засад радіофізики Поповим і його побудова електродинаміки рухомих тіл, тобто спеціальної теорії відносності Эйнштейном.

В цілком іншій галузі Дарвін побачив у фантастичному різноманітті явищ живої природи єдиний закон її еволюційного розвитку — закон природного отбора.

В ХІХ столітті хімія вже знала безліч речовин, знала близько половини відомих елементів. Перебування періодичного закону Д. И. Менделеевым знаменувало зведення що спостерігається складності до вищої простоте.

Сказанное тут безпосередньо підтверджується думками творців науки, що свідчать про важливому значенні їх естетичних переживань. Обмежимося деякими примерами.

Сильное і цілком усвідомлене естетичне почуття властиво творчості Эйнштейна.

Одно з головних спонукань для обіймання наукою, за словами Ейнштейна, у тому, щоб «якимось адекватним способом створення у собі просту і ясну картину світу… Це робить художник, поет, теоретизирующий філософ і натураліст, кожен по-своєму». Наука зближується з мистецтвом, тобто із естетикою, і вище естетичне значення має тут «проста і ясна картина мира».

Эйнштейн писав про Планці: «…вимога художності є одним із головних пружин його творчості». «Книжка Планка є ясне і послідовне запровадження в проблеми випромінювання, читання якої доставляє навіть „втаємниченому“ велике естетичне задоволення». Про Боре: «…це — найвища музичність у області мысли».

В наведених словах естетика традиційно пов’язують із мистецтвом («художність», «музикальність»), але йдеться саме про красу науки.

Известно глибоке увагу Ейнштейна мистецтва — до художньої літератури та музики, відомі його у тому, що Достоєвський дає їй більше, ніж математик Гаусс. Ейнштейн безпосередньо відчував нерозривний зв’язок науку й мистецтва, завдання що у кінцевому підсумку єдині - вони зводяться до пізнання та відображенню гармонії реального світу. Зв’язок науку й мистецтва одночасно означає зв’язок науку й эстетики.

Другой великий учений ХХ століття, Дірак, вважав естетичний критерій першорядним в наукову творчість. Естетика — вищий критерій наукової истины.

Приведем слова Больцмана, написані на роботу Максвелла: «Спочатку велично виступають варіації швидкостей, потім вступають, з одного боку, рівняння стану, і з інший, рівняння центрального руху, і всі вище піднімається хаос формул, але раптом звучать чотири слова: „Візьмемо n = 5“. Злим демон? (відносна швидкість двох молекул) зникає само раптово, як несподівано обривається в музиці дика, досі все подавлявшая партія басів. як від помаху руки чарівника, впорядковується те, що раніше здавалося неприборканим. Нічого пояснювати, чому зроблена та чи інша підстановка: хто не відчуває, нехай не читає Максвелла. Він автор програмної музики, якої має коментувати свої ноти. Стрімко розкривають маємо (формули результат за результатом, поки пас не приголомшить якби тельный ефект — теплове рівновагу важкого газу, і завіса падає». (Л.Больцман. Обрані праці. М., «Наука», стор. 485, 1984 г.).

Больцман, який пропонував залишити елегантність кравців і шевцям, яскраво висловлює свої естетичні переживання. Розгорнуте порівняння праці, присвяченого теоретичній фізиці, з новим музичним твором глибоко відчути. Краса наукової думки, яку пише Больцман, зводиться до пошуку мінімальної програми (n = 5); внаслідок «впорядковується те, що раніше здавалося неприборканим», тобто виявляється вища простота, раніше прихована видимої сложностью.

Эстетика біології має низку інший характер. По-перше, об'єкти дослідження усім його рівнях, починаючи з біосфери загалом і закінчуючи подвійний спіраллю ДНК, можуть спостерігатися безпосередньо і виробляти естетичне враження незалежно від відомості складності до простоти. Ми говоримо про красу куща шипшини чи амурського тигра.

