Scientific.ru » Общий форум

Ю.А. Рылов (@) - 16.07.2007 17:42
Почему Галилей писал некоторые научные работы в виде диалогов и нужно ли это в наше время?

Галилей жил в период трудного и мучительного перехода от механики Аристотеля к механике Ньютона. Этот переход имел вид борьбы между доктриной Птолемея и доктриной Коперника в небесной механике, потому что в то время единственной, точной отраслью естествознания была небесная механика. С современной точки зрения механика Аристотеля представляет такой частный случай механики Ньютона, когда влияние инерции пренебрежимо мало, а доминирующими являются диссипативные силы (силы трения). В небесной механике диссипативных сил практически нет, и движение планет определяется исключительно силами тяготения и инерции. По этой причине механика Аристотеля могла объяснять движение небесных светил исключительно аксиоматически. Предполагалось, что планетарная система представляет собой некий механизм с множеством шестеренок. Бог приводил в движение этот механизм, вращая соответствующую ручку. Задача исследователя состояла в определении устройства этого механизма в результате наблюдений за видимым движением светил.

Большинство тогдашних ученых стояли на точке зрения механики Аристотеля. Для их переубеждения нужно было продемонстрировать дефекты способа мышления сторонников Аристотеля (Птолемея). Диалог (дискуссия двух собеседников) был более эффективным средством сравнения разных точек зрения, чем монолог, используемый в научных статьях и выражавший только одну точку зрения.

С другой стороны, когда общая направленность исследования согласована, и нужно только изложить детали, решения рассматриваемой проблемы, то дискуссия не актуальна. Одну точку зрения короче и эффективнее излагать в виде монолога. В наше время считается, что общая направленность научных исследований установлена. Нужно излагать полученные результаты как можно короче, чтобы сберечь бумагу и время читателя. По этой причине лозунгом многих научных журналов стала 'краткость изложения, совместимая с пониманием'.

Если имеется ошибка или предрассудок в основаниях теории, то он проявляется в самых разных рассуждениях, основанных на этом предрассудке. Если предрассудок существует длительное время, эти ошибочные рассуждения многократно повторяются, и превращаются в стереотипы. В этом случае бывает недостаточно разъяснить сам предрассудок, нужно еще разъяснить по возможности все основанные на нем стереотипы рассуждений. Человеку, преодолевшему предрассудок, или нашедшему ошибку, бывает трудно воспроизвести все стереотипы, основанные на этом предрассудке, потому что он отучается думать так, как это принято у его коллег, находящихся в плену у предрассудка. Оптимальным вариантом является дискуссия, когда один из участников, находящийся в плену у предрассудка выдвигает свои утверждения, а его оппонент, преодолевший уже предрассудок, опровергает его и демонстрирует правильный способ рассуждений в разных конкретных случаях.

Полезность подобных дискуссий связана с тем, что правила логики мы усваиваем не из учебников логики, где прописано, как работать с силлогизмами. Владение логикой мы получаем на практике изучения различных дисциплин, наблюдая, как это делают наши учителя, владеющие предметом. По этой причине для преодоления предрассудка очень важно продемонстрировать в разных конкретных случаях правильные способы рассуждения в противовес ошибочным способам. Наилучшим образом это достигается в процессе дискуссии, когда сталкиваются конкурирующие точки зрения, приводя доводы в пользу своей точки зрения. Однако, дискуссии очень многословны, и они полезны лишь в критические периоды развития физики. Таким критическим периодом было время, когда механика Аристотеля сменялась механикой Ньютона. Началом этого периода можно условно считать выдвижение Коперником своей доктрины, а концом - открытие Ньютоном закона всемирного тяготения. Этот период охватывает около 150 лет и насчитывает несколько поколений исследователей. Первым серьезным ударом для механики Аристотеля было открытие Галилеем закона инерции, потому что механика Аристотеля отличается от механики Ньютона именно отрицанием проявления инерции. Математически это означает, что дифференциальные уравнения механики Ньютона имеют более высокий порядок, чем уравнения механики Аристотеля. Период перехода к механике Ньютона завершился, когда с помощью закона всемирного тяготения были объяснены приливы и отливы, что было не под силу механике Аристотеля.

