Очень черное тело

В науке часто бывает так, что одинаковые открытия практически одновременно делают ученые, живущие в разных странах. В научной фантастике, которая, как мы выяснили, имеет с наукой немало общего, новые одинаковые идеи рождаются с меньшей частотой. И это естественно: фантастика это все-таки художественное творчество, в гораздо большей степени, чем наука, зависящее от личности автора. Русский фантаст Борис Красногорский, к примеру, в 1913 году описал в своей повести космический парусник - межпланетный корабль без двигателя, но с огромным, во много квадратных километров, парусом из тончайшего металла.

Солнечные лучи, подобно океанскому ветру, надувают этот парус, и космический корабль устремляется вдаль с огромной скоростью. Ну, относительно огромной скорости фантаст преувеличил (что вполне простительно), но ведь замечательная и красивая была идея, опередившая науку на полстолетия! Но почему братья-писатели не подхватили эту идею сразу же? Почему в те же годы не появились аналогичные идеи других фантастов? В науке такое невозможно: если открытие сделано, идея высказана, наука просто не может развиваться, не взяв эту идею на вооружение - конечно, если идея правильная.

Вот, чем отличается наука от простого фантазирования: наука развивается по куда более жестким законам, нежели фантастическая литература.

По жестким законам развивается и техника - эти законы нашли свое отражение в ТРИЗ: теории решения изобретательских задач. Если аналогичные законы есть в науке, то где же ТРНЗ - теория решения научных задач?

Общей теории, равно приемлемой для любой научной задачи (как в ТРИЗ), в науке еще нет - видимо, свой Альтшуллер еще не родился. Но давайте попробуем сформулировать хотя бы возможные пути, по которым следует двигаться, чтобы такую теорию создать!

Прежде всего, любая научная теория, оказывается, проходит в своем развитии те же стадии, что и техническая система: зарождение, бурный рост, торможение и остановка. И еще мы знаем, что одна научная теория сменяет другую потому, что появляются противоречия, которые старая теория разрешить не может. В технике, если вы помните, то же самое - если нет противоречия, то и изобретение сделано не будет. О технических противоречиях, которые привели к появлению великих изобретений, мы как-то уже говорили. А что в науке?

В физике существует понятие черного тела. На самом деле " черное тело" может быть очень даже ярким и белым, но название свое получило потому, что полностью поглощает любое излучение. Так вот, еще в прошлом веке было известно, что черное тело способно излучать свет любой длины волны, но - строго определенным образом. Что значит - определенным? Кто определил?

Сначала в 1893 году физик В.Вин, пользуясь термодинамикой, вывел формулу, пользуясь которой каждый человек, даже не будучи гением, мог описать, как же излучает пресловутое черное тело. Экспериментаторы немедленно проверили эту формулу и сказали: да, формула правильная, но… только в области коротких волн. А затем в 1900 году другой физик В.Рэлей, пользуясь той же термодинамикой (вот универсальная наука!), вывел другую формулу, совсем не похожую на формулу Вина, и сказал: вот формула излучения черного тела. Экспериментаторы проверили и эту формулу и удрученно заявили: да, господа, формула правильная, но… только в области длинных волн.

Вот вам классический пример научного противоречия, ведущего к открытию. Теория одна и та же, черное тело, естественно, тоже, а формулы, описывающее его излучение - разные, причем обе правильные! Противоречие казалось настолько драматическим, что физик П.Эренфест назвал его " ультрафиолетовой катастрофой". И для того, чтобы эту катастрофу предотвратить, другой великий физик М.Планк был вынужден ввести понятие кванта энергии - мельчайшей порции излучения, меньше которой ничего нет и быть не может. Я написал " вынужден был", и это так - у Планка просто не было иного выхода, только открытие квантов - и ничто иное - могло вывести физику из кризиса.

Сейчас любой ученый и каждый писатель-фантаст пользуется приемом квантования, но для того, чтобы этот прием ввести в обиход, понадобилось огромное мужество ученого.