Наука фантастических открытий

В реальной (и фантастической) науке существует три вида открытий. Первый: открытие, которое можно сделать «на кончике пера». Работа над таким открытием подобна работе детектива при расследовании преступления, именно потому в фантастике такие открытия чаще всего происходят в фантастических детективах. Имеется преступление (в реальности) или явление природы (в науке). Приходит сыщик (в науке — наблюдатель или экспериментатор), который собирает улики (данные наблюдений или экспериментов). Затем следователь эти улики исследует и на их основании строит предположения о том, кто мог быть убийцей, где его искать и как найти. В науке эту роль играет теоретик-интерпретатор: на основании данных наблюдений или экспериментов он строит гипотезы, выдвигает предположения о возможной физической природе явления. В действие вступает эксперт (в детективе), который изучает следственные версии,находит в них противоречия, сравнивает с реальными уликами. В науке в этой роли выступает научное сообщество. В конце концов, изучив все улики и проанализировав все предположения, детектив погружается в глубокую задумчивость — вроде бы ему всё известно, но имя преступника почему-то остается неназванным. И тут его посещает озарение, инсайт: он неожиданно (идея возникает будто сама собой в подсознании) понимает, как нужно сложить улики, чтобы пазл оказался заполненным, и открытие сделано: имя преступника становится известным. В науке процесс происходит аналогично: все результаты наблюдений (экспериментов) обработаны, все гипотезы высказаны и проанализированы, а решения (открытия) всё нет и нет. Ученый (как, например, Пуаро в романах Агаты Кристи) оставляет работу, начинает думать о другом, и тогда из подсознательного приходит идея объяснения. Озарение. Это может произойти во сне, на прогулке, да где и когда угодно. Но всегда неожиданно. В науке описано множество таких случаев, начиная с всем известного — о том, как Д.И. Менделееву приснилась его периодическая система элементов. В детективных произведениях в этот момент сыщик хлопает себя по лбу и восклицает: «Как же я был слеп!»

В фантастическом детективе события обычно развиваются именно таким образом. Существует загадка (не обязательно связанная с преступлением, преступление лишь позволяет сделать сюжет более динамичным), детектив или ученый (часто тот и другой в одном лице) строит предположения, исследует улики и, наконец, предлагает фантастическую идею, ради которой, собственно, и городился весь огород. Результатом фантастического расследования становится фантастическое открытие, объяснение.

В пример приведу роман Станислава Лема «Насморк». Фабула произведения реалистична, хотя формально действие происходит в недалеком будущем. Герой романа, бывший астронавт, расследует серию странных смертей и скрупулезно обнаруживает улики, в результате чего в финале возникает объяснение — вполне научное (всё, что описывает Лем, могло произойти в реальности без всякой фантастики) и в то же время фантастическое. Фантастический детектив вообще является тем поджанром, в котором объяснительная роль фантастики проявляется естественнее всего. В «Насморке» это открытие влияния на организм совокупности безобидных, каждый сам по себе, химических факторов.

Открытие второго типа в науке происходит не в результате последовательной работы ума (завершаемой обычно актом озарения). Это открытие, которого не ждали. Делают его случайно — чаще всего когда технические возможности (новый ускоритель, новый крупный телескоп, новое биологическое оборудование) позволяют заглянуть в более глубокую (далекую) реальность. В этом случае роль логики и озарения минимальна.
В фантастике тоже существуют открытия второго типа. Разумеется, фантастическое открытие второго типа отличается от аналогичного открытия в науке — ведь фантаст ставит мысленный эксперимент, результатом которого становится обнаружение ранее неизвестного явления, причем
такого, какое никто и предсказать не мог! В 1908 году русский ученый Александр Богданов (Малиновский) опубликовал роман «Красная звезда», где описал «этеронеф»: космический корабль марсиан с атомными двигателями. Еще до того, как Эрнст Резерфорд создал планетарную модель атома!
С использованием атомной энергии в фантастике связано немало удивительных совпадений. Например, Владимир Никольский, опубликовавший в 1926 году повесть «Через тысячу лет», писал о том, что первая атомная бомба будет взорвана в 1945 году1. Герберт Уэллс в романе «Освобожденный мир»(1913 год) писал о том, что первая атомная электростанция вступит в строй в 1953 году.

Открытием второго типа была идея о смертельной опасности взаимодействия микроорганизмов с разных планет. Марсиан в романе Герберта Уэллса «Война миров» (1897) погубила не битва с землянами (которую земляне проиграли), но обычные земные бактерии.

Третий тип открытий: «смешанные» открытия, когда все предпосылки для них уже существуют, но инсайта, озарения (открытия первого рода) так и не произошло, а в это время почти предсказанное явление обнаруживают случайно и независимо (открытие второго рода). Тогда и правильное объяснение находят быстро, ведь «почва» уже подготовлена! Так произошло, к примеру, когда Энтони Хьюиш и Джоселин Белл в 1967 году открыли пульсары — быстро вращающиеся нейтронные звезды с сильным магнитным полем.

Открытий третьего типа немало и в научной фантастике. Пример: открытие давления света на твердые тела. Открыли этот эффект французские писатели Жак Ле Фор и Антуан Графиньи, опубликовав в 1896 году повесть «Вокруг Солнца». Теоретически давление электромагнитного излучения было предсказано Джорджем Максвеллом в 1873 году, но первые реальные успешные опыты Петра Николаевича Лебедева, доказавшего, что такое давление существует, были завершены лишь в 1900 году. Фантасты же не только «совершили» реальное открытие, но и использовали его — луч света толкает космический корабль.

Еще одно открытие третьего типа: гиперпространство, описанное впервые Джоном Кемпбеллом в романе «Ловушка» (1934 год). Пространства с более чем четырьмя измерениями были описаны до Кемпбелла, но то были сугубо математические работы, не имевшие, как казалось, никакого выхода в реальную физику. Кемпбелл открыл высокие пространственные измерения в «реальном фантастическом» мире и использовал их для перемещения со сверхсветовыми скоростями.

В современной квантовой теории струн без многомерных (11 измерений!) пространств обойтись невозможно. Физическое четырехмерное пространство — время является лишь «проекцией», доступной нашим органам чувств и приборам. Вопрос о том, является ли эта многомерность лишь математической абстракцией, пока открыт.

Конечно, открытия, сделанные на страницах научно-фантастических произведений, не ограничиваются перечисленными выше. В патентном фонде фантастических открытий есть и новые типы небесных тел, и новые классы разумных и неразумных существ, и новые законы физики, химии, биологии и даже истории. Фантасты «обнаружили» неизвестные прежде явления природы и многое другое. Будут ли эти открытия повторены учеными, или наука откажется от большинства из них? На этот вопрос ответит лишь время. То самое время, в потоке которого мы движемся в будущее, так и не научившись пока ни изменять скорость движения, ни выбираться на берег…

Павел Амнуэль