3.3.4 Научное открытие и доказательство

Логический путь научного и технического творчества, связанного с открытием, чаще всего начинается с возникновения догадки, идеи, гипотезы. Выдвинув идею, сформулировав задачу, ученый ищет ее решение, а затем уточняет его путем расчетов, проверки опытом.

Открытие — установление новых, ранее неизвестных закономерностей, свойств и явлений материального мира, вносящих коренные изменения в уровень познания. За спиной любого открытия скрывается приведший к нему тернистый путь, зачастую извилистый, противоречивый и всегда поучительный.

Бытует убеждение, будто открытие результат случайности, внезапного озарения мысли, вдохновения, таинственной творческой интуиции, подсознательного или даже болезненного состояния психики, способной создавать из обычных впечатлений необычные комбинации, рождать сумасшедшие идеи, способные ломать наши обычные представления.

Пути, ведущие к открытию, действительно причудливы. На такие пути иногда наводит случай. Так, например, выдающийся датский ученый X. Эрстед (1777—1851) однажды показывал студентам опыты с электричеством. Рядом с проводником, входящим в электрическую цепь, оказался компас. Когда цепь замкнулась, магнитная стрелка компаса вдруг отклонилась. Заметив это, любознательный студент попросил ученого объяснить данное явление. В результате повторных опытов и логических рассуждений ученый сделал великое открытие, заключающееся в установлении связи между магнетизмом и электричеством. Это открытие послужило в свою очередь базой для изобретения электромагнита и других открытий.

Примером экологического открытия могут быть эксперименты Г. Ф. Гаузе, который изучал, как изменяется в пробирках численность двух видов инфузорий, связанных отношениями хищник — жертва. Он пришел к выводу, что отношения хищник — жертва могут быть причиной регулярных периодических колеба­ний численности каждого из взаимодействую­щих видов. Вначале эксперимента численность туфельки росла быстрее, чем численность хищника, который вскоре получил хорошую кормовую базу и тоже стал быстро размножаться. Когда скорость поедания туфелек сравнялась со скоростью их размножения, рост численности вида прекратился. А так как дидиниумы продолжали ловить туфелек и размножаться, скоро выедание жертв намного превысило их пополне­ние, количество туфелек в пробирках начало резко снижаться. Спустя некоторое время, подорвав свою кормовую базу, прекратили деление и начали погибать дидиниумы. Когда же число хищников уменьшилось настолько, что они уже почти не влияли на численность жертв, беспре­пятственное размножение оставшихся в живых туфелек вновь увеличи­ло их обилие, а вслед за ними пошла вверх и кривая численности дидиниумов. Цикл повторился сначала.

Таким образом, было доказано, что взаимодействия хищника и жертвы могут при известных условиях приводить к регулярным циклическим колебаниям численности обоих видов. Ход этих циклов можно рассчитать и предсказать, зная некоторые исходные количественные характеристики видов. Количественные законы взаимодействия видов в их пищевых связях очень важны для практики. В рыболовстве, добыче морских беспозвоночных, пушном промысле, спортивной охоте, сборе декоративных и лекарственных растений — везде, где человек уменьшает в природе численность нужных ему видов, он с экологиче­ской точки зрения выступает по отношению к этим видам в роли хищника. Поэтому важно уметь предвидеть последствия своей деятельности и организовать ее так, чтобы не подорвать природные запасы.

Подобных примеров много, но они не могут убедить нас в том, что открытия вообще результат чистого случая. Случаем ведь нужно уметь воспользоваться. Случай помогает тому, кто упорно работает над осуществлением своей идеи, замысла. Мы видим дом, но не замечаем фундамент, на котором он стоит. Фундамент любого открытия и изобретения это общечеловеческий и личный опыт.

В творческой деятельности ученого нередки случаи, когда творческий акт мысли осознается как готовый, и самому автору представляется так, как будто его вдруг осенило. За способностью как бы внезапно схватывать суть дела и чувствовать полную уверенность правильности идеи, по существу, стоит накопленный опыт, приобретенные ранее знания и упорная работа ищущей мысли. При этом каждое новое открытие или изобретение подготовлено множеством предшествующих побед и заблуждений.

Выдающийся российский историк В.О. Ключевский (1841—1911) писал: «…человеческая личность, людское общество и природа страны — вот те три основные силы, которые строят людское общежитие... Идеал исторического воспитания народа состоит в полном и стройном развитии всех элементов общежития и в таком их соотношении, при котором каждый элемент развивается и действует в меру своего нормального значения в общественном составе, не принижая себя и не угнетая других».

Длительная история развития цивилизации показывает, что далеко не всегда, а вернее, никогда названные элементы разных по форме и содержанию образовательных систем не находились в полном и стройном развитии, т.е. не составляли гармонического единства.

Знания о природе и месте в ней человека архаической эпохи концентрировалось в мифах и легендах. Эта информация носила описательный, умозрительный, натурфилософский характер.

Зарождение европейской научной школы мы связываем с именами Аристотеля, Архимеда, Эвклида и других античных ученых (Приложение Е).

История научных открытий и доказательств в области защиты окружающей среды связано напрямую с историей натурфилософии.