![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Продолжаем локализацию новой книги Докинза, первые шаги этой локализации смотреть тут
Модели: проверка нашего воображения
Между тем существует менее знакомый способ, с помощью которого ученый может выяснить, является ли что-то реальностью, если наши пять чувств не в состоянии определить это что-то непосредственно. Этот способ – создание и изучение «модели» того, что может происходить. Мы предполагаем, а точнее догадываемся о существовании чего-то в реальности. Затем мы пытаемся вывести (часто с помощью математических расчетов) то, что мы должны увидеть или услышать (часто с помощью все тех же инструментов, раздвигающих границы возможностей наших чувств), если созданная нами модель работает. Образно говоря, модель – это копия реальности, сделанная из дерева или пластика, копия реальности, представляющая листок с математическими формулами или копия реальности, воспроизведенная на компьютере. Мы внимательно анализируем модель и предсказываем, что мы должны увидеть (услышать и т.д.), если модель правдива. Затем мы пытаемся оценить достоверность этих предсказаний. Если предсказания, сделанные нами с помощью модели, сбываются, это увеличивает нашу уверенность в том, что модель действительно отображает реальность, после чего нам необходимо разработать новые эксперименты, уточняющие модель, чтобы снова проверить наши догадки и еще в большей степени подтвердить их. Если наши предсказания ошибочны, мы отказываемся от модели, или существенно модифицируем ее и пытаемся попробовать с самого начала.
Вот пример для наглядности. Сегодня мы знаем, что гены – элементарные единицы наследственной информации, являются участками молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Мы знаем многое о строении ДНК и о том, как она работает, однако мы не можем увидеть детали строения ДНК даже в самый мощный микроскоп [оптический, если быть точным - мое примечание]. Почти все, что мы знаем про ДНК, было выведено косвенным путем с помощью разработки моделей и последующей их проверки.
Строго говоря, задолго до появления хоть какой-то информации о ДНК ученые уже знали многое о работе генов, эти знания были получены с помощью разработки и проверки моделей. В девятнадцатом веке австрийский монах Грегор Мендель экспериментировал в своем монастырском саду, выращивая большие количества горошка. Он подсчитывал характерное для разных поколений число растений с цветами разной окраски [окраска цветов все же изучалась не у горошка, а у душистого табака - мое примечание] или растений, в стручках которых формировались гладкие или сморщенные горошины. Мендель никогда не видел ген и не прикасался к нему. Все что он видел – были горошины и цветы, и он мог использовать свои глаза для подсчета разных типов растений. Мендель разработал модель, включающую в себя то, что мы сейчас называем генами (хотя, вопреки многочисленным заблуждениям термин «ген» ввел в научный обиход не Мендель [автор термина «ген» – датский ботаник Вильгельм Йогансен - мое примечание]). Исходя из модели Менделя, получалось, что в определенном эксперименте по выращиванию горошка количество растений, формирующих при созревании гладкие горошины, должно было в три раза превышать количество растений, формирующих сморщенные. Такое соотношение, в итоге, и было получено при подсчете результатов эксперимента. Опуская детали, можно отметить, что своим появлением генетика обязана только воображению Менделя – он не наблюдал гены ни невооруженным глазом, ни в микроскоп. Все что он видел – гладкие или сморщенные горошины, но их подсчет позволил Менделю получить достаточное количество косвенных свидетельств в пользу того, что разработанная им модель передачи наследственных признаков вполне может быть перенесена на объекты реального мира. Позднее, чтобы показать упорядоченность генов, их выстраивание в определённые структуры, которые мы называем хромосомы, ученые использовали модификацию метода Менделя, работая вместо гороха с другими организмами, например, мушками-дрозофилами. Разработка и проверка моделей даже позволила выяснить точный порядок расположения тех или иных генов в хромосоме, причем все это было сделано задолго до того, как мы узнали, что ген является участком молекулы ДНК.
Сейчас мы знаем это, а также мы точно знаем, как работает молекула ДНК – все это благодаря Джеймсу Уотсону и Френсису Крику, а также множеству ученых, продолживших начатое ими исследование. Уотсон и Крик не могли видеть ДНК своими глазами. Их открытие, как и открытие Менделя, было сделано за счет разработки и проверки модели. Уотсон и Крик в полном сысле этого слова построили модель ДНК из металла и картона и рассчитали, каковы должны быть результаты измерений в случае правильности этой модели. Предсказания, полученные для одной из моделей – так называемой «двойной спирали», точно соответствовали результатам измерений, выполненных Розалиндой Франклин и Морисом Уилкинсом при воздействии на кристаллы очищенного образца ДНК рентгеновским излучением [метод, который использовали Франклин и Уилкинс называется «рентгеноструктурный анализ» (РСА) и сейчас его применение является практически обязательным для доказательства строения устойчивых твердых кристаллических органических и элементоорганических веществ, серьезные научные издания даже не рассматривают присланные к ним статьи, если там нет результатов РСА - мое примечание]. Уотсон и Крик быстро осознали, что построенная ими модель строения ДНК должна дать те же результаты, которые в свое время видел Грегор Мендель в своем монастырском саду [все же, если быть точнее, концепции «ген – участок ДНК» мы в большей степени обязаны Северо Очоа и Маршаллу Ниренбергу - мое примечание].