В последующий период роль дискуссий в научных исследованиях сократилась из-за их многословности. В публикациях стала важной краткость и ясность изложения результатов, полученных на основе утвердившейся механики Ньютона. Роль дискуссий снова возросла в начале двадцатого века в период становления квантовой теории (дискуссии Бора с Эйнштейном). Наконец, после установления господства квантовой теории в физике микромира, роль дискуссий в развитии физики снова упала, уступив место требованиям краткости изложения.
В настоящее время многие научные журналы в своих рекомендациях авторам требуют 'максимально краткого изложения, совместимого с пониманием'.

Сейчас наступил новый кризисный период, когда квантовая теория заменяется новой концепцией, представляющей собой третью модификацию геометрии пространства-времени, объясняющую квантовые эффекты как геометрические эффекты (первой модификацией геометрии пространства-времени была СТО, второй - ОТО). Третья модификация стала возможной после замены римановой геометрии более простой и совершенной концепцией геометрии http://arXiv.org/abs/0704.3003 (Русскую версию можно найти на http://rsfq1.physics.sunysb.edu/~rylov/dpfgp1rw.ps ). Естественно, что возникла кризисная ситуация, сопровождающая всякую серьезную замену физической концепции, и роль дискуссий в этой ситуации резко возросла.

Вопрос в том, как эффективно проводить дискуссии, очень актуален в создавшейся ситуации. Я вынес вопрос на форум, чтобы обсудить проблему проведения дискуссий в наше время. Как и в случае СТО, которая возникла в результате преодоления предрассудка о существовании абсолютной одновременности, третья модификация тоже возникла в результате преодоления некоторых предрассудков. Трудность продвижения новой концепции заключается в том, что очень трудно написать статью в форме диалога, что было бы наиболее эффективным способом продвижения. Дело в том, что человек, преодолевший предрассудки и выдвинувший новую концепцию, способен излагать только свою точку зрения. Излагать точку зрения своего оппонента во всех деталях практически невозможно, поскольку человек, преодолевший предрассудок и мыслящий по-новому, не способен мыслить так, как мыслит человек, находящийся в плену предрассудка. Попытка имитировать способ мышления человека, находящегося в плену предрассудка, будет неубедительна и неэффективна, потому что этот способ мышления нужно демонстрировать на разных конкретных примерах. При этом нужно предугадать, что именно вызовет затруднения у читателя, осваивающего новый для него стереотип мышления.

Поясню трудности освоения нового стереотипа на примере. «Re: Копья ломать из-за терминологии не нужно» (epros)
Цитирую:
': сложение векторов можно ввести, если описать операцию сложения векторов в евклидовом пространстве в терминах евклидовой метрики. После замены евклидовой метрики на метрику интересующего нас метрического пространства мы получим операцию сложения векторов в этом метрическом пространстве.'

Этот рецепт озадачивает eprosа:

"Как это? Вот есть два вектора в евклидовой геометрии: AA' и BB'. Мы переносим BB' началом в точку A', в результате чего получаем A'A" (перенос в евклидовом пространстве определен). Суммой векторов, очевидно, является AA". Нетрудно проверить, равен ли он некоторому вектору CC', перенеся его началом в точку C, т.е. мы проверяем, является ли CC' также суммой AA' и BB'.

Теперь рассмотрим те же три вектора (шесть тех же точек) AA', BB' и CC' в Вашей геометрии. Как определить, является ли третий вектор суммой первых двух? Про евклидову геометрию мы, очевидно, уже забыли, теперь мы знаем только расстояния между точками (которые более не подчиняются правилам евклидовой геометрии).'

