Всё и разум. Научное мышление для решения любых задач - Билл Най

Когда я поступил в десятый класс престижной школы «Сидуэлл Френдс» в Вашингтоне, то и не подозревал, что все это вот-вот на меня обрушится. До этого я ходил в другие, обычные государственные школы в округе Колумбия, которые стремительно деградировали из-за неумелого руководства тогдашнего главы отдела народного образования, печально знаменитого Мариона Барри; впоследствии он несколько раз избирался на пост мэра Вашингтона, несмотря на обвинения в наркомании. Когда в соседней государственной школе застрелили ученика, мои родители решили, что надо что-то менять. Поэтому они решили отправить меня в частную школу и выбрали «Сидуэлл Френдс».

Мне пришлось попотеть, чтобы догнать соучеников и доказать, что я достоин там учиться. Однако через год я вполне освоился в новой школе. Мне вручили круглую логарифмическую линейку как ученику, достигшему «наибольшего прогресса» по математике. Для меня это было двойное признание. Мало того что я смог удержаться в школе, где программа была гораздо сложнее прежнего, — меня окружала культура, где ценились числа, умение видеть картину в целом и все прочие ботанские штучки, которые были мне так дороги — и дороги сейчас.

И это случилось. Я влюбился. Я влюбился в физику (φ-зику?) на уроках мистера Лэнга.

Как-то раз в одиннадцатом классе мы с моим приятелем Кеном Северином делали по собственной инициативе лабораторную работу — проверяли формулу для периода колебаний маятника, определяя, сколько секунд ему надо, чтобы качнуться. Если вы готовы следить за ходом нашей мысли, то этот период пропорционален квадратному корню отношения длины струны, цепочки или веревки, на которой висит груз, к ускорению свободного падения. (Если это для вас китайская грамота, посмотрите в Интернете. Уравнение маятника — лишь один из мириад интересных физических фактов и формул — φактов и φормул? — в Сети.) Мы сделали маятник. Вроде бы все шло хорошо, однако сопротивление воздуха и трение волокон веревки сильно тормозили наш первый опытный образец, и нам это не понравилось. Тогда мы подвесили маятник на длинной веревке, тянувшейся из-под самого потолка. Оккупировали лестничный пролет и повесили веревку на четыре этажа, прицепив к ней тяжелую гирю. И тогда оказалось, что мы двигались в верном направлении: уравнение предсказывало период колебания нашего маятника с приятной точностью. Ощущение было такое, что мы раскрыли великую тайну мироздания.

Наука и так называемое «критическое мышление» — термин, возникший не так давно, — требуют усердия и самодисциплины. Мы, люди, так славно устраиваем свою жизнь здесь, на Земле, благодаря способности делать прогнозы, выявив природные закономерности, а затем применять их себе на благо. Представьте себе, насколько проще вести крестьянское хозяйство, если умеешь считать дни и понимаешь, что такое времена года: точно знаешь, когда лучше всего сажать посевы и собирать урожай. Представьте себе, насколько проще стало первобытным людям охотиться, когда они уловили закономерности миграции дичи — главного источника белка в их рационе. Представьте себе, насколько интереснее было нам с Кеном Северином глядеть, как качается наш маятник, когда мы поняли, что он качается именно так, как мы предсказали, поскольку мы своими глазами увидели, как прекрасен причинно-следственный научный анализ: он и вправду работает!

Так совпало, что в тот день я должен был сходить к врачу на прививку, но из-за эксперимента застрял в школе, и родители меня потеряли. Потом оказалось, что нас с Кеном битый час вызывали по школьной громкой связи, но мы ничего не слышали. Мы так увлеклись своим экспериментом, приходили в полнейший ботанский экстаз при каждом щелчке секундомера, каждом движении логарифмической линейки — это было задолго до электронных калькуляторов, не говоря уже о компьютерах в школьных кабинетах. Не то чтобы мы с каждым колебанием маятника узнавали что-то новое, что-то такое, чего до нас никто не знал. Нет, мы просто учились. Но сам процесс, но чистая радость познания! Каждая деталь нашего эксперимента говорила нам чуть больше о синусах, косинусах и тангенсах, о сопротивлении воздуха, о терпении. С этим ничего не сравнится: я не представляю себе занятия более вдохновляющего, чем наука.

