Научные открытия сделанные пожилыми людьми. Фундаментальные исследования. Умнейшие женщины XX столетия

Один из величайших физиков современности Стивен Хокинг скончался 14 марта 2018 года на 77 году жизни. Во время обсуждения научных работ английского физика в ученой среде нередко можно услышать сравнение Стивена Хокинга с Альбертом Эйнштейном и Исааком Ньютоном. Какими же научными открытиями заслужил столь лестное сравнение талантливый исследователь, специализирующийся на изучении Вселенной?

Семья ученых

Не будет преувеличением сказать, что сама судьба уготовила Стивену Хокингу карьеру ученого. Родился будущий выдающийся физик 8 января 1942 года в семье преуспевающего ученого, специализирующегося на медицинских исследованиях. Не удивительно, что отец мальчика хотел, чтобы сын пошел по его стопам, продолжив семейное дело. Но юного Стивена с детства больше интересовала математика, физика и астрономия. Мальчик страстно желал узнать, как же на самом деле устроена Вселенная. Надо отдать должное отцу Стивена Хокинга. Видя, увлечение сына техникой, он не стал ломать ему судьбу, настаивая на том, чтобы он изучал медицину. Вместо этого он как мог поощрял его занятия математикой. И его ожидания оправдались. Сын не только преуспел в точных науках, получив звание профессора Оксфорда, его открытия в области физики вошли в золотой фонд современной науки. Правда, еще в возрасте 20 лет у молодого человека был обнаружен амиотрофический боковой склероз, который со временем превратил ученого в инвалида, прикованного к инвалидному креслу. Тем не менее, несмотря на серьезное заболевание, Стивен Хокинг упрямо продолжал совершать одно научное открытие за другим.

«Теория всего»

Исследуя особенности зарождения и развития Вселенной, Стивен Хокинг совершил едва ли не самое важное открытие в сфере современной астрофизики. С помощью уравнений Альберта Эйнштейна, написанных для общей теории относительности, Стивен Хокинг первым в мире сумел математически описать состояние Вселенной в момент ее рождения. Фактически английский ученый доказал, что у Вселенной было начало. Правда, в этом случае возникает вопрос, что существовало до ее рождения. К сожалению, ответить на этот вопрос Стивен Хокинг не успел. Тем не менее на основе изучения сложнейших научных дисциплин квантовой механики и квантовой гравитации талантливый физик попытался совершить невозможное - создать «Теорию всего».

Заглянуть в черную дыру

Второе научное открытие мирового уровня, сделанное Стивеном Хокингом в конце XX века, было связано с жизнедеятельностью черных дыр Вселенной. До появления теоретических выкладок Стивена Хокинга считалось, будто черные дыры безвозвратно поглощают абсолютно «все» - от материи до различных видов энергии - и не имеют горизонта событий. Данное утверждение было опровергнуто научными работами Стивена Хокинга, в которых физик однозначно доказал, что черные дыры способны не только поглощать, но и излучать различные виды элементарных частиц, а также информационные потоки благодаря квантовым процессам, происходящим внутри них.

Модный писатель

В особую заслугу современным обществом Стивену Хокингу ставится его активная жизненная позиция по вопросу популяризации науки. Редкий ученый, с головой погруженный в сложнейшие исследования в области квантовой физики, астрономии и математики, способен доходчиво объяснить предмет своего исследования обычному обывателю. Стивен Хокинг сумел это сделать, написав за свою жизнь 14 научно-популярных книг, которые разошлись миллионными тиражами. Но наиболее востребованным у читателя стало его эссе «Краткая история времени», вышедшее в 1988 году. В книге ученый попытался доступным языком рассказать своим читателям о том, что такое пространство и время, черные дыры, как появляются новые Галактики, когда родилась и через какое время умрет Вселенная. Произведение оказалось настолько занимательным, что читалось увлекательнее любого детектива. Впоследствии вместе со своей дочкой Люси Стивен Хокинг создал похожую по содержанию книгу, адаптировав ее для маленьких детей. Исключительно благодаря Стивену Хокингу малыши всего мира смогли узнать, как же на самом деле устроен мир, в котором они живут.

