Метафоры, как научные модели
Одна из ранних стадий разработки научных моделей – метафоры.
«Метафоры в науке определяют целые исследовательские программы, иногда на столетия. […] Каждое время рождает свои метафоры. Мы живём в эпоху сетей. Когда-то это слово означало рыболовную снасть («Тятя, тятя, наши сети притащили мертвеца») или в переносном значении - нечто, что опутывает («Он попал в сети любовной страсти»). А сейчас любая компания, общество, живой организм, экономика или даже весь мир видятся учёным как «сеть отношений»: они подчиняются «сетевой логике». Вполне вероятно, что через несколько лет на месте сетей окажется что-то другое. […]
01. А бедный кот сидел ни жив ни мёртв
Образ: Кот, который находится в запертом ящике - одновременно и живой, и мёртвый. Теоретически кота можно заменить хомяком или декоративной крысой, но физики почему-то любят именно котов.
Научный смысл: Квантовая механика предполагает, что атомное ядро может находиться одновременно в двух состояниях - распавшемся и нераспавшемся Эксперимент придумал австрийский учёный Эрвин Шрёдингер в 1935 году. Суть его в следующем: берем кота, запираем на час в ящик. Туда же, кроме кота, помещаем радиоактивный атом, счётчик Гейгера и ампулу с ядовитым газом. Ядро атома должно распасться за час с вероятностью в пятьдесят процентов. Если ядро распадается, счетчик Гейгера реагирует на радиацию и открывает ампулу с газом. Кот, натурально, умирает. Если ядро не распадаётся, кот бодр и здравствует. […]
02. Бабочка крылышками бяк, бяк, бяк
Образ: Бабочка, взмахивающая крыльями в Бразилии, может вызвать торнадо в Техасе.
Научный смысл: Незначительное воздействие на детерминированно-хаотическую систему может иметь большие и непредсказуемые последствия где-нибудь в другом месте и в другое время. Всё началось с дотошности. В 1961 году американский метеоролог и математик Эдвард Лоренц сидел перед архаичным компьютером и пытался составить прогноз погоды. Один из параметров имел значение 0,506, но Лоренц решил ввести более точное число - 0,506127. В результате получился совершенно другой погодный сценарий. Бабочка появилась чуть позже. Лоренцу надо было делать доклад на заседании Американской ассоциации содействия развитию науки, и он решил не грузить публику конструкциями типа «инвариантное множество в трёхмерном фазовом пространстве гладкого потока со сложной топологической структурой», а использовать что-то более романтическое. Кто-то из коллег посоветовал ему воспользоваться образом бабочки. Очевидно, это хрупкое насекомое проникло в научный дискурс из рассказа Рэя Брэдбери «И грянул гром». Там герой попадает в эпоху динозавров и случайно наступает ногой на бабочку. Вернувшись в настоящее, он обнаруживает, что в политике США произошли радикальные перемены… […]
03. Все мы шестерёнки
Образ: Много-много шестерёнок и колёсиков слаженно работают, отсчитывая часы, минуты и секунды.
Научный смысл: Общество, Вселенную и другие явления можно рассматривать как единую взаимосвязанную систему, состоящую из отдельных элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию. Впервые Вселенную сравнил с часами английский философ Томас Гоббс, хотя ещё больше он любил уподоблять им общество. Чтобы понять, как работают часы, писал Гоббс, нужно думать не о том, кто их сделал и зачем, а разобрать их и изучить свойства и взаимосвязь деталей. Для науки XVII века эта мысль оказалась революционной, и учёные с упоением начали разбирать любые явления на детали и изучать их связи друг с другом. Природа, которая раньше была тенью высшего мира, вдруг оказалась гигантским механизмом. […] У приземлённых англичан модную метафору позаимствовали французские просветители. Им очень нравился рациональный стиль мышления, а тут оказалось, что вся природа устроена рациональным образом. Декарт описал животных как бездушные автоматы, а Ламерти самого человека объявил не образом божьим, а машиной из мяса и костей. Часы стали первой метафорой и для научной психологии: Лейбниц учил, что душа - тоже часы, которые создатель хитро синхронизировал с часами-мозгом, так что они всегда показывают одно и то же, хотя напрямую и не связаны друг с другом. […]
04. Суп, который нас породил
Образ: Кипящий на плите наваристый бульон, помешиваемый рачительной хозяйкой.
Научный смысл: Жизнь зародилась из раствора относительно простых веществ, содержавшихся в древнейших водоемах. Налейте воды в большую ёмкость. Добавьте туда метана, аммиака и солей по вкусу. Подогрейте, не доводя до кипения. Постоянно помешивайте на протяжении миллионов лет. Приправьте электрическими разрядами и космической радиацией. Получившееся блюдо подавать с гарниром из свежей эволюционной теории и молекулярной генетики: примерно так звучит один из возможных рецептов приготовления жизни на Земле. Фразу про бульон вбросил в научный язык Александр Опарин. В 1922 году двадцативосьмилетний физиолог растений сделал доклад на собрании Русского ботанического общества, а в 1924-м опубликовал монографию «Происхождение жизни». Где и сравнил водоёмы древней Земли с бульоном. Гипотеза Опарина вот в чем: четыре миллиарда лет назад океаны были насыщены неорганическими солями, из которых под действием электрических разрядов, радиации и высокой температуры образовались разнообразные органические молекулы. Раствор этих молекул в воде Опарин и назвал «первичным бульоном». Из него потом «сварились» первые примитивные организмы. Гипотеза Опарина принесла ему прижизненную славу классика биологии, на его лекции в любой стране мира приходили тысячи людей, его узнавали в лицо на улицах, чествовали нобелевские лауреаты. […]