Во-вторых, в біології поки що лише небагатьох випадках зведення складності до простоти знаходить лаконічне, «ритмічне» вираз — формулу. Це стосується, наприклад, до законів Менделя. Складність живої природи настільки велике, що й у надто високій теорії доводиться обмежуватися якісними узагальненнями. Час математизації теоретичної біології настає тільки тоді, і ми далекі ще від досягнення відповідних целей.

Молекула дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) — речовини, котрий зберігає генетичну інформацію, влаштована дивовижно вишукано. Ця гігантська молекула (її довжина в мільйони разів перевищує розміри молекул неорганічних речовин) представляє собою подвійну спіраль, що складається з цих двох сплетених друг з одним полімерних (полинуклеотидных) ланцюгів. Завдяки такій структурі ДНК, а із нею і гени дуже стійкі і здатні до самовідтворення (реплікації). У живому організмі молекули ДНК програмують синтез білків, інакше кажучи, все явища життя визначаються будовою і властивостями цих інформаційних молекул.

Тем щонайменше в цілому біологічна естетика характеризується тими самими особливостями, як і фізична чи хімічна. Слова «краса», «прекрасний», «гарний» (beauty, beautiful) зустрічаються в дарвінівському праці «Походження видів» більш 20 раз. Дарвін говорить про «красивою адаптації», «прекрасному і гармонійному розмаїтті видів», про «красивою кристалічною лінзі» на оці. «…Зелений, колір був прекрасної адаптацією». «…Адаптація личинки до її умов життя так само завершена і прекрасна, як і в дорослого животного…».

В деяких випадках Дарвін вживає слово «прекрасний» себто «хороший», «відмінний». Та загалом «Походження видів» виконано естетики. Емоційний і виразний літературний стиль автора, а про граничною силі думки і переконливості аргументації, робить читання «Походження видів» сильним естетичним переживанием.

Самое прекрасне для Дарвіна — відповідність безлічі різноманітних фактів основному становищу його теорії: адаптація, пристосованість організмів до місцевих умов оточуючої среды.

Научное творчість нездійсненне з урахуванням самого дискурсивного методу, з урахуванням чистої логіки. Наука вимагає інтуїції. Ейнштейн писав: «…вищим боргом фізиків є пошук тих загальних елементарних законів, у тому числі шляхом чистої дедукції можна було одержати картину світу. До цих законам веде не логічний шлях, лише джерело якої в проникненні в суть досвіду интуиция».

Значение, інтуїції у науці й мистецтві проаналізоване у книзі відомого радянського фізика-теоретика, члена-кореспондента АН СРСР E.Л.Фейнберга «Кібернетика, логіка, мистецтво» (Вид. «Радіо і зв’язок», М., 1981 р.). Інтуїція є чи здогад чи пряме розсуд істини, тобто розсуд об'єктивної зв’язку речей, не що спирається на логічне доказ. Інтуїтивне судження має синтетичний характер, і те час як дискурсивне судження аналитично.

Утверждение: «Інтуїція необхідна у науці» саме не лише інтуїтивно. Це становище то, можливо суворо доказано.

Мы прийняли, і це сумнівається, що завдання науки полягає у перебування мінімальної програми, декодирующей складність. Але саме перебування мінімальної програми, то є доказом її мінімальності, може бути реалізовано суто логічним шляхом. У 1931 року Гедель довів свою знамениту теорему про неповноті (див., Ю. И. Манин, «Природа», № 12, 1975 р., стор. 80). Доказ пов’язані з класичним парадоксом Эпименида: критянин Эпименид каже, що це критяни брехуни. Якщо він каже правду, то, будучи сам критянином, бреше. Парадокс можна переформулювати: «Дане твердження брехливо». Цей вислів правдиві лише у разі, що вони ложны.

Смысл теореми Геделя у тому, що у будь-якій мові, зокрема і мовою науки, можна скласти висловлювання, істинність чи неправдивість якої не можна довести засобами цієї мови. Це стосується і до утвердження у тому, що деяка програма наукового знання мінімальна. Отже, мінімальність програми неможливо довести логічно — тут необхідна інтуїція. Отже, чистої логіки, дискурсивного методу у науці недостаточно.

Как справедливо підкреслює E.Л.Фейнберг, інтуїтивним виявляється вже основне судження про достатності досвіду, що підтверджує теорію. Таке судження — критерій практики — недовідно логічно, бо навіть і після тисяч дослідів, які свідчать, скажімо, про неможливість успадкування придбаних ознак, не можна логічно виключити поява експерименту, у якому це успадкування спостерігатиметься. Ми впевнені інтуїтивно в вирішальне значення цих тисяч дослідів. Критерій практики інтуїтивний, але ці не применшує, а посилює його значение.

Наука — це поєднання логічного і інтуїтивного, Вагнера і Фауста чи Сальєрі і Моцарта. Логіка без інтуїції не створює нову інформацію, але тільки виявляє інформацію, вже що є у вихідних положеннях. Можна «повірити алгеброю гармонію», але не можна цю гармонію створити, тобто отримати від навколишнього світу. Без інтуїції немає творчества.

Любой вид творчості означає створення нову інформацію, інакше кажучи, запам’ятовування випадкового, вибору. Интуитивная мінімізація програми, зведення складності до простоти, перебування нових перетинів поміж далекими явищами є створення нову інформацію. Саме це процес пов’язане з естетичними переживаннями. Інтуїтивне більш естетично, ніж логічне. Висновок теорем з встановлених аксіом естетично менш значущий, хоч процес точного міркування має естетичний зміст. Розмірковуючи про естетичних аспектах творчого процесу, у статті про великого шахіста Ласкере Ейнштейн писав: «Самого Ласкера волочило до наукового пізнання та її красі, властивої логічним построениям…».

В якій мірі випадково, тобто вільно, творчість вченого, її вибір? Інтуїтивне рішення завдання визначено загальним станом науку й особливостями психіки вченого, його знаннями, досвідом та передусім талантом. Але це обумовленість, детермінація приховані і південь від самому вченому, і його оточення. Чому хіміку Кекулі, наяву размышлявшему про будову бензолу, якось приснилася змія, кусавшая власний хвіст? Цей сон і призвела до творчого акту, до пошуку циклічною структуры!

Однако наукова інтуїція без логіки може обманювати чи опинятися безплідною. «Алгебра» необхідна постійно. Інтуїтивне перебування, розпізнавання мінімальної програми саме завжди означає інтуїтивне розуміння її її подальшого розвитку. Творець науки провидить наукову логіку, раскрывающую утримання і слідства програми. У кінцевому підсумку предметом естетичного сприйняття є комплекс інтуїтивного і дискурсивного. Ми захоплюємося осяянням вченого, знаючи до чого осяяння привело. У той самий час логічну побудову чудово, коли вона виходить із натхненного розсуду истины.

То, що Ейнштейн називав своєї релігією, полягала у його матеріалістичної переконаності насправді зовнішнього світу, у цьому, що це світ гармонійний, тобто являє собою закономірні стосунки батьків та взаємодії, а чи не випадкове нагромадження тіл і процесів. Тим самим було світ можна пізнати, і завдання наукового пізнання полягає у добуванні, у викритті реальної гармонії. По суті, перебування мінімальної програми у цьому полягає. Кожен мислячий натураліст не може приєднатися до цих ідеям Эйнштейна.

В книзі Фейнберга розкрито интуитивная сутність мистецтва, мета визначається як забезпечення переконливості інтуїтивного судження, «доказ недовідного». Саме таке судження нерозривно пов’язане з естетичними переживаниями.

В на відміну від науки мистецтво має переважно інтуїтивний характер. Художнє творчість є створення нову інформацію, тобто, як зазначалося, запам’ятовування випадкового вибору (див. М. В. Волькенштейн «Створення інформацією художньої літератури», «Наука життя й», № 6, 1986 г.).

В науці, і в мистецтві творчість означає створення нову інформацію. Цей процес відбувається реалізується інтуїтивно у тому, в іншому разі. Однак місія інтуїції в мистецтві залишається визначальною, тоді як у науці ця роль може мати підлегле значення, поступаючись першість логіці. Інакше кажучи, науку створюють і Моцарт і Сальєрі, але мистецтво — лише Моцарт.