Бенедикт Кэри (Benedict Carey)

Исследователи, изучающие достижения известных людей, давно заметили, что во многих сферах деятельности самые значительные успехи совершаются в молодые годы. Однако анализ жизни и карьеры множества учёных, опубликованный недавно в журнале Science, выявил, что это никак не связано с возрастом Quantifying the evolution of individual scientific impact . Оказывается, дело в совокупности таких факторов, как характер, упорство и удача. И это свойственно для самых разных сфер деятельности - от музыки и кинематографа до науки.

Главное - не сдаваться. Когда вы сдаётесь, вы теряете способность творчески подходить к задаче.

Альберт-Ласло Барабаши (Albert-Laszlo Barabasi), известный физик из Северо-Восточного университета в Бостоне

Сначала исследователи рассматривали только физиков. Они перерыли литературу от современной до изданий 1893 года, выбрали 2 856 учёных-физиков, которые работали в течение 20 лет или дольше и публиковали по крайней мере по одной работе каждые пять лет. При этом часто цитируемые труды приняли за наиболее влиятельные и проанализировали, как много их было за карьеру учёного.

И действительно, значительные открытия чаще всего делались в молодости. Но оказалось, что непосредственно с возрастом это никак не связано. Всё дело в : молодые учёные проводят больше экспериментов, а это увеличивает вероятность открыть что-то действительно важное. То есть, если работать с одинаковой продуктивностью, прорыв можно совершить как в 25, так и в 50 лет.

Не стоит списывать со счетов и удачу. Очень важно выбрать правильный проект и правильное время для работы над ним. Однако станет ли такой удачный выбор общепризнанным вкладом в науку - зависит ещё от одного компонента, который учёные назвали Q.

Q включает в себя такие разные факторы, как уровень интеллекта, энергичность, мотивация, открытость новым идеям и умение работать с другими людьми.

Проще говоря, это способность выжать максимум из того, над чем работаешь: увидеть актуальность в рутинном эксперименте и суметь выразить свою идею.

«Фактор Q - очень интересное явление, ведь теоретически он включает способности, которые люди в себе не замечают или не ценят, - говорит Зак Хэмбрик (Zach Hambrick), профессор психологии из Университета штата Мичиган. - Например, умение ясно формулировать свои мысли. Возьмите хотя бы такую науку, как математическая психология. Вы можете опубликовать интересное исследование, но если оно написано сложно и запутанно (а именно так часто и бывает), то вы вряд ли добьётесь научного признания. Никто просто не поймёт, о чём вы пишете».

Удивительно, что Q, по данным исследователей, не меняется со временем. Вопреки всеобщему убеждению, опыт вовсе не увеличивает способность находить что-то новое и важное в текущей работе. «Это поразительно, - замечает Барабаши. - Мы обнаружили, что все три фактора - Q, продуктивность и удача - не зависят друг от друга».

Обобщая эти результаты, исследователи пришли к выводу, что успешные открытия совершаются при одновременном сочетании трёх факторов: определённых качеств учёного, Q и удачи. А возраст не так уж важен.

Пожалуй, с возрастом может измениться только один фактор, влияющий на успех, - статус. Когда у учёного есть установившаяся репутация, ему не так страшно идти на риск.

Биологу Жану Батисту Ламарку, например, было 57 лет, когда он впервые опубликовал свои работы по эволюции, а самую значительную работу «Философия зоологии» он издал только в 66 лет. Этот пример напоминает о том, что дело не в возрасте, а в социальных факторах. Обычно учёные публикуют новые неоднозначные теории, когда становятся старше и уже располагают большим багажом знаний и репутацией.

