Призма и маятник. Десять самых красивых экспериментов в истории науки - Роберт Криз

Метафоры и аналогии в науке играют ту же роль, что Аарон при Моисее. Как известно, пророк Моисей получал указания непосредственно от Бога, однако был косноязычен. А его брат Аарон умел, с одной стороны, внимательно слушать, а с другой стороны, хорошо говорить и доступно объяснять. Он и передавал народу обретенные Моисеем истины. Точно так же и ученые открывают истины о природе, которые затем учителя, популяризаторы науки и журналисты переводят на простой язык, доступный «непосвященным», используя общепонятные образы и слова. Противники использования метафор и аналогии в науке допускают применение этих инструментов во вторичном процессе популяризации и распространения научного знания, но не в первичном процессе научного исследования. Наука – настоящая наука, по их мнению, должна стараться понять, что есть данное явление, а не на что оно похоже .

Однако их оппоненты считают, что метафоры и аналогии настолько прочно вошли в научный метод, что без них практически невозможно обойтись. «Не будет преувеличением сказать, – заявляет физик Джереми Бернштейн, – что вся теоретическая физика основана на аналогиях». «Мы можем помыслить о чем бы то ни было только с помощью аналогий и метафор», – вторит физик Джон Займан. Метафористы и аналогисты считают, что, когда ученые утверждают, что нечто является чем-то, они тем самым неизбежно говорят, на что это нечто похоже и что другое похоже на него.

Описываемый здесь конфликт, в котором противостоящие армии сосредоточились по обе стороны отчетливой и трудно преодолимой границы, может быть разрешен с помощью философии, роль которой и состоит в том, чтобы отыскивать и выявлять двусмысленности и заблуждения, делающие подобные границы непреодолимыми. Рассуждая об использовании метафор в науке, философ прежде всего обратит внимание на то, что разные метафоры функционируют по-разному и применяются с разной целью. Можно сказать, что метафоры в науке имеют по крайней мере три различные функции.

Первая функция метафоры в научном дискурсе – функция фильтра. Возьмем, к примеру, классическую метафору: «человек человеку волк». Смысловое сближение объектов («человек» —«волк») привлекает внимание читателя к определенным качествам, которые традиционно связываются со вторым объектом – волком («хищный», «жестокий»). Цель метафоры состоит в том, чтобы перенести эти качества на первый объект – на человека. В науке «фильтрующие метафоры» также, по идее, должны помочь лучше понять некие сущностные особенности объекта. Но так как любой фильтр очень многое отсеивает, подобные метафоры, если их воспринимать слишком буквально, способны, наоборот, ввести в заблуждение. Неудовольствие Левонтина, к примеру, было вызвано тем, что один из его коллег назвал ДНК генетической «программой», из чего можно было заключить (что многие, собственно, и сделали), что организм есть некий «программируемый» феномен. Но организм, как совершенно справедливо заметил Левонтин, вовсе не компьютер.

Впрочем, вопрос заключается не в том, абсолютно ли и во всех ли своих аспектах является верной данная «фильтрующая» метафора, а в том, способна ли она выполнить свою функцию – помочь нам быстро и ярко представить себе одну из важных сторон анализируемого феномена. Ведь цель ученого состоит в том, чтобы продолжать движение вперед, а значит, главная опасность заключена в возможности застрять на месте из-за слишком буквального толкования той или иной метафоры.

Вторая функция метафоры – креативная. Здесь оба объекта, составляющие метафору, меняются своими значениями: второй объект обогащает первый хорошо организованным набором аналогий и сам по себе превращается в самостоятельный и технически корректный термин, расширяющий свое значение в процессе исследования; первый же объект оказывается лишь одной из производных форм второго. Примером данной разновидности метафор служит как раз случай Юнга, уподобившего «свет» (первый объект) «волне» (второй объект). Понятие «волна» первоначально означало некое состояние возмущения, распространяющееся от одной группы частиц к другой внутри определенной среды, как, например, звуковые волны или волны на воде. Когда Юнг и другие применили это понятие к свету, они исходили из того, что он также движется в какой-то среде, хотя и не знали, что это за среда (условно она называлась «эфиром»).

