М.Волькенштейн
Научноетворчество всегда в той или иной мере связано с эстетическими переживаниями.Эстетика в науке имеет и прагматическое значение – эстетические критерии сособенной ясностью отсекают псевдонауку от науки и служат реальной основой приоценке значимости исследования. Как и почему? Проблемы эстетики в наукепредставляют большой интерес и далеки еще от своего решения. В современнойфилософской литературе понятия эстетики отнесены главным образом к искусству –эстетическое содержание научного творчества и других видов человеческойдеятельности, не связанных с искусством, практически не рассматривается.Эстетическое воспитание имеет в виду приобщение к художественной литературе, кизобразительным искусствам, к музыке, но не раскрытие красоты научных итехнических построений, не эстетические оценки человеческого поведения. Это,несомненно, обедняет воспитуемых.
В1931 голу была опубликована книга моего отца – драматурга и искусствоведаВ.М.Волькенштейна – «Опыт современной эстетики». Книга вышла с обширным,содержательным предисловием А.В.Луначарского. Основная идея книги, впервыепредставленная в философской литературе, состояла в широком, универсальномзначении понятий о красоте. Предметом эстетического восприятия оказываются иприрода, и все виды человеческой деятельности – искусство, наука, техника,спорт (в частности, шахматы), и само поведение человека – этика неразрывносвязана с эстетикой.
Согласно«Опыту» результаты экспериментальных и теоретических исследований вестествознании, приводящие к установлению новых фактов и законов природы,эстетичны, если в этих исследованиях реализуется сведение сложности к простоте.Это сведение возникает путем целесообразного трудного преодоления.
Необходимо,однако, строго определить понятия. Что такое сложность, простота, сведение?
Определениесложности дано в математике, в работах выдающегося советского ученогоА.H.Колмогорова (я также в статьях математиков Мартина-Лефа и Чаитина). Сложностьобъекта может быть представлена числом бит, содержащимся в информации обобъекте, достаточной для его воспроизведения. Иными словами, сложностьсообщения об объекте измеряется минимальной программой, генерирующей и темсамым декодирующей это сообщение. В случаях высшей сложности – индивидуума,произведения искусства, неупорядоченной, случайной последовательности чисел –минимальной программы нет, она совпадает с самим объектом, который ничем неможет быть заменен.
Окружающийнас мир неимоверно сложен. Понимание мира означает его упрощающеепредставление. В донаучный период, наблюдая грозу, человек объяснял еедействиями Зевса-громовержца. «Минимальная программа» давалась религией.Начиная с эпохи Возрождения минимальная программа явлений природы создаетсянаукой – задача науки в этом и заключается. Как писал Эйнштейн: «Цельтеоретической физики состоит в том, чтобы создать систему понятий, основаннуюна возможно меньшем числе логически независимых гипотез, которая позволила быустановить причинную взаимозависимость всего комплекса физических явлений».
АЛ.Д.Ландау говорил, что задача теоретической физики состоит в нахождении новыхсвязей между явлениями, кажущимися далекими друг от друга. Но это и означаетпоиск простоты, поиск минимальной системы, объединяющей разнообразные явления.
Определяясложность указанным способом, мы разумеем под сведением ее к простоте именнонахождение минимальной программы, наиболее общей и универсальной закономерностидля данного круга явлений. Можно утверждать, что это нахождение и есть главныйэстетически значимый момент в научном познании. Можно представить эстетикунауки также своего рода минимальной программой – простой формулой:
Эстетическаязначимость = Наблюдаемая сложность / Минимальная программа
Ичислитель, и знаменатель в правой части выражены в битах – единицах количестваинформации. Минимизация программы означает отсечение избыточной информации,характеризующей наблюдаемую сложность.
Рассмотримнекоторые примеры. Ясный, классический образец возрастания эстетической ценностинаучной теории – картина мира. Планеты выполняют сложные движения на небосводе.Геоцентрическая теория Птолемея дала упрошенную программу этих сложных, исходнозагадочных движений, включив в нее так называемые эпициклы. Способностьпрограммы предсказывать видимые маршруты планет, солнечные и лунные затмениябыла эстетически значимой. Следующий этап минимизации – гелиоцентрическаясистема Коперника, не нуждающаяся в эпициклах. Далее Кеплер установил строгиезаконы движения планет вокруг Солнца, а затем Ньютон открыл закон тяготения,объясняющий и движение планет, и падение яблока на Землю. Законы Кеплераоказались прямым следствием закона тяготения. Наконец, Эйнштейн, объяснивособенности движения Меркурия на основе общей теории относительности (см. «Наукаи жизнь», №4, 1987г., №6, 1988г.), включил движение планет в единую системупредставлений о пространстве, времени и тяготении.