Одни исследования лучше удаются молодым ученым, другие -

более зрелым. Непредвзятый, свежий взгляд на вещи дается с

большей легкостью, когда ты еще не перегружен знаниями и не

скован устоявшимися навыками мышления. Монотонная, надоедливая

работа не так приедается, если ты еще не успел сделать ее

слишком много. Бесконечные часы стояния у лабораторного или

операционного стола даются легче, когда ноги еще не износились

за многие десятилетия их эксплуатации. Абсолютно новая

оригинальная идея приходит, как правило (хотя и не всегда), в

начальный период научной деятельности, т. е. тогда, когда самые

первые и потому наиболее трудные препятствия на пути к

подтверждению этой идеи могут быть преодолены относительно

преимущества, как только дело доходит до сложных проблем

координации и развития обширной области науки. В этом случае

наиболее существенными становятся как раз те качества, которые

формируются с возрастом: практика наблюдения, знакомство с

множеством методов, широкое знание литературы и способность

руководить в сочетании с опытом понимания своих коллег. Для

широкомасштабной работы такого рода необходимы также

значительные технические и финансовые средства и большой штат

сотрудников. Ход такой работы ускоряется, если лежащая в ее

определенное признание в мире. В таком случае представители

других областей знания скорее будут склонны вникать в

специфические аспекты разрабатываемой проблемы.

Все эти качества приходят лишь со временем. Вот почему

руководство обобщающими исследованиями в широких областях

знания лучше всего удается зрелым и опытным ученым. Впрочем,

такая работа - превосходная подготовка для молодых членов

исследовательской группы. Как бы ни был одарен молодой человек,

он не может просто заставить себя открыть новый оригинальный

факт. Он должен начать с такой работы, которая дала бы ему

возможность наблюдать и размышлять. Вдохновение как раз и

приходит в процессе такой деятельности, и одним лишь усилием

воли его не вызовешь. Поэтому я настоятельно рекомендую молодым

ученым начинать свою карьеру в составе группы и, кроме этого,

вести собственные оригинальные исследования на любую тему,

которая представляется им заслуживающей внимания.

Настоящей трагедией является сверхспециализация,

увеличивающаяся с возрастом, а также вынужденное отвлечение

внимания от избранного поля деятельности. Сочетание этих двух

факторов оказывает наиболее парализующее влияние на пожилых

ученых. С течением времени они становятся все более искусными в

своей специальности, но, как я уже говорил, все общество как бы

вступает в заговор, чтобы погубить их плодами их же

собственного успеха. Они должны выполнять почетные

представительские функции, руководить крупными институтам,

создание которых они раньше пробивали; они вынуждены тратить

время на просмотр работ (часто очень посредственных) молодых

коллег, претендующих на степени, премии и т. п.; их приглашают

рассказать или написать о своих прошлых достижениях. Они, быть

может, даже сумели накопить некоторый капиталец и приобрести

кое-какую собственность, но ведь требуется время, и притом

изрядное, чтобы распоряжаться всем этим. Так и получается, что

ученому некогда думать о той конкретной научной работе, для

выполнения которой он полностью подготовлен и которая его

1

"Все с детства знают, что то-то и то-то невозможно.

Но всегда находится невежда,

который этого не знает.

Он-то и делает открытия."

Альберт Энштейн

На протяжении многих веков истории человечества накоплены примеры высочайшего взлета таланта человека именно в юном возрасте, причем преимущественно в таких сферах деятельности, как музыка и поэзия. Хре-стоматийные примеры тому - В.А. Моцарт, в пятилетнем возрасте сочинивший свои первые произведения, М.Ю. Лермонтов, написавший стихотворение "Белеет парус одинокий" в 14 лет.

Исторический опыт свидетельствует также, что, в отличие от культуры, в области науки возрастные границы проявления молодых талантов несколько отодвинуты. Но и здесь можно наблюдать множество примеров совершения великих открытий очень молодыми людьми.

