Основы научного мышления

ВВЕДЕНИЕ

Науковедение отдает должное коллективному характеру современной научной деятельности, описывая происходящее в науке как действия коллективных субъектов научного познания. Такой коллективизм, конечно, не только имеет право на существование, но и во многом способствует описанию реального лица (точнее, многоличья) современной науки, в котором все труднее разглядеть лица конкретных ученых. Тем не менее за всеми коллективными субъектами научного познания стоит в конечном счете отдельный ученый, поскольку мыслят все же не абстрактные субъекты, не наука вообще, а конкретные люди. Как выразился Ст.Тулмин, "именно физики, а не физика "объясняют" физические явления". В результате в основе любого акта научного мышления лежит индивидуальное мышление ученых, подчиненное логическим и психологическим закономерностям [1].

ОСНОВЫ НАУЧНОГО МЫШЛЕНИЯ

Научное мышление принято считать творческим и наделять соответствующими атрибутами. Эта позиция, впрочем, имеет и оппонентов, стремящихся представить научную мысль как реализацию готовых алгоритмов. Однако, во-первых, наука располагает алгоритмами не на все случаи жизни, новые проблемы далеко не всегда могут быть решены по аналогии со старыми, на основе существующих алгоритмов. Во-вторых, даже те алгоритмы, которые имеются в арсенале науки, не всегда доступны каждому конкретному ученому: он может не знать об их существовании, не уметь ими пользоваться, и т.д. и в результате часто вынужден заниматься "изобретением велосипеда", что, безусловно, является творческим - но не на социальном, а на индивидуальном уровне - процессом. В-третьих, исходные элементы этого процесса - объясняемый феномен, знание, на основе которого строится объяснение, и другие - могут быть хорошо известны науке. Однако способ их соединения в конкретном акте научного мышления, как правило, уникален, и в результате эти акты обычно являются творческими. Даже осуществление формально-логической операции может носить творческий характер: "казалось бы, столь простая с формальной точки зрения операция как выведение из двух посылок некоторого заключения в содержательной науке может быть революционным делом, если не видна внутренняя связь между посылками" [1].

У научного мышления есть и еще одна особенность, придающая ему творческий характер. Оно, как правило, направлено на объяснение изучаемых учеными явлений, которое является одной из основных целей и главных функций научного познания. А объяснения представляют собой обобщения (именно поэтому однажды выработанные объяснительные схемы могут использоваться и впоследствии), имплицитно включающие утверждение о том, что если данная причина проявится и в будущем, то наступят и соответствующие следствия, и поэтому неизбежно - в случае своей адекватности, естественно - дают новое знание, а следовательно, являются творческими.

Таким образом, отрицать творческий характер научного мышления довольно трудно, причем не только мышления Ньютона или Эйнштейна, но и повседневного мышления рядового представителя науки, - если, конечно, он думает об изучаемых объектах, а не о чем-нибудь постороннем [2].

Одна из основных особенностей творческого мышления состоит в уникальной феноменологии, проистекающей из специфического восприятия мыслительного акта его субъектом. В сознании субъекта всплывает лишь результат мышления - найденное решение, сопровождающееся интуитивным ощущением его адекватности, а сам процесс остается за кадром. Поэтому научные открытия обычно совершаются в форме внезапных озарений ("инсайта") и в довольно неожиданных ситуациях: в ванной (Архимед), под яблоней (Ньютон), на подножке омнибуса (Пуанкаре), во сне (Менделеев и Кекуле) и т.д. - после "физической паузы, которая освежает интеллектуально", венчая своего рода "креативное забывание".

Тем не менее хотя сам процесс творческого мышления, протекающий за пределами сознания, рефлексии, даже специально организованной, не поддается, ученые имеют вполне адекватные представления о его психологических механизмах и умеют неплохо им управлять. По свидетельству Б.Эйдюсон, они "располагают различными методами стимуляции своего подсознания", равно как и "подкупа своего сознания", знают, что творческие решения приходят внезапно, но за этой внезапностью стоит огромная бессознательная мыслительная работа, поскольку "удачные идеи не приходят к мертвым коровам". Интересно, что чем интенсивнее мыслительный процесс, тем активнее и отдых от него, рассматривающийся учеными как единственно возможный способ "возвращения креативного здоровья". "Чем тяжелее моя работа, тем в более энергичном, "агрессивном" отдыхе я нуждаюсь", - сказал один из них, добавив, что, к ужасу своей жены, предпочитает спорт театрам и музеям. Преимущественно бессознательный характер творческого мышления, часто описываемого такими метафорами, как "игра воображения", "сны наяву" и т.д., естественно, означает, что в нем основные элементы осознанного мышления, такие, как логические понятия, играют весьма скромную роль. Действительно, нечасто увидишь во сне, даже если это сон наяву, логическое понятие или концепцию. Считается, что осознанность, связь с языком и с другими эксплицированными знаковыми системами - их обязательные атрибуты. Неосознанное, не выраженное в языке понятие - это уже не понятие. Следовательно, творческое мышление, протекающее за пределами сознания, должно оперировать не понятиями, а каким-то другим материалом. Каким же?

