БЫСТРЫЙ ХОЛОД ВДОХНОВЕНЬЯ

2.3.
Выход в пространство

«Завеса над «таинственной работой духа» приподнялась и в опытах с головоломками, которые придумывали московские психологи Ю. Б. Гиппенрейтер и Я. А. Пономарев.
Испытуемому дают шесть спичек и просят сложить из них четыре равносторонних треугольника. В большинстве случаев он начинает решать задачу, раскладывая спички на плоскости. А на плоскости решить ее нельзя: нужно выйти в пространство и построить тетраэдр — треугольную пирамиду. Иными словами, открыть новый принцип. Экспериментатор видит, что у испытуемого ничего не получается и он готов отказаться от решения.
Тогда он дает ему более легкую вспомогательную задачу, для решения которой тоже нужно выйти в пространство — разместить на заданной плоскости несколько высоких коробок одинаковой толщины, но с разными основаниями. Коробки не размещаются, но это испытуемого уже не обескураживает: всем известно, как поступают с коробками в подобных случаях. Он быстро догадывается поставить их на ребро. Задачу с коробками предлагали на разных этапах решения основной задачи.
И тогда обнаружилась закономерность, которую наблюдали еще Дункер и Секей, но на которую они особого внимания не обратили. Если вспомогательную задачу давали до того, как человек брался за основную, на ход его размышлений она не влияла (у Дункера роль вспомогательной задачи выполняли подсказки: перечитайте его реплики в ответ на 7-е и 12-е предложения (2.2.) ). Если же испытуемый уже помучился над основной задачей, то, решив вспомогательную, он потом без особых хлопот справлялся и с основной.

Тот же принцип мы находим и в задаче о четырех точках. Точки эти расположены на плоскости так, что если вы соедините их четырьмя линиями, у вас получится квадрат. Но соединить их нужно не четырьмя, а тремя линиями и притом не отрывая карандаша от бумаги, да еще так, чтобы карандаш возвратился в исходную точку. Ничего у вас не выходит. Вы чертите незавершенный квадрат из трех сторон, букву «зет», треугольник с «неохваченной» точкой в стороне... И все без толку.
Тут приходит спасительная подсказка. Вам предлагается простенькая задача. Панель с гвоздиками, вбитыми в углах воображаемого квадрата. Три планки, одна подлиннее, две покороче. В планках проделаны отверстия и с одной их стороны начерчены кривые линии. Требуется надеть планки на гвоздики так, чтобы концы кривых линий совпали и образовали овал. Составить овал из трех кривых — минутное дело. Вы делаете это мигом, еще не надевая планок на гвоздики. Перед вами две фигуры: овал из трех кривых и треугольник, образовавшийся из трех соединившихся планок. Овал был вам задан — вы его сознаете. А треугольник не сознаете. Это «побочный продукт» вашей деятельности, фон для овала. Этот «продукт» остается у вас за порогом сознания и выручает вас, когда вы возвращаетесь к задаче с четырьмя точками. Треугольник, получившийся из планок, и есть та фигура, которую вы должны начертить, не отрывая карандаша от бумаги. Весь фокус в том, что линии тут тоже как бы выходят в пространство — заходят далеко за пределы воображаемого квадрата, из которого без подсказки вы выбраться не могли. И снова та же закономерность: если подсказка дается до основной задачи, она не действует, надо немного помучиться.

Как и в истории с икс-лучами, попытки соединить четыре точки, не выходя за пределы квадрата, безуспешны, но не бессмысленны и не напрасны. Они создают у того, кто бьется над задачей, особое эмоциональное состояние, которое Пономарев называет поисковой доминантой. Это смесь сосредоточенности, упрямства, азарта и любопытства. Без такого состояния невозможно решить никакую серьезную задачу. Важно только не пропустить благоприятный момент для подсказки, когда все или почти все ложные попытки уже исчерпаны, но человек еще не утратил интереса к задаче и доминанта его не угасла. «Перенося это положение в условия подлинного творчества, — пишет Пономарев, — можно сказать, что успех интуитивного решения зависит от того, насколько исследователю удалось освободиться от шаблона, убедиться в непригодности ранее известных путей и вместе с тем сохранить увлеченность проблемой».
Пономарев подчеркивает, что результаты его опытов раскрывают лишь один из видов интуиции, одну из ее сторон. Подсказка — это ассоциация по сходству, играющая огромную роль в узнавании. Но узнать можно лишь то, что знаешь. Иногда исследователю нечего узнавать: то, с чем он столкнулся, ничего не говорит ни его памяти, ни воображению. В истории непредсказуемых открытий можно найти немало таких примеров. Но чаще всего все-таки появляется ассоциация-подсказка.

