Будущее науки — это… искусство?

  • В закладки
  • Вставить в блог

Чтобы ответить на самые главные вопросы, ученые должны найти место для искусства

В начале 20-х годов прошлого века Нильс Бор бился над тем, чтобы по-новому представить структуру материи. Предшествующие поколения физиков считали, что внутреннее пространство атома выглядит, как миниатюрная солнечная система, с ядром вместо Солнца и вращающимися, как планеты на своих орбитах, электронами. Это была классическая модель.

Но, проанализировав излучение, исходящее от электронов, Бор понял, что науке нужна новая метафора. Поведение электронов опровергало все общепринятые объяснения. И тогда Бор сказал: «Когда речь идет об атомах, нужно говорить стихами». Обычная речь не могла объяснить полученные результаты.

Бор давно восторгался творчеством кубистов. Очарование кубизма для Бора состояло в том, что он разрушал обычную структуру объекта. Искусство находило прерывистость в непрерывном, превращая твердую материю в сюрреалистический туман.

Бор был убежден, что мир электрона был таким же, как мир кубистов. В 1923 году де Броли уже доказал, что электрон может существовать как в виде частицы, так и в виде волны. Бор считал, что форма существования электрона зависит от того, с какой точки зрения его рассматривать. Природа электрона была следствием способа нашего наблюдения. Это значило, что электроны совсем не похожи на планеты. Они, скорее, были похожи на одну из разобранных гитар Пикассо, туманность из мазков, которые приобретают смысл, только если вглядеться в них. Искусство, которое так странно выглядело, на самом деле передавало истинную картину вещей.

Трудно поверить, что абстрактное искусство могло на самом деле повлиять на историю науки. Кажется, что у кубизма нет ничего общего с современной физикой. Когда мы думаем о науке, в голову приходят определенные понятия: объективность, эксперименты, факты. Результаты научных трудов мы считаем совершенным отражением реального мира. Картины, даже глубокие, всегда искажают действительность.

Взгляд на науку как на единственный способ объяснения всего базируется на одном негласном правиле: искусство подвержено моде и потому развивается циклично, научное знание развивается только по восходящей. История науки подчиняется равенству: время плюс данные равно пониманию. Мы верим, что однажды наука объяснит все.

Однако траектория развития науки не так уж и пряма. Чем больше мы знаем о реальности — о квантовых механизмах или природе нервной деятельности — тем явственнее становятся парадоксы. Владимир Набоков, романист и коллекционер бабочек, однажды сказал: «Чем более величественна наука, тем гуще завеса тайны».

Рассмотрим, например, историю физики. Однажды, и не раз, физики думали, что устройство Вселенной объяснено. Оставались некоторые непонятные детали, но общее понимание мироздания вроде бы было. И вдруг из этой наивности родилась теория относительности, фундаментально изменившая основные представления о связи пространства и времени. Затем появился принцип неопределенности Гейзенберга и сюрреалистические открытия квантовой физики. Сторонники теории струн в попытках заштопать все расширяющиеся дыры в теоретических знаниях начали говорить об одиннадцати измерениях. Что такое темная материя — непонятно до сих пор. Чем больше современная физика знает о Вселенной, тем меньше она может объяснить. Впервые за всю историю некоторые физики открыто заговорили о том, что, возможно, мы просто не способны понять Космос.

Возьмем нейрофизиологию. Всего несколько десятилетий назад ученые уверенно предлагали гипотезы, согласно которым существует физиологическое явление, которое может объяснить, как клетки нашего мозга создают субъективный опыт сознания. Список явлений варьировался от осцилляций клеток коры мозга до квантовых колебаний в микротрубочках. Предполагалось, что есть биологический процесс, способный превратить воду нервной ткани в вино мысли.

Но сегодня уже ученые не говорят о том, что такой процесс существует. Хотя нейрофизиология достигла потрясающего прогресса в изучении деталей работы мозга, реальность, которую науке так и не удалось доказать, — это реальность нашего сознания.

Фундаментальная проблема состоит в том, что современная наука почти не приблизилась к единому пониманию всего. Наше незнание не уменьшилось. Во многих случаях случилось обратное, так что, наши фундаментальные науки окружены тайнами. Дело не в том, что мы не знаем ответов. Дело в том, что мы не можем сформулировать вопросы.

Это особенно верно для таких наук, как физика и нейрофизиология. Физики изучают ткань реальности, невидимые законы и частицы, которые определяют материальный мир. Нейрофизиологи изучают наше восприятие мира; они разбирают мозг, чтобы понять животное под названием «человек». Две эти науки ищут разрешения самого древнего незнания: «Что есть мир? И кто мы в нем?»