Что непонятно eprosу? Ведь рецепт сложения векторов кратко изложен в первом абзаце цитаты! Дело в том, что у eprosа сложение векторов ассоциируется с прежним алгоритмом, в котором для сложения векторов, например, в римановой геометрии нужно параллельно перенести их в одну точку и там складывать. Но как перенести векторы в одну точку? Для этого нужно многообразие, система координат, кривая вдоль которой осуществляется параллельный перенос. Ничего этого нет. Есть пять точек, определяющих слагаемые векторы и точка, обозначающая начало вектора представляющего их сумму. Как определить сумму векторов?! Чушь какая-то:

Так или примерно так рассуждает epros. Что его смущает? Что смущает его конкретно, ответить трудно, потому что есть несколько непривычных моментов, которых нет в римановой геометрии. Это - абсолютный параллелизм, характерный для евклидовой геометрии, но отсутствующий в римановой геометрии. Это многовариантность параллелизма и равенства векторов, которая является платой за абсолютный параллелизм, и которой нет ни в евклидовой, ни в римановой геометрии. Все это очень непривычно, и не сразу сообразишь, как использовать рецепт построения, сформулированный в первом абзаце.

Как использовать рецепт построения суммы векторов изложено в «Re: Копья ломать из-за терминологии не нужно» (Ю.А. Рылов) . Этот рецепт построения суммы векторов образует некоторое предписание, не похожее на старое предписание построения суммы векторов, которое известно всем, знающим риманову геометрию. Рецепт построения суммы векторов можно получить чисто логически из основных определений Т-геометрии, и с точки зрения логики никаких дополнительных пояснений не нужно. Однако, человеку, изучающему Т-геометрию, и переходящему от правила сложения векторов в римановой геометрии к правилу сложения векторов в Т-геометрии, приходится заменять один стереотип мышления на другой, а это легче всего усвоить на конкретных примерах: как складывать векторы, как умножать вектор на число и т.д. Для практического использования достаточно запомнить эти рецепты, не очень заботясь о том, как они получены. Обучиться этому легче всего на рассмотрении конкретных ситуаций, что конечно же легче сделать в процессе дискуссии, чем в случае 'краткого изложения, совместимого с пониманием', как это сделано в первом абзаце цитаты eprosа.

Имеется два известных мне способа проведения дискуссии:
(1) участвовать в публичной дискуссии проводимой каким-нибудь журналом,
(2) попытаться устроить дискуссию из отрицательного отзыва на статью. Я проверил оба способа, и хочу здесь поделиться своим опытом. Возможно, что кто-нибудь из участников форума предложит еще что-нибудь полезное.

В 2002 году журнал 'Успехи Физических Наук' объявил дискуссию по статье М.Б. Менского (УФН, 170, 631 (2000)). Я направил в журнал свою дискуссионную статью http://arXiv.org/abs/quant-ph/0112024 (русская версия http://rsfq1.physics.sunysb.edu/~rylov/ssdqm1r.ps ). К моему удивлению статью отклонили на том основании, что она слишком сложна. По общепринятым правилам проведения дискуссии любая статья публикуется и к ней приводится комментарий. Считается, что статью можно отклонить лишь в том случае, если она содержит ненормативную лексику или оскорбления. Несогласие редакции с содержанием статье не может быть причиной отклонения. Для выражения несогласия имеется комментарий. Имея в виду общеизвестные правила проведения дискуссий, я послал в редакцию УФН запрос, о причине рецензирования и отклонения статьи, написанной в порядке дискуссии. Ответа я не получил.

