Существует популярное объяснение деятельности человека, которое основано на том, что, несмотря на все отличия людей от животных, человек, как живое существо, которое является частью общей системы живых организмов на Земле, подчиняется основным закономерностям этой системы: ведет борьбу за выживание, старается оставить после себя потомство и т.п.

С этой точки зрения, живые организмы имеют какие-либо приспособления или способы поведения, которые дают им преимущество перед другими организмами в борьбе за выживание. Таким наиболее заметным отличием человека от любого другого живого существа является его разум.

Каждое приспособление для выживания имеет смысл только в некоторой области, для которой оно предназначено, вне которой такое приспособление если не вредно для организма, то бесполезно. В пределах области своего применения, однотипные приспособления разных организмов могут быть сравнены между собой для нахождения наиболее эффективного варианта.

Областью применения разума является управление организмом, принятие решений для осуществления организмом тех или иных действий в нужное время. Задачи, которые стоят перед разумом, можно разделить на две большие группы: задачи синтеза и задачи анализа.

Задачей синтеза является достижение организмом некоторого, точно определенного его разумом, результата с использованием имеющихся средств. Например, человек хочет создать приспособление, которым он может отгребать снег – лопату. Он описывает для себя такое приспособление, которое может решить такую задачу, в виде прочного листа для снега и длинной ручки для рук и мастерит подобную вещь из имеющихся материалов.

Задачей анализа является нахождение разумом организма причин какого-либо явления по их имеющимся последствиям. Например, принятие умозаключения о том, что если через дырявую крышу сарая капает вода, то на улице идет дождь.

Не секрет, что именно наличие разума обеспечивает полное преимущество человека над всеми остальными живыми организмами на Земле в целом, если отсутствуют неблагоприятные для человека ограничения.

Давайте попробуем ответить на вопрос, является ли наличие разума в том виде, как он представлен у человека, абсолютным преимуществом, которое гарантирует победу человека над животным именно в пределах области применения разума, в задачах синтеза и анализа.

Можно сказать с уверенностью, что в решении задач синтеза и применения для этого орудий труда и иных доступных ресурсов разуму человека нет равных среди известных живых существ. Но совсем иная картина наблюдается в задачах анализа.

Путь существует конечное число причин (пусть их будет 100), которые определяют полезность (+, пусть их будет 80) или бесполезность (-, их останется 20) такого метода выращивания моркови в наших условиях.

Можно сравнить между собой их количество и принять решение, в пользу того, количество которых больше. Если так, то в этом примере человек не ошибся, и даже соотношение причин (+) и (-) такое же, какое было бы и при учете всех факторов: четыре к одному.

Предположим, что наше мышление логически верное, не содержит логических ошибок.

В этом случае, правильность решения задачи анализа зависит от того, что не все факты, от которых зависит это решение, могут быть известны. Во многих случаях, общее число причин может быть очень большим, в практических применениях это число можно считать неограниченно большим.

Случайно взятые факты, найденные человеком при решении задачи анализа мы назовем случайной выборкой, или просто выборкой.

В примере, который изображен на рисунке, выборка полностью отражает реальный расклад сил и ее называют представительной.

В измененном примере, выборка не соответствует реальному раскладу сил и не является представительной. Логически безупречное решение, принятое по таким исходным данным, не имеет к реальности никакого отношения.

Есть такое животное – скорпион, он в случае опасности, тоже инстинктивно, всегда жалит жертву своим хвостом. Но есть другие животные, которые не боятся его хвоста и даже питаются скорпионами. Если бы скорпион умел удивляться, он, видимо, сильно испытал бы это чувство оттого, что втыкание хвоста в тело такого животного не оказывает ожидаемого действия.

Человек, словно этот скорпион, во всех жизненных ситуациях инстинктивно пытается решить задачу анализа, т.к. в обычных условиях часто добивается успеха. Это создает у человека чувство ложной уверенности в том, что его врожденные умения в этом вопросе всегда обеспечивают эффективный способ решения жизненной трудности.

Но это не так, любой, даже самый примитивный живой организм, который знает причину какого-либо явления, недоступную для определения ее разумом человека с помощью анализа ее последствий, имеет абсолютное преимущество перед человеком там, где знание этого явления определяет исход борьбы за существование.

Что же делать человеку в этом случае? Одним из способов исправления положения является использование специальных методов анализа окружающего, которые не являются для человека врожденными, а приобретаются им при обучении. Целью этих методов является приближение случайной выборки к представительной и ясное понимание и оценка отличий имеющейся выборки от представительной.

Одним из таких методов анализа окружающего и является научный метод, о нем мы здесь будем говорить.

В этой работе я попробую описать именно научный метод сам по себе, таким образом, как это мне нравится.

Научный метод в той или иной форме может применяться во многих областях деятельности человека, исключая, может быть, деятельность, в которой человек выступает в качестве автомата, функционирующего по заданной программе.

Но, тем не менее, сама по себе эта книга не о научном методе, а о химии, и научный метод показан там лишь в той степени, в какой в нем есть необходимость для использования в главной теме.

Начнем с очень важного и ключевого утверждения, что мир не таков, каким он кажется. Это кажется тривиальным (простым) и не очень практически полезным. Но понимание этого простого факта является необходимым в использовании научного метода.

Результаты такого эксперимента удручающие. Человек правильно указал только один раз, т.к. не смог издалека отличить хорошую картинку от реального предмета, хотя действовал добросовестно. Что же показывает результат нашего простого научного эксперимента?

Он показывает очень важный факт, что всегда существует принципиальная, никогда не стираемая разница между тем, что есть на самом деле в реальности и тем, что об этом думает человек, что ящик снаружи человека и его представление в голове человека есть разные предметы. Это тоже кажется абсолютно очевидным, но вы может быть еще не раз удивитесь, если встретитесь в жизни с упорным отрицанием этого простого факта.

В быту это различие стирается, человек находится в окружении привычных предметов, это окружение незыблемо он помнит о нем с пеленок и для него то, что он думает о предмете, совершенно идентично самому объекту размышлений. Если указать ему, что это не так, он не поверит, не признает в этом наличие практического смысла, а наш эксперимент он объяснит жульничеством экспериментатора или, в лучшем случае, возразит, что в природе никто нам картинки не подкладывает.

Тем не менее, это принципиальное свойство человеческого мышления, составлять модель реальности в своей голове по имеющимся у него данным о реальности и всегда, еще раз это подчеркнем, всегда будет различие. Можно сказать, что человек совсем ничего не знает о реальности, кроме того, что он о ней предполагает.

Модель реальности может хорошо или плохо к самой реальности приближаться, т.е. соответствовать ей. Рассмотрим несколько важных видов методических отличий моделей от реальности, т.е. таких неточностей, которые вызваны не случайными ошибками, а обусловлены самим существованием модели.

Вопрос о правильности соответствия модели и реальности отдельный и трудный. Построение модели может быть процессом творческим, трудно формализируемым и почти всегда итерационным (повторяющимся), с внесением уточнений в уже созданную модель и последующей проверкой.

Важно понимать, что когда идет спор о том, какая модель правильная, а какая нет, разговор идет не о правде и лжи, а о том, какая из моделей лучше приближается к реальности. Ни одна из конкурирующих моделей не является истинной.

Например, при споре о том, является ли Земля круглой или плоской все обычно заявляют, что истина в том, что Земля круглая. Но можно возразить, что форма Земли сложнее, чем шар, а модель плоской Земли позволяла делать определенные астрономические предсказания, хотя модель круглой Земли в большинстве случаев существенно лучше приближается к реальности.

На этом заканчиваются первые шаги в изучении научного метода. Чтобы идти дальше, от слов к делу, и научиться применять научный метод, нам надо использовать простые примеры, результаты которых хорошо известны на практике и правильность наших расчетов в числах легко проверить.

Я подумал и не нашел ничего лучше, чем использовать для этого рассмотрение механического движения тел. Этими вопросами занимается раздел физики 'механика'.

Физика изучает природу, окружающий нас мир и различные взаимодействия между объектами, те из них, которые традиционно не отнесены к химическим, биологическим. Но это не значит, что научный метод не может быть применен к химии, биологии или иной научной или инженерной деятельности человека, к его обучению.

Наверное, более важной, чем физика и наиболее нужной в настоящее время, является наука о том, как устроено и живет человеческое общество. В наше время такая наука, которая пыталась бы изучить настоящие причины происходящих в обществе явлений, не развивается и не имеет традиционного названия. Может быть, что одних и тех же результатов с участием людей (то, что эта наука должна изучать) можно добиться разными способами: хорошими и полезными для людей и не очень хорошими и полезными, но более простыми, которые предлагает нам природа сама по себе.

Мы говорим про хорошие способы относительно плохих (а не про абсолютно хорошие), которые устраняют, с помощью своей сложности, объективно существующие, всем известные на опыте, недостатки простых способов и не привносят новые недостатки.

Помимо того, что хорошо лучше, чем плохо, что согласно некоторым нормам морали должно быть самодостаточным основанием, простые способы вместо ожидаемых результатов могут привести к катастрофическим последствиям, как плохой инструмент для выживания приводит к гибели организма.

Поиск же хороших способов, как и любая целенаправленная деятельность, сопряжен с серьезными трудностями и требует применения подходящих методов анализа реальности, что нужно для выявления и объяснения реальных, а не побочных внешних причин, которые заставляют отдельных людей и их группы предпринимать те или иные действия.

Как уже говорилось, человек во всех случаях инстинктивно пытается решать задачу анализа, вполне доверяя результату решения, поэтому он начинает искать доказательства, например, оснований той или иной веры или нормы морали или иных утверждений о том, как устроено и живет человеческое общество.

Часто он делает это неявно для себя, например, тогда, когда он принимает то или иное решение по вопросу, которое будет противоречить или не противоречить основаниям той или иной веры или нормы морали.

Нужно помнить о том, что обоснование правильности нашей позиции в вопросе принятия или непринятия этих оснований, которое мы пытаемся инстинктивно построить на анализе реальности, может не иметь к реальности никакого отношения. Это происходит от несовершенства методов анализа даже той реальности, в которой человек живет постоянно.

Поэтому полученное нами такое кажущееся подтверждение справедливости или не справедливости нашей позиции есть слишком легковесное доказательство, вопрос принятия или непринятия этих оснований пока что остается вопросом реально разрешаемым из предвзятых убеждений о том, как должны действовать люди и общество, вопросом разрешаемым на веру.

Можно дать общий совет: если вы не уверены в правильности решения, то не принимайте такое решение, которое (или последствия которого) вы не сможете позже отменить и старайтесь не попадать в ситуации, когда особого выбора нет.

Другими словами, невозможно отрицать одни основания или нормы морали и не исповедовать при этом, даже не отдавая себе в этом отчет, какие-то другие. Так или иначе, это признают многие специалисты по самым разным и неожиданным направлениям человеческой деятельности. Вот что можно прочитать у Макконела и Брю в их “Экономикс”, когда они цитируют Дж. М. Кейнса, это звучит примерно так: идеи экономистов и политиков правят миром, и те люди, которые считают себя совершенно свободными и неподверженными никакому влиянию, являются рабами этих идей.

Все, что касается принятия решений, конечно, не может быть использовано теми людьми, чьи поступки определяются исключительно их желаниями: “хочу/не хочу”, “приятно/неприятно” или желаний, имеющих псевдорациональную основу: “все так делают” или “надо”. Если вернуться к тем же религиозным источникам (библии), то можно выяснить, что не рекомендуется жить как животное и рекомендуется раздумывать над своими действиями и своими жизненными путями.

