Математическое моделирование в экологии:
Историко-методологический анализ

3.2. Учение о колодках мышления

Термин «учение» в отличие от термина «теория» — не просто дань славянофильству. Современный русский язык чувствует существенную разницу между этими двумя терминами. Например, «всепобеждающее учение Маркса-Энгельса-Ленина-Сталина» и «буржуазные экономические теории» или «учение Мичурина-Лысенко о наследовании признаков» и «теория наследственности Менделя-Моргана». «Учение» — это, с одной стороны, нечто свое, близкое и родное, а с другой стороны — нечто не вполне развитое, не вполне полноценное и, во всяком случае, осознаваемое (явно или в глубине души) как непригодное для экспорта на мировой рынок.

Для «теории» колодок мышления следовало бы дать хоть какое-нибудь определение основного понятия (хотя малый интерес игры в определения общих понятий осознавался уже во времена Сократа), но для «учения» вполне можно ограничиться примерами.

Пример 1: практическая электротехника.

Представим себе, что в квартире ученого, интересующегося общими вопросами философии или теологии, погас свет не по причине глобальной аварии, а вследствие чего-то, случившегося в самой квартире. Ясно, что сам собой свет не загорится. Если электрика вызвать невозможно, первое, что люди обычно делают в таких случаях, — это идут к электрическому щитку и пытаются вновь включить отключившийся предохранитель. Как правило, предохранитель тут же снова отключается, поскольку причина его отключения не устранена. Тут уж для самого широкого ума весь мыслимый мир временно сокращается до размеров квартирной электропроводки. На данный момент основная задача — это найти место короткого замыкания и устранить его.

Итак, надо действовать, но человек ни в каких обстоятельствах не может действовать, пока у него нет какой-либо мысленной модели ситуации. Для начала речь может идти даже не о колодке мышления, а о полноценной физической модели короткого замыкания, и наша задача состоит в том, чтобы проследить, как и почему эта модель будет постепенно превращаться в колодку и хорошо это будет или плохо. Начнем с того, что в России для бытовых целей применяется почти исключительно однофазный ток. Принципиально, для однофазного тока нужны два провода — фазный и нулевой, но от этажного щитка могут отходить и несколько пар проводов в одну квартиру: одна пара на освещение, другая на стенные розетки, третья на электроплиту и т. д. Хорошо, конечно, если короткое замыкание случилось в каком-то электроприборе, который можно просто отключить от сети. Но если оно произошло где-то в розетке или в патроне электрической лампочки, то дело становится серьезным: как это место найти?

Физическая модель явления состоит в том, что имеются два провода (фазный и нулевой), причем на фазном проводе имеется напряжение порядка 220 вольт, а в нулевом напряжение теоретически равно нулю. По фазному проводу электрическая энергия притекает в квартиру, а по нулевому вытекает из нее, по дороге производя всю ту многообразную пользу, к которой мы привыкли. Короткое замыкание бывает в том случае, если где-то фазный и нулевой провод соединились без заметного электрического сопротивления. В этом случае по проводам проходит слишком большой ток, который и вызывает отключение предохранителя.

Если место короткого замыкания не находится сразу, то искать его может быть достаточно сложно. Вовсе без приборов, пожалуй, и не найти места короткого замыкания, если его сразу не видно, и мы допустим, что под руками имеется простейший прибор — так называемая отвертка-индикатор. Действие прибора состоит в том, что если жало отвертки прикасается к фазному проводу, то неонка светится, а если к нулевому — то нет.

Разумно производить всякие ремонты электрической проводки при ее отключении от сети. Это, к сожалению, не всегда возможно. Если необходимо применение каких-то приборов, то на отключенной от сети электропроводке приборы не покажут ничего. Придется включить фазу: это возможно сделать, если сначала от сети отключить нулевой провод — тогда предохранитель не сработает, после чего прикосновение индикатора к любому проводу или любому гнезду розетки заставляет светиться неонку. Это понятно: поскольку имеется короткое замыкание, то фазный и нулевой провода соединились, т. е. фактически у нас есть один лишь фазный провод.