В декабре 2005 года я встретил М.Б.Менского на философской конференции, посвященной столетию со дня публикации трех наиболее известных работ А.Эйнштейна, и спросил, что он знает о причинах рецензирования статей, поступивших в процессе дискуссии по его статье. Я не могу дословно воспроизвести ответ М.Б.Менского, но звучал он примерно так: 'А ты знаешь, что писали в некоторых статьях!? УФН не мог рисковать своей репутацией и публиковать их!' Если дело действительно обстояло так, как сказал М.Б.Менский, то непонятно, зачем, вообще, УФН объявил дискуссию. Если редакция УФН полагает, что публикация диссидентской статьи в порядке дискуссии может нанести ущерб репутации журнала, то зачем, вообще, объявлять дискуссию? Управляемая дискуссия, когда часть мнений отсеивается, вещь достаточно бессмысленная. Все это можно делать и без объявления дискуссии. Или все дело в том, что за два года до этого аналогичную дискуссию провели два популярных американских журнала, и УФН не хотел отстать от них? Если это так, то УФН вместо укрепления своей репутации нанес ей ущерб.

Уважаемая редакция УФН, если Вы действительно озабочены репутацией журнала, то после объявления дискуссии публиковать нужно все статьи, поступившие в порядке дискуссии, потому что редакция журнала не несет ответственности за дискуссионные статьи. Это всем известно, и публикация дискуссионных статей не может нанести ущерба репутации журнала. Однако, когда становится известным, что дискуссия проведена предвзято, то именно это и наносит ущерб репутации журнала. Неужели так трудно сообразить, что сейчас другое время, и отказ в публикации статьи не приводит к ее замалчиванию, потому что есть альтернативные средства информации (архивы, сайты в Интернете)? Неужели так трудно просчитать ситуацию на пару шагов вперед и сообразить, что наше время невозможно скрыть нарушение правил ведения дискуссии, и это нарушение с необходимостью ведет к ущербу для репутации журнала?

Другое дело, что публикация в процессе дискуссии диссидентских статей, требует написания соответствующих комментариев к ним, а это требует значительных усилий и времени. В этом смысле гораздо проще не публиковать диссидентскую статью, чем писать надлежащие комментарии к ней. Но об этом надо думать заранее. Если редакция журнала и автор статьи (в данном случае М.Б.Менский) не готовы к этому нелегкому труду, то не надо объявлять дискуссию. Добросовестное проведение дискуссии (а не ее профанация) это большой труд, и это следует понимать.

Галилей жил в переходный период, когда господствовала механика Аристотеля и зарождалась механика Ньютона. В этот период подавляющая часть естествоиспытателей придерживалось точки зрения Аристотеля. Если бы в то время были реферируемые журналы, то опубликовать там диссидентскую статью, автор которой придерживался бы точки зрения новой механики, было бы невозможно просто потому, что любой квалифицированный рецензент написал бы отрицательный отзыв. Этот отзыв был бы отрицательным не по злонамеренности рецензента, а просто потому, что рецензент стоял на позиции Аристотеля и был просто не в состоянии встать на позицию механики Ньютона, которой в то время просто не существовало.

Аналогично, в настоящее время мы имеем переходный период в физике микромира. Это - переход от квантовой механики к концепции, которую я для краткости буду называть многовариантной динамикой. Совершенно естественно, что подавляющее большинство исследователей не подозревает о том, что сейчас мы имеем переходный период со всеми его особенностями. В частности, подавляющее большинство рецензентов и редакторов физических журналов верит, что квантовые принципы есть истина в последней инстанции, всякая статья, подвергающая сомнению справедливость квантовых принципов, является ересью, которая не может быть опубликована ни в одном уважающем себя физическом журнале. Что касается физических журналов, публикующих такие статьи, то согласно господствующему мнению, они издаются неквалифицированными людьми и не заслуживают внимания.

Мне пришло в голову произвести тест наиболее известных физических журналов. Я выбрал два из них:
российский журнал ЖЭТФ и американский Phys. Rev. Letters. Я не буду здесь вдаваться в детали, они изложены на моем предыдущем посте.