Я так увлекся по двум причинам. Прежде всего, я впервые столкнулся с предсказательной мощью физики. Мы часто прибегаем к метафоре маятника в политике и при всякого рода общественных коллизиях, но смысл этой метафоры чисто импрессионистский: когда-нибудь, рано или поздно, все снова изменится. А в физике движение маятника имеет конкретный математический смысл. Если аккуратно зарегистрировать все исходные данные эксперимента, можно точно предсказать, насколько маятник отклонится и когда он вернется на место. Если ты так же прилежен, как французский физик XIX века Леон Фуко, то при помощи качающегося маятника можно доказать, что Земля вращается, и даже определить, далеко ли ты находишься от экватора. Поработай с формулами еще немного — и сумеешь измерить, как наша вращающаяся планета искажает пространство и время вокруг себя: именно это сделал спутник НАСА Gravity Probe B. А все благодаря тому, что кто-то взял себя в руки и разобрался, как ведет себя гиря на веревочке.

Вторая причина моей страсти к физике — люди. Все мальчики и девочка (тогда она была только одна) в моем одиннадцатом классе, которые вместе со мной ходили на физику, были люди, что называется, из моей песочницы. Это был факультативный предмет, для аттестата его не требовалось, и в то время туда брали всех желающих безо всяких вступительных испытаний. Просто мы обожали математику, и нам нравилось изучать движение, разбираться, почему все в мире происходит именно так, а не иначе, на самом глубинном уровне. В нашей шикарной частной школе было много очень умных детей, которых вырастили очень умные родители с крепкой традицией академических достижений. А ребята из нашего физического кружка были особенно талантливы. Мне пришлось из кожи вон лезть, чтобы поспевать за ними, но эта гонка доставляла мне истинное наслаждение. Мы смешили друг друга дурацкими каламбурами для посвященных из серии «физики шутят», но сплачивало нас, конечно, не это. Можно сказать, что мы плыли в одной лодке к единой цели — хотели точно понять, как устроена природа, или, по крайней мере, приблизиться к истине настолько, насколько на это способен наш мозг. Короче говоря, все мы были те еще ботаны.

Думать по-ботански — это на всю жизнь, и я приглашаю вас ступить на этот путь вместе со мной. Я искренне убежден, что это лучший способ провести отпущенные вам годы на нашей планете. Вы будете всегда готовы воспринять новые идеи. Повседневные дела — завязать шнурки, припарковать машину, посмотреть в окно на метель — станут для вас настоящими научными опытами и подарят интереснейшие открытия. Если результаты окажутся неожиданными, вы не отступитесь и выясните, в чем дело, и придумаете более точный метод исследования. Такой способ смотреть на мир быстро становится второй натурой. Остается только дивиться, почему вокруг столько людей, которые этого не делают. Вот честное слово, если бы они не ленились, мы изменили бы мир гораздо быстрее!

Мой брат часто вспоминает, как ребенком я высовывал руку из пассажирского окна нашей машины на автотрассе. В Национальном аэропорту в Вашингтоне (теперь это Международный аэропорт имени Рейгана) я видел, как у самолетов при посадке на передней части крыла выдвигаются изогнутые металлические пластины — они называются предкрылки. Поэтому я и пытался выгнуть пальцы как-нибудь так, чтобы рука была будто крыло, а большой или указательный палец — как предкрылок. Положим, воздушный поток я ловил, и рука поднималась, как крыло (я до сих пор так могу). Но пальцы у меня круглые, а не тонкие и изогнутые, как предкрылки. Палец не может служить так называемым «устройством повышения подъемной силы». И тем не менее я до сих пор люблю опустить стекло и попробовать сделать так, чтобы ладонь «полетала». А представление о том, откуда у самолетных крыльев берется подъемная сила, очень пригодилось мне потом, когда я работал инженером в компании «Боинг», но даже если бы я избрал совершенно иную профессию, подобного рода знания послужили бы мне подспорьем в самых разных случаях.