Открытия и изобретения

Традиционно мы различаем и противопоставляем друг другу открытия и изобретения. Лауреат нобелевской премии 1904 г У. Рамзай. пишет: «Между открытием и изобретением есть известная разница. Открытие раскрывает, что существовало и раньше, но не было еще известно. Изобретение есть создание чего-то такого, что до сих пор не существовало еще. Тем не менее, полагаю, что как изобретение, так и открытие делаются почти одинаковым образом»[8]. Вспоминая знаменитую задачу о короне царя Гиерона, Рамзай пишет, что установление того, что корона состоит из золота, – это открытие, а метод определения удельного веса твердых тел был изобретением Архимеда.

Возникает много вопросов и предположений.

1. Продукты развития науки в очень значительной своей части состоят из методов. Это методы экспериментальные и теоретические, методы измерения и расчета, методы объяснения или прогнозирования явлений. Не означает ли это, что история познания и науки – это, прежде всего, история не открытий, а изобретений?

2. Не получается ли так, что открыть в природе можно только то, что уже было предварительно изобретено? Действительно, как появляется задача с короной Гиерона? Царь подозревает, что его обманули, и корона сделана не из золота, а из сплава золота с серебром. Он хочет это проверить. Архимед устанавливает, что корона сделана не из сплава. Но это означает, что указанный сплав уже изобретен, что люди уже умеют сплавлять металлы. В противном случае нечего и проверять. Или другой пример: допустим, что ботаник открыл новый вид растений. Но, что значит «новый»? Это значит, вероятно, что обнаруженное растение не укладывается в существующую классификацию. Но классификация в таком случае уже должна быть построена. Классификацию мы не открываем, мы ее изобретаем.

3. Можно ли отнести к числу открытий «открытие» новой химической реакции или того «факта», что вода состоит из кислорода и водорода? Мы же должны предварительно построить, изобрести определенный способ действия, мы должны построить проект эксперимента. Известный эксперимент Лавуазье по разложению воды, о котором мы уже говорили, предполагал пропускание водяного пара через раскаленные железные стружки с последующим собиранием выделяющегося газа (водорода). Но такая установка не могла возникнуть случайно. Ясно, что Лавуазье все предвидел и заранее проектировал. Где же здесь открытие? Похоже, что оно состоит в простой проверке того, что изобретено. Лавуазье изобрел установку для получения окиси железа и водорода и убедился в ходе эксперимента, что установка работает именно так, как предполагалось. Но ведь таким способом проверяется любое изобретение. Можно возразить и сказать, что открытие состоит совсем в другом: открытие – это наша интерпретация указанного эксперимента. Да, мы получили окись железа и водород, и на этом основании утверждаем, что вода состоит из водорода и кислорода. Но можно ли это открыть? Это тоже можно только изобрести. Мы должны «придумать», что есть вещества простые и сложные, что сложные «составлены» из простых. Мы при этом, вероятно, рассуждаем по аналогии с другими изобретениями: дом состоит из бревен или камней, ткань из отдельных нитей… Бросается в глаза, что Лавуазье уже должен был знать или предполагать, что кислород вступит в соединение с железными опилками, а водород выделится в виде газа. Итак, в эксперименте Лавуазье перед нами не одно, а два изобретения, каким-то образом связанные друг с другом. Мы, с одной стороны, изобретаем некоторое «устройство» для вещества, предполагая, что есть вещества простые и сложные и сложные состоят из простых, а с другой, – изобретаем эксперимент, результаты которого можно предсказать с опорой на это «устройство». Так что же является открытием? Может быть, оно в проверке соответствия и связи двух изобретений?

4. А можно ли открыть закон Природы? Думаю, что и законы мы не открываем, а изобретаем. Возьмем, например, всем известный закон Кулона для двух точечных зарядов:

Разве такую формулу можно открыть? Ее же заведомо нет в Природе, т.к. операции умножения, деления, возведения в степень существуют для чисел, а не для электрических зарядов и расстояний. А числа, равно как и вся система арифметики и алгебры, изобретены человеком. Я уже не говорю о точечных зарядах, которых тоже нет в Природе. Как же возникает такой закон? Здесь можно рассуждать по аналогии с предыдущим случаем. Перед нами тоже два связанных друг с другом изобретения: с одной стороны, мы должны изобрести измерительный эксперимент, дающий нам определенные числовые значения, а, с другой, – изобрести соответствующую математическую конструкцию. Все это напоминает задачу с моделированием «черного ящика». В данном случае такой ящик представлен экспериментами Кулона, где на вход подаются некоторые числовые значения, заданные экспериментатором, а на выходе мы получаем другие значения, выдаваемые нам измерительным устройством. Задача в том, чтобы сконструировать другой «ящик», который перерабатывал бы числовые параметры аналогичным образом. Такая конструкция может быть математической, механической, биологической… – это уже другой вопрос.

Итак, во всех приведенных случаях мы сталкиваемся не столько с открытиями, сколько с изобретениями, т.е. с продуктами инженерной конструкторской работы. «Если бы не инженерное образование, – написал в своих воспоминаниях великий физик Дирак, – я, наверное, никогда не добился бы успеха в своей последующей деятельности»[9]. Но не означает ли это, что все наши знания – это продукты вольной игры воображения? Разумеется, нет. Инженер или изобретатель всегда тесно связан в своей работе с желанием или требованием, чтобы созданная им конструкция функционировала определенным заданным образом. Но что значит «функционировала»? Если речь идет о машинах того или иного типа, то это означает, что они могут быть успешно включены в нашу деятельность, которая в свою очередь тоже изобретена. Наши операции, наши действия не вытекают из природы объекта, они им только контролируются.

Кстати, хочется подчеркнуть, что описание наших действий тоже носит специфический характер, ибо мы при этом фиксируем не просто то, что, согласно традициям классического эмпиризма, дано нам в наблюдении, а то, что сами уже запланировали и сами реализуем. И это относится, в принципе к любому знанию, ибо оно, как было показано, в исходной своей точке является вербализацией образцов деятельности. Ситуация напоминает развитие речи у ребенка. Ребенок начинает с лепета, т.е. с беспорядочного произнесения самых различных звуков и их сочетаний. Он набирает опыт акустического конструирования, а потом начинает распознавать в речи взрослых им же созданные конструкции. Невольно возникает вопрос, а что собой представляет так называемое эмпирическое исследование? К этому вопросу мы вернемся в конце главы.

Человек уже давно живет не столько в мире первозданной Природы, сколько в мире им самим созданных вещей. Частично эти вещи возникали случайно и как бы побочным образом в ходе человеческой практики, но в очень значительной своей части они были сознательно сконструированы и построены. Окружающий нас мир в этом плане – это продукт инженерного конструирования, продукт реализации инженерных проектов. И по мере эволюции этого мира изменялось и поведение человека, изменялся и разнообразился мир возможных действий и их комбинаций. Было время, когда не было такой операции, как зажечь спичку, или нажать кнопку, или повернуть ключ в замке зажигания, или войти в интернет…Такой список можно продолжать и продолжать, включая в него как каждодневные бытовые, так и производственные операции. Думаю, что именно опыт практической инженерной работы и задает образцы теоретического конструирования и построения теории.