Тест показал, что физика микромира вступила в переходный период, где нужны иные средства научной коммуникации, чем просто публикация статей. Таким средством могли бы быть дискуссии, позволяющие проследить способ мышления, используемый в многовариантной динамике и отличающийся от традиционного 'квантового' способа мышления. Невозможность моего участия в дискуссии, объявленной журналом УФН, показала, что дискуссия может быть попросту недобросовестной, когда организатор дискуссии, используя 'административный ресурс' устраняет от участия в дискуссии некоторых потенциальных участников ее. Это означает, что результаты, полученные в таких 'организованных дискуссиях' не очень надежны.

С проблемой дискуссии я столкнулся при попытке публикации своей статьи 'Dynamical methods of investigation in application to the Dirac particle' http://arXiv.org/abs/physics/0507084 в физическом журнале АБВГ. Название журнала здесь зашифровано аббревиатурой АБВГ, так же как и фамилия редактора, поскольку переписка автора с редакцией журнала считается конфиденциальной. Однако конфиденциальность относится только к названию журнала и не касается самого содержания переписки, которая имеет только чисто научное значение. В статье производится исследование уравнения Дирака чисто динамическими методами (без использования квантовых принципов) и сравнивается со случаем, когда исследование производится традиционными методами, (т.е. с использованием квантовых принципов, налагающих на исследование ряд дополнительных ограничений). Исследуются и разъясняются различия в результатах, полученных разными методами. Работа носит технический характер.

Рассмотрение работы в журнале АБВГ разрешилось отрицательным отзывом и отклонением работы. Я не согласился с мнением рецензента и написал подробные комментарии к отзыву. Работа была послана на повторный отзыв тому же рецензенту, который не согласился с моими комментариями и написал второй отрицательный отзыв. Я не согласился со вторым отзывом и написал к нему подробные комментарии. Однако, при новой попытке представить статью к публикации редактор сообщил мне, что согласно правилам редакции, при двух отрицательных отзывах рецензента рассмотрение статьи прекращается, если статья не подвергается ревизии. (Это правило представляется мне разумным, и я ничего против него не имею). Тогда я попросил у редактора разрешения опубликовать в архивах или у себя на сайте отзывы рецензента и мои комментарии к ним. Редактор ответил, что он не имеет полномочий для того, чтобы дать мне такое разрешение, и дал мне email того функционера журнала, который такими полномочиями обладает. Я послал ему соответствующий запрос, но ответа не получил.

Тогда я зашифровал название журнала и фамилию редактора и направил в архивы для публикации работу 'Author's comments to referee's reports on the paper by Y. A. Rylov, "Dynamical methods of investigation in application to the Dirac particle", submitted to a scientific journal'. Однако, модераторы архива не пропустили мою работу, аргументируя это тем, что в архивах не принято публиковать работы, написанные в форме диалога. Мои ссылки на то, что публикация в форме диалога более понятна читателю и что этим способом пользовался еще Галилей, не помогли. Работу в архивы не пустили, и я опубликовал ее у себя на сайте. Работу можно найти по адресу http://rsfq1.physics.sunysb.edu/~rylov/comm1e.htm .

Публикация на сайте имеет то преимущество, что можно следить за тем, как используется работа потенциальными читателями. Пользуясь этим обстоятельством, я проанализировал сколько раз скачивался с двух моих зеркальных сайтов файл, содержащий текст статьи, и файл comm1 с моими комментариями, к отзывам рецензента. Оказалось, что за последние двенадцать месяцев (07.06 - 06.07) текст статьи (английская или русская версии) скачивался 151 раз, а комментарии к отзывам на статью - 233 раза. Другими словами, число людей, заинтересовавшихся комментариями, было в полтора раза больше, чем число тех, кого заинтересовала сам статья. Возможно, что превышение числа 'любителей комментариев' над 'любителями статьи' обусловлено тем, что некоторые из 'любителей комментариев' брали текст статьи в архивах, и у них не было необходимости брать текст статьи с моего сайта. Как бы то ни было интерес к дискуссии (пусть в форме комментариев на отзывы) налицо.