Но прежде, чем мы раскроем эти тайны, наша наука должна выйти за пределы нынешних ограничений. Как? Ответ прост. Наука нуждается в искусстве. Мы должны найти место для художника в эксперименте, чтобы заново открыть то, что увидел Бор в картинах кубистов. Впитав мудрость искусства, наука может по-новому взглянуть на свои извечные проблемы, что является отправной точкой для нового витка научного прогресса.

Черный павлин. Александр Кальдер, 1950

Эта инсталляция — мощный пример того, как художественная форма может быть связана с физиологией специфической зоны мозга. Композиция Кальдера представляет в художественной форме физиологические свойства клеток зоны V5 коры головного мозга, которые отвечают за восприятие движения и направления. Если смотреть издали, различные части инсталляции кажутся неподвижными пятнами разных размеров. Однако, когда части начинают двигаться в разных направлениях, каждое пятно стимулирует только определенную часть клеток, которая воспринимает исключительно его направление движения.

Семир Зеки, нейрофизиолог, Лондонский университет.

Эскиз к картине Дева на камнях. Леонардо да Винчи, 1483

Этот карандашный набросок невероятным образом иллюстрирует ключевую параллель между наукой и искусством: они стараются представить и выразить сущность выбранного объекта наиболее простым и экономичным способом. Мои уравнения и диаграммы представляют мир, который я описываю, так же, как штрихи карандаша представляют модель. В попытках объяснить Вселенную, я не смешиваю мои уравнения с реальными вещами, но из этих уравнений рождается истинное знание о природе, которое заставляет математику становиться жизнью.

Клиффорд Джонсон, физик, Университет Южной Калифорнии.

Симфония No. 7 ре-минор, Op. 70. Антонин Дворак, 1885

Особая зона префронтальной коры человеческого мозга, зона Бродмана 47, отвечает за то, чтобы догадываться, что произойдет в последовательности происходящих во времени событий в устной речи, знаковой речи, музыке и т. п. Если ожидания оправдываются, нейронные цепи получают положительную подпитку и укрепляются. Если ожидания обмануты, другая часть мозга, передняя извилина, активизирует внимание на непривычной последовательности. Финал Седьмой симфонии Дворака — чудесное художественное воплощение дирижирования нейронным ответом, которое позволяет нам почувствовать одновременно и удивление, и подпитку.

Даниель Левитин, нейрофизиолог, Университет МакГилла.

Композиция No. 8. Пит Мондриан, 1939—1942

Мондриан в поисках «абсолютной истины форм» сделал прямую линию основой своих композиций. Он считал, что прямые линии — это элементы всех форм. Через много лет физиологи открыли клетки выбора ориентации, которые отвечают за восприятие прямых линий определенных направлений и считаются физиологами «строительными кирпичиками» восприятия формы. Реагируя на изображение, отклоняющееся от предпочтительного направления, каждая клетка откликается все менее и менее охотно до полного затухания реакции на ортогональном направлении.

  • В закладки
  • Вставить в блог
Представьтесь Facebook Google Twitter или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.

комментарии

Сергей , 25.04.2010 12:01

Мысли вслух, после прочтения.
В 21 веке наука и религия объединяются.
Наука как теория сольфеджио для музыканта, хотя есть виртуозы, играющие без нот.
Мир велик, а истина относительна. Научные знания не обязательно истинные. Искусство - полилогично, и поэтому - научно.
Вывод: ученым не нужно искать место для исскуства в науке, лучше - наоборот.

samtakoi , 14.06.2010 23:39

Забавно видеть, что кто-то считает, что цель науки - объяснить все на свете. Наука отказалась от этой затеи уже лет сто как.
Только религия дает ответ на все вопросы. Причем любая религия. Да что там религия, любая мало-мальская мистика все на свете объясняет. Эти объяснения существуют уже многие тысячелетия практически без изменений.
Только что толку?
Логика - не главное в науке. Логика - неотъемлемый атрибут религии и философии. Студентов - философов и богословов обучают логике. Естественников - нет. Потому что в науке логика - это не главное. А в богословии и философии это - единственный инструмент.
Поэтому наука никак не может объединиться с религией. Религия - это логика. Наука - это интуиция и деятельность.
Естественно-научное мировоззрение - тоже не цель науки. Оно - побочный продукт.

edinet , 15.09.2010 08:28

О, я как раз тот художник, который нарисовал устройство атомов матери, а также всё то что там внутри, так как никто даже в мечтах из физиков не представлял, при этом нарисовал 10 лет назад, а только сейчас случайно эти факты стали подтверждаться в экспериментах, при этом породив некий хаос в представлениям о ней, так как факты оказались совершенно неожиданными. Да, а сами эти картины, увидел внутренним зрением в медитации, нацеленной на абсолютное познание мира. Можно предположить, что мы на пороге новой физики, родившейся под кистью художника, при этом она даёт точные, достоверно проверенные на опытах технологии. Которые откроют человечеству межзвёздные полёты выше скорости света, неограниченную экологически чистую энергию и неописуемые перспективы прогресса, вплоть до создания компьютеров внутри отдельного атома, вычислительные мощности превосходящие человеческий мозг, омоложение человека с любого возраста старения, летающие автомобили без крыльев и многое, многое другое.

