Познание и творчество, или взлёт к нанотехнике

ПОЗНАНИЕ И ТВОРЧЕСТВО,
ИЛИ ВЗЛЁТ К НАНОТЕХНИКЕ

1. Познание и творчество

В познании, определяющемся как высшая  форма отражения объективной  действительности, подразделяются следующие уровни: чувственное познание, мышление, эмпирическое и  теоретическое познание. Кроме того, различаются  обыденное, художественное и научное типы  познания.
Однако, наряду с коллективно выработанной, объективированной  формой познания, например, в виде научных текстов, выделяется  познание, направленное на получение знания, неотделимого от индивидуального субъекта, к каковым относятся восприятие и представление [9.506].
Именно это, на наш взгляд, и является отправной точкой  для всякого творчества. Как показывает практика, объект и субъект познания являются,  по сути, двумя сторонами медали, отражающими  так или иначе  окружающий нас мир явлений. Познавая свойства вещей, люди использовали эти знания для изготовления тех или иных необходимых  предметов, будь то  предметы быта, оружие, транспортное средство и т.д.
Вид обобщения, связанный с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных опытов, называется индукцией. Как считал французский учёный Луи  де Бройль, индукция,  поскольку она стремится раздвинуть уже существующие  границы мысли, является истинным источником действительного научного прогресса. Великие открытия, скачки научной  мысли создаются, в конечном счёте,  индукцией – рискованным, но важным творческим методом.
Творческая активность ума реализуется так или иначе в той или иной сфере материальной и духовной. Подлинное научное открытие состоит в том, чтобы найти принципиальное  решение еще не решенных задач, еще не раскрытых проблем. Творческая мысль та, которая ведет к новым результатам или посредством комбинации обычных  способов или совершенно новым способам, нарушающим ранее принятые. Именно благодаря творчеству осуществляется  прогресс в науке, технике, экономике, искусстве и т.д.
Корни всякого открытия, по словам В.И. Вернадского, лежат далеко в глубине, и, как волны, бьющиеся с разбега о берег, много раз плещется человеческая мысль около подготовленного открытия, пока придёт девятый вал.
Пути, ведущие к открытиям, чаще всего бывают довольно неожиданными. Например, датский ученый Х. Эрстед показывал студентам опыты с электричеством. Рядом с проводником, входящим в электрическую цепь,  случайно оказался компас. Когда  цепь замкнулась, магнитная стрелка компаса отклонилась. Заметив это, один любознательный студент попросил объяснить  данное явление. Эрстед повторил опыт:  замкнул цепь и стрелка  компаса вновь отклонилась. В результате повторных  опытов и логических рассуждений  Эрстед сделал великое открытие, заключающееся в установлении связи между электричеством и магнетизмом. Это открытие послужило важнейшим этапом к другим открытиям, в частности, к изобретению электромагнита.
В творческой деятельности учёного нередки случаи, когда  самому  автору результат представляется так, будто его «осенило». Но за способностью «внезапно» схватывать суть дела и чувствовать «полную уверенность в правильности идеи», стоят накопленный опыт, приобретенные знания и упорная работа ищущей мысли [6.508-509].
Одной из характерных черт творческой мысли является разрешение противоречий, и здесь очевидно, что прежде чем найти что-то новое, мысль неизбежно блуждает, так сказать, окольными путями. Иначе говоря, заблуждения человеческого разума являются важным средством для всякого научного  открытия.
Заблуждения ума, мешающие человеку  находить истину, о которых  писал Ф. Бэкон, не являются  чем-то законченным, но в конечном итоге, необходимо ведут к открытиям. Недаром  К. Маркс замечал, что в науке нет широкой столбовой дороги, и только тот достигнет её сияющих вершин, кто не страшась усталости,  карабкается  по её каменистым тропам. И прежде чем произойдёт «случайное» открытие, прежде чем кого-то осенит, пройдёт немало времени, это может быть и  целая человеческая жизнь, и многовековая история развития мысли.

2. Творчество и открытия

Принципом истины, как известно, является  практика. Но в качестве  критерия истины практика  «работает» не только в своей «чувственной наготе», - как предметная физическая деятельность, то есть, в эксперименте,  указывают философы, но и в опосредованной деятельности, то есть в логике, и не просто в логике, но «закалившейся  в горниле практики». Недаром  Гёте писал: «Тот, кто поставит себе за правило проверять дело мыслью, а мысль делом… тот не может ошибаться, а если он и ошибётся, то скоро снова  нападёт на правильный путь» [3.295-296]. Сколько оптимизма и непоколебимой  уверенности в том, что «правильного пути» не избежать! Впрочем, некоторые учёные, в частности, Э. Мах и Р. Авенариус, считали, что истинно то, что мыслится экономно. Чем не «бритва Оккама» или «принципа бережливости», выраженного в тезисах: «Сущности не должны быть умножаемы сверх необходимости»; или: «Бесполезно  делать посредством многого то, что может быть сделано посредством меньшего»!? [6.102.].

Однако, принцип «экономии мышления» в качестве критерия истины похож на совет муллы из «Тысячи и одной ночи». Увидев Насреддина, который что-то искал в темноте, мулла спросил: «Эй, что ты делаешь?» – «Я здесь уронил  динар», – ответил Насреддин. «Чудак, – сказал мулла, – ищи вот там, за углом, под фонарём. Там светлее, искать легче» [6.471]. Что же, именно так нередко и поступают люди. Если  тот или  иной анекдот или шутка  вообще имеет  смысл, то, очевидно, что  данный «прав на все сто». Именно там, где удобнее, где приятнее, где более подходящие  для поиска условия, именно там часто и ищут, при это совершенно не принимая во внимание, что истина, выражаясь словами Демокрита, «скрыта в глубине (лежит на дне морском)». Поэтому субъектом познания, рассуждает философ, является не любой человек, а лишь мудрец, он говорит: «Мудрец – мера всех существующих вещей. При помощи чувств он – мера чувственно воспринимаемых вещей, а при помощи разума – мера умопостигаемых вещей». «Мудрец предпочитает найти одно причинное объяснение  обладание персидским царством» [8.38-39].
Немаловажную роль на пути к открытиям принадлежит человеческой фантазии. Так, мысль о том, почему люди не летают как птицы, уходит корнями вглубь веков и тысячелетий. Миф об Икаре, сделавшем себе крылья и поднявшемся в небо, явное тому доказательство. Прошли тысячелетия, прежде чем человеком были построены первые грубые, неуклюжие летательные аппараты, например, с машущими крыльями, приводимые в движение мускульной силой, где крутящий момент передавался с  помощью цепной передачи, подобно  велосипедной. Современные самолёты летают со скоростью от нескольких сотен до нескольких  тысяч километров в час. И вновь нельзя не отметить, что этот рывок в самолётостроении произошёл за какую-нибудь последнюю сотню лет. А что такое сто лет для истории, поистине, только миг.
Методом проб и ошибок, методом «тыка», человеческая мысль пробивает тьму заблуждений и находит ту широкую столбовую дорогу, которая, по мысли Маркса, выводит человечество к новой цивилизации.
Открытия, условно  говоря, можно представить в виде элементарной электрической цепи, наподобие, например, ёлочной гирлянды. После замыкания, то есть включения источника энергии, лампочки загораются одна за другой. Так и открытия подчас совершаются одно за другим, правда, временной промежуток  здесь  может быть разным, это и годы, и десятилетия упорно-ищущей  мысли. Не имей человек способности мечтать, не умей он фантазировать, воображать, то вряд ли бы был достоин носить высокое звание Человека.


3. Противоречия и озарения

Одной из следующих характерных черт творческой мысли является разрешение противоречий, например, чтобы изобретение имело смысл, необходимо, чтобы  вновь полученный материал  был  сравнительно недорог. Наш век, без сомнения можно назвать еще и веком пластмассы, но как  последней  всё  больше и больше удаётся вытеснить металл? Не потому ли,  что её производстве дёшево и, к тому же,  часто является  побочным продуктом переработки нефтепродуктов? К тому же, пластмасса  значительно легче, а по прочности   может не уступать железу.
Мыслители и учёные, решая сложнейшие задачи, снимают присущие всякому  делу противоречия, достигают это правда, упорным, постоянным, до самопожертвования, трудом, хотя, для окружающих  представляется, что открытие  происходит нечаянно, мимоходом.
Итак, можно с  уверенностью сказать, что в основе творчества, сутью которого является создание нового, лежит  его величество труд. Через привычное – к необычному. И к тому, что необходимо людям.
Английскому инженеру Брауну было поручено построить через реку Твид мост, который  отличался бы прочностью и в то же время не был слишком дорог. Как-то, прогуливаясь  по  саду, Браун заметил паутину, протянувшуюся над дорожкой. В ту же минуту ему пришла в голову мысль, что подобным образом можно построить и висячий мост на железных цепях.
Однажды российский учёный Н.Е. Жуковский, погружённый в свои размышления, остановился перед ручьём, через который ему необходимо было перешагнуть. Вдруг его взгляд упал на кирпич, лежащий посреди потока воды. Учёный стал внимательно всматриваться в то, как под напором воды изменялось положение кирпича, вместе с тем изменялся и характер обегающей кирпич струи воды… Это наблюдение подсказало Жуковскому решение гидродинамической задачи [6.512]. Каждый из нас сотни раз  перешагивал через ручей, но вряд ли кому  могло прийти в голову решение задачи, над которой он  не бился.
В связи с этим хотелось бы  вновь подчеркнуть, что деление наук на естественные, гуманитарные и технические весьма условно [7.876], и принципы  решения  тех или иных задач  имеют немало общего. Так, например, учёные и мыслители нередко отмечают, что озарение  нисходит свыше: А.С. Пушкину снились его стихи, Д.И. Менделееву снилась периодическая таблица химических элементов, Н.Тесла чувствовал себя в отдельные моменты только проводником, получающим  открытия из бездонного резервуара вселенной и т.д. и т.п.
Однажды, «крестьянин  по происхождению, сапожник по профессии, философ по призванию» Я. Бёме, сидя у себя в комнате, внезапно увидел  яркое отражение солнца на оловянном сосуде. Это зрелище поразило его: в этот миг ему открылся таинственный смысл бытия. Через несколько лет он вновь почувствовал внутреннее озарение; он ощутил желание привести свои религиозные переживания в  некую систему, прежде всего, для самого себя, так появилась  его знаменитая книга «Аврора» [6.109].
По утрам, вспоминал Ф. Ницше, я взбирался по южной  красивой дороге, по направлению к Зоагли. Здесь мне пришло в голову всё начало Заратустры, даже больше того – Заратустра сам, как тип, явился мне. Но опять таки, налицо,  «тщательная избирательность  открытия», то есть, именно Бёме,  именно Ницше в то время, в том месте, в ту секунду  открылась истина, которая  «открылась» вроде бы без всяких  видимых  причин.

