Демон Дарвина. Идея оптимальности - Горбань А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Строя модели типов 3-5 исследователь имел перед собой как бы две действительности: тот реальный объект, к которому будет относиться модель, и идеальную действительность, в которой этот объект уже схвачен (или может быть схвачен) но в виде, недоступном для оперирования. Чтобы осознать различие между 3-ми 4-5-м типами, нам приходится
41
вводить еще третий пласт - формальный, математический - пласт записанных уравнений.
Введение третьего класса означает, что отныне мы открыто признаем две формы существования модели: качественная схема объекта и
результат разворачивания этой схемы до детальной системы уравнений. В научной деятельности тогда нужно выделить методы такого развертывания.
Модель Коперника можно сформулировать словами: планеты
обращаются вокруг Солнца по своим орбитам, - а можно использовать механику Ньютона и закон тяготения и записать уравнения движения планет и Солнца как взаимно тяготеющих масс. Эта система - новый идеальный объект. Когда упрощают ее, основываясь на предположениях о количественных соотношениях слагаемых, то получают приближение -модель 3-го типа (что-то считаем очень малым или очень большим). Когда упрощают модель еще на стадии написания уравнений, получают модели 4-го или 5-го типов. Можно получить разными путями одну и ту же систему уравнений. Различия между путями становятся особо существенными тогда. Когда практически невозможно выписать уравнения до упрощений, если исходить из действительности фундаментального уровня. Модели типов 4 и 5 не являются приближением так же, как модели типа 1 - обычным упрощением; не производилось таких действий - и все.
Люди нашего времени склонны недооценивать древних мыслителей, особенно таких, как софисты. А ведь они, например, ясно выразили идею о том, что отсутствие детали не всегда является результатом ее отбрасывания или утери, сформулировав это в характерной для софистов афористически -ироничной форме: “Что ты не терял, то имеешь. Рога ты не терял. Значит, у тебя есть рога”.
Перейдем к моделям типа 6. Это - откровенные аналогии, не имеющие часто достаточных теоретических оснований. Они - первые шаги в незнаемое, мостки к моделям - гипотезам. Убедившись в результативности такого шага, ученый может обращаться с ним как с моделью первого типа. В случае же неудачи все равно будет получено знание, полезное для функционирования науки. В частности, эти модели дают возможности ставить эксперименты. Тут место для большого вопросительного знака: неужели для эксперимента нужна модель? Чтобы ответить на этот вопрос, введем различение эксперимента и опыта.
Как главное выделим такое отличие: эксперимент решает вопросы, разрешает дилеммы, опыт получает знания о явлениях и процессах, давая их описания. Продукт эксперимента - подтверждение или опровержение теоретического знания, аккумулированного в моделях, продукт опыта -описание, эмпирическое знание, которое с современной точки зрения
42
7
представляет собой материалы к размышлению . Теория, вооруженная моделированием, ставит вопросы эксперименту, а для опыта поставляет средства описания. И нужны здесь разные теории.
От Аристотеля до Леонардо да Винчи ставилось много опытов по изучению падения. Исследовались эмпирические зависимости времени падения от веса (вопреки вульгаризаторскому мнению о том, что древние не ставили опытов). Но из этих эмпирических зависимостей нельзя было вывести механики [116].
Эксперимент и современная теоретическая смелость начались с Галилея. Шутка ли - заявить, что все тела падают одинаково, когда это очевидно не так. А основанием для заявления служили в первую очередь эксперименты мысленные, приводившие воззрения о зависимости времени падения от веса к парадоксам.
Попробуем поставить такой мысленный эксперимент. Одинаковые тела падают одинаково. Опыт первый: возьмем два одинаковых тела и одновременно отпустим их с одинаковой высоты. Расстояние между ними со временем меняться не должно - они падают одинаково. Соединим теперь эти тела бечевкой, легким стержнем или еще чем-нибудь подобным. Получили единое тело вдвое большего веса. Оно должно падать быстрее (по имеющимся теоретическим представлениям). С другой стороны, наличие ненатянутой бечевки вряд ли может оказать существенное воздействие на время падения. Наконец, также кажется нереалистичным, что падающие на некотором расстоянии друг от друга тела нельзя считать отдельными.
Итак, столкнулись разные знания, и уже почти очевидно, что не существует простой связи веса и времени падения. Теперь можно пойти на башню и проверить, повторить мысленный эксперимент в натуре: взять два одинаковых тела, бросить их по отдельности и одновременно, связывая и не связывая.
Мысленный эксперимент сталкивает различные знания, образуя парадоксы. Яркий пример - приведенный ранее мысленный эксперимент А. Эйнштейна с бегом за световой волной. С одной стороны, при переходе к состоянию прямолинейного движения ничего не должно меняться. С другой - застывшая электромагнитная волна невозможна в нормальных условиях. Электромагнетизм вступает в противоречие с принципом относительности. Нужно разрешение противоречия. Оно и было дано.