Что нам дал этот эксперимент? Теперь мы уверены в том, что диагноз короткого замыкания правилен (предохранитель может отключаться еще по причине собственной неисправности). Начинаем искать место короткого замыкания, и наконец, обнаруживаем, что в одном осветительном патроне провода скрутились между собой, а изоляция между ними выгорела. Победа близка — устраняем безобразие, разъединяем провода. Но прежде чем присоединять обратно нулевой провод, все-таки пробуем провода индикатором, в надежде на то, что от одного провода будет светиться, а от другого — нет. Как бы не так: опять светится проклятый от обоих проводов! Что это — неужели в двух местах сразу замкнуло? Житейский опыт говорит, что такого быть не может, поэтому отключаем предохранитель, присоединяем нулевой провод обратно к сети и вновь включаем предохранитель. О счастье: он не отключается. Пробуем провода индикатором — от одного светится, от другого — нет, как и положено. Авария ликвидирована.

Что же происходило? Дело в том, что колодка мышления, с помощью которой мы думали об индикаторе, оказалась ошибочной в той ситуации, которую мы сами и создали. Индикатор неким не очень ясным образом реагирует на электрическое поле. Если фазный провод и не имеет металлического контакта с нулевым, но последний отключен от нулевого провода сети, то того электрического поля, которое распространяется по фазному проводу и вокруг него, достаточно, чтобы навести в изолированном отрезке другого провода такое электрическое поле, которого достаточно для зажигания неонки.

Интересная коллизия вышеописанного взятого из реальной жизни сценария заключается в том, что на основе показаний определенного прибора сначала делается правильный вывод о наличии короткого замыкания, однако, после того, как замыкание ликвидировано, применение того же метода приводит к выводу, что замыкание (очевидно, где-то в другом месте) осталось.

На этот раз вывод ложен, и спасение состоит в том, чтобы действовать нелогично. «Тьмы низких истин нам дороже нас возвышающий обман» — возвышающий в том смысле, что налицо победа над технической неисправностью. Свет в квартире опять есть, и можно думать о возвышенном.

Пример 2: практическая топография.

Небольшая группа путешествует по берегам и островам Белого моря. Знающие люди сказали, что на некотором довольно большом острове имеется пресноводное озеро, в котором окунь прекрасно клюет на макароны. (В Карелии проблемой является не рыба, а приманка для рыбной ловли, потому что червей там не найти.) Ставится задача разыскать это озеро и наловить окуней. Из «научных» средств для этого имеется компас и грубая выкопировка с топографической карты, на которой морские берега воспроизведены неплохо, а все остальное — весьма приблизительно. На этой «карте» в пределах указанного острова можно отыскать целых три озера и есть подозрение, что еще несколько более мелких были пропущены при копировании.

Свое положение на берегу острова мы можем неплохо определить, поскольку береговая линия воспроизведена достаточно точно. Можно было бы измерить по карте азимут от этой точки на самое крупное озеро и двигаться по нему. Но примерно два километра по азимуту в карельской тайге, перемежаемой горами и болотами, — малое удовольствие, и надо бы придумать что-то получше. Строится следующая «научная теория».

Наверно, из озера вытекает какой-нибудь ручей (пропущенный при копировании или даже вовсе, за малостью, не показанный на оригинальной карте), который впадает в море (куда же ему еще деться?). Должна быть и какая-то тропа, по которой ведь ходят на озеро. Действительно, в глубине залива, в котором мы находимся, оказался ручей, а вдоль него что-то вроде тропы. Цели ясные, задачи определенные — начинаем подниматься вдоль ручья. Вскоре ручей исчезает вовсе, тропа вместе с ним, и лезем мы куда-то на высокую гору, с которой ничего, кроме леса, не видно. Некоторое время бродим без цели и смысла, вдруг каким-то образом попадаем на тропу, которая и выводит к озеру. Там даже имеется плотик для рыбной ловли и окунь ловится в достаточном количестве. Тут же формулируется вывод о том, что научная теория нужна для того, чтобы начать как-то действовать, ну а если теория оказывается неверной, то дальше видно будет.

Пример 3: практическая метеорология.

Этот пример тоже из опыта путешествий по Карелии. В городской жизни прогноз погоды имеет довольно малое практическое значение: обычно есть, куда спрятаться от дождя. Другое дело в путешествии, особенно в байдарочном плавании, когда снизу поступает вода из продранной байдарки, а сверху поливает дождь. Прогноз погоды хотя бы на ближайший час становится очень важным. Не проявленные в городских условиях человеческие способности при необходимости вызываются к жизни. Вопрос в том, какое словесное оформление получают прогнозы погоды, которые делаются за счет этих заново проявленных способностей.

Сначала, конечно, мы пользуемся когда-то услышанными или вычитанными в книгах погодными приметами, вроде того, что перистые облака — это к дождю на следующий день и двуслойная облачность тоже (а в Карелии она бывает и трехслойная). Но вскоре замечаем, что в некоторые дни, действительно, к дождю, а в другие дни — наоборот, к хорошей погоде. Даже если небо уже покрыто низкими серыми облаками, то в иные дни дождь льет из них, как из ведра, а в иные — едва накрапывает, а то и вовсе не идет.