Ответ на этот вопрос можно найти в высказываниях ученых, обобщающих их самонаблюдения. А.Эйнштейн, например, заметил: "По-видимому, слова языка в их письменной или устной форме не играют никакой роли в механизме мышления. Психологические сущности, которые, вероятно, служат элементами мысли, - это определенные знаки и более или менее ясные зрительные образы, которые можно "произвольно" воспроизводить или комбинировать между собой... вышеуказанные элементы в моем случае имеют визуальный характер". Основной язык творческого мышления - это зрительные образы, чему история науки накопила немало свидетельств. При создании А.Эйнштейном теории относительности заметную роль сыграли образы часов и падающего лифта, в открытии Д.Кекуле формулы бензольного кольца - образ змеи, кусающей себя за хвост. И.П.Павлов опирался на образ телефонной станции как визуализированную модель нервной системы, Д.Пенто использовал образ "стиснутых корней" и т.д.

 Помимо таких образов, являющихся опорой индивидуального  мышления ученых, известны и надиндивидуальные, "коллективные" образы, облегчающие взаимопонимание между ними. Например, "цветность" и "аромат" кварков, "шарм" элементарных частиц и т.д. Продукт научных изысканий ученые тоже предпочитают оценивать в образной форме, говоря об "элегантных" или "красивых" решениях, а истина бывает для них не только достоверной, но и "красивой, хорошей, простой, понятной, совершенной, объединяющей, живой, необходимой, конечной, справедливой, обычной, легкой, самодостаточной или забавной" [3].

 Если самонаблюдения  людей науки свидетельствуют  о том, что зрительные образы  широко используются творческим  мышлением и полезны для него, то психологические исследования  демонстрируют, что они необходимы: мышление всегда использует зрительные  образы, человек может помыслить  какое-либо понятие, только визуализировав его, выразив в зрительном образе. Абстрактные понятия, такие, как, например, бесконечность и справедливость, не составляют исключения. Психологические исследования показывают, что люди могут включить их в свое мышление только посредством какого-либо зрительного образа, всегда индивидуального и не имеющего однозначной семантической связи с соответствующим понятием.

Это свойство человеческого ума М.Мамардашвили охарактеризовал как "наглядность ненаглядности": человек в силу своей природы привязан к визуальной форме мышления и поэтому вынужден визуализировать любые понятия, в том числе и абстрактные. В результате научное познание, каким бы абстрактным оно ни было, вынуждено опираться на визуализацию. "Нет сомнения в том, что исключительная познавательная мощность многих новых научных методов определяется их способностью представить изученные изменения в объекте зрительно, в виде наглядных образцов (порой даже в известном изо­бражении на экране дисплея)", - пишет С.Г.Кара-Мурза. История науки запечатлела немало ярко выраженных "визуализаторов", таких как Эйнштейн или Фарадей, причем последний, по свидетельству очевидцев, всегда опирался на зрительные образы и вообще не использовал алгебраических репрезентаций. Да и практически все выдающиеся физики отличались ярко выраженным образным мышлением. Но, пожалуй, наиболее интересна в этой связи гипотеза о том, что в физике основное условие победы одних научных парадигм над другими - создание лучших возможностей для визуализации знания, и поэтому вся история этой науки может быть представлена как история визуализации физических понятий.

Но вернемся к психологическим исследованиям, которые не только демонстрируют обязательность визуализации в процессе творческого мышления, но и высвечивают ее конкретную роль. Осознанию решения любой творческой задачи, феноменологически воспринимаемому как его нахождение, всегда предшествует его визуализация, прочерчивание глазами. В сознании испытуемых всплывают лишь те решения, которые "проиграны" зрительно.