Таким образом, мы можем определить, что же является реальностью, тремя путями. Мы можем познавать реальность непосредственно, опираясь на наши пять чувств. Мы можем познавать реальность опосредованно – расширяя возможности наших пяти чувств специальными приборами, такими как телескопы и микроскопы. И, наконец, мы можем познавать реальность косвенно – создавая модели объектов реальности и проверяя – насколько эти модели успешно предсказывают то, что мы можем увидеть (услышать и т.д.) с помощью инструментов или без их помощи. В конце концов, реальность так или иначе познается нами в чувствах и ощущениях.
Значит ли это, что реальны только те вещи, которые можно обнаружить непосредственно, опосредованно или косвенно – с помощью пяти наших чувств или научных методов? Как быть с завистью и радостью, счастьем и любовью? Неужели они не реальны?
Да, они реальны. Но они реальны лишь благодаря тому, что они существуют в мозгах – конечно же в мозге человека и, возможно, в мозгах других животных, находящихся на высоком уровне развития – приматов, собак и китообразных. Скалы не чувствуют ни радости, ни зависти, а горы не испытывают любви. Эти эмоции вполне реальны для тех, кто их испытывает, но они не существовали до появления мозгов. Возможно, что эмоции подобные нашим и, возможно, эмоции, эмоции, которые мы даже не можем себе представить, могут существовать и на иных планетах, но только если на этих планетах тоже есть мозги, или другие органы, выполняющие ту же функцию, что и мозг – кто знает, какие причудливые органы для мыслительной деятельности или даже механизмы, способные к проявлению эмоций, могут существовать на просторах вселенной?
Модели: проверка нашего воображения
Между тем существует менее знакомый способ, с помощью которого ученый может выяснить, является ли что-то реальностью, если наши пять чувств не в состоянии определить это что-то непосредственно. Этот способ – создание и изучение «модели» того, что может происходить. Мы предполагаем, а точнее догадываемся о существовании чего-то в реальности. Затем мы пытаемся вывести (часто с помощью математических расчетов) то, что мы должны увидеть или услышать (часто с помощью все тех же инструментов, раздвигающих границы возможностей наших чувств), если созданная нами модель работает. Образно говоря, модель – это копия реальности, сделанная из дерева или пластика, копия реальности, представляющая листок с математическими формулами или копия реальности, воспроизведенная на компьютере. Мы внимательно анализируем модель и предсказываем, что мы должны увидеть (услышать и т.д.), если модель правдива. Затем мы пытаемся оценить достоверность этих предсказаний. Если предсказания, сделанные нами с помощью модели, сбываются, это увеличивает нашу уверенность в том, что модель действительно отображает реальность, после чего нам необходимо разработать новые эксперименты, уточняющие модель, чтобы снова проверить наши догадки и еще в большей степени подтвердить их. Если наши предсказания ошибочны, мы отказываемся от модели, или существенно модифицируем ее и пытаемся попробовать с самого начала.
Вот пример для наглядности. Сегодня мы знаем, что гены – элементарные единицы наследственной информации, являются участками молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Мы знаем многое о строении ДНК и о том, как она работает, однако мы не можем увидеть детали строения ДНК даже в самый мощный микроскоп [оптический, если быть точным - мое примечание]. Почти все, что мы знаем про ДНК, было выведено косвенным путем с помощью разработки моделей и последующей их проверки.