4. Творческое воображение и
эвристический принцип  науки

При разработке всякой принципиально новой машины неизбежно возникают противоречия между  ее  величиной и результатом, называемым в физике коэффициентом полезного действия. Из этого  легко можно вывести простое  правило, имеющее  силу закона: чем меньше машина и чем выше её к.п.д., тем она совершеннее.
В годы туманной юности, когда мы были еще студентами, то слышали, что где-то создана  ЭВМ – электронно-вычислительная машина, способная решать сверхсложные, непостижимые  для  человеческого ума, задачи, и занимает такая машина целую комнату. Компьютер, на котором я сейчас набираю текст, и есть аналог той полумифической ЭВМ, притом, занимает он столько места, что я легко могу перенести его из комнаты в комнату. А если учесть, что набор текста – это для  моего компьютера детские игрушки, то в очередной раз нельзя не  поразиться  силе человеческого  гения.
Творческое воображение ученого воспитывается всем ходом исторического развития. Усваивая законы природы, человек принимает  их как  нечто данное, с другой стороны, источником развития становится его вечное «почему?». Пытаясь ответить на вопрос «почему?» он восстанавливает мысленно всю цепь причинно-следственных связей, ведущих к  известному результату.
Большое значение в воспитании творческого воображения играет искусство, и  в свете этого предполагается уместным заметить несостоятельность абсолютного разделения  науки и искусства, вернее, известную условность такого разделения.
Известно, что люди науки не только не чурались увлечений  различными художествами, но напротив, отдавались им с  не меньшим энтузиазмом, чем занятиям наукой. Только несколько примеров. М. Планк и А. Эйнштейн играли на  скрипке  и  фортепиано; И. П. Павлов пел и играл на баяне; У. Черчилль и Г. К.  Жуков  были талантливыми писателями; Челлини играл на флейте и кларнете; Т. Юнг был  живописцем, музыкантом, канатоходцем; Фарадей переплетал книги;  Ч. Дарвин был почитателем поэзии Шекспира, Мильтона, Шелли; Н. Бор боготворил Гёте, Шекспира, С. Кьеркьегора; Н. Винер писал романы.  Одно из двух: либо  верно, что если человек талантлив, то талантлив  во  всем, либо действительно, перемена занятий – лучший  отдых.
Нетрудно заметить, что в данной статье мы делаем попытку снять существующие противоречия между наукой и искусством, между физиками и лириками, гуманитариями и технарями. Ибо очевидно, что  в одном человеке  прекрасно может уживаться учёный и музыкант, учёный и художник и т.д.
Как отмечают исследователи жизни и творчества великих людей, ученые и мыслители  обладали исключительно высокой эстетической культурой, а многие крупные учёные и математики считают красоту и развитое чувство красоты эвристическим принципом науки.


