Знаем ли мы, что знаем и чего не знаем?

 
                                                            Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen.
                                                                                                     Albert Einstein
 
Как-то в одном журнале мне попался на глаза рисунок. 
Перед бюстом Сократа стоит задорного вида школьник. За его плечами – ранец с учебниками. Руки за спиной, гордо поднятая голова и взгляд, направленный на надпись на пьедестале бюста. Там написано: «Я знаю, что я ничего не знаю». А из уст школьника вылетают слова: «Сам виноват, дедушка. Надо было учиться!».

Этого школьника придумал автор рисунка. А вот однажды непридуманная девушка оказалась за столом рядом с Эйнштейном. Она не знала, кто сидит рядом с ней, и спросила у своего соседа, чем он занимается. Эйнштейн ответил, что он изучает физику. Девушка изумилась: «Как – до такого возраста? А я уже год назад кончила – всю физику изучила!»

Действительно, школьное образование сейчас построено так, что нередко у школьника создается впечатление, будто наука уже познала все основное о том, как устроен мир, в котором мы живем. Что «научная картина мира» мало отличается от истинной картины мира. Даже досадно: все основное уже известно, и на долю молодого поколения остается только уточнение некоторых деталей, до сих пор как-то еще не уточненных наукой. При таком подходе школа воспитывает «эрудитов-всезнаек». А человечество все больше нуждается в исследователях – в людях, которые не только многое знают, но знают также – сколь многого они не знают и как важно было бы познать это еще незнаемое. Нередко приходится встречаться с представлением, будто с развитием науки человечество все больше узнает об окружающем нас мире и, тем самым, будто бы все меньше остается в этом мире неизвестного человечеству. 

Такое представление ложно и опасно – оно демобилизует стремление к поиску. На самом деле с развитием науки область неизвестного не только не уменьшается, но, напротив, увеличивается. Точнее: увеличивается область, о которой человечество уже знает, что она (эта область) еще не изучена. Каждое научное открытие дает ответ на какой-то вопрос, но оно также ведет к возникновению нескольких новых вопросов – еще не имеющих ответа и до этого открытия даже не возникавших в сознании людей. Таким образом, число вопросов, на которые еще нет научных ответов (но сами вопросы уже четко осознаны человеком!), с развитием науки не убывает, а растет. Попробуем проиллюстрировать и развить эту мысль в виде наглядного образа.

Развивающуюся науку можно представить себе в виде всё сильнее и сильнее разгорающегося костра на огромном тёмном ледяном плато, уходящем вдаль во всех направлениях на необозримое расстояние. Вокруг костра лёд растаял. И по мере разгорания «огня науки» зона оттаявшего льда расширяется. Область растопленного льда - это та часть мира, которая освоена наукой. Назовём её зоной знания. Это достаточно хорошо познанная человеком часть мира. В ней человек получил ответы на интересующие его вопросы и может активно и целенаправленно использовать свои знания.
Но по мере разгорания костра науки и расширения «зоны знания» увеличивается и освещённая область вокруг оттаявшей зоны. Это - зона, освещённая светом костра, но ещё не согретая его теплом. Лёд на ней ещё не тает, но глаз человека уже различает, что в этой зоне есть что-то ещё не познанное, контуры которого ещё не чётки. И у человека, сидящего у костра, возникают различные предположения о том, что делается в этой зоне, возникают вопросы, на которые хочется получить ответы. Человек ищет ответы на возникшие вопросы. Назовём эту зону зоной поиска. И эта зона поиска - в которой уже возникли вопросы, но ещё не получены ответы на эти вопросы - увеличивается быстрее, чем зона знания. Так что число вопросов, на которые у науки ещё нет ответов, не только не убывает с развитием науки, но возрастает. И возрастает быстрее, чем возрастает число ответов на прежде возникшие вопросы. 

