Райт - Наука о запахах - 1966 (947297), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Многие законы являются статистическими в том смысле,' что они приложимы с достаточной степенью точности только к большим группам явлений, а при применении их к небольшим группам и отдельным явлениям отражают лишь вероятность какого-то события. Всякий закон свя- !В зывает лишь наблюдаемые явления; он не выражает прямой связи между причиной и следствием. «Владельцы роллс-ройсов не умирают от туберкулезам Это заявление может служить примером вполне обоснованного обобщения, однако оно не имеет ничего общего с причиной заболевания туберкулезом или результатом покупки дорогой автомашины.

Цель обобщения состоит в том, чтобы сделать возможным перенесение результатов наблюдения с одного случая иа другой. Этот перенос вначале, естественно, сопровождается некоторой неопределенностью, и поэтому самая широкая проверка каждого обобщения в эксперименте и наблюдениях составляет существенную часть научного метода. Некоторые считают недопустимым для исследователя при обобщении выходить за пределы своих данных. В действительности, наоборот, недопустимо не выходить за их пределы, потому что это кратчайший путь к установлению границ, в которых справедливо данное обобщение.

Немногие законы справедливы всегда и везде, поэтому знать, где законы выполняются, так же важно, как и знать, где онн теряют свою силу.. Хоти и верно, что обобщения формулируются на основании данных, однако очень часто они могут быть предугаданы исследователем еще до получения подтверждающих данных. Это вполне законно, и ученый не роняет своего престижа исследователя, пока его предположения не противоречат совокупности его данных. Предположения, используемые в качестве проводника при выполнении наблюдений и постановке экспериментов, называют рабочей гипотезой.

Последующие главы покажут, что рабочие гипотезы, когда они правильно используются, являются наиболее полезными орудиями науки. Научная интуиция — это, по существу, высоко развитая способность создавать рабочие гипотезы. После того как мы установили ряд обобщений, следующий шаг состоит в том, чтобы связать их в теорию. Лля этого надо сделать определенные допущения и показать с их помощью, что один ряд обобщений логически выводится из другого, кажущегося с ним не связанным.

Например, на основании наблюдений мы имеем ряд обобщений, известных как законы движения, которые описывают поведение движущихся тел. Кроме того, мы располагаем другой группой обобщений, полученных иными методами, которые описывают поведение газов и нося г название газовых законов. Предположив, что газы состоя г нз малых, свободно движущихся, упругих частиц, мы можем показать, что газовые законы представляют собой логическое следствие законов движения (только при данном предположении о нх строении).

В этом заключена огромная концентрация знаний, так как в единую систему понятий, включающую, кроме того, и многие другие виды движения, связываются движение небесных тел и свойства газов. Это важное достижение, но это только один из результатов теории. Рассматривая другие следствия из наших рассуждений, мы сможем предсказать и новые обобщения, например связь между плотностью газа и скоростью, с которой он будет выходить через маленькое отверстие. Если такие предсказания окажутся правильными, то теория, совершенно очевидно, ускоряет приобретение новых знаний, показывая нам, где искать новые обобщения. Такимобразом, накоплениеданных все меньше напоминает коллекционирование фактов и все более становится систематическим поиском нужной информации.

Именно классификация и обобщение, и прежде всего теория, делают науку организованным познанием. Теперь мы можем дать более ясные определения слов «теория» и «гипотеза» и установить различие между ними. Гипотеза есть более илн менее вероятное предположение, ' применяемое для построения теории. (Она, конечно, отличается от рабочей гипотезы, определение которой уже дано.) Теория — это процесс, который связывает всю совокупность знаний, данных, обобщений и предположений на основе логического рассуждения. Большинство учебников не проводит четкого различия между словами «теория» и «гнпотеза» и оставляет неясное ощущение, что гипотеза — это плохо обоснованная теория, а теория — это гипотеза, не так уж плохо обоснованная.

Весьма важно, что число предположений, используемых в построении теории, должно оставаться наименьшим. Этот принцип называют иногда Оккамовой бритвой, по имени средневекового философа, предложившего его. Когда появляются новые обобпгения, не укладывающиеся в рамки старых теорий, нли кто-то находит способ уменьшить количество допущений, необходимых для построения теории, старые теории заменяются новыми. 20 Очевидно, что логика является важной частью всякой теории. Она состоит из набора общепринятых правил, которые люди согласились использовать при выводе следствия из предположений. Есть два вида логики: качественная, или общая, логика и количественная, или математическая.

Если наши данные и обобщения количественны, нам необходима математика для построения теории, которая установит количественные соотношения между обобщениями и предскажет их новые варианты. Вот почему научные теории математичны, Помимо связывания уже известных обобщений и предсказания новых, теории служат еще и третьей цели: они часто позволяют перебросить мост между областями, в которых возможны эксперименты, и теми областями исследований, где нам приходится ограничиваться только чистыми наблюдениями. Это особенно важно в таких областях, как, например, астрофизика или генетика человека и животных. Научный способ организации познания — весьма современное изобретение.

Благодаря ему наука быстро выросла и достигла поразительных успехов в решении практических проблем. Его основная социальная польза состоит в том, что он разрушает или изменяет естественную основу давно принятых обычаев и установлений. Так бывало и раньше, но особенность нашего времени— быстрота развития, то есть сила социальной коллизии. Естественно, что люди с научным складом ума существовали во все века. Но наука обязана своим ростом в течение двух или трех последних столетий не биологическим случайностям, породившим таких людей, как Ньютон или Дарвин, а скорее социальной системе, которая дала людям возможность развивать свои таланты, системе органнзацни труда и обмена информацией, которая позволила работать коллективно.

Глава 1!! Проблема Теперь, когда мы представляем себе в общих чертах организацию и выполнение научных исследований, давайте понаблюдаем, как все это происходит в конкретном случае. Одним из наиболее замечательных свойств запаха является способность этого ненаправленного ощущения вызывать направленный ответ. Животное с парой ушей может определять направление звука с значительной сте'пенью точности и, даже пользуясь одним ухом, примерно „установить, с какой стороны звук громче.

Слышание направлено, как и зрение, а ощущение запаха, равно как ! и ощущение вкуса, направления не имеет. В самом деле, вкус еды не зависит от того, справа или слева от обедающего расположена кухня: ведь вкус или запах мы ощущаем только при физическом контакте молекул вещества с нашими органами чувств, которые могут сообщить нам только то, что эти молекулы прибыли, но не то, откуда они прибыли. Проблема выслеживания источника запаха не сложна, например, для собаки. Она может бегать во всех направлениях, опустив нос к земле, распутывая заданный след и не обращая никакого внимания на все другие запахи, встречающиеся на пути.

Если собака теряет запах, она начинает кружить и искать его вновь, потому что помнит нужный ей запах, даже если не ощущает его. «Поймав» запах, собака идет вперед, а не назад по своему следу, потому что все время какие-то участки ее сознания регистрировали и отмечали, где она уже проходила. Л на следующий день, например, она может выслеживать другой запах, потом — третий и т. д., и все потому, что способности ее не ограничены восприятием только одного какого- либо запаха. Совсем другая и несколько более простая проблема возникает, когда какое-нибудь животное, например олень, чувствует запах охотника, осторожно приближаюгцегося с наветренной стороны.

Запах охотника вызывает в мозгу оленя тревожный сигнал, в результате чего животное под- ннмает голову и втягивает воздух, поворачивая голову в разные стороны, пока не установит направление ветра, которое подскажет ему, откуда грозит опасность. Для того чтобы собака могла выследить добычу в поле, а олень — благополучно избежать встречи с охотником, сложный аппарат органов чувств должен передать большое количество информации в сравнительно высоко организованный мозг животного.

Такая работа совершенно непосильна для мозга насекомого по очень простой причине: он в тысячи раз меньше. Прн ограниченном весе насекомых, например комара или плодовой мушки, природа предусмотрела у них множество систем: топливную, двигательную, механизм приземления и, наконец (что совершенно не нужно самолету), полную программу, спецификацию и аппарат воспроизведения себе подобных. В связи с такой перегрузкой воспринимающие (сенсорные) устройства насекомых и емкость их мозга должны быть сведены к минимуму. Тем ве менее многие крошечные насекомые способны находить источник запаха, причем делать это сравнительно быстро, и, что еще более любопытно, в «бесплотном» пространстве, где нет никаких следов (в земном смысле этого слова) и примет и где сам запах движется от каждого колебания листка. Известны опыты, когда бабочку-самку размером не более почтовой марки, заключенную в бумажную коробочку, находили предварительно помеченные самцы, которые были выпущены на большом расстоянии от нее с подветренной стороны.

Характеристики

Список файлов книги