Когда ученики и студенты слушают лекции об историях великих открытий, то громкие имена ярких учёных, связанные с этими открытиями, почему-то ассоциируются у них с умудрёнными жизненным опытом старцами в париках, с седыми бородами. Редко кто задумывается, что учёные, совершившие свои самые выдающиеся открытия именно в молодом возрасте, составляют немалую долю среди общего числа учёных. И на этом стоит акцентировать внимание студентов, потому что молодёжью живее воспринимаются законы и открытия, совершённые когда-то их ровесниками, а не учёными "в летах". Юношеский максимализм рождает мысли типа: "Я, может, в его-то года ещё и не такое открою!" А факты совершения замечательных открытий в совсем молодом возрасте могут послужить для студентов стимулом к развитию своего творческого потенциала.

Выясним, какие же ключевые позиции занимают молодые учёные в такой современной науке как информатика.

Вклад молодых, а зачастую ещё совсем юных учёных, в науку не только парадоксален, но и разнообразен.

Например, Блез Паскаль , один из самых знаменитых людей в истории человечества, проживший всего 39 лет, является одним из создателей математического анализа, проектной геометрии, теории вероятностей, гидростатики. Теорему о шестиугольнике, вписанном в коническое сечение (теорема Паскаля), он сформулировал в 16-летнем возрасте.

Но главное - он был создателем механического счетного устройства: "Паскалева колеса", как говорили современники. Сын сборщика налогов, Паскаль задумал построить вычислительное устройство, наблюдая утомительные бесконечные расчеты своего отца. В 1642 году, когда Паскалю было 19 лет, он начал работать над созданием суммирующей машины. Паскаль придумал машину, способную складывать и вычитать, а также переносить цифры в следующие разряды и высчитывать общие суммы. В итоге он сконструировал за несколько лет около 50 образцов арифметической машины. Машина в своем окончательном виде помещалась в небольшом продолговатом ящике и была проста в работе. И не случайно сейчас именем Паскаля назван один из самых популярных языков программирования.

Клод Элвуд Шеннон (Shannon) в своей диссертации доказал, что работу переключателей и реле в электрических схемах можно представить посредством алгебры, изобретенной в середине XIX века английским математиком Джорджем Булем.

Шеннон, будучи студентом университета, специализировался одновременно и в математике, и в электротехнике. Эта двусторонность интересов и образования и определила его первый крупный успех. В 1936 году выпускник университета Клод Шеннон, которому был тогда 21 год, сумел ликвидировать разрыв между алгебраической теорией логики и ее практическим приложением.

Шеннон, имея два диплома бакалавра - по электротехнике и по математике, - выполнял обязанности оператора на неуклюжем механическом вычислительном устройстве под названием "дифференциальный анализатор", который построил в 1930 году научный руководитель Шеннона профессор Вэннивер Буш. В качестве темы диссертации Буш предложил Шеннону изучить логическую организацию своей машины. Постепенно у Шеннона стали вырисовываться контуры устройства компьютера. В 1940 году Шеннон защитил диссертацию на тему "Символический анализ релейных и переключательных схем", названную впоследствии самой выдающейся магистерской (master´s theses) работой XX столетия, и получил диплом магистра по электротехнике .

Марк Андреесен - один из самых молодых программистов мира, прославившийся своими выдающимися компьютерными разработками, а главное, тем, что создал он их в таком молодом возрасте - 20 с небольшим лет. В 21 год Марк Андреесен с молодым программистом из NCSA Эриком Бином после трех месяцев работы по ночам и в выходные дни создали то, что позднее будет названо Mosaic (первый Интернет-браузер). В октябре 1999 он основал собственную фирму Loud cloud ("Грозовое облако"), которая хочет оправдать дерзость своего названия. В 28 лет, когда большинство молодых людей только обдумывают житьё и планируют, чем бы заняться, Андреесен - уже патриарх Интернета.

Всего двадцать лет назад "не существовало простого способа манипулировать цифрами на экране компьютера, но в 1979 году все изменилось благодаря двум выпускникам Массачусетского технологического института. Дэн Бриклин и Боб Фрэнкстон создали VisiCalc, первую электронную таблицу.

