Кола літератури та фізики
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
У цій статті мова піде про паралелі між двома не надто схожими видами творчості: літературою і фізикою. Слово «фізика» ми будемо тут розуміти в широкому (аристотелівському) сенсі, позначаючи нею всю сукупність наук про природу. Слово “література” в поясненнях, мабуть, не потребує. Для чого потрібна ця розмова? Часто пишуть про прірву між двома культурами — природною і гуманітарною. Підкреслювати їхню внутрішню єдність – більш вдячне завдання. Наука про природу – фізика в широкому сенсі слова надає все більший вплив не тільки на економічне, але і на інтелектуальне життя суспільства.
Її точним методам прагнуть наслідувати гуманітарні дисципліни, що вивчають хиткий і складний світ творчості. У той же час зростаюча соціальна роль фізики змушує нас пильно вдивлятися в закони її розвитку. У цьому сенсі фізика, вивчає об’єктивний світ, в якому ми живемо, сама виступає в якості предмета дослідження, як «рукотворного світу» людської творчості. Література — теж «рукотворний світ». При всьому розходженні між творчістю науковою і художньою їх об’єднує спільний головний елемент — особистість творця; звідси і неминучі паралелі в їх розвитку.
З двох дисциплін, що вивчають два світи творчості — наукознавства і літературознавства – друга багато старше і досвідченіше першої. Літературознавство далеко до того, щоб бути «точною наукою»; втім, чи ми можемо прагнути до математичної точності, до «алгебри, що перевіряє гармонію» там, де мова йде про світ, явно позбавлений того глибокого зв’язку з числами, який властивий нерукотворній природі? Але з тих же причин і наука, що вивчає рукотворний світ фізики, не може уподібнитися самій фізиці своїми методами. Наукознавство, по суті, дисципліна гуманітарна,і, подібно своїм старшим сестрам, вона чинить опір хвилі математизації, що перехльостує межі природничих наук.
Там, де гармонія не перевіряється алгеброю, на сцену виступають традиційні методи впорядкування матеріалу, властиві гуманітарним наукам. Чи не можуть надати допомогу в розумінні шляхів розвитку фізики деякі концепції, створені для того, щоб пояснити закони розвитку іншого рукотворного світу — літератури? Питання це цілком природне, і йому варто приділити увагу.
З “Шинелі” Гоголя
Коло наукових проблем, цілі, методи і навіть стиль фізичного дослідження невпинно змінюються. Безперервні зміни відбуваються і у світі літератури. Як виникають, розвиваються, старіють і змінюють один одного літературні жанри? Це питання досліджував теоретик літератури і письменник Юрій Миколайович Тинянов.
Нові літературні жанри, за Тиняновим, не визрівають всередині старих, не успадковують їм, а зміщують їх. Якщо уподібнити літературу рою планктону, плаваючого на поверхні теплого моря — побуту, то картина руху літературних жанрів буде виглядати приблизно так. Нова (або грунтовно забута стара) форма виноситься глибинними течіями в центр рою – осередок літературного життя. Відчути підводний струмінь і внести у високу літературу форму, усвідомлювану раніше, як позалітературну, побутову, – справа генія. Утвердившись в центрі, новий жанр виявляє тенденцію до розширення, захоплення сусідніх областей. Це — «нормальний» процес літературного розвитку, розгортання можливостей жанру.
Можливості ці, однак, не безмежні. Вони вичерпуються в міру того, як коло, розширюючись, слідом за талантами втягує в себе епігонів. Раз знайдені прийоми автоматизуються і костеніють, і постарілий жанр відкочується до периферії літературного роя і далі, за його межі, в побут. Тим часом в центр рою виноситься його наступник. Таким чином, на поверхні рух йде від центру до периферії. Цей струмінь замикається глибинним перебігом, спрямованим в протилежну сторону, від периферії до центру.
«Не розвиток, а зміщення»
Звернемося тепер до концепції наукових революцій, розробленої видатним американським наукознавцем Томасом Куном. У центрі її стоїть питання про виникнення і розвиток зв’язкової системи наукових понять – парадигми. Як і нова літературна форма, нова парадигма не може визріти всередині старої; навпаки, вона виникає (не без родових мук) внаслідок нездатності пануючої системи наукових поглядів пояснити знову відкриті факти. Таким чином, до розвитку фізики, як і до літературного розвитку, можна застосувати слова Тинянова: «Не планомірна еволюція, а стрибок, не розвиток, а зсув».
