Основи наукових досліджень та принципи інженерної творчості

Серед людей, далеких від науки, широко поширене думка, що вчений керується у своїй роботі прагненням зробити відкриття. Тим часом науковець не повинен задаватися метою зробити відкриття, його завдання - глибоке й всебічне дослідження його області, що цікавить, науки. Відкриття виникає тільки як побічний продукт цього дослідження. Це не означає, що люди, що займаються наукою, так ідеальні, що не хочуть зробити відкриття. Це бажання, зрозуміло, є присутнім, але на другому плані, воно не тільки не повинне визначати, але навіть й у малому ступені впливати на характер дослідження.

Тут  під  словом  ?відкриття?  мається  на  увазі  істотний  стрибок  у розумінні природи. Невеликі, звичайно не видимий світ ?відкриття? робляться безупинно, і саме вони становлять радість повсякденної роботи в науці. Уміння

 

 

радуватися кожному малому кроку, кожному невеликому відкриттю - це якість повинне у великій мері визначати вибір наукової професії.

Починаючому науковцеві необхідно ясно розуміти небезпеки, зв'язані із прагненням до самоствердження й часто, що випливає з нього прагненням, до ефектних результатів.

Здатність дивуватися й краса в науці. Цікавість дослідника самим безпосереднім образом зв'язано зі здатністю дивуватися. Це якість необхідно для творчої активності в будь-якій області, без нього немає ні поета, ні художника, ні вченого. Але на відміну від мистецтва, де головну роль грає живаючи й безпосередня реакція на побачене або почуте, у науці необхідна здатність дивуватися тому, що виникає в результаті міркувань, у результаті осмислювання накопичених знань. Коли причина такого подиву виражена в ясній формі, говорять, що це науковий парадокс.

Відомо багато випадків, коли подив ученого, сформульоване у вигляді парадокса, приводило до наукових революцій.

Вивчення цих парадоксів показує, яку важливу роль у науці грає здатність дивуватися. Але, що ще більш важливо, ці приклади дають деяке подання про красу науки. З непомітних на перший погляд фактів у результаті глибоких міркувань виникають несподівані й найважливіші наслідки. Слабке світіння нічного неба змушує переглянути наші погляди на геометрію миру. Такі різнорідні явища, як закон збереження енергії й однорідність ходу часу, виявляються найтіснішим образом зв'язаними. До електромагнітного поля застосовуються закони, знайдені при вивченні рухи атомів нагрітого газу, і це приводить до висновку, зовсім далекому класичній механіці, - енергія електромагнітного коливання може змінюватися тільки дискретними порціями.

Логічний взаємозв'язок всіх результатів науки виразив видатний німецький математик Давид Гильберт: ?Дозволите мені прийняти, що двічі два рівняється п'яти, і я доведу, що із грубної труби вилітають відьми?. Краса науки й у логічній стрункості, і в багатстві зв'язків.

 

 

Поняття краси відіграє важливу роль для перевірки правильності результатів і для відшукання нових законів й є відбиттям у нашій свідомості гармонії, що існує в природі.

Уміння  почувати  красу  поряд  зі  здатністю  дивуватися  повинне визначати вибір наукової професії.

Творчий процес.  Чи можна простежити, як виникають перегони думки, несподівані зіставлення, раптові просвітління, що представляють елементи творчого процесу? Як направити фантазію в потрібну сторону? Який стиль роботи  найбільш  результативний?  Які  прийоми  сприяють  ефективності наукової праці? У книзі ″Наука й метод″ Пуанкаре зробив спробу аналізу процесу математичної творчості. Творчий процес, на думку Пуанкаре, складається із чергування свідомих і підсвідомих зусиль. Пуанкаре приводить кілька випадків, коли після довгих марних зусиль робота відкладалася й потім раптово, під час прогулянки або при вході в омнібус, виникала ідея рішення1. Після цього було потрібно кілька годин свідомої роботи, щоб завершити дослідження. Така ж схема діє й у теоретичній фізиці, і, напевно, у багатьох інших областях. Михайло Зощенко, коли розповідь не вдавалася довести до кінця, відкладав його зі словами: ″Нічого, у духовці дійде″. Іноді рішення приходить  у  сні  або  ще  частіше  в  тім  стані  між  сном  і  пильнуванням,  що виникає після напруженої роботи.

1 Стосуючись місця жінки в суспільстві, раніше говорили про три ″ДО″: Kirche, Küche, Kinder. Торкаючись питання про народження нового знання навіть самі вчені відповідають на нього в дусі традиційних трьох ?Б?: ?ванна? (англ. ?bath?), з якої вискочив з лементом ?Эврика? Архімед, що відкрив знаменитий закон, автобус (англ. ?bus?), ступивши на підніжку якого математик Пуанкаре зненацька вирішив складне завдання, і ліжко (англ. ?bed?), у якій фізіологові Л?ви приснився досвід, що дозволив пояснити механізм передачі нервового імпульсу.

Свідомі спроби вирішити проблему дають завдання підсвідомості - шукати рішення в певнім колі понять. Підсвідомо із запасу накопичених знань

 

 

й, особливо, з арсеналу власного досвіду відбираються сполучення понять, які можуть виявитися корисними. Вони пред'являються на суд свідомості й або залишаються, якщо виявляться придатними, або йдуть знову в темряву. Особливість підсвідомої роботи в тім, що асоціації виникають без контролю. Тому  можливо  появу  самих  несподіваних  сполучень.  Академік  А.  Мигдал пише: ?Іноді під час безсонної ночі, викликаною роботою, здається, що ти є присутнім  при  цьому  процесі  й  спостерігаєш  його  з  боку,  і  тоді  картина процесу здобуває більше деталей й, зрозуміло, робиться ще більш суб'єктивною?. Пуанкаре уявляв