Вэтом развитии науки происходила последовательная минимизация программы,охватывающей все более широкий и, значит, обладающий все большей наблюдаемойсложностью круг явлений. Происходило последовательное повышение эстетическойценности теории. При этом необходимым критерием истинности теории и ее красотыслужит раскрытие реальных свойств материального мира, предсказательная силатеории. «Ни один физик не верит, что внешний мир является производным отсознания, иначе он не был бы физиком» (А.Эйнштейн). Открытие планеты Нептун,сделанное Леверье и Адамсом «на кончике пера» на основе теории Ньютона и еепоследующего развития в небесной механике, свидетельствовало о силе теории исамо по себе имело эстетическое значение.
Надоподчеркнуть, что эстетическая ценность теории, преодоленной дальнейшимразвитием науки, исчезает, точнее, она сохраняется для историков науки, но недля ученых. Эпициклы Птолемея перестали быть прекрасными после открытияКоперника. Программа Птолемея перестала быть минимальной.
Обратимсяк другим примерам. Наибольшие достижения естествознания, имеющие непреходящеенаучное и эстетическое значение, состоят в нахождении общих законов, сводящихграндиозную сложность многообразных явлений природы к грандиозной простоте. Этои классическая механика Ньютона, и специальная и общая теории относительностиЭйнштейна.
Главнаяидея Фарадея состояла в раскрытии единства различных сил природы. На этом путиФарадей открыл взаимосвязь электричества и магнетизма – электромагнитнуюиндукцию. Впоследствии закон Фарадея лег в основу динамо-машины.
Знакомствос трудами Фарадея вызывает эстетические переживания. Вслед за Фарадеем Максвеллпостроил математическую теорию электромагнитных явлений, представленную впредельно лаконичных формулах. Был сделан новый шаг на пути минимизациипрограммы, на пути повышения эстетической значимости.
Нахождениепростоты и сложности не только эстетично, но имеет и творческое значение,открывая новые пути познания. Из уравнений Максвелла следовала электромагнитнаятеория спета – был найден путь, первыми вехами которого оказались открытиярадиоволн Герцем и основ радиофизики Поповым и построение электродинамикидвижущихся тел, то есть специальной теории относительности Эйнштейном.
Всовершенно иной области Дарвин увидел в фантастическом многообразии явленийживой природы единый закон ее эволюционного развития – закон естественногоотбора.
ВXIX веке химия уже знала множество веществ, знала около половины известныхсегодня элементов. Нахождение периодического закона Д.И.Менделеевым знаменовалосведение наблюдаемой сложности к высшей простоте.
Сказанноездесь непосредственно подтверждается мыслями творцов науки, свидетельствующимио важном значении их эстетических переживаний. Ограничимся немногими примерами.
Сильноеи вполне осознанное эстетическое чувство свойственно творчеству Эйнштейна.
Одноиз главных побуждений к занятию наукой, по словам Эйнштейна, состоит в том,чтобы «каким-то адекватным способом создать в себе простую и ясную картинумира… Этим занимается художник, поэт, теоретизирующий философ иестествоиспытатель, каждый по-своему». Наука сближается с искусством, то есть сэстетикой, и высшее эстетическое значение имеет «простая и ясная картина мира».
Эйнштейнписал о Планке: «… требование художественности является одной из главныхпружин его творчества». «Книга Планка представляет собой ясное ипоследовательное введение в проблемы излучения, чтение которой доставляет даже«посвященному» большое эстетическое удовлетворение». О Боре: «… это –наивысшая музыкальность в области мысли».
Вприведенных словах эстетика традиционно связывается с искусством(«художественность», «музыкальность»), но речь идет именно о красоте науки.
Известноглубокое внимание Эйнштейна к искусству – к художественной литературе и музыке,известны его слова о том, что Достоевский дает ему больше, чем математик Гаусс.Эйнштейн непосредственно ощущал неразрывную связь науки и искусства, задачикоторых в конечном счете едины – они сводятся к познанию и отображению гармонииреального мира. Связь науки и искусства одновременно означает связь науки иэстетики.
Другойбольшой ученый нашего века, Дирак, считал эстетический критерий первостепеннымв научном творчестве. Эстетика – высший критерий научной истины.