Создается учение (чем «учение» отличается от «теории» — говорилось выше) о погодном стихе: стих бывает мокрый или сухой. В первом случае все приметы, которые «к дождю», действительно оказываются к дождю, а во втором случае дождь упорно не идет, несмотря на приметы. Стих — это некоторая скрытая, т. е. не наблюдаемая непосредственно, сущность или склонность (если угодно по-латыни, то субстанция или тенденция), благоприятствующая (при мокром стихе) или препятствующая (при сухом стихе) выпадению дождя. Впрочем, чтобы привести учение в безупречное соответствие с наблюдаемыми фактами, вводится допущение о том, что в любой момент стих может измениться с мокрого на сухой или наоборот. Однако это скрытая сущность столь благородна, что неуважительно говорить «стих переменился», а следует говорить «стих преложился». Иногда, правда, стих как целостная сущность не прелагается, а только поворачивается тем или иным бочком — так возникают понятия «мокрый бочок сухого стиха» и наоборот. Сухой стих может повернуться мокрым бочком, и тогда все-таки будет дождь, но недолгий и несильный (если, конечно, стих в целом не преложился). Понятно, что подобное учение никогда не противоречит фактам и обладает абсолютной объясняющей способностью.

Сложнее обстоит дело с его реальной прогностической ценностью. Казалось бы, речь должна идти о статистическом сравнении оправдываемости прогнозов, которые даются официальной метеорологией и, независимо, с помощью учения о стихе. Но дело в том, что официальные прогнозы даются в столь расплывчатых и неопределенных терминах («переменная облачность, возможны кратковременные дожди и грозы»), что они почти лишены практического значения, а правила, по которым судят, оправдался прогноз или нет, определены произвольными соглашениями. Ведь практически нужно знать не то, что «возможны дожди и грозы», а будет ли гроза из той конкретной тучи, которая прямо на глазах формируется, и если будет, то с сильным ветром или нет, и будет ли этот ветер дуть от тучи или с какого-то другого направления (такое тоже бывает), а тогда за каким укрытием переждать ту волну, которую разводит этот ветер (если он будет). Если для официальных прогнозов вырабатывают правила, по которым судят, оправдался прогноз или нет (и тогда можно по статистическим данным вычислять процент оправдываемости), то в делах практических не вполне ясно, что такое оправдавшийся или не оправдавшийся прогноз. Вот и получается, что понятием стиха погоды приходится пользоваться не потому, что оно приводит к относительно надежному прогнозу, а потому, что ничего другого нет. Так и в серьезной науке те или иные колодки мышления используются просто потому, что ничего другого нет.

Пример 4: коротко о практической медицине.

Вряд ли нужно подробно пояснять, что когда речь идет о попытках восстановить здоровье, нарушенное в результате болезни, в ход идут самые разнообразные колодки мышления. Лет двадцать-тридцать назад существовало понятие «научной медицины» — научной в том смысле, что лишь она одна обладает необходимыми достаточно надежными знаниями для правильного лечения. Например, по работам П. Фейерабенда можно проследить, что на их полемический задор существенно повлияло то обстоятельство, что автор долгое время болел, а «научная» медицина (которую теперь мы предпочитаем называть «официальной» или «традиционной», в смысле западной традиции) ничем не могла ему помочь. Облегчение наступило после обращения к «нетрадиционной» медицине.

На протяжении своей жизни каждому приходится сталкиваться с широким спектром медицинских проблем — от хирургии до психиатрии. В настоящее время предложение различных «нетрадиционных» методов столь велико, что уместнее подчеркивать, что «традиционная», или «научная», медицина также имеет неоспоримые достижения. При возникновении действительной необходимости в лечении (к счастью, во многих случаях болезни проходят без активного лечения) проблема выбора если не конкретного метода, то хотя бы общего направления лечения (к врачу какой школы лучше обратиться) реально является делом самого больного. Тут в дело идут самые разнообразные колодки мышления, которые было бы слишком печально описывать подробно. Более полезной, чем некоторые другие, нам представляется следующая колодка. Хороший врач — это тот, кто владеет разнообразными методами лечения — как научными, так и нетрадиционными (или хотя бы принципиально считает допустимыми и те, и другие). При обращении к такому врачу появляются некоторые возможности сравнительно удачного экспериментирования с различными медицинскими методиками.