В популярной истории науки особенно подчеркивается роль сновидений и/или игры воображения при открытии Ф.А. Кекуле в 1865 году кольцевого строения молекулы бензола и при создании (четырьмя годами позже) Периодической системы элементов Д.И. Менделеевым. Интересный обзор данных о роли зрительных образов в творчестве выдающихся физиков, химиков, математиков, инженеров, физиологов, биологов, скульпторов и композиторов 20-го века был написан Роджером Шепар-дом (Shepard, 1978a). Проведенный этим автором анализ говорит о возможной роли процессов мысленного ВРАЩЕНИЯ в создании Ф. Криком и Дж. Уотсоном в 1953 году модели двойной спирали ДНК. Исследование Шепарда значительно дополняет тот фактический материал, который собран в известных работах Ж. Адамара и М. Вертхаймера. Явным пробелом в ней является только отсутствие упоминания роли воображения в 237
238
литературном творчестве (см. 8.1.3). Достаточно вспомнить, с какой точностью воссоздана Ф.М. Достоевским и М.А. Булгаковым топография Петербурга, Киева и Москвы — реальная пространственная сцена описанных в их романах вымышленных и фантастических событий.
И все же наметившийся акцент на роли образного мышления в научных открытиях требует коррекции. Так, знаменитому «химическому пасьянсу» и последующему сну Д.И. Менделеева (они датируются второй половиной дня 17 февраля 1869 года) предшествовало десятилетие, в течение которого он пытался найти основания для классификации примерно 60 известных тогда химических элементов, по его собственному замечанию, «перепортив массу бумаги». Менделеев сравнительно рано пришел к выводу, что в основу систематики должны быть положены атомные веса, а не один из множества других, обсуждавшихся в то время параметров. Вторым приближением стало понимание того, что зависимость свойств элементов от атомного веса периодически меняется — наблюдается «как бы период свойств». Наконец, последнее крупное препятствие на пути к Периодической системе было взято, когда Менделеев заметил, что сами «группы периодичности» обнаруживают сходство «через одну», что нашло свое выражение в различиях заполнения четных и нечетных строк таблицы элементов. Как отмечает современный исследователь: «Менделееву предстояло не просто в один прекрасный день удачно разложить "химический пасьянс" да вовремя увидеть нужный сон..., но проделать... работу по осмыслению громадной, разноречивой и не всегда точной информации и концептуального аппарата химии» (Дмитриев, 2001, с. 37).
Итак, всякое открытие представляет собой прежде всего процесс концептуального изменения (см. 6.3.1). В психологии подобную точку зрения раньше других авторов сформулировал Макс Вертхаймер (Вертгеймер, 1987), подчеркнувший, что открцтие — это не механически достигнутый новый результат, а более глубокое понимание ситуации, меняющее значение составляющих ее компонентов. К этой точки зрения он пришел на основании реконструкции открытий Галилея и Эйнштейна, причем уникальность его исследования состоит в том, что с последним, коллегой по физическому факультету Берлинского университета (см. 1.3.1), Вертхаймер мог вести длительные доверительные беседы.
По Вертхаймеру, центральной для Галилея была работа с понятием ускорения. Упростив измерение скорости падения рассмотрением движения шара по наклонной плоскости, Галилей установил, что ускорение постепенно и симметрично (в случаях отрицательного ускорения при движении шара вверх и положительного при движении шара вниз) уменьшается по абсолютной величине с уменьшением наклона поверхности. Иными словами, если представить ускорение как непрерывную функцию от угла наклона, то при нулевом наклоне ускорение должно быть равным нулю, из чего и следует гениальный «закон инерции» — всякое тело сохраняет сообщенную ему скорость при движении в горизонтальной плоскости (см. 6.4.3). Это открытие позволило снять основное возражение против теории Коперника. Предположим, что Земля действительно вращается вокруг своей оси относительно неподвижного Солнца, причем с очень большой скоростью, позволяющей ей совер-
шить полный оборот за 24 часа. Тогда упавший с башни камень должен приземлиться не у ее основания, а на некотором расстоянии от него, ведь за время падения башня успеет сдвинутся вместе с Землей. Опыты (для них идеально подходила Пизанская башня) показали, что никакого отклонения места падения не происходит, казалось бы, опровергая гелиоцентрическую теорию. Закон инерции объясняет этот результат тем, что падающий камень одновременно продолжает по инерции двигаться вместе с башней.