Приведемслова Больцмана, написанные о работе Максвелла: «Сначала величественновыступают вариации скоростей, затем вступают, с одной стороны, уравнениясостояния, а с другой, уравнения центрального движения, и все выше вздымаетсяхаос формул, но вдруг звучат четыре слова: «Возьмем n = 5». Злой демон ν(относительная скорость двух молекул) исчезает так же внезапно, как неожиданнообрывается в музыке дикая, до сих пор все подавлявшая партия басов. Как отвзмаха руки кудесника, упорядочивается то, что раньше казалось неукротимым.Нечего объяснять, почему произведена та или иная подстановка: кто этого нечувствует, пусть не читает Максвелла. Он не автор программной музыки, которойдолжно комментировать свои ноты. Стремительно раскрывают перед нами (формулырезультат за результатом, пока пас не ошеломит заключи тельный эффект –тепловое равновесие тяжелого газа, и занавес падает». (Л.Больцман. Избранныетруды. М., «Наука», стр. 485, 1984г.)
Больцман,предлагавший оставить элегантность портным и сапожникам, ярко выражает своиэстетические переживания. Развернутое сравнение труда, посвященноготеоретической физике, с музыкальным произведением глубоко прочувствовано.Красота научной мысли, о которой пишет Больцман, сводится к нахождениюминимальной программы (n = 5); в результате «упорядочивается то, что раньшеказалось неукротимым», то есть выявляется высшая простота, ранее скрытаявидимой сложностью.
Эстетикабиологии имеет несколько иной характер. Во-первых, объекты исследования на всехего уровнях, начиная с биосферы в целом и кончая двойной спиралью ДНК, могутнаблюдаться непосредственно и производить эстетическое впечатление независимоот сведения сложности к простоте. Мы говорим о красоте куста шиповника илиамурского тигра.
Во-вторых,в биологии пока лишь в очень немногих случаях сведение сложности к простотеобретает лаконичное, «ритмическое» выражение – формулу. Это относится,например, к законам Менделя. Сложность живой природы настолько велика, что дажев высокой теории приходится ограничиваться качественными обобщениями. Времяматематизации теоретической биологии наступает лишь теперь, и мы далеки еще отдостижения соответствующих целей.
Молекуладезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) – вещества, хранящего генетическуюинформацию, устроена удивительно изящно. Эта гигантская молекула (ее длина вмиллионы раз превышает размеры молекул неорганических веществ) представляетсобой двойную спираль, состоящую из двух сплетенных друг с другом полимерных(полинуклеотидных) цепей. Благодаря такой структуре ДНК, а вместе с ней и генывесьма устойчивы и способны к самовоспроизведению (репликации). В живоморганизме молекулы ДНК программируют синтез белков, иными словами, все явленияжизни определяются строением и свойствами этих информационных молекул.
Темне менее в целом биологическая эстетика характеризуется теми же особенностями,что и физическая или химическая. Слова «красота», «прекрасный», «красивый»(beauty, beautiful) встречаются в дарвиновском труде «Происхождение видов»более 20 раз. Дарвин говорит о «красивой адаптации», «прекрасном и гармоничномразнообразии видов», о «красивой кристаллической линзе» в глазу. «… Зеленый,цвет был прекрасной адаптацией». «… Адаптация личинки к ее условиям жизнистоль же совершенна и прекрасна, как и у взрослого животного...»
Внекоторых случаях Дарвин употребляет слово «прекрасный» в смысле «хороший»,«отличный». Но в целом «Происхождение видов» исполнено эстетики. Эмоциональныйи выразительный литературный стиль автора, не говоря уже о предельной силемысли и убедительности аргументации, делает чтение «Происхождения видов»сильным эстетическим переживанием.
Самоепрекрасное для Дарвина – соответствие множества разнообразных фактов основномуположению его теории: адаптация, приспособленность организмов к условиямокружающей среды.
Научноетворчество неосуществимо на основе одного лишь дискурсивного метода, на основечистой логики. Наука требует интуиции. Эйнштейн писал: «… высшим долгомфизиков является поиск тех общих элементарных законов, из которых путем чистойдедукции можно получить картину мира. К этим законам ведет не логический путь,а только основанная на проникновении в суть опыта интуиция».
Значение,интуиции в науке и искусстве проанализировано в книге известного советскогофизика-теоретика, члена-корреспондента АН СССР E.Л.Фейнберга «Кибернетика,логика, искусство» (Изд. «Радио и связь», М., 1981г.). Интуиция есть илидогадка или прямое усмотрение истины, то есть усмотрение объективной связи вещей,не опирающееся на логическое доказательство. Интуитивное суждение имеетсинтетический характер, и то время как дискурсивное суждение аналитично.
Утверждение:«Интуиция необходима в науке» само по себе не только интуитивно. Это положениеможет быть строго доказано.
Мыприняли, и это не вызывает сомнений, что задача науки состоит в нахожденииминимальной программы, декодирующей сложность. Но само нахождение минимальнойпрограммы, то есть доказательство ее минимальности, не может быть реализованочисто логическим путем. В 1931 году Гедель доказал свою знаменитую теорему онеполноте (см., Ю.И.Манин, «Природа», №12, 1975г., стр. 80). Доказательствосвязано с классическим парадоксом Эпименида: критянин Эпименид говорит, что всекритяне лжецы. Если он говорит правду, то, будучи сам критянином, он лжет.Парадокс можно переформулировать: «Данное утверждение ложно». Эти словаправдивы только в том случае, когда они ложны.
Смыслтеоремы Геделя состоит в том, что на любом языке, в том числе и на языке науки,можно составить высказывание, истинность или ложность которого нельзя доказатьсредствами этого языка. Это относится и к утверждению о том, что некотораяпрограмма научного знания минимальна. Следовательно, минимальность программыневозможно доказать логически – здесь необходима интуиция. А значит, чистойлогики, дискурсивного метода в науке недостаточно.
Каксправедливо подчеркивает E.Л.Фейнберг, интуитивным оказывается уже основноесуждение о достаточности опыта, подтверждающего теорию. Такое суждение –критерий практики – недоказуемо логически, поскольку даже после тысяч опытов,свидетельствующих, скажем, о невозможности наследовании приобретенныхпризнаков, нельзя логически исключить появление эксперимента, в котором этонаследование будет наблюдаться. Мы убеждены интуитивно в решающем значении этихтысяч опытов. Критерий практики интуитивен, но это не умаляет, а усиливает егозначение.
Наука– это сочетание логического и интуитивного, Вагнера и Фауста или Сальери иМоцарта. Логика без интуиции не создает новой информации, но лишь выявляетинформацию, уже содержащуюся в исходных положениях. Можно «поверить алгебройгармонию», но нельзя эту гармонию создать, то есть извлечь из окружающего мира.Без интуиции нет творчества.
Любойвид творчества означает создание новой информации, иными словами, запоминаниеслучайного, свободного выбора. Интуитивная минимизация программы, сведениесложности к простоте, нахождение новых связей между далекими явлениями естьсоздание новой информации. Именно этот процесс сопряжен с эстетическимипереживаниями. Интуитивное более эстетично, чем логическое. Вывод теорем изустановленных аксиом эстетически менее значим, хотя сам процесс точногорассуждения имеет эстетический смысл. Размышляя об эстетических аспектахтворческого процесса, в статье о великом шахматисте Ласкере Эйнштейн писал:«Самого Ласкера влекло к научному познанию и его красоте, свойственнойлогическим построениям...»
Вкакой мере случайно, то есть свободно, творчество ученого, его выбор?Интуитивное решение задачи определено общим состоянием науки и особенностямипсихики ученого, его знаниями, опытом и прежде всего талантом. Но этапредопределенность, детерминация скрыты и от самого ученого, и от егоокружения. Почему химику Кекуле, наяву размышлявшему о строении бензола, однаждыприснилась змея, кусавшая собственный хвост? Этот сон и привел к творческомуакту, к нахождению циклической структуры!
Однаконаучная интуиция без логики может обманывать или оказываться бесплодной.«Алгебра» необходима постоянно. Интуитивное нахождение, угадывание минимальнойпрограммы само всегда означает интуитивное понимание ее дальнейшего развития.Творец науки провидит научную логику, раскрывающую содержание и следствияпрограммы. В конечном счете предметом эстетического восприятия является комплексинтуитивного и дискурсивного. Мы восхищаемся озарением ученого, зная к чему этоозарение привело. В то же время логическое построение прекрасно, если оноисходит из вдохновенного усмотрения истины.
То,что Эйнштейн называл своей религией, состояло в его материалистическойубежденности в реальности внешнего мира, в том, что этот мир гармоничен, тоесть являет собой закономерные взаимоотношения и взаимодействия, а не случайноенагромождение тел и процессов. Тем самым мир познаваем, и задача научного познаниясостоит в извлечении, в раскрытии реальной гармонии. В сущности, нахождениеминимальной программы в этом и состоит. Каждый мыслящий естествоиспытатель неможет не присоединиться к этим идеям Эйнштейна.
Вкниге Фейнберга раскрыта интуитивная сущность искусства, цель которогоопределяется как обеспечение убедительности интуитивного суждения,«доказательство недоказуемого». Именно такое суждение неразрывно связано сэстетическими переживаниями.
