Научное творчество всегда в той или иной мере связано с эстетическими переживаниями. Эстетика в науке имеет и прагматическое значение – эстетические критерии с особенной ясностью отсекают псевдонауку от науки и служат реальной основой при оценке значимости исследования.
Проблемы эстетики в науке представляют большой интерес и далеки еще от своего решения.
Предметом эстетического восприятия оказываются и природа, и все виды человеческой деятельности – искусство, наука, техника, спорт (в частности, шахматы), и само поведение человека – этика неразрывно связана с эстетикой.
Результаты экспериментальных и теоретических исследований в естествознании, приводящие к установлению новых фактов и законов природы, эстетичны, если в этих исследованиях реализуется сведение сложности к простоте.
Определение сложности дано в математике. Сложность объекта может быть представлена числом бит, содержащимся в информации об объекте, достаточной для его воспроизведения. Иными словами, сложность сообщения об объекте измеряется минимальной программой, генерирующей и тем самым декодирующей это сообщение. В случаях высшей сложности – индивидуума, произведения искусства, неупорядоченной, случайной последовательности чисел – минимальной программы нет, она совпадает с самим объектом, который ничем не может быть заменен.
Окружающий нас мир неимоверно сложен. Понимание мира означает его упрощающее представление. В донаучный период, наблюдая грозу, человек объяснял ее действиями Зевса-громовержца. «Минимальная программа» давалась религией. Начиная с эпохи Возрождения минимальная программа явлений природы создается наукой – задача науки в этом и заключается. Л.Д. Ландау говорил, что задача теоретической физики состоит в нахождении новых связей между явлениями, кажущимися далекими друг от друга. Но это и означает поиск простоты, поиск минимальной системы, объединяющей разнообразные явления.
Определяя сложность указанным способом, мы разумеем под сведением ее к простоте именно нахождение минимальной программы, наиболее общей и универсальной закономерности для данного круга явлений. Можно утверждать, что это нахождение и есть главный эстетически значимый момент в научном познании. Можно представить эстетику науки также своего рода минимальной программой – простой формулой:
Эстетическая значимость = Наблюдаемая сложность / Минимальная программа
И числитель, и знаменатель в правой части выражены в битах – единицах количества информации. Минимизация программы означает отсечение избыточной информации, характеризующей наблюдаемую сложность.
Ясный, классический образец возрастания эстетической ценности научной теории – картина мира. Планеты выполняют сложные движения на небосводе. Геоцентрическая теория Птолемея дала упрошенную программу этих сложных, исходно загадочных движений, включив в нее так называемые эпициклы. Способность программы предсказывать видимые маршруты планет, солнечные и лунные затмения была эстетически значимой. Следующий этап минимизации – гелиоцентрическая система Коперника, не нуждающаяся в эпициклах. Далее Кеплер установил строгие законы движения планет вокруг Солнца, а затем Ньютон открыл закон тяготения, объясняющий и движение планет, и падение яблока на Землю. Законы Кеплера оказались прямым следствием закона тяготения. Наконец, Эйнштейн, объяснив особенности движения Меркурия на основе общей теории относительности, включил движение планет в единую систему представлений о пространстве, времени и тяготении.
Надо подчеркнуть, что эстетическая ценность теории, преодоленной дальнейшим развитием науки, исчезает, точнее, она сохраняется для историков науки, но не для ученых. Эпициклы Птолемея перестали быть прекрасными после открытия Коперника. Программа Птолемея перестала быть минимальной.
Сказанное здесь непосредственно подтверждается мыслями творцов науки, свидетельствующими о важном значении их эстетических переживаний.
Одно из главных побуждений к занятию наукой, по словам Эйнштейна, состоит в том, чтобы «каким-то адекватным способом создать в себе простую и ясную картину мира… Этим занимается художник, поэт, теоретизирующий философ и естествоиспытатель, каждый по-своему». Наука сближается с искусством, то есть с эстетикой, и высшее эстетическое значение имеет «простая и ясная картина мира».
Мы приняли, и это не вызывает сомнений, что задача науки состоит в нахождении минимальной программы, декодирующей сложность. Но само нахождение минимальной программы, то есть доказательство ее минимальности, не может быть реализовано чисто логическим путем. Наука требует интуиции. Интуиция есть или догадка или прямое усмотрение истины, то есть усмотрение объективной связи вещей, не опирающееся на логическое доказательство. Интуитивное суждение имеет синтетический характер, и то время как дискурсивное суждение аналитично.
Наука – это сочетание логического и интуитивного, Вагнера и Фауста или Сальери и Моцарта. Логика без интуиции не создает новой информации, но лишь выявляет информацию, уже содержащуюся в исходных положениях. Можно «поверить алгеброй гармонию», но нельзя эту гармонию создать, то есть извлечь из окружающего мира. Без интуиции нет творчества.
Любой вид творчества означает создание новой информации, иными словами, запоминание случайного, свободного выбора. Интуитивная минимизация программы, сведение сложности к простоте, нахождение новых связей между далекими явлениями есть создание новой информации. Именно этот процесс сопряжен с эстетическими переживаниями. Интуитивное более эстетично, чем логическое. Вывод теорем из установленных аксиом эстетически менее значим, хотя сам процесс точного рассуждения имеет эстетический смысл.
В какой мере случайно, то есть свободно, творчество ученого, его выбор? Интуитивное решение задачи определено общим состоянием науки и особенностями психики ученого, его знаниями, опытом и прежде всего талантом.
Интуитивное нахождение, угадывание минимальной программы само всегда означает интуитивное понимание ее дальнейшего развития. Творец науки провидит научную логику, раскрывающую содержание и следствия программы. В конечном счете предметом эстетического восприятия является комплекс интуитивного и дискурсивного. Мы восхищаемся озарением ученого, зная к чему это озарение привело. В то же время логическое построение прекрасно, если оно исходит из вдохновенного усмотрения истины.
— Михаи́л Влади́мирович Волькенште́йн — советский физико-химик и биофизик, член-корреспондент РАН.