Трактат о научном познании для умов молодых, пытливых и критических

Попробуем теперь разобраться, как возникают гипотезы. Самый простой способ построения гипотез опирается на эмпирические обобщения, построенные на сопоставлении и сравнении результатов наблюдения. Типичным примером подобного рода являются утверждения: «все лебеди белые», «Земля — плоская», «Луна представляет собой плоский диск», «зайцы принадлежат к отряду грызунов», «тяжелые предметы, лишенные опоры, всегда падают на Землю, причем чем тяжелее предмет, тем быстрее он падает», и т. д. На первый взгляд кажется, что нет ничего надежнее, чем обобщение, построенное на многократно повторяющихся наблюдениях, но то, что на первый взгляд кажется бесспорным, очень часто оказывается шатким и сомнительным. Когда вдруг в Австралии были обнаружены черные лебеди, первое из упомянутых выше предложений оказалось ложным; путешествие Магеллана опровергло второе; тщательное наблюдение за Луной, проведенное из разных точек земной поверхности, расчеты, опирающиеся на небесную механику, созданную Ньютоном, давно опровергли представление о дискообразном строении Луны. Опыты Галилея показали, что скорость падения тел вблизи земной поверхности не зависит от их массы и т. д.

Поэтому-то гипотезы, опирающиеся на эмпирические наблюдения, хотя и остаются до сегодняшнего дня важным инструментом научного познания, несут на себе печать ограниченности, они слишком тесно привязаны к месту и времени наблюдения, слишком обусловлены случайными, преходящими обстоятельствами.

Может быть, в таком случае нам следует отказаться от эмпирических обобщений и отдать предпочтение воображению, творческому произволу, разрешающему создавать любые, самые фантастические гипотезы?

Не следует, однако, увлекаться крайностями. Творческое воображение играет выдающуюся роль в развитии науки. Рассказывают, что, когда знаменитому немецкому математику Давиду Гильберту (1862—1943) сказали, что один из его учеников занялся поэтической деятельностью, Гильберт воскликнул: «Для математики у него не хватало воображения!»

Так это или не так, но ясно одно, что воображение необходимо даже для самой строгой и педантичной науки — математики. Существует, однако, принципиальная разница между воображением, на основе которого возникают мифы, легенды и волшебные сказки, и воображением, на основе которого выдвигаются научные гипотезы. В фундаменте даже самых фантастических и необычных на первый взгляд научных гипотез лежит точное знание объективных фактов и ранее установленных законов природы.

Древние греки создали миф о кентаврах — существах с туловищем лошади, головой и торсом человека. В русских волшебных сказках рассказывается о бабе-яге, передвигающейся в ступе или верхом на метле, о кощее, о царевне-лягушке и т. д. Легко заметить, что сами образы, предметы, из которых «склеены» эти фантастические персонажи, заимствованы из повседневной жизни. В ней вы находите и лошадей, и людей, и старух с подозрительным и зловещим взглядом, и ступку, в которой толкут зерно, и метлу, и лягушку, если вам повезет, можете встретить даже царевну. Однако в сказке эти предметы соединены между собой так, как они не могут быть соединены по законам природы, действуют и поступают они также вопреки объективным законам природы и общества.

Напротив, научные гипотезы, то есть предположения и допущения относительно возможных, еще неизвестных фактов, или формулировки, претендующие на то, чтобы стать новыми законами науки (в случае, если они получают экспериментальное подтверждение), могут казаться совершенно фантастическими как с точки зрения здравого смысла, так и ранее установленных фактов и законов.

Существует несколько взаимоисключающих гипотез о происхождении Луны.

Первая из них опирается на теорию академика О. Ю. Шмидта, согласно которой наша Солнечная система возникла из своего рода гигантского космического газо-пылевого облака. Из этого облака и образовавшихся в нем комочков межпланетного вещества, возможно, возникли и Земля и Луна.

Вторая гипотеза исходит из того, что Луна была «вырвана» из тела, пролетавшего мимо нашей планеты несколько миллиардов лет назад.

Третья, напротив, отводит роль возмутителя спокойствия Земле, которая сама, возможно, «вырвала» гигантский сгусток материи из другого космического тела и «захватила» этот сгусток на околоземную орбиту, превратив его в свой естественный спутник.

Как бы ни были удивительны и странны с первого взгляда эти гипотезы, все они не просто являются досужими догадками астрономов, но и подтверждаются знаниями законов физики, механики, химии и т. д. Каждая из этих гипотез распадается на целую серию подгипотез, отличающихся друг от друга деталями и нюансами. Но все они подтверждены более или менее точными расчетами и обосновываются теми или иными законами науки.