5. Нанотехника – технология настоящего и будущего

Известно, что овладение новыми  технологиями возводится сегодня в ранг государственной политики всеми развитыми  государствами мира. Так же известно,  что правительством России принято решение о создании своей «силиконовой долины».
Инновационный центр в Сколково  под Москвой привлекает сегодня внимание всего мирового научного сообщества. Площадь в 370 гектаров и 200 млрд. рублей (100 млрд. руб. выделено государством и еще 100 млрд. руб. – вложения инвесторов) –  вот стартовая позиция для строительства  будущей «кремниевой долины».
Как отмечает первый замруководителя администрации  президента России Владислав Сурков, «нам нужен инвестор из NASDAQ, который захочет иметь в России серьезный бизнес». Основными проблемами инновационного развития, подчеркнул В. Сурков,  является не отсутствие идей, а отсутствие технологий и коммерциализации.
Нобелевский  лауреат Жорес Алфёров, один из сопредседателей ученого комитета  инновационного центра, подчеркнул в своём выступлении, что необходимо искать и найти такие пути в деятельности ученых, которые бы обеспечивали быструю коммерческую отдачу.
Аналог калифорнийской «силиконовой долины» в США, в будущем должен стать средоточием всего научного потенциала Российской Федерации, а также прекратить болезненный для страны процесс утечки мозгов на Запад. Думается, что и в нашем отечестве  постепенно произойдёт переход к нанотехногиям. Кстати, говоря, в Силиконовой долине США живут и работают сотни наших соотечественников, выходцев из Казахстана.
Достижением сегодняшнего, да и завтрашнего дня является внедрение  в святая святых  живой и неживой материи – в клетку. Сегодня учёные оперируют  (и манипулируют) на уровне молекул и кристаллов. Эти структуры имеют размеры порядка миллиардной доли метра, величины, которая называется нанометр (от греч. «нанос» – «карлик» и «метрон» – «мера»). Собираются электромоторы  размером меньше спичечной головки. Методы нанотехники позволяют из отдельных атомов собрать двигатель размером с молекулу.
Новым классом материалов сегодня  и особенно завтрашнего дня  всё больше будут становиться нанокристаллы. Используя кристаллическое строение подавляющего большинства материалов, с которыми нам ежедневно приходится сталкиваться – металлы, керамика, камень и др. ученые  научились создавать  принципиально новые  аппараты и приборы. Например, спроектирован миниатюрный приборчик – «булавка» длиной 1 см и диаметром 1 мм с зонтиком, как у семени одуванчика. Внутри  размещаются различные датчики, источник питания, микропроцессор, рация. Зонтик служит антенной и парашютом. Тучка «булавок», сброшенная с самолёта, будет опускаться со скоростью около 3 см в секунду десятки часов, непрерывно анализируя состав атмосферы. Компоненты этого искусственного облачка, обмениваясь данными между собой, составят общее мнение о состоянии атмосферы, а затем передадут выводы в центр управления.
Методами нанотехнологии получают мембраны, способные очищать воду и воздух не только от вредных  примесей, но и от бактерий.
Манипулирование кристаллами и отдельными  атомами стало возможным с 1981 г., когда Г. Бинниг и Х. Рорер, сотрудники фирмы IBM сконструировали туннельный электронный микроскоп. С помощью этой техники были сделаны первые образцы  нанотранзисторов, состоящих из считанного числа  атомов.
Многие учёные уверены, что вскоре появятся производства, использующие нанотехнологии в серийном выпуске компонентов для компьютеров и другой электроники. А в дальнейшем произойдёт совсем  уже невероятное: иглой атомно-силового микроскопа  будут созданы первые самовоспроизводящиеся молекулярные наномашины.
Новое  не было бы возможно, не будь фундамента из «старого», не будь открытий  мыслителей древнего и особенно ученых Нового и  Новейшего времени. Именно взлёт творческой фантазии, великая сила природы и человеческого  гения – вот сплав, из которого  получены все  величайшие открытия прошлого и настоящего.

Литература
1. Александров А.Д. Проблема науки и познания ученого. Л., 1988.
2. Ведин Ю.И. Познание и знание. Рига, 1982.
3. Гете И.В.  Собрание сочинений. М.; Л., 1932 – 1937.  Т. 8.
4. Климов А.Я. Диалектика и практика познания. М., 1991.
5. Мостепаненко М.В. Философия и методы научного  познания. Л., 1972.
6. Спиркин А.Г. Философия. М., 2000.
7. Советский энциклопедический словарь. М., 1979.
8. Философия: курс лекций / Под общ. ред.  проф. Ф.А. Сима.  Петропавловск, 1998.
9. Философский энциклопедический словарь. М., 1983. 

Инновационное развитие науки: приоритеты, ресурсы и перспективы: Материалы международной научно-практической конференции. Семипалатинский государственный  педагогический институт, 24-26 марта 2011 г. – Семей, 2011 – 534 с. с. 439-443.