Представляя очередную статью в журнал АБВГ, я познакомил редактора с результатами моего опыта с публикацией комментариев на моем сайте, упомянув при этом, что название журнала и фамилия редактора не фигурировали в моих комментариях. Редактор ответил мне, что в этом случае у него нет возражений против такого сорта научных коммуникаций.

Хотя статистика не слишком велика, и кроме того возможен селективный эффект, связанный с тем, что наблюдение производилось над читателями моего сайта, тем не менее мой опыт свидетельствует о том, что публикация комментариев к отзывам рецензентов на статью представляет интерес для многих читателей.

В этой связи я предлагаю организовать в рамках форума раздел:

'ОБСУЖДЕНИЕ СТАТЕЙ ПО ФИЗИКЕ МИКРОМИРА, ОТКЛОНЕННЫХ РЕФЕРИРУЕМЫМИ ЖУРНАЛАМИ'.

В этом разделе по представлению автора отклоненной статьи публикуется текст отклоненной статьи (или ссылка на архивы или на сайт автора, где помещена статья), полные отзывы рецензентов на эти статьи и комментарии автора к этим отзывам. Для того, чтобы комментарии не выглядели как жалобы на редакцию и рецензентов журнала, нужно исключать из текста комментариев и отзывов всякое упоминание о том, в какой журнал представлена статья. В том случае, когда статья посылалась последовательно в разные журналы, следует шифровать названия журналов, чтобы различать отзывы в различных журналах один от другого. За соблюдением анонимности должны следить модераторы.

Комментарии к отзыву должны иметь форму диалога, когда в полный текст отзыва вкрапляются комментарии автора. Публикация статьи должна иметь статус препринта для того, чтобы автор мог представить ее в другой журнал после обсуждения и возможного дополнения или исправления. Должно быть предусмотрено вступление в дискуссию других участников форума. Публикация статьи на сайте форума должна сопровождаться представлением полного отзыва редакции с подробными комментариями. Возможной и даже желательной является ситуация, когда статья публикуется в архивах или на сайте автора, а на сайте форума публикуется только полный отзыв с комментариями.

Целью публикаций комментариев является детальное обсуждение идей в той области физики, где доминирующая точка зрения специалистов и точка зрения автора статьи на принципиальные вопросы не совпадают. Это относится в первую очередь к физике микромира, где намечается замена квантовой теории на альтернативную концепцию с доминирующей ролью многовариантной пространственно-временной геометрии, объясняющей квантовые эффекты, как геометрические эффекты. Опыт перехода от механики Аристотеля к механике Ньютона, занявший почти полтора века, свидетельствует о том, что переход от одной физической концепции к принципиально иной физической концепции очень труден, и используемая Галилеем диалоговая форма представления новой концепции существенно упрощает восприятие новых идей и создание новых стереотипов мышления.

Как известно, истина рождается в спорах. В свете сказанного выше реализация дискуссий в виде комментариев к отзывам рецензента, может вызвать положительное восприятие новой теории читателями на той стадии, когда теория еще не завершена и не доведена до такого состояния, когда предсказания теории можно проверить экспериментально. Это обстоятельство облегчает преемственность в разработке новой теории. Последнее очень важно, когда теория является глобальной и ее разработка занимает длительное время, так что она не может быть разработана и завершена одним человеком. Переход от механики Аристотеля к механике Ньютона является примером разработки новой теории, занявшей почти полтора столетия.

Написание отзыва на статью и написание комментариев к отзыву являются 'отходами' процесса подготовки статьи к публикации. 'Утилизация отходов' этого процесса в виде публикации дискуссии практически не потребует дополнительных усилий от автора.

Написание комментариев не требует особых усилий от автора, поскольку комментарии должны иметь вид вкраплений в полный отзыв. При современной технике редактирования на компьютере это не требует от автора больших усилий.

Обсуждение комментариев к рецензиям на отклоненные статьи сделает обсуждение более профессиональным и привлечет на форум исследователей, которые являются скорее профессионалами, чем любителями.

[прямые ответы (3)]