Существует три разных способа проверить закономерность «если-и-тогда». Первый основан на наблюдении
. Часто мы прибегаем к нему, когда явление настолько масштабно, что мы не можем получить доступ к переменным, чтобы управлять ими. Примером может служить попытка разобраться и ответить на вопрос: «Почему Луна меняет свою форму?» Наблюдение — это действенный способ обнаружить изменение, выдвинуть гипотезу и проверить ее по схеме «если-и-тогда». Также наблюдение может быть использовано и когда необходимо ответить на вопросы об очень маленьких объектах, требующих осторожности, например при наблюдении за пауком для того, чтобы понять, каким образом он перемещается по своей паутине. Когда мы оглядываемся назад, на детство великих ученых, оказывается, что многие из них, будучи детьми, наблюдали за множеством природных закономерностей в саду за домом, так же как это делал Джона.Второй способ систематизировать — экспериментирование
. Обычно мы прибегаем к экспериментам, когда можем перейти к практике и протестировать систему, например при попытке найти ответ на вопрос, как работает кухонный тостер, или, наблюдая за венериной мухоловкой, выяснить, как венерина мухоловка ловит добычу. Мы проверяем нашу гипотезу о закономерности «если-и-тогда», притворяясь мухой, осторожно касаясь листьев этого растения с помощью маленькой веточки, чтобы обнаружить ключевой механизм: когда один из крошечных жестких волосков на листьях сжимается, это движение заставляет захлопнуться обе створки листа менее чем за секунду[38].Наконец, последний способ систематизации — моделирование
. Моделирование подразумевает эксперимент с использованием уменьшенной или упрощенной модели. Например, можно построить модель моста, которая умещается на поверхности стола, а затем представить ее в увеличенном масштабе, так чтобы длина моста позволяла соединить Данию со Швецией.Рассмотрим каждый из этих способов систематизации подробнее.
Систематизация посредством наблюдения за закономерностями «если-и-тогда» — это то, чем мы занимаемся, когда находимся на природе. Вспомним историю Папийона[39]
, узника колонии, который сидел на вершине утеса и неделями наблюдал за морским приливом. Вопрос, стоявший перед ним, заключался в следующем: как мне сбежать из этой тюрьмы, расположенной на далеком острове? Он мог думать об этом целыми днями. Глядя на море и учитывая замеченные им закономерности, он рассуждал в духе гипотезы: «С древних времен люди смотрели не только на волны. Они также любили систематизировать данные о ночном небе, подобно тому как мы делаем это в походе или сидя у костра с друзьями в саду летней ночью. Представьте себе такую картину. Некая женщина 10 000 лет назад лежит ночью, наблюдая за небом, и задает себе непростой вопрос: «Что заставляет луну менять свою форму?» Она замечает, что
Механизм систематизации также заставляет нашу прародительницу, жившую 10 000 лет назад, делать что-то очень странное, чего вы никогда не встретите у животных. Каждую ночь она смотрит на луну с одного и того же места, чтобы понять одну систему — «луна-видимая-с-этого-конкретного-места». При этом она ведет систематические наблюдения. Почему обезьяны не делают этого? В основе поведения нашей женщины-звездочета лежит механизм систематизации, а это, в свою очередь, пробуждает в ней