Что такое «научный метод мышления»?

Когда речь заходит о научном методе, мы обычно представляем себе ученого-экспериментатора в лаборатории – возможно, с пробиркой в руках и в белом халате, – придерживающегося примерно такой последовательности действий: сделать некие наблюдения, относящиеся к какому-либо явлению; выдвинуть гипотезу, объясняющую эти наблюдения; разработать эксперимент с целью проверки этой гипотезы; провести эксперимент; посмотреть, соответствуют ли результаты ожиданиям; при необходимости доработать гипотезу; вымыть, прополоскать и повторить. Вроде бы довольно просто. Но как предпринять что-нибудь посложнее? Можно ли натренировать разум, чтобы он всякий раз автоматически действовал подобным образом?

Холмс рекомендует нам начинать с азов. Как он говорит при нашей первой встрече с ним, «прежде чем обратиться к моральным и интеллектуальным сторонам дела, которые представляют собою наибольшие трудности, пусть исследователь начнет с решения более простых задач». Научный метод основывается на прозаичнейшем из действий – наблюдении. Еще до того как задаться вопросами, определяющими ход расследования или научного эксперимента, или же чтобы принять вроде бы простое решение – приглашать одного из друзей на ужин или нет, – необходимо подготовить фундамент, провести предварительную работу. Недаром Холмс называет основания своих исследований «элементарными». Ибо они действительно таковы, это азы устройства и принципов работы всего на свете.

Далеко не каждый ученый осознает, что это за азы, – настолько прочно они укоренены в его образе мышления. Когда физик придумывает новый эксперимент или химик решает исследовать свойства только что полученного соединения, он не всегда отдает себе отчет в том, что его конкретный вопрос, его подход, его гипотеза, сами его представления о том, что он делает, были бы невозможны без имеющихся в его распоряжении элементарных знаний, накапливающихся годами. Более того, этому ученому будет непросто объяснить вам, откуда именно он почерпнул саму идею исследований и почему изначально решил, что они имеют смысл.

После Второй мировой войны физика Ричарда Фейнмана пригласили принять участие в работе комиссии штата по учебным программам и выбрать учебники естественных наук для старшеклассников Калифорнии. К ужасу Фейнмана, представленные тексты могли скорее запутать учеников, нежели просветить их. Каждый последующий учебник оказывался хуже предыдущего. В конце концов ему попалось многообещающее начало: ряд иллюстраций, изображающих заводную игрушку, автомобиль и мальчика на велосипеде. И под каждой подпись: «Чем приведен в движение этот предмет?» Наконец-то, думал Фейнман, перед ним объяснение азов науки, начинающееся с основ механики (игрушка), химии (автомобиль) и биологии (мальчик). Увы, его радость была недолгой. Там, где он рассчитывал наконец найти объяснение и подлинное понимание, он увидел слова: «Этот предмет приведен в движение энергией». Но что это такое? Почему энергия приводит предметы в движение? Каким образом она это делает? Эти вопросы не то что не получили ответа, но и не были поставлены. Как выразился Фейнман, «это ничего не значит… это всего лишь слово!» И он продолжал рассуждать: «Что следовало бы сделать, так это рассмотреть заводную игрушку, увидеть, что у нее внутри пружины, узнать о пружинах и колесах, а насчет энергии и думать забыть. И только потом, когда дети поймут, как на самом деле работает игрушка, можно обсудить с ними более общие принципы энергии».

Фейнман – один из немногих, кто не воспринимал свои базовые знания как должное, зато всегда помнил о «кирпичиках» – об элементах, лежащих в основе каждой задачи и каждого принципа. Именно это имеет в виду Холмс, объясняя нам, что начинать надо с азов, с таких обыденных вопросов, что мы не удостаиваем их внимания. Как можно выдвигать гипотезы и разрабатывать поддающиеся проверке теории, если не знаешь заранее, что и как надо наблюдать, если не понимаешь фундаментальную природу задачи, о которой идет речь, не раскладываешь ее на основные составляющие? (Простота обманчива – в этом мы убедимся в двух следующих главах.)