Фізику можна уподібнити рою планктону з тим же успіхом, як і літературу. Тепле море на чиїй поверхні плаває цей рій і чиїми струменями він харчується, — не що інше, як Природа. Це з її глибини виходить в центр рою потік, що дає початок науковим революціям — змінам парадигм. Але струмені нових фактів, як і позалітературні форми, що йдуть з глибини побуту, ще не є органічною складовою частиною рою.
Фізична теорія не будується із сирих експериментальних даних, як і літературний твір не компілюється з побутового матеріалу. Лише впорядкуюча робота генія призводить до кристалізації нової парадигми — так само, як і нової літературної форми.
Після того, як нова система понять, що узгоджується з відомими фактами, утвердилася в центрі рою, починається процес її розвитку. Він полягає, з одного боку, в консолідації нової системи, більш суворому і чіткому формулюванні основних положень і, з іншого боку — в її концентричному поширенні, застосуванні до аналізу різних складних процесів і явищ. Це, за визначенням Куна, період «нормальної» науки. Тільки “нормальній” науці, яка розвивається – в рамках чільної парадигми і не ставить під сумнів свої основи, притаманні закони еволюції і спадкоємності. Їй же властива тенденція до швидкого кількісного зростання. Саме вона викликає горезвісний «інформаційний вибух», що загрожує поховати її під виробленим нею ж попелом. В пору наукових революцій масовості не потрібно. Щоб створити теорію відносності, достатньо одного Ейнштейна і однієї статті в «Annalen der Physik». З цього починається експоненціальний ріст числа науковців і числа публікацій з даного предмету.
«Здоровий глузд»
У міру кількісного зростання і поглиблення в деталі хвиля «нормальної» науки відкочується до периферії роя. Тим часом в центр з глибини надходять нові факти, які, можливо, будуть пояснені в рамках існуючої парадигми, а може бути, призведуть до її зламу. Близьким до нас і в той же час вже класичним прикладом служить розвиток квантової механіки. Її виникнення і оформлення в якості чільної парадигми супроводжувалося настільки лютими випадами проти наївного “здорового глузду”, що це була, мабуть, сама галаслива з усіх наукових революцій. З часом, однак, суперечки навколо фундаментальних понять квантової механіки відійшли на задній план і в усі сторони пішла хвиля додатків до різних складних проблем, зрозумілих на її основі, зокрема, до проблем фізики твердого тіла і хімії.
Первісна теорія обросла витонченим математичним апаратом. Він уможливив, з одного боку, вирішення складних завдань із заплутаною взаємодією між безліччю квантово-механічних частинок і, з іншого боку, – струнке аксіоматичне формулювання основ теорії. Самі поняття квантової механіки, перш здавалися несумісними з притаманним людині здоровим глуздом, настільки в’їлися в плоть і кров сучасного фізика, вихованого на них «з пелюшок», що зараз нерідко стикаєшся з тим, як класичні задачі зводяться до задач квантових — для більшої, так би мовити, дохідливості. Основи квантової теорії стали доступні будь-якому студенту, і разом з тим оволодіння її спеціалізованими галузями на професійному рівні — справа нині дуже тривала і трудомістка. Ставши знайомою щодо широкого кола осіб, квантова теорія в її новітній формі стала разом з тим менш цікавою людям, за родом своєї діяльності з нею не пов’язаним.
У центр уваги, в такт з струменями нових факторів, висувалися питання будови все більш дрібних частинок речовини: слідом за атомами, що живили квантову теорію в її дитячі роки, а тепер живлять її хімічну периферію, настала черга атомних ядер, а потім — «елементарних» частинок. Звідси, з межі пізнання (так само, як з далекого космологічного кордону, що на ділі межує з кордоном найдрібнішого) чекали і чекають звісток, які будуть здатні дати поштовх до нових революційних змін у системі фізичних понять. Очікування, треба сказати затягується. Великі відкриття не підкоряються закону експоненціального зростання або почастішання, що діє в «нормальній» науці. Цим, між іншим, пояснюється відтік суспільного інтересу від фізики у вузькому сенсі слова, що розвивається протягом останніх десятиліть в рамках незмінної парадигми, — до біології, що переживає більш бурхливі часи.