На основании теоретических выкладок ученый создает наглядную модель объекта исследования. Когда физики занялись строением атома, они тотчас задали себе вопрос: атом нельзя увидеть, но как выглядел бы он, если бы его можно было увидеть? В одной из первых моделей атом был сферическим образованием: по всему его объему равномерно распределялся положительный заряд, а внутри сферы в статическом равновесии находились отрицательно заряженные электроны. Очень естественная модель: нет никаких оснований считать, что микромир сложен, а раз так, то он, очевидно, тяготеет к сфере. Знакомый мотив!
В 1911 году Резерфорд предложил свою модель, напоминающую Солнечную систему. В модели отражалось представление не только об электронах, но и о ядре, которое он же и открыл.
За два года до этого физики Гейгер и Марсден по заданию Резерфорда проводили опыты, бомбардируя альфа-частицами тонкую золотую фольгу. Фольга отражала их, и они отклонялись в среднем на 2—3 градуса. Но некоторые частицы вели себя странно. Они отклонялись на 90 градусов и больше, а иногда даже отскакивали назад, словно атомы тонкой фольги служили для них преградой. Это было невероятно; с таким же успехом можно было предположить, что мишень из папиросной бумаги способна остановить снаряд. Объяснить поведение частиц помог Резерфорду образ, на первый взгляд не имеющий ничего общего с частицами. Их поведение показалось ему похожим на поведение кометы, попадающей в поле тяготения Солнца. Комета не может преодолеть громадную силу притяжения, траектория ее полета искажается, и она может, сделав виток, удалиться от Солнца в самом неожиданном направлении. Может быть, и альфа-частица как-то притягивается атомом золота? Но гравитационное взаимодействие между такими массами ничтожно. Значит, здесь должны действовать какие-то другие силы. Электрические? Альфа-частица заряжена положительно. Так что же, атом должен нести отрицательный заряд? Но ведь он нейтрален. И тогда Резерфорда осенило: комета взаимодействует не со всей Солнечной системой, а только с ее ядром — Солнцем. Причину странных отклонений частиц нужно искать во внутреннем устройстве атома. Атом нейтрален, это верно: но кто сказал, что он однороден. Оба его заряда распределены по его объему неравномерно. Так Резерфорд догадался, что у атома есть ядро и что он похож на Солнечную систему. Электроны вращаются вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца.

Но Резерфорд не считал атом уменьшенной копией Солнечной системы. Знаменитые строки «Быть может, эти электроны — миры, где пять материков...» принадлежат не физику, а поэту. Физику важно было представить себе структуру атома и связь между его элементами. Образ Солнечной системы послужил для этой цели прекрасной аналогией. Ученый конструирует образ, который отчасти изображает оригинал и вместе с тем символизирует его смысловое содержание. А так как с течением времени сведения об оригинале уточняются, претерпевает уточнения и образ. Модель атома, бывшая в 1911 году откровением для всего мира, осталась просто символом ядерной физики.

Что же случилось с планетарной моделью атома? Еще до Резерфорда о ней говорили русские ученые Н. А. Морозов и П. Н. Лебедев, французский физик Ж.-Б. Перрен, японский физик Нагаука. Но модель эта не принималась научным сообществом: с точки зрения электромагнитной теории она была нелепой. Это понимал и Резерфорд.
Всякий электрон, вращаясь по орбите вокруг ядра, должен был испускать излучение, а значит, за доли секунды растерять всю свою энергию и упасть на ядро. Но атомы были устойчивы и их нейтральность ничем не нарушалась. На ядро электроны не падали. В странных результатах своих опытов Резерфорд усмотрел проявление вероятностных процессов. И вот, как пишет в одной из своих работ по методологии науки философ Н. А. Овчинников, на целых два года маститый Резерфорд, к тому времени уже Нобелевский лауреат, превратился в студента. Он пришел к математику Г. Лембу, попросил разрешения прослушать курс теории вероятностей и добросовестно проделал все практические занятия по курсу. Овладев теорией вероятностей, Резерфорд оценил ее как необходимую для физика XX века методологическую дисциплину. Закончив курс, Резерфорд решился опубликовать статью о планетарной модели атома.
Никто из теоретиков — ни Лоренц, ни Эйнштейн — не обратили внимания на его статью. Никто из них не обмолвился о планетарной модели и на физическом конгрессе 1911 года. Почему?
Очень просто! Все понимали: только теория решает, что наблюдается в эксперименте, теория же считала планетарную модель нелепой. А коли так, то и говорить о ней нечего! Единственный, кто задумался об этой модели серьезно, был Нильс Бор, тогда еще молодой и ничем не знаменитый. Покоренный личностью Резерфорда, он поверил в его модель и разработал программу ее «спасения». Строение электронного роя в резерфордовском атоме управляется квантом действия Планка, решил он, выдвигая тем самым не подтвержденную еще математически идею объединения казавшихся всем разнородными физики атома и квантовой механики. Бор, как он сам говорил, был тогда вдохновлен только «надеждой и верой в расширение нашего понимания вещей».
Лишь через некоторое время так называемые спектральные формулы, о которых Бор узнал, после того, как выдвинул главную идею, стали эмпирическим основанием и конкретизацией новой, усовершенствованной модели атома.

продолжение
3.1.

БИБЛИОТЕКА
 galactic.org.ua
Клуб Бронникова

ИВАНОВ С. М.

Москва
"СОВЕТСКАЯ РОССИЯ"
1988 г.

1. 1.
1. 2.
1. 3.
2. 1.
2. 2.

3. 1.
3. 2.

 

1. 1.
1. 2.
1. 3.
2. 1.
2. 2.

3. 2.

- человек - концепция - общество - кибернетика - философия - физика - непознанное
главная - концепция - история - обучение - объявления - пресса - библиотека - вернисаж - словари
китай клуб - клуб бронникова - интерактив лаборатория - адвокат клуб - рассылка - форум

Отзывы владельцев о своих автомобилях
carlsonrent.com