Круги литературы и физики
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
В этой статье речь пойдет о параллелях между двумя не слишком схожими видами творчества: литературой и физикой. Слово «физика» мы будем здесь понимать в широком (аристотелевском) смысле, обозначая им всю совокупность наук о природе. Слово «литература» в пояснениях, по-видимому, не нуждается. Для чего нужен этот разговор? Часто пишут о пропасти между «двумя культурами» — естественной и гуманитарной. Подчеркивать их внутреннее единство — более благодарная задача. Наука о природе — физика в широком смысле слова — оказывает все большее воздействие не только на экономическую, но и на интеллектуальную жизнь общества.
Ее точным методам стремятся подражать гуманитарные дисциплины, изучающие зыбкий и сложный мир творчества. В то же время растущая социальная роль физики заставляет нас пристально всматриваться в законы ее развития. В этом смысле физика, изучающая объективный мир, в котором мы живем, сама выступает в качестве предмета исследования, в качестве «рукотворного мира» человеческого творчества. Литература — тоже «рукотворный мир». При всем различии между творчеством научным и художественным их объединяет общий главный элемент — личность творца; отсюда и неизбежные параллели в их развитии.
Из двух дисциплин, изучающих два мира творчества, — науковедения и литературоведения — вторая много старше и опытнее первой. Литературоведению далеко до того, чтобы быть «точной наукой»; впрочем, можем ли мы стремиться к математической точности, к «алгебре, поверяющей гармонию» там, где речь идет о мире, явно лишенном той глубокой связи с числами, которая свойственна нерукотворной природе? Но по тем же причинам и наука, изучающая рукотворный мир физики, не может уподобиться самой физике своими методами. Науковедение, по существу, дисциплина гуманитарная, и, подобно своим старшим сестрам, оно оказывает сопротивление волне математизации, перехлестывающей пределы естественных наук.
Там, где гармония не поверяется алгеброй, на сцену выступают традиционные методы упорядочения материала, свойственные гуманитарным наукам. Не могут ли оказать помощь в понимании путей развития физики некоторые концепции, созданные для того, чтобы объяснить законы развития другого рукотворного мира — литературы? Вопрос этот вполне естествен, и ему стоит уделить внимание.
Из «Шинели» Гоголя
Круг научных проблем, цели, методы и даже стиль физического исследования непрестанно изменяются. Беспрерывные перемены происходят и в мире литературы. Как возникают, развиваются, стареют и сменяют друг друга литературные жанры? Этот вопрос исследовал теоретик литературы и писатель Юрий Николаевич Тынянов.
Новые литературные жанры, по Тынянову, не вызревают внутри старых, не наследуют им, а смещают их. Если уподобить литературу рою планктона, плавающему на поверхности теплого моря — быта, то картина движения литературных жанров будет выглядеть примерно так. Новая (или основательно забытая старая) форма выносится глубинными течениями в центр роя — средоточие литературной жизни. Почувствовать подводную струю и внести в высокую литературу форму, осознававшуюся ранее, как внелитературная, бытовая, — дело гения. Утвердившись в центре, новый жанр обнаруживает тенденцию к расширению, захвату соседних областей. Это — «нормальный» процесс литературного развития, развертывания возможностей жанра.
Возможности эти, однако, не беспредельны. Они исчерпываются по мере того, как круг, расширяясь, вслед за талантами вовлекает в себя эпигонов. Раз найденные приемы автоматизируются и окостеневают, и постаревший жанр откатывается к периферии литературного роя и дальше, за его пределы, в быт. Тем временем в центр роя выносится его преемник. Таким образом, на поверхности движение идет от центра к периферии. Эта струя замыкается глубинным течением, направленным в противоположную сторону, от периферии к центру.
«Не развитие, а смещение»
Обратимся теперь к концепции научных революций, разработанной видным американским науковедом Томасом Куном. В центре ее стоит вопрос о возникновении и развитии связной системы научных понятий — парадигмы. Как и новая литературная форма, новая парадигма не может вызреть внутри старой; напротив, она возникает (не без родовых мук) вследствие неспособности главенствующей системы научных взглядов объяснить вновь добываемые факты. Таким образом, к развитию физики, как и к литературному развитию, можно применить слова Тынянова: «Не планомерная эволюция, а скачок, не развитие, а смещение».
