Способы рассуждения

Наконец, последний и высший этап формирования научного метода, по Фейнману, сводится к нахождению особых способов рассуждения, "при которых закон становится очевидным", так что необходимость в экспериментальных исследованиях просто отпадает. К аналогичному заключению, хотя и выраженному в совсем других словах, пришел и Дж. Брунер в результате психологических исследований процесса выработки понятий:

Quot;Если теоретическая кодирующая система отвечает природе рассматриваемых явлений, то в результате проведенного описания воспринимаемых фактов эти факты становятся ясными и очевидными".

Наглядным примером здесь могут служить т.н. "стехиометрические законы" химии, установление которых на рубеже 18 и 19 веков стало итогом огромных полувековых усилий химиков. В конечном итоге эти законы привели к разработке особого способа рассуждения — атомно-молекулярного учения, в рамках которого сами они стали, по выражению Фейнмана, "очевидными". Фактически каждый такой закон представляет собой просто профессионально грамотно построенное предложение особого языка, на котором сформулировано атомно-молекулярное учение. Поэтому во многих современных курсах химии эти законы, составившие эпоху в истории химии, вообще не упоминаются в качестве именно законов. Подчеркнем, что такой подход к решению задач дает и средство для заключительной стадии принятия решения — качество решения обеспечивается той "очевидностью", о которой говорил Фейнман.

Существует еще одна важная роль, которую играют в естественных науках "способы рассуждения". Эта роль заключается в том, что способы рассуждения выступают в качестве своеобразных нематериальных "инструментов" наблюдения. Так, в основе квантовой механики лежит т.н. "принцип суперпозиции", в соответствии с которым, всякое состояние системы может быть представлено как наложение (суперпозиция) совокупности особых состояний, называемых базисными. Базисные состояния отличаются от произвольных (суперпозиционных) тем, что они особенно просты или хорошо известны.

Характерным примером является базис стационарных состояний. С его помощью процессы эволюции физической системы во времени описываются как суперпозиция состояний, в которых характеристики системы от времени не зависят. Важная роль принципа суперпозиции требует разработки процедуры разложения состояний на базисные. Такая процедура, в действительности, является чисто математической, однако предметная направленность мышления физиков привела к изобретению ими специального "мысленного" прибора — спектрального анализатора. Подчеркнем, что базисные состояния реально не существуют как составные части текущего состояния, и поэтому никакой реальный прибор не в силах их обнаружить. Напротив, спектральный анализатор, представляющий собой лишь метафорическое обозначение определенного способа рассуждения, позволяет увидеть невидимое, и построить высокоэффективные и общие алгоритмы решения квантовомеханических задач.

Аналогичный пример дает и т.н. формальная химическая кинетика — специфически химический способ рассуждения. Анализируя с помощью этого метода химические реакции, химик мысленно расщепляет их на взаимосвязанные составные части — прямые и обратные реакции, элементарные стадии и т.д. Получаемая в результате структурная модель химической реакции обычно обозначается термином "кинетический механизм". Подчеркнем, что такой механизм нельзя непосредственно увидеть с помощью реальных инструментов наблюдения. В определенном смысле кинетический механизм химической реакции субъективен, и, тем не менее, его знание позволяет химикам находить весьма эффективные способы управления химическими превращениями.

На основании проделанного анализа можно заключить, что любой естественнонаучный способ решения задач включает три стадии. Первую можно определить как постановочную. В ходе этой стадии исследуемое явление идентифицируется и конституируется в определенном ракурсе (физическом, химическом, биологическом и т.д.), а также характеризуется необходимым массивом информации соответствующего типа, извлекаемой из опыта посредством научного наблюдения. Результатом данной стадии является четкая постановка и формулировка проблемы как проблемы научной, причем именно физической или именно химической и т.д. Условием правильного видения проблемы является наличие категориально-понятийной структуры определенного типа, т.е. профессионального языка.

Вторая стадия — конструктивная. Здесь явление либо подводится в качестве частного случая под уже известный закон (категорию), либо характеризуется посредством нового закона (новой категории или понятия).

Очевидно, что и "категория", и "понятие" — элементы языка и, следовательно, всякое обобщение — осуществимо только языковыми средствами. Вот что говорил по этому поводу выдающийся психолог А.Р. Лурия: "В ходе общественной истории язык стал решающим орудием человеческого познания, благодаря которому человек смог выйти за пределы чувственного опыта, выделить признаки, сформулировать известные обобщения или категории. Можно сказать, что если бы у человека не было языка, у него не было бы и отвлеченного "категориального" мышления".

Любой научный закон существует только в языковой форме — он есть предложение, построенное в соответствии с правилами того или иного профессионального языка. Чтобы сформулировать закон, необходимо, как минимум, располагать теми понятиями, связь между которыми фиксируется законом. Например, Аристотель не мог открыть закон эквивалентов или закон сохранения момента импульса, поскольку не имел в распоряжении нужных понятий.

Третья стадия — формализующая — приводит к созданию новых "способов рассуждения", т.е. к усовершенствованию категориально-понятийной структуры (языка) и способов ее использования. С их помощью все стадии последовательного решения задачи становятся ненужными. Достаточно "посмотреть" на проблему с профессиональной точки зрения, и ее понимание и решение приходит автоматически. Так, опытный радиомеханик никогда не обращается к эксперименту или законам Максвелла и Кирхгофа для определения характера некоторой электротехнической конструкции — ему достаточно одного взгляда, чтобы точно определить, что именно перед ним находится — усилитель, селектор, генератор и т.д. Аналогично, опытный таксист никогда не пользуется картой города, а профессиональный переводчик — словарем.

Проанализированный выше "механизм" решения естественнонаучных задач обладает универсальностью и высокой эффективностью. Очевидно, что именно этот механизм должен составлять главную часть содержания естественнонаучной подготовки всякого специалиста, поскольку овладение им и превращает человека в профессионала.