Проанализировав истории открытий пятерых учёных: Блэза Паскаля, Марка Андреесена, Линуса Торвальдса, Клода Шеннона и Дэна Бриклина, мы можем сделать вывод, что всех их объединяла одна общая черта: этим учёным вполне можно присудить звание "первопроходцев": они привнесли в мир что-то совершенно новое, то, что не имело прототипов.

Например, вычислительное устройство, задуманное Леонардо да Винчи в 17 веке, во времена жизни Паскаля никому не было известно. Поэтому молодой учёный Паскаль построение устройства начинал практически с нуля.

В настоящее время разработано довольно большое число программ для просмотра Web-страниц: Internet Explorer, Netscape Navigator, Opera и другие. А Марк Андреесен создал самый первый браузер.

Американский физиолог У.Б. Кеннон провёл опрос 232 учёных для выявления основных тормозящих факторов в их работе. Вот что писал по этому поводу немецкий мыслитель Лихтенберг: "Люди, очень много читавшие, редко делают большие открытия... Открытие предполагает глубокое и самостоятельное созерцание вещей; следует больше видеть самому, чем повторять чужие слова".

Ведя рассуждения на тему феномена юных дарований, нельзя не вспомнить российского математика Пафнутия Львовича Чебышева, который настойчиво рекомендовал своим ученикам хорошо изучить классиков, а дальше идти уже своими ногами, не тратя время на изучение периодики .

Но и это, безусловно, ещё не всё. Как сказала однажды знаменитая актриса Жюльет Бином, "когда у тебя есть всё, совсем не хочется куда-то двигаться. Только лишения толкают на поиски лучшего!". Яркими примерами, подтверждающими эту мысль, может послужить творчество многих российских учёных, например М.В. Ломоносова, И.М. Сеченова и др., которые большую часть жизни провели в стесненных материальных обстоятельствах, что, тем не менее, не помешало им совершить великие открытия. В качестве примера также можно привести результативную работу по созданию новой информации студентов Линуса Торвальдса и Билла Гейтса в год основания Microsoft, когда они испытывали материальные затруднения .

Итак, подведём итоги. Каковы же основные причины проявления в людях гениальных озарений именно в молодом возрасте?

Во-первых, это непосредственно сам возраст: "Пик познавательных способностей человек переживает с 16 до 27 лет, а затем наступает период систематизации полученного опыта" .

Во-вторых, это свежий, неопытный, любопытный ум, обеспечивающий вышеупомянутое "глубокое и самостоятельное созерцание вещей", приводящее к совершению блестящих открытий.

В-третьих, лишения, или же осознание необходимости и полезности чего-либо, что стимулирует молодого учёного, заставляет двигаться выше и выше, не останавливаясь на достигнутом и воспринимая ошибки как источник опыта.

Авторами статьи систематизирован материал по теме "Вклад молодых учёных в становление информатики" и разработан параграф электронного учебника с использованием языка HTML. К параграфу присоединен тест. Тестирующая программа для проверки полученных знаний создавалась с помощью языков HTML, JavaScript. Эта программа осуществляет случайную выборку вопросов из базы, с целью уменьшения вероятности списывания (программа построена таким образом, что нельзя заглянуть и посмотреть правильные ответы во время прохождения теста).

Эта разработка служит стимулирующим фактором для повышения интереса к предмету и может быть рекомендована для использования на занятиях по информатике.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Демьянов В.П. Рыцарь точного знания. - М.: Знание, 1991, С. 50.
2. http://computer-museum.ru/galglory/shannonm.htm
3. Торвальдс Л., Даймонд Д. Ради удовольствия. - М.: Изд-во ЭКСМО, 2002.
4. Юлия Матвеева //Аэрофлот, №7, 2005.