Что же о трудностях, которые при этом возникают, то это своеобразный признак того, что вы на верном пути, хотя такой признак не всегда точен. Кажется, именно Эйнштейн говорил то, что к знаниям нет легких путей, а с философских позиций, это основное проявление жизни – противопоставлять упорядоченное беспорядочному и прилагать при этом некоторые усилия, легко только покойнику.

Жить не так, как животное означает не просто иметь разум или хороший метод для выживания, но и иметь цели в жизни, отличные от целей животного, которое занято только отправлением естественных надобностей, иначе все хорошие методы породят лишь более злобных и агрессивных животных, которые заполонят все вокруг. К сожалению, судьба любого вида животного, занятого только отправлением естественных надобностей – вымирание.

В любом случае, не обсуждая истинность вымирания животных, призываю вас постараться просто быть хорошим человеком (хотя это звучит смешно и немодно), не богатым, не сильным, не знаменитым, а именно хорошим. Что такое хорошо? Попробуйте придерживаться таких правил, которые требуют от вас усилий, которые не придают необратимых последствий вашим действиям, которые много лет признаны людьми - тех же прописных библейских истин. Что вы теряете? Если что, вы всегда сможете от них позже отказаться.

Следует учесть, что сами по себе слова этих истин могут использоваться людьми для каких-то своих целей, и следует соблюдать осторожность, чтобы не забыть смысл этих слов.

Но вернемся к изучению научного метода на простых практических примерах. Одна из интересных особенностей решения физических задач состоит в том, что создается двухступенчатая модель реальности.

Сначала создается физическая модель реальности (с полным пониманием отличия реальности от модели), которая описывает что именно происходит, как говорят, качественно. Затем на ее основе создается математическая модель, которая более абстрактна, но позволяет точно ответить на вопрос в каких количествах (числах) это происходит, численно, как говорят, количественно.

При решении физических проблем используется уже накопленный опыт, те свойства, которые в обычных условиях уже известны человеку давно. Этот опыт выражается в физических законах, как их еще называют, в законах природы. Все известные физические законы являются физическими и математическими моделями реальности, которые считаются стандартными и достоверными при определенных условиях.

Успешное решение физической проблемы опирается на две вещи:

1. на знание стандартных физических моделей и условий их применения;
2. на умение строить для каждой конкретной задачи подходящие модели, которые сводятся к стандартным или используют их так или иначе.

Поэтому далее мы будем рассматривать стандартные модели. Для этого желательно иметь хотя бы поверхностное представление о механике, которое дается при первом изучении физики в школе.

Это требование к поверхностному знакомству с предметом вытекает из интересного свойства процесса обучения человека – его повторяемости, т.е. приходится по несколько раз, но с иным подходом, возвращаться к тому, что уже, как казалось бы, хорошо известно.

Возникает законный вопрос: “а нельзя ли так построить процесс обучения, чтобы пройти его за один проход”. Оказывается, что так нельзя. В зависимости от уровня подготовки, человек интересуется и может понять различные особенности изучаемого объекта.

Давайте приступим.

Но перед этим отметим, что все разговоры об улучшении методов анализа имеет смысл вести только тогда, когда человек в рассуждениях придерживается общепринятых правил логики. Знание этих правил совершенно необходимо для принятия решений, для эффективного и полезного обсуждения вопросов с другими людьми и для построения доказательств и объяснений.

Научный метод опирается на использование этих правил и по этой причине создано приложение “Краткие сведения по логике”, содержащее выборочные статьи из справочника по этому предмету. Этих сведений может оказаться недостаточно и они лишь обрисовывают круг проблем, на которые следует обратить внимание.

Но, тем не менее, если решение этих проблем вам не очень знакомо, то крайне не рекомендуется начинать изучение научного метода с этого приложения и не зря эти вопросы вынесены в приложение, а не рассмотрены сразу.

Материал в этом приложении по стилю и по цели изложения имеет справочный характер и обращаться к этому приложению следует по мере возникновения каких-то непониманий в тексте “Научного метода” начиная с части второй (“Стандартные модели”).