Строго говоря, задолго до появления хоть какой-то информации о ДНК ученые уже знали многое о работе генов, эти знания были получены с помощью разработки и проверки моделей. В девятнадцатом веке австрийский монах Грегор Мендель экспериментировал в своем монастырском саду, выращивая большие количества горошка. Он подсчитывал характерное для разных поколений число растений с цветами разной окраски [окраска цветов все же изучалась не у горошка, а у душистого табака - мое примечание] или растений, в стручках которых формировались гладкие или сморщенные горошины. Мендель никогда не видел ген и не прикасался к нему. Все что он видел – были горошины и цветы, и он мог использовать свои глаза для подсчета разных типов растений. Мендель разработал модель, включающую в себя то, что мы сейчас называем генами (хотя, вопреки многочисленным заблуждениям термин «ген» ввел в научный обиход не Мендель [автор термина «ген» – датский ботаник Вильгельм Йогансен - мое примечание]). Исходя из модели Менделя, получалось, что в определенном эксперименте по выращиванию горошка количество растений, формирующих при созревании гладкие горошины, должно было в три раза превышать количество растений, формирующих сморщенные. Такое соотношение, в итоге, и было получено при подсчете результатов эксперимента. Опуская детали, можно отметить, что своим появлением генетика обязана только воображению Менделя – он не наблюдал гены ни невооруженным глазом, ни в микроскоп. Все что он видел – гладкие или сморщенные горошины, но их подсчет позволил Менделю получить достаточное количество косвенных свидетельств в пользу того, что разработанная им модель передачи наследственных признаков вполне может быть перенесена на объекты реального мира. Позднее, чтобы показать упорядоченность генов, их выстраивание в определённые структуры, которые мы называем хромосомы, ученые использовали модификацию метода Менделя, работая вместо гороха с другими организмами, например, мушками-дрозофилами. Разработка и проверка моделей даже позволила выяснить точный порядок расположения тех или иных генов в хромосоме, причем все это было сделано задолго до того, как мы узнали, что ген является участком молекулы ДНК.
Сейчас мы знаем это, а также мы точно знаем, как работает молекула ДНК – все это благодаря Джеймсу Уотсону и Френсису Крику, а также множеству ученых, продолживших начатое ими исследование. Уотсон и Крик не могли видеть ДНК своими глазами. Их открытие, как и открытие Менделя, было сделано за счет разработки и проверки модели. Уотсон и Крик в полном сысле этого слова построили модель ДНК из металла и картона и рассчитали, каковы должны быть результаты измерений в случае правильности этой модели. Предсказания, полученные для одной из моделей – так называемой «двойной спирали», точно соответствовали результатам измерений, выполненных Розалиндой Франклин и Морисом Уилкинсом при воздействии на кристаллы очищенного образца ДНК рентгеновским излучением [метод, который использовали Франклин и Уилкинс называется «рентгеноструктурный анализ» (РСА) и сейчас его применение является практически обязательным для доказательства строения устойчивых твердых кристаллических органических и элементоорганических веществ, серьезные научные издания даже не рассматривают присланные к ним статьи, если там нет результатов РСА - мое примечание]. Уотсон и Крик быстро осознали, что построенная ими модель строения ДНК должна дать те же результаты, которые в свое время видел Грегор Мендель в своем монастырском саду [все же, если быть точнее, концепции «ген – участок ДНК» мы в большей степени обязаны Северо Очоа и Маршаллу Ниренбергу - мое примечание].
Таким образом, мы можем определить, что же является реальностью, тремя путями. Мы можем познавать реальность непосредственно, опираясь на наши пять чувств. Мы можем познавать реальность опосредованно – расширяя возможности наших пяти чувств специальными приборами, такими как телескопы и микроскопы. И, наконец, мы можем познавать реальность косвенно – создавая модели объектов реальности и проверяя – насколько эти модели успешно предсказывают то, что мы можем увидеть (услышать и т.д.) с помощью инструментов или без их помощи. В конце концов, реальность так или иначе познается нами в чувствах и ощущениях.
Значит ли это, что реальны только те вещи, которые можно обнаружить непосредственно, опосредованно или косвенно – с помощью пяти наших чувств или научных методов? Как быть с завистью и радостью, счастьем и любовью? Неужели они не реальны?
Да, они реальны. Но они реальны лишь благодаря тому, что они существуют в мозгах – конечно же в мозге человека и, возможно, в мозгах других животных, находящихся на высоком уровне развития – приматов, собак и китообразных. Скалы не чувствуют ни радости, ни зависти, а горы не испытывают любви. Эти эмоции вполне реальны для тех, кто их испытывает, но они не существовали до появления мозгов. Возможно, что эмоции подобные нашим и, возможно, эмоции, эмоции, которые мы даже не можем себе представить, могут существовать и на иных планетах, но только если на этих планетах тоже есть мозги, или другие органы, выполняющие ту же функцию, что и мозг – кто знает, какие причудливые органы для мыслительной деятельности или даже механизмы, способные к проявлению эмоций, могут существовать на просторах вселенной?
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2012-03-12 10:16 am (UTC)From:no subject
Date: 2012-03-12 11:36 am (UTC)From:no subject
Date: 2012-03-12 11:51 am (UTC)From:no subject
Date: 2012-03-12 12:18 pm (UTC)From: