Изначально, по-видимому, все три элемента измерения – прибор, шкала и единица измерения – совпадали. Возьмем, например, русскую единицу измерения пядь. Пядь – это расстояние между кончиками большого и указательного пальцев при максимальном растяжении. Мы видим, что пядь является и измерительным инструментом, и шкалой, и единицей измерения.
Кстати, именно измерения позволяют нам отличить иллюзии от реальности или избавиться от ложных представлений. Действительно, с помощью линейки можно понять, что на самом деле линии, образующие иллюзию Мюллера-Лайера, равны, а безымянный палец длиннее указательного.
Подсчет также является средством, усиливающим наш разум. И правда, чем пытаться на глазок определить, к примеру, в каком стаде больше овец, можно просто взять и подсчитать их количество. Вообще, усиливающий разум эффект, который дают использование чисел, счета, арифметики, формализация проблемы или задачи, то есть ее перевод в числовую форму, трудно переоценить.
Умозрение
Но если в решении задач на подсчет, на измерение длины и высоты, на взвешивание человек довольно рано перестал полагаться на невооруженный глаз и, если можно так выразиться, на невооруженный разум, то в других сферах люди по-прежнему свой разум переоценивали. Конечно, дело было и в том, что люди пытались познавать вещи, которые очень трудно свести к измеримым или хотя бы осязаемым параметрам.
Хорошим примером тут могут быть древнегреческие философы. Известно, что они не только прекрасно умели считать, взвешивать и измерять, но и заложили основы современной математики. Так, Фалес из Милета изобрел оригинальный способ расчета высоты пирамиды: надо измерить высоту тени от пирамиды в момент, когда тень человека равна росту человека. Но вот более глобальные выводы о мире древнегреческие философы предпочитали делать исключительно на основе разума, то есть занимались умозрением, спекуляциями.
Некоторые из древнегреческих философов даже считали, что для познания мира нужно погрузиться не в анализ его явлений, а в сам разум, просто вспомнить все, что знала душа до воплощения. Таковы были, например, представления Платона.
Подобная позиция – излишнее доверие собственному разуму – очень долго мешала проверить выводы, сделанные разумом, мешала видеть ограничения, которые ему присущи.
В частности, Аристотель, который сделал умозрительные выводы об очень многих объектах и явлениях (причем именно умозрительные, о важности получения эмпирических данных и в особенности о важности эксперимента Аристотель, по-видимому, не догадывался, несмотря на свои немалые умственные способности), считал, что на экваторе нет жизни, поскольку там настолько жарко, что все живое просто сгорает. Понятно, что простейшая эмпирическая проверка легко опровергает этот чисто умозрительный вывод.
Вообще, Аристотель, которого сегодня объявляют основателем многих наук, в действительности долгое время невольно сдерживал развитие науки. Так, написав свои трактаты о логике, объединяемые под общим названием «Органон», Аристотель фактически стал основателем средневековой схоластики, адепты которой делали выводы о мире исключительно на основе логики, дедукции. Схоласты, строго соблюдая правила формальной логики, выводили следствия из авторитетных утверждений, а не из наблюдения за объективной реальностью. Источниками этих утверждений являлись опять-таки труды Аристотеля, а также Священное Писание.
И вот в 1620 году английский философ Фрэнсис Бэкон (1561–1626), стремясь бросить вызов Аристотелю, издает свой «Новый Органон», в котором противопоставляет дедукции индукцию и предлагает все-таки взглянуть на Природу, а не на труды авторитетных авторов. При этом Бэкон разграничивает ученых-пауков – схоластов, вытягивающих паутину своих выводов из древних трактатов, и ученых-пчел, которые собирают эмпирические факты и обобщают их, производя подлинный мед научного знания.
Однако простого выхода за рамки чистого умозрения и перехода к наблюдению, конечно, недостаточно для преодоления ограничений разума. Ведь, наблюдая природные явления, мы можем допускать ошибки в их оценке.
Например, очень долгое время люди были уверены в том, что легкие тела падают медленнее тяжелых. Почему? Потому что мы периодически наблюдаем одну и ту же картину: листья падают с дерева медленнее, чем плоды. К тому же вывод о разной скорости падения тел подкреплялся авторитетом Аристотеля.
И эта ситуация изменилась только тогда, когда Галилео Галилей (1564–1642) – современник и практически ровесник Фрэнсиса Бэкона – провел свой знаменитый эксперимент с одновременным бросанием ядра и дробинки с Пизанской башни.
[3]
Эксперимент – это мощный инструмент познания, разрешающая способность которого, фигурально выражаясь, ничуть не меньше таковой у телескопа или микроскопа.
Почему так важен эксперимент?
Потому что в ряде случаев наблюдать (видеть и слышать) и делать выводы из наблюдаемого совершенно недостаточно. Повторюсь: люди веками созерцали падение предметов, но правильные выводы о скорости падения тел сделать не смогли. Поэтому зачастую просто наблюдать мало, необходимо создавать особые условия для проверки того или иного вывода, представления, и только тогда истина явится перед нами. Создание подобных условий и контроль над тем, чтобы к ним не примешались какие-то еще, и называется проведением эксперимента.
Какие условия создал в своем опыте Галилей? Фактически он исключил одно условие, один фактор, мешавший разглядеть истину, – сопротивление воздуха. Действительно, сопротивление воздуха, с которым сталкивается при падении плоский лист, намного больше сопротивления воздуха, с которым сталкивается падающий плод. А вот у дробинки и ядра с сопротивлением воздуха примерно одинаковые отношения…
Кстати, Галилей не только первым применил эксперимент – эдакий телескоп для разума, – он был одним из изобретателей собственно телескопа и даже делал с его помощью открытия, например описал поверхность Луны. Впрочем, об астрономических наблюдениях Галилея мы еще будем говорить.
Итак, одно из главных условий преодоления ограничений разума заключается в том, чтобы перестать опираться только на него, перестать пользоваться невооруженным разумом и попытаться проверить его выводы эмпирически, причем с помощью не только наблюдения, но и эксперимента, который позволяет выявить то, что выявить наблюдением зачастую просто невозможно.
Семь раз отмерь
Понимание того, что нужно не только рассуждать и наблюдать, но и проводить эксперименты, стало очень важным этапом развития человеческого познания. Но развитие познания не остановилось на этом, и был сделан еще один важный шаг. Ученые поняли, что зачастую единичного эксперимента совсем не достаточно и, помимо закономерностей, похожих на те, с которыми столкнулся в своем эксперименте Галилей, есть закономерности, для выявления которых эксперимент нужно провести много раз или же на множестве объектов.
