Научное познание, а точнее даже научное мышление, — это одна из самых разработанных методологий. Что, наверное, и неудивительно, поскольку научное мышление служит цели создания такой модели реальности, которая согласуется с объективными данными.
Но как думает учёный, пытаясь разгадать, так сказать, тайны Вселенной?
Ответ дал в своё время наш замечательный Иван Петрович Павлов: «Если нет в голове идеи, то не увидишь и фактов
». То есть для того, чтобы просто понять, что ты ищешь в эксперименте, надо сначала создать концепцию, модель, «идею» того, что в нём фактически происходит.Понятно, что сначала учёный догадывается, что существует такая штука, как, например, «условный рефлекс», а уже затем конструирует эксперимент, в котором эта его идея может быть подтверждена или опровергнута.
В противном случае он вряд ли сообразит, что нужно считать капельки слюны, текущие из канюли, установленной на проток слюнной железы. Да и вообще вряд ли эту канюлю подопытному животному установит.
Британскому астроному Артуру Эддингтону потребовалось отправиться в Бразилию — замерять характеристики полного солнечного затмения, чтобы доказать теорию гравитации Альберта Эйнштейна, которая к этому моменту уже была почти пятнадцать лет как опубликована, но как теоретическая работа.
То есть на самом деле научное открытие сначала происходит в голове учёного — он приходит к нему на основе анализа данных, делает предположение о той или иной закономерности и лишь затем проводит «следственный эксперимент».
Впрочем, бывает и по-другому: сначала учёный обнаруживает некий странный факт, а затем пытается понять его природу.
Так было и с обнаружением ядра атома в лаборатории Эрнеста Резерфорда, и, например, с созданием серотониновой теории депрессии, автором которой стал наш соотечественник, выдающийся учёный, один из моих учителей — Изяслав Петрович Лапин.
В случае легендарного эксперимента Гейгера — Марсдена было обнаружено, что небольшое число альфа-частиц из тех, которыми обстреливалась золотая фольга, давали слишком большие углы разлёта. То есть одни пролетали золото насквозь, а другие обо что-то в золоте ударялись и отлетали в сторону.
До этого момента ни у кого и в мыслях не было, что у атома может быть ядро, а сам он внутри себя почти «пустой». Однако же дефолт-система великого мозга великого Резерфорда соотнесла данные об этих «разлётах» с его знаниями о том, как устроена Солнечная система, и вуаля: в центре модели атома появилось «ядро»
(рис. 11).Рисунок 11
Модель атома Джозефа Томсона (сверху), которая была опровергнута в эксперименте Гейгера — Марсдена и превращена в «планетарную модель» Эрнеста Резерфорда
Сейчас любой психиатр расскажет вам, как и почему работают антидепрессанты. Но когда-то этого никто не знал. Просто вдруг выяснилось, что препарат, созданный для лечения туберкулёза, стал излечивать депрессию у пациентов с тем самым туберкулёзом. Почему?
Что бы ответить на этот вопрос, опять-таки пришлось пораскинуть мозгами, догадаться о механизме действия этого чудесного препарата. Создавая серотониновую теорию депрессии, Изяслав Петрович догадался соотнести вместе две весьма сложные интеллектуальные модели из разных областей нейробиологии, сомнологии, психиатрии:
♦ с одной стороны, химическую структуру трициклических антидепрессантов и принципы работы синаптической мембраны;
♦ а с другой стороны, симптоматику эндогенной депрессии, включающую в себя специфические ранние утренние пробуждения («как от внутреннего толчка»), и серотониновые влияния на характер человеческого сна.
Но в результате эффект превзошёл все ожидания, и теперь мы имеем не только саму теорию, но и благодаря ей — современные антидепрессанты, которые позволяют нам теперь лечить депрессию практически без побочных эффектов.
Первые обнаруженные случайно антидепрессанты похвастаться этим не могли.
Конечно, подобных примеров в науке огромное множество. Математики рассказывали мне, почему так сложно было доказать гипотезу Пуанкаре и почему сработало доказательство, которое использовал Григорий Перельман.
Толком я, конечно, ничего в этих объяснениях не понял, но вот что очевидно: результат был получен благодаря тому, что Григорию Яковлевичу пришло в голову использовать инструментарий, разработанный в разных областях математики, причём, как говорят, «весьма удалённых» друг от друга.