«Витік і гирло»
Течія «нормальної» науки йде від центру роя, де виробляються фундаментальні фізичні поняття, до периферії, де фізика вливається в технологію (останній термін розуміється тут також в широкому сенсі, що включає і сільське господарство, і медицину). Вирішена фізична проблема стає проблемою технологічною, подібно до того як жанр, що вичерпав свої літературні можливості йде в побут. З точки зору практичної користі «периферія» — найважливіша частина фізики.
Відцентровий рух від фундаментальних до прикладних досліджень – неодмінна властивість живої, плідної та небайдужої до потреб суспільства науки. Економічні та інші вигоди, принесені «периферійними» відгалуженнями, виправдовують величезні витрати на фундаментальні наукові дослідження і, таким чином, служать потужним каталізатором розвитку фізики.
Зовнішня межа, гирло наукової течії, так само, як і межа внутрішня, її витік, служить точкою докладання суспільного інтересу. Між видимими світу витоком і гирлом лежить темна для стороннього ока область «нормальної» науки. До речі, і в художній літературі можна помітити, що найбільшими тиражами видаються або книги живих і померлих класиків, або твори, які стоять на межі літературних і позалітературних форм (детективи, наукова фантастика, сенсаційний репортаж, подорожі тощо). Між цими двома піками рельєф опускається. У фізиці та ж тенденція виражена ще різкіше — хоча б тому, що «нормальна» наукова стаття на відміну: «нормального» літературного твору пишеться не на загальнодоступній, а на вузькоспеціалізованій мові і не може бути зрозуміла без детального знайомства з предметом. Лише основні фізичні поняття в популярному викладі і — на протилежному полюсі — успіхи технології виставляються на загальний огляд.
«З усіх боків своїх видно»
Літературний критик не може пройти повз творчості основної маси письменників, повз літературного «фону» епохи, проводячи серйозне дослідження руху мовних і літературних форм. Так і зв’язок між фундаментальними фізичними відкриттями і їх практичними додатками залишиться незрозумілим, якщо випустити з поля зору всю товщу «нормальної» науки. Варто це зробити, і всі “чудеса” науки, добрі і злі, представляться вискакуючими казна-звідки, з таємничого “чорного ящика”.
Знайомство з “нормальною” наукою дозволяє передбачати і її власне (не надто віддалене) майбутнє, і можливі технологічні досягнення, які з неї виникають. Стан «нормальної» науки чітко визначає межу між «чудесами» здійсненними (скажімо, політ на Місяць і планети) і такими вже справді чудесами, начебто телекінезу, здійснення яких привело б до краху пануючої парадигми і до яких «нормальна» наука просто не має права прагнути.
У “нормальній” науці укладена величезна сила інерції. Це охоронна сила, що оберігає наукову спадщину і академічну традицію від безграмотних і авантюрних наскоків. Та ж інерція в революційну пору стає перешкодою на шляху затвердження нової парадигми. Але навіть тоді не варто журитися про силу опору: вона і повинна бути такою, щоб подолати її можна було лише не меншою силою (зрозуміло, ми не маємо на увазі випадків, коли в гру вступають сили ненаукові). Прожекторів, які намагаються плисти проти потужної течії “нормальної” науки, можна тільки по-людськи пошкодувати.
Залишаючись сама в тіні, «нормальна» наука не тільки визначає тенденції технологічного розвитку, але і робить більш зрозумілими і доступними основи своєї парадигми. Ми вже говорили про це на прикладі квантової механіки. Послухаємо тепер судження на ту ж тему, висловлене з великим мистецтвом (хоча і з іншого приводу):
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.
На початку вірша мова йде про явища в центрі наукового або літературного рою, про основи парадигми. У середині – про “нормальну” науку або літературу. В кінці – про периферійні явища. Тинянов, наводячи цей вірш Баратинського в якості характеристики руху літературних форм, закликає не звертати уваги на «докірливий і уїдливий тон поета-аристократа». Той же заклик слід повторити і тут. Слідом за Тиняновим ми скажемо: “Діва юна зберігає свою юність, незважаючи на прозу романіста і журнальну полеміку. Вона тільки більш не темна для неуважного світла”. У тому, як формуються наші погляди на природу, — заслуга і «нормальної» науки і технології.
Автор: Л. Письмен.