Исходным пунктом создания теории относительности стал мысленный эксперимент, который Эйнштейн провел в возрасте 16 лет, представив себя движущимся вместе с пучком света с леденящей воображение скоростью 300 000 км/с35. При этом он натолкнулся на трудности описания наблюдаемых «в полете» объектов и событий в терминах сначала световых, а затем — спустя несколько лет, после знакомства с теорией Максвелла, — и электромагнитных колебаний. В теории Максвелла скорость света фигурирует в качестве константы, независимой от выбора системы отсчета. Поэтому Эйнштейн (как и крупнейший французский математик Анри Пуанкаре) не стал считать артефактами озадачившие современников результаты экспериментов, авторы которых не нашли изменения скорости света в зависимости от направления движения Земли—к удаленному астрономическому источнику света или от него. Эйнштейн усомнился сначала в относительности скорости света (правило сложения скоростей галилеевско-ньютоновской механики), а затем и в абсолютности времени. Специальная теория относительности зафиксировала новое понимание пространства, движения и времени, причем понятие времени впервые получило здесь операциональную трактовку, связанную с процедурами измерения одновременности.
Карл Дункер назвал мышление «борьбой, в которой куется ее собственное оружие». Эта метафора напоминает описание образного мышления Данте, данное О.Э. Мандельштамом (как серия порождаемых самолетом на лету «технически немыслимых», новых летательных аппаратов — см. 8.1.3). В обоих случаях речь идет о том, что ментальные пространства, организующие процесс решения всякой достаточно сложной задачи, создаются по ходу самого решения. Эти сравнения, однако, не должны быть поняты как указание на исключительно внутренний характер активности, порождающей решения «из глубины собственного духа». Последнее было бы неверно, учитывая существование восприятий, фактов, мнений и фрагментов концептуального знания, между которыми объективно возникают или латентно сохраняются противоречия. Мышление состоит в обнаружении и преодолении противоречий: противоречия формы и содержания в художественном творчестве,
35 Хотя такого рода динамическое СОВМЕЩЕНИЕ себя с потоком света крайне неконфликта различных способов описания (ре-репрезентации) объекта исследования в фундаментальной науке, наконец, так называемого «технического противоречия» в случае прикладных разработок и изобретательского творчества (Альтшулер, 1973). Именно поэтому мышление лучше описывается в терминах диалектического развития (см. 1.4.1), чем посредством правил традиционной формальной логики.
Для прояснения деталей ментального экспериментирования, которое приводит к решению проблем, необходимо принять во внимание существование нескольких глобальных метапроцедур, упоминавшихся в первом разделе этой главы (см. 8.1.3). Важнейшими являются РЕКУРСИЯ и ВАРЬИРОВАНИЕ. Первая делает возможным многократное вложение ментальных пространств друг в друга. Ряд особенностей мышления человека можно интерпретировать как результат использования именно этой метапроцедуры. Мы имеем в виду прежде всего психологическое структурирование задачи, выделение в ее составе иерархии целей, отмечаемое многими исследователями36. Во-вторых, это происходящее по ходу подобного структурирования «погружение в задачу», связанное с выходом из сферы актуального осознания не только первоначального намерения («зачем?»), но также и требуемого общего решения. Третьей характерной особенностью является повторное осознание исходных намерений по мере снятия соответствующих противоречий, что, видимо, объясняется уменьшением числа вложенных друг в друга ментальных пространств. Такая актуализация исходных смысловых контекстов, происходящая в результате преодоления промежуточных препятствий, делает понятным, почему в личностном отношении сложным может оказаться период после достижения конечной цели — известно, что «время после победы опасно для победителя».