Формула, котра зв’язує естетичну значимість наукового творчості з що спостерігається складністю і виявленням мінімальної програми, мистецтва неприйнятна. Мінімізація програми означає відсікання надлишкової інформації. Але чому слід вважати надлишковим мистецтво? Мистецтво користується повторами — вони поруч із контрастами мають пряме естетичне значення в поезії, музикою, в образотворчих мистецтвах. Ритм, рими, алітерації, орнамент — усе це побудовано на повтори. Можна вважати надлишкової інформацію, сообщаемую художніми штампами і банальностями. Тоді як у науці повторення, надмірність небажані, але з можна вважати антинауковими, мистецтво штампи і банальності антихудожественны. Справжнє твір мистецтва не містить нічого зайвого. За словами Ейнштейна, «…музикою Моцарта немає жодної зайвої ноты».

Предложенная тут формула неприйнятна мистецтва, оскільки і завдання центру зовсім не від перебувають у добуванні простоти з складності. Висока естетична цінність притаманна й зарплатовій дуже складним, і дуже простим художнім творам. Скажімо, живопис Рафаеля дуже непроста, вона висловлює якусь неземну гармонію, побачену і втілену художником-визионером. Навпаки, живопис Матісса дуже простою, нею представлена лише краса кольору та лінії. Естетично у високій мері і те, і другое.

Различие між наукою і мистецтвом яскраво демонструється в проблемі професіоналізму. Любительська, дилетантська наука принципово неможлива, тут абсолютно необхідні глибокі знання, справжній професіоналізм. «Вірю лише те, що, з одного боку, існує талант, з другого — високій кваліфікації» (А.Ейнштейн). Відсутність професіоналізму, відсутність кваліфікації призводить до появи псевдонаукових, антиестетичних робіт. У той самий час прекрасні твори створювалися художниками, які мали зі школи і знань, досить назвати Пиросманашвили. Професіоналізм мистецтво лише у цьому, що митець талановитий живе мистецтвом, усі його помисли зосереджено творчості. Пиросманашвили у сенсі ні дилетантом. Проблема порушена в «Ганні Кареніної», де Михайлов займається живописом професійно і натхненно, а Вронський — дилетант.

Важное відмінність наукової естетики від естетики мистецтва у тому, що з усвідомлення краси наукової праці необхідні знання, необхідна належна підготовка, тобто певний тезаурус, запас попередньої інформації. Щоб осягнути красу рівнянь Максвелла, треба знати явища, які Вони описують і розуміти сенс запроваджених понять і позначень. Навпаки, кожний випробувати естетичні емоції, милуючись твором мистецтва чи пейзажем. Втім, проблема естетичної оцінки на мистецтві зовсім не від проста. Про смаки не сперечаються, й у вправі сказати: «Ax, яка вродлива картина, як до душі!» чи «Це негарно, це мені не подобається!». Найчастіше, проте, користуються хибним силогізмом: «Мені доводилося це не подобається, Отже це погано» чи «Мені подобається, отже це чудово». Про смаки не сперечаються, а про оцінках сперечаються, справжня оцінка витвори мистецтва вимагає підготовки, можливо, неменшою, ніж естетична оцінка наукової праці. Дати відповідний алгоритм в мистецтвознавстві поки що неможливо, але примітно, що справжні знавці мистецтва — митці й мистецтвознавці - у своїх оцінках сходятся.

Список литературы

Наука життя й, № 9, 1988.

Эйнштейн А. Собрание наукової праці, т. 4, «Наука». М. 1967.

Кузнецов Б. Г. Эйнштейн, «Наука» М. 1979.

Фейнберг E.П.Взаимосвязь науку й мистецтва у світогляді Ейнштейна. «Питання філософії» № 3. 1979.

Фейнберг E.Л.Кибернетика, логіка, мистецтво. «Радіо і зв’язок», М. 1981.

Колмогоров А.H. Проблеми передачі, т. 1, 1965: т. 5, 1969.