Библиографическая ссылка

Поздяев В.И., Пакшина А.П. О ФЕНОМЕНЕ ЮНЫХ ДАРОВАНИЙ // Фундаментальные исследования. – 2006. – № 12. – С. 51-53;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=5546 (дата обращения: 24.08.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Благодаря открытию американских экономистов понятие "средний возраст" может навсегда уйти в прошлое. Его заменит другое, более приятное - "возраст гениальности". Именно между 30 и 40 годами люди придумывают гениальные изобретения и совершают поразительные открытия

Ученые давно пытаются понять природу гениальности. Первое исследование возраста наибольшей продуктивности было проведено еще в 1874 году, но докопаться до истины удалось только недавно.

Экономисты Бенджамин Джонс из Северо-Западного университета и Брюс Вайнберг из Университета Огайо проанализировали, на какой период жизненного цикла пришлось больше всего изобрений и открытий, удостоенных Нобелевской премии, и смогли вычислить "возраст гениальности".

Эйнштейн, ты неправ

Великий физик Альберт Энштейн однажды язвительно заметил, что "человек, который не сделал большого вклада в науку к тридцати годам, уже никогда его не сделает". Когда физик придумал специальную теорию относительности ему было всего 26 лет. Однако несмотря на собственную гениальность, в определении возраста наибольшей продуктивности Энштейн все-таки ошибся.

• Джонс и Вайнберг исследовали данные о 544 Нобелевских лауреатах и 286 всемирно признанных изобретателях 20 века, и выяснили, что 93% нобелевских и просто значимых открытий были совершены учеными старше 26 лет.
• Часть открытий, действительно, делаются в довольно раннем возрасте, однако, пик продуктивности приходится на период между 30 и 40 годами.
• Средний возраст гениальности в 20 веке составляет 39 лет. После 40 вероятность сделать что-то великое резкое сокращается.
• Даже те, кто рано расцвел, добиваются наибольших успехов в более зрелом возрасте. Тот же Энштейн внес самый большой вклад в теорию относительности в 1930-е годы, когда ему уже было больше 50 лет.
• Николай Коперник завершил свою революционную теорию движения планет в возрасте 60 лет.
• Самые известные произведения вундеркинда Вольфганта Амадея Моцарта были написаны им после 30.
• А Стив Джобс, придумавший вместе с Стивом Возняком первый компьютер Apple в возрасте 21 года, додумался до самых коммерчески успешных продуктов только около 50.

Старение гениев

Если смотреть на возраст гениальности в исторической перспективе, то окажется, что с каждым столетием он увеличивается. Исаак Ньютон открыл теорию гравитации, когда ему было 23 года - для 17 века это был возраст пика научной формы.

В 20 веке средний возраст наибольшей научной результативности вырос на 6 лет и, согласно прогнозу Джонса, будет расти и дальше. Старение гениев ученые объясняют двумя главными факторами.

• Во-первых, за последнее столетие мир пережил серьезный демографический сдвиг. Жизненный цикл человека изменился, и распределение возраста научных открытий отражает эту динамику.
• Во-вторых, объем знаний, которыми необходимо овладеть ученому, чтобы совершить открытие, драматически вырос.
• В качестве иллюстрации эффекта, который Джонс и Вайнберг называют теорией "груза знаний", экономисты приводят простой пример.
• В 17 веке Джон Гарвард, чьим именем назван сегодня лучший университет планеты, обладал одной из самых обширных научных библиотек своего времени, она состояла из 320 томов. Сегодня в библиотеке Конгресса США хранится 35 миллионов книг.
• Количество новых теорий с каждым годом растет как снежный ком, в 2012 году в научных журналах было опубликовано более двух миллионов исследований.

Физики созревают раньше биологов

В каждой дисциплине есть свой "возраст гениальности". В точных науках он меньше, чем в естественных. Среди американцев, получивших Нобелевскую премию до 1972 года, средний "возраст гениальности" у физиков составил 36 лет, у химиков - 39 лет, а у физиологов - 41 год.