Физику можно уподобить рою планктона с тем же успехом, как и литературу. Теплое море на чьей поверхности плавает этот рой и чьими струями он питается, — не что иное, как Природа. Это из ее глубины выходит в центр роя поток, дающий начало научным революциям — сменам парадигм. Но струи новых фактов, как и внелитературные формы, идущие из глубины быта, еще не являются органической составной частью роя.
Физическая теория не строится из сырых экспериментальных данных, как и литературное произведение не компилируется из бытового материала. Лишь упорядочивающая работа гения приводит к кристаллизации новой парадигмы — так же, как и новой литературной формы.
После того, как новая система понятий, согласующаяся с известными фактами, утвердилась в центре роя, начинается процесс ее развития. Он заключается, с одной стороны, в консолидации новой системы, более строгой и стройной формулировке ее основных положений и, с другой стороны — в ее концентрическом распространении, применении к анализу различных сложных процессов и явлений. Это, по определению Куна, период «нормальной» науки. Только «нормальной» науке, которая развивается — в рамках главенствующей парадигмы и не ставит под сомнение свои основы, присущи законы эволюции и преемственности. Ей же свойственна тенденция к быстрому количественному росту. Именно она вызывает пресловутый «информационный взрыв», грозящий похоронить ее самое под произведенным ею же пеплом. В пору научных революций массовости не требуется. Чтобы создать теорию относительности, достаточно одного Эйнштейна и одной статьи в «Annalen der Physik». С этого начинается экспоненциальный рост числа научных работников и числа публикаций по данному предмету.
«Здравый смысл»
По мере количественного роста и углубления в детали волна «нормальной» науки откатывается к периферии роя. Тем временем в центр из глубины поступают новые факты, которые, может быть, будут объяснены в рамках существующей парадигмы, а может быть, приведут к ее ломке. Близким к нам и в то же время уже классическим примером служит развитие квантовой механики. Ее возникновение и оформление в качестве главенствующей парадигмы сопровождалось столь яростными выпадами против наивного «здравого смысла», что это была, пожалуй, самая шумная из всех научных революций. Со временем, однако, споры вокруг фундаментальных понятий квантовой механики отошли на задний план и во все стороны пошла волна приложений к различным сложным проблемам, объяснимым на ее основе, — в частности, к проблемам физики твердого тела и химии.
Первоначальная теория обросла изощренным математическим аппаратом. Он сделал возможным, с одной стороны, решение сложных задач с запутанным взаимодействием между множеством квантово-механических частиц и, с другой стороны,— стройную аксиоматическую формулировку основ теории. Сами понятия квантовой механики, прежде казавшиеся несовместимыми с присущим человеку здравым смыслом, настолько въелись в плоть и кровь современного физика, воспитанного на них «с пеленок», что сейчас нередко сталкиваешься с тем, как классические задачи сводятся к задачам квантовым — для большей, так сказать, доходчивости. Основы квантовой теории стали доступны любому студенту, и вместе с тем овладение ее специализированными отраслями на профессиональном уровне — дело ныне очень длительное и трудоемкое. Став знакомой относительно широкому кругу лиц, квантовая теория в ее новейшей форме сделалась вместе с тем менее интересной людям, по роду своей деятельности с ней не связанным.
В центр внимания, в такт с поступающими из глубины струями новых факторов, выдвигались вопросы строения все более мелких частиц вещества: вслед за атомами, питавшими квантовую теорию в ее младенческие годы, а теперь питающими ее химическую периферию, наступил черед атомных ядер, а затем — «элементарных» частиц. Отсюда, с границы познания (так же, как с далекой космологической границы, на деле смыкающейся с границей мельчайшего) ждали и ждут вестей, которые будут способны дать толчок к новым революционным изменениям в системе физических понятий. Ожидание, надо сказать затягивается. Великие открытия не подчиняются закону экспоненциального роста или учащения, действующему в «нормальной» науке. Этим, между прочим, объясняется отток общественного интереса от физики в узком смысле слова, развивающейся в течение последних десятилетий в рамках неизменной парадигмы, — к биологии, переживающей более бурные времена.
«Исток и устье»
Течение «нормальной» науки идет от центра роя, где вырабатываются фундаментальные физические понятия, к периферии, где физика вливается в технологию (последний термин понимается здесь также в широком смысле, включающем и сельское хозяйство, и медицину). Решенная физическая проблема становится проблемой технологической, подобно тому как исчерпавший свои литературные возможности жанр уходит в быт. С точки зрения практической пользы «периферия» — важнейшая часть физики.
Центробежное движение от фундаментальных к прикладным исследованиям — непременное свойство живой, плодотворной и небезразличной к нуждам общества науки. Экономические и прочие выгоды, приносимые «периферийными» ответвлениями, оправдывают громадные затраты на фундаментальные научные исследования и, таким образом, служат мощным катализатором развития физики.
Внешняя граница, устье научного течения, так же, как и граница внутренняя, ее исток, служит точкой приложения общественного интереса. Между видимыми миру истоком и устьем лежит темная для постороннего глаза область «нормальной» науки. Кстати, и в художественной литературе можно заметить, что самыми большими тиражами издаются либо книги живых и умерших классиков, либо произведения, стоящие на грани литературных и внелитературных форм (детективы, научная фантастика, сенсационный репортаж, путешествия и пр.). Между этими двумя пиками рельеф опускается. В физике та же тенденция выражена еще резче — хотя бы потому, что «нормальная» научная статья в отличие о: «нормального» литературного произведения пишется не на общедоступном, а на узкоспециализированном языке и не может быть понята без детального знакомства с предметом. Лишь основные физические понятия в популярном изложении и — на противоположном полюсе — успехи технологии выставляются на всеобщее обозрение.
«Со всех сторон своих видна»
Литературный критик не может пройти мимо творчества основной массы писателей, мимо литературного «фона» эпохи, проводя серьезное исследование движения языковых и литературных форм. Так и связь между фундаментальными физическими открытиями и их практическими приложениями останется непонятной, если выпустить из поля зрения всю толщу «нормальной» науки. Стоит это сделать, и все «чудеса» науки, добрые и злые, представятся выскакивающими невесть откуда, из таинственного «черного ящика».
Знакомство с «нормальной» наукой позволяет предсказывать и ее собственное (не слишком отдаленное) будущее, и возможные технологические достижения, которые из нее проистекут. Состояние «нормальной» науки четко определяет грань между «чудесами» осуществимыми (скажем, полет на Луну и планеты) и такими уж впрямь чудесами, вроде телекинеза, осуществление которых привело бы к краху главенствующей парадигмы и к которым «нормальная» наука просто не имеет права стремиться.
В «нормальной» науке заключена громадная сила инерции. Это — охранительная сила, оберегающая научное наследие и академическую традицию от безграмотных и авантюрных наскоков. Та же инерция в революционную пору становится препятствием на пути утверждения новой парадигмы. Но даже тогда не стоит сокрушаться о силе сопротивления: оно и должно быть таким, чтобы преодолеть его можно было лишь не меньшей силой (разумеется, мы не имеем в виду случаев, когда в игру вступают силы ненаучные). Прожектеров, пытающихся плыть против мощного течения «нормальной» науки, можно только по-человечески пожалеть.
Оставаясь сама в тени, «нормальная» наука не только определяет тенденции технологического развития, но и делает более понятными и доступными основы своей парадигмы. Мы уже говорили об этом на примере квантовой механики. Послушаем теперь суждение на ту же тему, высказанное с большим искусством (хотя и по иному поводу):
Сначала мысль воплощена
В поэму сжатую поэта,
Как дева юная темна
Для невнимательного света;
Потом, осмелившись, она
Уже увертлива, речиста,
Со всех сторон своих видна.
Как искушенная жена,
В свободной прозе романиста;
Болтунья старая, затем
Она, подъемля крик нахальный.
Плодит в полемике журнальной
Давно уж ведомое всем.
В начале стихотворения речь идет о явлениях в центре научного или литературного роя, об основах парадигмы. В середине — о «нормальной» науке или литературе. В конце — о периферийных явлениях. Тынянов, приводя это стихотворение Баратынского в качестве характеристики движения литературных форм, призывает не обращать внимания на «укоризненный и язвительный тон поэта-аристократа». Тот же призыв следует повторить и здесь. Вслед за Тыняновым мы скажем: «Дева юная сохраняет свою юность, несмотря на прозу романиста и журнальную полемику. Она только более не темна для невнимательного света». В том, как формируются наши взгляды на природу, — заслуга и «нормальной» науки, и технологии.
Автор: Л. Письмен.