Я знаю, что ничего не знаю
Иллюстрация: Dan Norris

Каждое открытие в науке, давая ответ на какой-то вопрос, порождает ряд новых вопросов, ранее не возникавших. 

Так, например, открытие генетического кода в биологии порождает много новых вопросов, связанных с возникновением жизни. Открытие «чёрных дыр» в астрономии порождает новые вопросы, связанные с развитием Вселенной. 

Именно об этой стороне развития науки сказано в полушуточном стихотворении С. Я. Маршака:

                    Был этот мир глубокой тьмой окутан.
                    «Да будет свет!» - и вот явился Ньютон.
                    Но сатана недолго ждал реванша:
                    Пришёл Эйнштейн - и стало всё как раньше.

Конечно, не в том смысле «как раньше», что наука пошла вспять, а в том смысле, что появилось много новых вопросов, на которые ещё нет ответов. Человечество узнало, сколь многого оно ещё не знает; поняло, сколь многого оно не понимает. Осознание своего незнания - это уже продвижение вперёд. Именно это звучит в знаменитом сократовском: «я знаю, что я ничего не знаю».

«Зона поиска» - это та зона, где уже возникли научно поставленные вопросы, где внимание науки направлено на поиски ответов на эти вопросы. Вопросы здесь сформулированы так, что ясно, каким именно экспериментом или наблюдением  можно задать этот вопрос Природе и какой из возможных результатов эксперимента (или наблюдения) подтвердит исходную гипотезу исследователя, а какой – отвергнет её.

Границы между зонами размытые, зоны постепенно переходят одна в другую. И костёр науки горит неравномерно. В какие-то периоды он даёт не слишком яркое пламя, но много тепла. В эти периоды люди получают много ответов на ранее возникшие вопросы. В эти периоды у некоторых людей возникает иллюзия: «современная наука знает о мире почти всё самое существенное». В другие периоды пламя костра выбрасывает вверх высокий яркий язык (как при брошенной в костёр большой сосновой ветке). В эти периоды ярко освещается и удаленная окрестность костра - «зона поиска» в нашем образе. Возникает ощущение «Боже, сколь многого мы не знаем!» Сократовское ощущение. И хочется подбросить в костёр толстые поленья - чтобы и тепло костра дошло до тех мест, недостаточно ясные контуры которых уже различил глаз.

А вокруг этой освещённой «зоны поиска» - зона темноты, где даже грубые контуры не просматриваются глазом. Как далеко распространяется эта зона -человек не видит. Может быть даже, что она безгранична. В этой зоне нет даже опоры для постановки человеком различных вопросов, на которые хотелось бы получить ответы с помощью науки. Но человеку всё же хочется знать - что там. А разумно, научно поставленных вопросов нет. И тогда возникают мифы, построения, которые человек не может проверить, которые он не может ни доказать, ни опровергнуть. Это зона мифов или зона веры. К науке она отношения не имеет, она лежит за пределами науки. 

Уменьшается ли «зона веры» по мере разгорания костра науки и расширения «зоны знания» и «зоны поиска»? Я бы затруднился дать на этот вопрос чётко положительный ответ. Ведь если эта зона безгранична или даже просто необозримо велика, то невозможно всерьёз говорить об её уменьшении, если какая-то её небольшая часть переходит в «оттаявшую» и «освещённую» зоны. Зачерпнув в море ведро воды бессмысленно говорить, что воды в море стало меньше.
Чем же различаются возникающие у человека вопросы в «зоне поиска» и вопросы в «зоне мифов и веры»?  Первые из них - это научные вопросы, вторые - лежат вне науки.

Научные вопросы - это такие вопросы, которые можно задать Природе. Планирование естественнонаучного исследования начинается с того, чтобы чётко сформулировать вопрос, который естествоиспытатель хочет задать Природе. (Слово «естествоиспытатель» здесь точнее, чем слово «учёный»). Затем следует продумывание того «языка», на котором можно задать этот вопрос Природе, чтобы она поняла вопрос и ответила на языке, понятном исследователю. Это и есть планирование эксперимента. А Природа -- капризная собеседница. Не на каждый вопрос она готова отвечать. На нечётко поставленный вопрос она может дать столь же нечёткий ответ, допускающий различные толкования. Очень не любит она отвечать на вопросы - как происходит то или иное явление и почему происходит нечто. Природа в своих ответах предпочитает обходиться лаконичным «да» или «нет». Поэтому вопросы, задаваемые Природе, лучше всего задавать в форме: «А не происходит ли это таким-то образом?» или «А не потому ли это происходит, что...?»  Иначе говоря, естествоиспытатель, желающий задать Природе вопрос, должен иметь исходную рабочую гипотезу о возможных (с его точки зрения) ответах. Он должен заранее предвидеть возможные результаты задуманного им эксперимента - те результаты, которые подтвердят правильность исходной гипотезы, и те результаты, которые опровергнут правильность гипотезы. Если же быть более точным, то надо было бы сказать не «подтвердят», а «сделают более высоко вероятным». Для увеличения уверенности в правильности (или неправильности) исходной гипотезы нужны дальнейшие эксперименты.

Именно такие вопросы, научно поставленные вопросы, возникают в «зоне поиска» - в зоне, где видно уже достаточно, чтобы строить гипотезы и искать пути их проверки.                                                                                                     

Но человек - существо зело любознательное, и ему хочется знать, что делается и в третьей, самой удаленной и не освещённой костром науки зоне. И он пытается сказать себе что-то о том, что же там такое. Но эти высказывания не являются научными гипотезами и не могут послужить основой для плодотворнрго диалога Человека с Природой. Эти высказывания не являются научными гипотезами, так как на их основании не может быть поставлен эксперимент, который либо подтвердит, либо опровергнет их. Это не научные гипотезы, а мифы. Они относятся не к области знания, а к области веры. Именно в этом смысле к области веры, а не знания, относится идея о наличии разумного верховного существа, управляющего миром. Невозможно представить себе такой эксперимент, результат которого опроверг бы эту идею: любой результат может быть истолкован так - «значит, это существо хочет, чтобы было именно так». А принципиальная (априорная) невозможность опровергнуть некоторое утверждение означает и принципиальную невозможность подтвердить его. 

Динамичность научной гипотезы, понимание её незаконченности, поиск путей её проверки и уточнения – отличают научную гипотезу от мифа, характеризующегося статичностью, уверенностью в его правильности и отсутствием поиска путей проверки.

Итак, в зоне, не освещённой светом науки, не возникает научных гипотез и поиска ответов, какая из гипотез верна. Это - зона мифов, зона веры. Зона, лежащая вне науки. И возникающие у человека идеи о том, что творится в этой зоне, - лежат вне науки: они не могут быть ни подтверждены, ни опровергнуты научным экспериментом. Они могут удовлетворять желание любознательного человека поразмыслить и пофантазировать о том, что делается в зоне, лежащей за пределами освещённой наукой части мира. Но всё это - за пределами науки.

Из самой отдаленной, не освещенной костром науки зоны человек не получает сколько-нибудь различимых сигналов. И он активно заполняет недостаток информации о том,  что творится в этой недоступной его чувствам зоне. Когда молчит «рецепторная составляющая» системы восприятия, включается ее «активная составляющая». Видение сменяется видениями, зрение – призраками. Как в сумерках.

Работа активной составляющей сенсорных систем формируется культурой, в которой живёт человек, его личной судьбой, его воспоминаниями и ожиданиями, прогнозами, идеалами и опасениями, надеждами и страхами. Они могут иметь очень личный, специфический для данной личности характер. Иногда у душевнобольного человека они принимают характер бреда, галлюцинаций. Но и в этом случае они порождаются окружающей данного человека культурной средой. Недаром содержание бреда различно в разные эпохи, а в одну и ту же эпоху – у людей, принадлежащих к разным культурным слоям. Так, например, сейчас практически не встречается бред одержимостью «нечистой силой». И соответственно, чаще встречается бред влияния с помощью излучения, бред «вытягивания мыслей» больного с помощью каких-то хитрых электронных приборов. (Подробнее об этом можно прочитать в статье автора «Физиология активности в сенсорной сфере – восприятие, иллюзии, галлюцинации», опубликованной в «Независимом психиатрическом журнале», 1997, 4, стр. 27-31).
Если сформированные человеком образы, заполняющие зону мифов, таковы, что оказываются созвучными другим людям той же культуры, соответствуют их готовности принять эти образы, они, эти образы, распространяются и становятся образами в сознании широкого круга людей этой культуры. В этом случае эти образы – продукты определённой культуры – уже сами становятся существенной частью этой культуры, активно влияющими на жизнь людей, формирующими взгляды следующих поколений, иногда направляющими их жизнь, влияющими на судьбы этих людей, а порой и целых народов. Большую роль они играют в формировании этических и эстетических ценностей культуры. По мере того, как удаётся сделать тот или иной вопрос из зоны веры и мифов объектом научного исследования, он переходит в зону поиска: зона поиска расширяется за счёт зоны веры и мифов.

Эрудит – это человек, в поле внимания которого лежит в основном зона знания. Исследователь, естествоиспытатель – это человек, в центре внимания которого лежат вопросы, на которые он не знает ответа. Но вопросы эти – научные, то есть такие, которые можно задать Природе и получить ответ. Это и делает исследователь. Область его деятельности – зона поиска. Исследователи расширяют наши знания за счёт зоны поиска. 

А те немногие, которым удаётся преобразовать вопросы из зоны веры и мифов в научно поставленные вопросы – это научные гении. Они расширяют зону поиска за счёт зоны веры и мифов, они ставят научные вопросы там, где такие вопросы прежде невозможно было поставить.

Расширение зон – необходимая для науки вещь. А насколько такое расширение окажется возможным зависит от познавательных возможностей человека и от времени, которое «отпущено» человечеству, способному к познанию.
Расширенение зоны знания и зоны поиска не поведет к исчезновению зоны мифов. Но содержание мифов будет меняться. А вера в то, что научное познание сможет прояснить много нового в еще непознанной части мира, является стимулом для дальнейшего развития науки. Подробнее на этом я остановился в статье «Активность и заполнение информационного дефицита» (журнал «Вопросы философии», 2005, 4, стр. 86-92).

Образ с костром для большей наглядности представлен здесь нарочито уплощенно с возможностью удаления от «центра» только по плоскости, в двух измерениях. Реальная ситуация, естественно, многомерна. В ней, по меньшей мере, необходимо принимать в расчёт четыре измерения – трёхмерное пространство и время (с удалением от «центра» в двух направлениях – в прошлое и в будущее).
Зона знания и зона поиска у разных людей и в разные эпохи имеют различные размеры. Они составляют сферу актуальной среды данного человека или данной группы людей. Под актуальной средой человека мы понимаем здесь те области и свойства среды, о которых человек получает информацию и которые активно использует в своей деятельности.
Для человечества по мере развития науки сфера актуальной среды расширяется. У людей «близоруких» она меньше. И порой они не видят почти ничего дальше зоны знания – зоны уже добытых знаний. Им кажется, что всё в мире ясно и освоено наукой, что наука в основном завершена, что современная им научная картина мира почти полностью соответствует истинной и полной объективной картине мира. Более «дальнозоркие» люди видят и зону поиска, видят множество ещё не решённых вопросов. Очень «дальнозорким» людям удаётся рассмотреть и что-то в самой «удалённой» части мира. Этим счастливцам удаётся даже в неясных контурах, воспринимаемых органами чувств, разглядеть умственным взором то, что потом (!) оказывается реальностью. Так, Лобачевский «разглядел» неэвклидову геометрию. Многим казалось, что это плод фантазии, может быть, даже больной фантазии, но по мере расширения зоны знания и зоны поиска стало ясно, что неэвклидова геометрия описывает реальность. Ту реальность, которая прежде оставалась в темной, невидимой человеку зоне. 

Наука не подошла к своему концу. Ей предстоит еще много открытий – в том числе и фундаментальных. И процесс этот не имеет конца.
 
Один из вопросов, на которые у человечества еще нет ответа (хотя вопрос этот давно волнует умы), это вопрос о том, есть ли во Вселенной очаги цивилизации, разума еще где-нибудь, кроме нашей маленькой планеты Земля. Попытки найти ответ на этот вопрос предпринимались и пока не дали положительного ответа.

Существуют ли кроме нашей Земли еще и другие очаги разума? Ответить на этот вопрос теоретически невозможно. Дело в том, что развитие сложных систем, в том числе жизни и разума, тесно связано со свойствами микромира. На самых ранних этапах развития нашей Вселенной возникли определенные константы – так называемые фундаментальные физические постоянные. К ним относятся скорость света в вакууме, постоянная Планка, гравитационная постоянная, константы четырех фундаментальных взаимодействий, масса и заряд протона и электрона, и еще ряд констант. Каковы эти фундаментальные физические константы на Земле, установлено экспериментально. Но мы не знаем, те же ли значения имеют эти константы в других, удаленных от нас уголках Вселенной. Не знаем и того, неизменны ли эти константы во времени (в космических масштабах времени). Между тем, было установлено, что даже небольшое (на 10-15 %) изменение хотя бы одной из этих констант привело бы к невозможности образования атомных ядер, самих атомов, звезд и галактик – а стало быть и к развитию разумной жизни в известной нам форме. (Несколько подробнее об этом - в статье И.М.Фейгенберга и Р.Е.Ровинского «Информационная модель будущего как программа развития» в журнале «Вопросы философии», 2000, 5, стр.76-87). 

Таким образом, теоретически, исходя из общих соображений, невозможно ответить на вопрос о существовании внеземных очагов цивилизации. Искать ответ на этот вопрос можно только «экспериментально» - пытаясь уловить какие-то сигналы, посылаемые разумными существами из других миров (если они есть) и посылая в космическаие просторы некие сигналы, которые предполагаемые разумные существа могли бы получить, понять, что они посланы разумными существами, и ответить сигналами, которые могли бы получить и распознать мы. Такие попытки были предприняты и пока положительного результата не дали.
 
Хочу здесь обратить внимание на одну из трудностей, стоящих на пути установления контактов с внеземными цивилизациями. Человеческой цивилизации не больше 10 тысяч лет, т.е. сто веков, сто столетий. И только меньше ста лет назад стало возможным пытаться посылать или принимать сигналы, чтобы свзаться с предполагаемыми внеземными цивилизациями.
Представим себе аналогами землян маленьких зверьков, живущих в  подземной норке, вырытой на широком пространстве. Но наружу, на это пространство, наши зверьки выходить не умели. Вся их жизнь протекала в норке, которую ее обитатели обустраивали, улучшали, но наружу не выглядывали. О том, что находится снаружи, наши зверьки только гадали, создавали красивые мифы и передавали их из поколения в поколение. Так прожили зверьки сто лет. (Один год в нашей метафоре соответствует одному столетию в истории человечества). И вот через сто лет они научились выходить из своей норки и с ее краев оглядывать открывшиеся взору просторы. Есть ли в этих просторах еще и другие норки с подобными им самим разумными существами? Не подадут ли эти «соседи» какие-то знаки? Но если эти соседи подобны нашим зверькам и тоже только через сто лет после своего появления могут вылезти из своих норок и подать сигналы вовне, то как мала вероятность того, что эти коротенькие периоды для обитателей их норки и для обитателей нашей норки совпадут по времени. Если для нас это время возможности уловить их сигналы меньше одной сотой времени существования нашей культуры, и для них время послать сигналы вовне меньше одной сотой времени существования их культуры, то вероятность случайного совпадения этих периодов во времени меньше одной десятитысячной. И у наших зверьков создается впечатление, что в их окружении нет других очагов цивилизации: сигналы соседей, если и посылались, то не тогда, когда могли быть приняты.
Но наши зверьки, выйдя на край своей норки, решили не только ловить возможные сигналы соседей, но и посылать им свои сигналы – в надежде получить ответ. Однако здесь возникает еще одна трудность. Сигналы распространяются не мгновенно – не быстрее скорости света. А возможные очаги цивилизации во Вселенной («норки») расположены далеко друг от друга – на расстоянии многих тысяч световых лет. Стало быть, если и  придут ответы на эти сигналы, то  это будет нескоро: если очаги цивилизации отстоят друг от друга на N тысяч световых лет, то ответ придет не раньше, чем через 2N тысяч лет. Будет ли кому принять этот ответ?  Ведь и цивилизации не вечны.

*  *  *
 
Из сказанного вытекают и некоторые педагогические соображения.
Мне приходилось говорить с некоторыми не очень опытными молодыми педагогами, которые считают невозможным, недопустимым ответить «не знаю» на вопрос ученика. Такое поведение кажется мне глубоко ошибочным. 

Оно ведет к воспитанию у учеников психологии «эрудита-всезнайки» -- человека, который знает (или воображает, что знает) ответы на все вопросы, которые ему известны. О существовании других вопросов, на которые он не знает ответов, он и не подозревает. Человек же должен знать, что именно он знает, а чего не знает. И должен быть всегда в поиске новых знаний – ответов на вставшие перед ним вопросы, но еще не имеющие ответов. Такого человека невозможно воспитать, если только лишь загружать его память ответами на задаваемые им вопросы и ответами на вопросы, которые даже и не возникли в его сознании. Замечательно сказал об этом поэт Владимир Лифшиц.

               На каждый вопрос вручили ответ.
               Всё видя, не видите вы ни зги.
               Стали матрицами газет
               Ваши безропотные мозги.
               ........................................
               Набором истин кормя из рук,
               Уменье мыслить украли у вас.
 
Ответ педагога «не знаю» может носить различный характер. Иногда он означает, что именно он, этот педагог не знает ответа. Ведь никакой человек не может знать всё. И если ученику что-то интересно, то ему стоит подсказать, где можно найти ответ на интересующий его вопрос – в каких книгах, справочниках, с кем из интересных людей стоит поговорить об этом вопросе. 

Но бывает и другое «не знаю». Педагог не знает ответа, но знает, что и в книгах найти ответ не удастся, и ни у кого из возможных собеседников ответа не найти. Если и в этой ситуации у ученика не пропадает желание получить ответ, то задать свой вопрос он может только Природе. Не словами, а продуманным исследованием.

И, может быть, кто-то из учеников станет в будущем исследовать строение и историю Вселенной, а кто-то другой обстановку в узком окружении своего коллектива. Но любой из них будет человеком творческим, активным, а не «винтиком» в сложной и непонятной ему самому машине.
 
Резюме
 
По мере развития науки растет объем наших знаний об окружающем нас мире. Но с каждым новым открытием науки возникает ряд новых вопросов, до того не возникавших перед человечеством. Так что количество вопросов, которые уже возникли перед человечеством, но на которые еще не найдено ответа, не только не убывает с развитием науки, но все время растет. При обучении школьников и студентов очень важно не только вооружить их знаниями, добытыми наукой, но и обратить их внимание на те вопросы, которые уже возникли перед человечеством и ответы на которые еще не получены, но тем не менее уже ясно, что они нужны людям.

Выступление И.М. Фейгенберга на Иерусалимском междисциплинарном семинаре 



← Назад к списку новостей