К концу XIX столетия ученые начали подозревать, что свет распространяется вне зависимости от каких-либо сред, однако сравнение его с волной продолжало считаться вполне адекватным. «Волна» сделалась вполне корректным техническим термином, который в процессе использования претерпел определенные видоизменения. Представления ученых о «волне» изменились после того, как это понятие стали применять к возмущениям, способным распространяться без какой-либо среды (использование этого понятия в квантовой механике способствовало еще большей его трансформации).

В этом и заключается процесс расширения знания по аналогии, который Бернштейн рассматривал как один из базовых принципов в методе теоретической физики: это попытка понять неизвестное путем сравнения его с уже известным и в процессе этого понимания скорректировать также наше представление об известном. Мы очень часто начинаем понимать суть чего-то, только сравнив его с чем-то другим. Но и значения привычных слов также меняются, «приспосабливаясь» к новому употреблению. «Буквальное значение, – как-то сказал мне один историк науки, – это метафора метафоры». Тот, кто применяет аналогии, создает новое. Это активный процесс, где нечто новое возникает из нового понимания уже известного.

Еще один пример подобного творческого использования аналогии в науке – понятие энергии. Оно возникло первоначально из субъективного восприятия индивидами самих себя как источника действия89. В своей восьмой лекции – «О столкновениях» – Юнг говорит, что «термин „энергия“ может вполне корректно применяться к произведению массы или веса тела на квадрат числа, выражающего его скорость» – выражение, которое в настоящее время обычно представляют в виде формулы mv2 . Таким образом, Юнг впервые использовал термин «энергия» в его современном значении. Однако понимание Юнгом энергии отличается от нашего. Оно соответствует тому, что мы именуем «кинетической энергией», да и то не совсем точно (мы говорим, что она равняется 1/2 mv2 , а не mv2 ). Данная эволюция термина продолжалась до самого конца столетия.

Третья функция метафоры заключается в полной перестройке нашего восприятия того или иного явления90. Примером такого рода метафоры может служить известное замечание американского медика и философа Льюиса Томаса о том, что Земля похожа скорее не на организм, а на отдельную клетку. Еще одним примером такой метафоры является предложение биолога Стивена Джея Гулда «заново запустить запись жизни»: в ходе этого интеллектуального эксперимента, целью которого была более глубокая оценка фактора случайности в эволюции, Гулд попытался заменить наше представление об эволюции как о «лестнице прогресса» или «конуса все увеличивающегося разнообразия»:

...

«Нажмите кнопку перемотки и, убедившись, что вы полностью стерли все, что было на самом деле, вернитесь в любое время и место в прошлом… затем запустите запись снова и послушайте, будет ли она теперь звучать так же, как исходная версия»91.

Приведенная нами трехчастная классификация использования метафор в науке, конечно же, не отличается строгостью и жесткостью. Можно найти массу случаев, когда какие-то из этих функций метафоры сочетаются. Однако анализ данных функций объясняет, почему ученые так часто спотыкаются об этот предмет и начинают противоречить сами себе.

Прояснение природы метафоры очень важно для понимания науки и ее красоты. Одна из причин этого заключается в том, что метафоры глубоко укоренены в культуре и истории. Ученые всегда работают в определенном культурном и историческом контексте. Наука не преодолевает, а трансформирует то, что она получила от культуры и истории92.

Метафоры и аналогии – особый, весьма эффективный и лаконичный способ, с помощью которого мы используем накопленный и унаследованный опыт в целях дальнейшего развития. Обучение и опыт вооружают нашу память метафорами, которые мы неизбежно применяем к новой информации, одновременно трансформируя уже известное. Поэтому прав и Займан, говоривший, что мы не можем мыслить без метафор, и Питер Галисон, который в своей книге 1997 года «Образ и логика», полной примеров разнообразных аналогий, служащих для сложнейших взаимосвязей между теорией, экспериментом и их инструментарием, пишет: «Когда-то наступает предел любым метафорам».