Pavel_Zak , 30.12.2010 01:49

Будущее науки... Одну из главных проблем в развитии современных наук (если не самую главную!) обозначил в интервью каналу "Культура" замечательный человек, профессор Капица. Дословно не воспроизведу, но суть постараюсь передать. Он сказал, что современные науки сильно отдалились друг от друга. Науки должны не просто стать ближе друг к другу, они должны объединиться в некую трансдисциплинарную теорию. А о такой теории давным-давно говорил Эрвин Ласло: «…Наиболее плодотворный подход к трансдисциплинарной унификации наук может заключаться в принятии эволюции в качестве основного понятия. Единая теория будет описывать различные фазы и грани эволюционного процесса инвариантными общими законами. Эти законы позволят исследователям описывать поведение и эволюцию квантов, атомов, молекул, клеток, организмов и систем организмов по непротиворечивой единой схеме…».

guryan , 20.10.2011 18:29

Для создания теории единого поля, главное, это определить понятия. Потому что с понятиями в науке творится настоящий беспредел. Особенно это касается понятия энергии. Что касается самой теории, так она давно валяется под ногами, но её так затоптали релятивисты, что разглядеть её весьма проблематично.
Все, что для этого нужно твердо уяснить, это то, что в природе есть только материя и ничего кроме материи. Правильное определение материи таково:
Материя – это то что существует само по себе, независимо от наших ощущений.
А так же соображений, мнений, размышлений, представлений и так далее.
Из самого определения материи, ясно что она не нуждается в таких сущностях, как время и пространство. Такие понятия, как пространство, время, масса, энергия, температура, давление, цвет, шероховатость, прозрачность и прочее – это только термины, определяющие свойства материи, и отдельно от нее существовать не могут. Эволюция материи во вселенной подчиняется единственному закону, который формулируется как закон возрастания энтропии или второе начало термодинамики. Этот закон обязывает материю постоянно усложнять свою структуру, выделяя и рассеивая энергию в окружающую среду. Выход энергии определяется, так называемым "дефектом массы", который возникает в процессе синтеза или усложнения. Самопроизвольные процессы распада материи, создающие избыток массы, сами по себе невозможны, так как противоречат закону возрастания энтропии и аналогичны созданию вечного двигателя. Они возможны только как следствия или побочные эффекты других, более приоритетных процессов синтеза. Процессом усложнения структуры материи или синтезом, достаточно просто объясняются все происходящие во вселенной процессы, такие, как возникновение жизни, "горение" звезд, взрывы сверхновых и так далее.
Процесс эволюции вселенной - это непрерывный процесс синтеза или усложнения материи.
Вот и вся теория единого поля. Заблуждения и непонимание сути, происходящих в природе, процессов приводят к мракобесию от науки, не уступающему мракобесию от невежества средневековья. Безумные математические теории по своей нелепости затмевают трактаты средневековых схоластов о количестве чертей на конце иглы. Взять, хотя бы такой "красивый" космологический термин, как "гравитационный коллапс". Это, так называемое падение материи самой на себя. При трезвом размышлении становится ясно, что по степени идиотизма, оно вполне может конкурировать с рассказами барона Мюнхгаузена о вытаскивании самого себя из болота за волосы. Как ухитряется материя падать в гравитационном поле, которое сама же и создает? Каким образом может сколлапсироваться звезда до состояния "каши" из элементарных частиц, если для этого необходимо затратить, за относительно короткое время, энергию, равную энергии, выделенной звездой за все время её существования? И это только один пример.

В 6-м номере читайте о знаменитом Владимире Гиляровском, о «соловецком эпизоде» в ходе Крымской войны,  об истории создания серии картин Уильяма Хогарта «Выборы в парламент», о судьбе  французского короля королю Людовика XI, нареченного Святым, о малоизвестных фактах из  биографии композитора Алябьева, о жизни и творчестве актера Олега Борисова, новый детектив Андрея Быстрова «Легкокрылый ангел»  и многое  другое...



Виджет Архива Смены

в этой рубрике

В поисках панацеи

Ученые до сих пор не могут прекратить старение, но способны его замедлить

В жертву науке

Пока вы работаете или отдыхаете, ваш компьютер может считать число Пи, разрабатывать лекарство от рака или искать внеземные цивилизации

0,000000001

Нанокосмос: миры размером в атом

в этом номере

Прекрасная литвинка

Великая княгиня Елена Глинская

Фима Жиганец: Мой дядя, честный вор в законе

Ростовский поэт перевел русскую классику на блатной жаргон