Глазодвигательная активность человека может рассматриваться как индикатор бессознательного мышления и одновременно служит свидетельством его осуществления в зрительных образах. Ключевая роль этих образов в процессе творческого мышления неудивительна, поскольку в качестве материала творческого мышления они имеют ряд преимуществ по сравнению с понятиями. Во-первых, понятия скованы языком, ограничены логическими отношениями. Мысля в понятиях, трудно выйти за пределы общеизвестного и осуществить собственно творческий акт. Образы же свободны от ограничений логики и языка и поэтому при наполнении онтологическим содержанием позволяют получить новое знание. Во-вторых, понятия дискретны, представляют собой фрагменты реальности, отсеченные от нее своими логическими пределами. А образ непрерывен, может вбирать в себя любое онтологическое содержание и плавно перетекать в другие образы. Мышление тоже непрерывно, представляет собой единый поток мысли и требует материала, на котором эта непрерывность может быть реализована. В-третьих, понятия унифицированы и плохо приспособлены для выражения личностного знания, индивидуального опыта человека, лежащего в основе творческого мышления. Образы же позволяют запечатлеть этот опыт во всей его уникальности и включить в мыслительный процесс [4].

Впрочем, было бы неверным универсализировать образное мышление и противопоставлять его другим формам мыслительного процесса. В науке широко распространены и другие его формы. Например, словесный диалог ученого с самим собой, в процессе которого "Вы не произносите слов, но слышите их звучание в своем мозгу, как если бы они были сказаны". Или своеобразное внемодальное мышление, описываемое таким образом: "Вы просто знаете нечто", хотя не можете это "нечто" ни вербализовать, ни визуализировать, оно находится как бы между модальностями восприятия.

Исследования показывают, что большинство ученых использует различные формы мышления, хотя и отдают, как правило, предпочтение одной из них, связанной и с их инидивидуальными особенностями, и с характером науки, к которой они принадлежат. Так физики и особенно биологи значительно чаще прибегают к образному мышлению, чем представители гуманитарных наук. Способ визуализации также связан с характером научной дисциплины. Например, бесформенные фигуры, используемые в тесте Роршаха, обычно порождают у представителей социальных наук образы людей, у биологов - растений, а у физиков - движущихся неорганических объектов. Склонность к визуализации, похоже, передается по наследству: к ней чаще прибегают те ученые, чьи отцы, по характеру своей деятельности тоже были "визуализаторами".

В процессе творческого мышления образы и понятия не альтернативны, а предполагают друг друга. Понятие - это средство экспликации образа и наделения его общезначимым смыслом. Образ - это средство индивидуальной ассимиляции понятия, его соотнесения с личным опытом и включения в индивидуальное мышление. Если воспользоваться схемой К.Поппера, разделившего наш мир на три части - мир вещей, мир идей и мир людей (кстати, тоже образ), - можно сказать, что понятия - это отображение вещей в мире идей, а образы - это отображение понятий в мире людей. Понятие - средство гносеологизации вещи, образ - средство психологизации понятия.

И все же основной язык творческого мышления - зрительные образы, а на язык понятий оно переводит уже сказанное. В результате и основные свойства творческого мышления определяются особенностями этого языка. Закономерности творческого мышления - это закономерности развития и взаимодействия образов, а не законы логики, определяющие отношения между понятиями. Например, проанализировав мыслительный процесс Галилея, приведший его к открытию, М.Вертгеймер сделал вывод: "Конечно, Галилей использовал операции традиционной логики, такие, как индукция, умозаключение, формулировка и вывод теорем, а также наблюдение и искусное экспериментирование. Но все эти операции осуществляются на своем месте и в общем процессе. Сам же процесс является перецентрацией идей, которая проистекает из желания добиться исчерпывающего понимания. Это приводит к трансформации, в результате которой явления рассматриваются в составе новой, ясной структуры... Переход от старого видения к новому привел к фундаментальным изменениям значения понятий" [5]. Таким образом, изменение значения понятий является следствием, отображением в логике тех изменений, которые претерпевает образ.

Структурные изменения, перецентрация образов лежат в основе не только индивидуального мышления ученых, но и коллективного мыслительного процесса, субъектом которого выступает научное сообщество. Характерно, что Т.Кун для объяснения смены научных парадигм использовал представление о переключении гештальтов, заимствованное из гештальтпсихологии. Прежнее видение реальности сменяется новым. Этот процесс не предопределен ни накоплением нового опыта, ни логическими аргументами, а осуществляется как внезапная трансформация образа - переключение гештальта, источник и механизмы которого не осознаются мыслящим субъектом, в данном случае коллективным.

Механизм творческого мышления, основанный на развитии зрительных образов, отводит формальной логике довольно скромную роль. Ее правила могут соблюдаться, но post factum, не в самом мышлении, а при обработке его результатов, когда они оформляются в соответствии с нормами науки. Само же творческое мышление мало соблюдает правила формальной логики и именно поэтому является творческим, порождает новое знание. Поэтому существующие методы развития творческого мышления направлены на его раскрепощение, освобождение от скованности формальной логикой и другими стереотипами.