Вотличие от науки искусство имеет преимущественно интуитивный характер.Художественное творчество есть создание новой информации, то есть, как ужесказано, запоминание случайного выбора (см. М.В.Волькенштейн «Созданиеинформации в художественной литературе», «Наука и жизнь», №6, 1986г.).
Внауке и в искусстве творчество означает создание новой информации. Этот процессреализуется интуитивно и в том, и в другом случае. Однако роль интуиции вискусстве остается определяющей, в то время как в науке эта роль может иметьподчиненное значение, уступая первенство логике. Иными словами, науку создают иМоцарт и Сальери, но искусство – только Моцарт.
Формула,связывающая эстетическую значимость научного творчества с наблюдаемойсложностью и выявлением минимальной программы, к искусству неприменима.Минимизация программы означает отсечение избыточной информации. Но что следуетсчитать избыточным в искусстве? Искусство пользуется повторами – они наряду сконтрастами имеют прямое эстетическое значение в поэзии, в музыке, визобразительных искусствах. Ритм, рифмы, аллитерации, орнамент – все этопостроено на повторах. Можно считать избыточной информацию, сообщаемуюхудожественными штампами и банальностями. В то время как в науке повторение,избыточность нежелательны, но не могут считаться антинаучными, в искусствештампы и банальности антихудожественны. Подлинное произведение искусства несодержит ничего лишнего. По словам Эйнштейна, «… в музыке Моцарта нет ни однойлишней ноты».
Предложеннаяздесь формула неприменима к искусству, так как его задачи вовсе не состоят визвлечении простоты из сложности. Высокая эстетическая ценность свойственна иочень сложным, и очень простым художественным произведениям. Скажем, живописьРафаэля очень сложная, она выражает некую неземную гармонию, увиденную ивоплощенную художником-визионером. Напротив, живопись Матисса предельно проста,ею представлена лишь красота цвета и линии. Эстетично в высокой мере и то, идругое.
Различиемежду наукой и искусством ярко демонстрируется в проблеме профессионализма.Любительская, дилетантская наука принципиально невозможна, здесь абсолютнонеобходимы глубокие знания, подлинный профессионализм. «Я верю лишь в то, что,с одной стороны, существует талант, а с другой – высокая квалификация»(А.Эйнштейн). Отсутствие профессионализма, отсутствие квалификации приводит к появлениюпсевдонаучных, антиэстетичных работ. В то же время прекрасные произведениясоздавались художниками, не имевшими школы и знаний, достаточно назватьПиросманашвили. Профессионализм в искусстве состоит лишь в том, что художникталантлив и живет искусством, все его помыслы сосредоточены в творчестве.Пиросманашвили в этом смысле не был дилетантом. Эта проблема затронута в «АннеКарениной», где Михайлов занимается живописью профессионально и вдохновенно, аВронский – дилетант.
Важноеотличие научной эстетики от эстетики искусства состоит в том, что для осознаниякрасоты научной работы необходимы знания, необходима надлежащая подготовка, тоесть определенный тезаурус, запас предварительной информации. Чтобы понятькрасоту уравнений Максвелла, надо знать явления, которые Они описывают ипонимать смысл введенных понятий и обозначений. Напротив, каждый может испытатьэстетические эмоции, любуясь произведением искусства или пейзажем. Впрочем,проблема эстетической оценки в искусстве вовсе не проста. О вкусах не спорят, икаждый вправе сказать: «Ax, какая красивая картина, как она мне нравится!» или«Это некрасиво, это мне совсем не нравится!». Очень часто, однако, пользуютсяложным силлогизмом: «Мне это не нравится, Значит это плохо» или «Мне этонравится, значит это прекрасно». О вкусах не спорят, но об оценках спорят,подлинная оценка произведения искусства требует подготовки, возможно, неменьшей, чем эстетическая оценка научной работы. Дать соответствующий алгоритмв искусствоведении пока невозможно, но примечательно, что настоящие знатокиискусства – художники и искусствоведы – в своих оценках сходятся.
Список литературы
Наукаи жизнь, №9, 1988.
ЭйнштейнА.Собрание научных трудов, т. 4, «Наука». М. 1967.
КузнецовБ.Г.Эйнштейн, «Наука» М. 1979.
ФейнбергE.П.Взаимосвязь науки и искусства в мировоззрении Эйнштейна. «Вопросыфилософии» №3. 1979.
ФейнбергE.Л.Кибернетика, логика, искусство. «Радио и связь», М. 1981.
КолмогоровА.H. Проблемы передачи информации, т. 1, 1965: т. 5, 1969.