Николай Наумович Шефталь

Особенности научного мышления

 

Николай Наумович - один из многих замечательных людей, с которыми я встречался. Ниже приведены тезисы моего доклада на юбилейном заседании Ученого совета Института кристаллографии 2 декабря 2002 г., посвященного его памяти.

Река времен в своем течении
Глотает все дела людей…

2. Заслуги Н.Н., хотя официально отмечены мало, очень велики. Научные: постановка технологии выращивания монокристаллов сегнетовой соли и выращивание во время войны на двух заводах 40 тонн крупных монокристаллов (для сравнения, программа выращивания крупных монокристаллов вольфрамата свинца для ускорителя в ЦЕРНе, которая называлась программой ХХ века, предусматривает получение 18 тонн монокристаллов); методика ускоренного роста монокристаллов из растворов; технология кварца; транзисторы на полупроводниковых пленках; графоэпитаксия. Научно-организационные: попытка создания первого учебника по росту кристаллов (остался неизданным, популярный учебник Козловой «Рост и морфология кристаллов» написан во многом под влиянием учебника Шефталя); подготовка кадров (работа на геофаке МГУ; во время моей командировки в Китай в 1988 г. ученые старшего поколения вспоминали Н.Н. очень тепло; его курс лекций в середине 50-х явился основой создания науки и промышленности роста кристаллов в Китае; то, что мы сейчас смотрим им вслед - это вина не Н.Н., а других людей); организация Всесоюзных конференций по росту кристаллов и редактирование первых 10 томов трудов.
Имело место вполне определенное международное научное признание его работ. В частности, он был членом редколлегии американского журнала Mater. Res. Bull.
3. Обращаясь к работам выдающихся ученых, всегда интересно знать, каким образом они пришли к своим результатам; каковы их подходы, их методология, их метод. Особенности научного подхода Н.Н. были чрезвычайно своеобразны.
4. Для понимания его очень интересна рукопись «Образование монокристаллов» (хранящаяся в библиотеке Института кристаллографии, раздел «диссертации»), существующая, м.б., в одном экземпляре. Это приложение к докторской диссертации Н.Н.
Книга, написанная по настоянию А.В. Шубникова, представляет собой один из первых опытов книжки по процессам образования монокристалла. Начата в 1944 г. В ней сделана попытка учесть «весь полезный для работ по синтезу монокристаллов фактический материал, в т.ч. учтены все известные русские работы. Сохранение традиций русской школы. Ссылки на работы 18 века: Фаренгейт (1724 г.), Ловиц (1785 – пересыщение, 1805 – затравление); Федоров Е.С. и его ученики (Ерофеев), Вульф, Вейсберг, Артемьев, Шубников, Вадило, Аншелес.
Замечательный язык: «кристаллоносец» вместо держатель затравки. Анализируется термин «монокристалл» и его отличия от кристалла. Минимум формул, очень много фотографий.
Вторая книга, которая очень важна в этом отношении – сборник «Процессы реального кристаллобразования», М., Наука, 1977 г. [2].
5. Итак, методология Шефталя. Она включает в себя следующие положения:
- Морфолого-генетическое направление в росте кристаллов. Рассмотрение процессов образования монокристаллов как историю их развития в динамическом равновесии со средой, причем развитие включает стадии зарождение, первоначальное развитие, превращение, рост, разрушение.
- Саморегулирующийся характер роста кристаллов
- Аналогия с организмами. Кристаллический индивидуум стоит на границе между живой и неживой природой. Терминология: «возбудитель кристаллизации», «обеззараживание раствора», «почкование кристаллов». Техническая кристаллография сравнивается с агробиологией, Разработка технологии синтеза новых монокристаллов – выведением новых сортов животных и растений.
- Отрицательная черта современной науки – уход в микромир и математические абстракции.
-. «Кристалл, раз возникнув, растет по законам взаимодействия со средой. Он приспосабливается к условиям роста, изменяя в соответствии с этим свою форму, образует почти совершенные, или, отравляясь примесями, аномальные, уродливые, искаженные формы. Кристалл почкуется, отделяя мельчайшие частицы, производящие в благоприятных условиях новые кристаллы, образует сложные сообщества, подчиняющиеся законам коллективного роста, зарождается, развивается и стареет, накапливая напряжения, растрескиваясь в процессе роста и расщепляясь.
Это позволяет рассматривать отдельные явления роста кристаллов не как случайные и не связанные друг с другом, но как последовательные звенья развития кристаллического индивида, определяемые его внутренними закономерностями и условиями формирования, в которых они проявляются.
Кристалл и есть наиболее изученная неживая модель –аналог живого организма, ближайщая к нему ступень в неорганической природе. На его изучении межет быть решен ряд принципиальных вопросов , которые на более сложных системах разрешить не удается. На сходство роста кристаллов с явлениям жизни было обращено внимание очень давно. Еще в первом из дании своей кристаллографии (1783 г.) основатель кристаллографии как особой науки Роме Делиль в предисловии ссылается на известного исследователя Галее, который заметил, что существуют три степени жизни: жизнь в подлинноv смысле (организмов) – более высокая, чем жизнь растений – вегетация и эта, в свою очередь более высокая степень, чем кристаллизация. Особенно ясно эта аналогия проявляется в работах по выращиванию и изучению закономерностей роста монокрситаллов – в роцессах реального кристаллообразования.»[2, введение]. Заметим, что аналогия использовалась гораздо раньше – см. рассуждения Аристотеля об образовании металлов в Земле.
6. Эти установки идут вразрез с принципами современной науки. Многих они очень раздражали. Мне приходилось слышать «шефталевщина».
Попытка понять закономерности неживой природы через закономерности живой – это черта чрезвычайно древнего, архаического познания. Базируясь на аналогии как врожденно-универсальном методе познания, первобытный человек, сравнивал явления природы с известными ему феноменами и населял природу организмами, совершенно так же, как в последующем , с развитием механики и техники, люди пытались выяснить действующие механизмы природы.
Архаическое мышление дало много побегов, проросших в развитые формы сознания. Одним из таких является, например, натурфилософия. Немецкий философ Гердер, физик Вольф. Пожалуй, вполне можно считать Н.Н.Шефталя натурфилософом. Определенные черты архаического мышления несет в себе и философия марксизма - диалектический материализм, которым, как методом, Н.Н. пользовался вполне сознательно.
Неприятие методов Шефталя с точки зрения строгой науки - та же коллизия, что существовала между Ньютоном и Гете, Гинзбургом и Амбарцумяном. Можно вспомнить и как ругался Аристотель по поводу определения Эмпедоклом моря как «соленые слезы Земли».
Но на основе таких подходов рождались плодотворные идеи. Некоторые из них оказались спорными (например, что наиболее простую форму имеют наиболее совершенные кристаллы, а усложнение – результат порчи), но полученные Н.Н. результаты нельзя не признать выдающимися.
7. Помимо уже реализованных (метод скоростного роста, например), есть еще идеи Н.Н.. которые, на мой взгляд, и сейчас выглядят плодотворными и актуальными.
Это, например, идея о том, что наиболее совершенные кристаллы растут из хаоса. Попытка практической ее реализации – выращивание монокристаллов из кипящих растворов. Вторая идея – идея о кристаллизационном давлении, Кристалл при росте «выдавливает» из себя примеси. С учетом выясненной недавно очень большой роли ударных воздействий метеоритов на геологическую историю Земли, представляет интерес проанализировать распределение (разделение) элементов в ходе этих воздействий и их геохимическое значение.
8. В целом наше переходное время, время разброда и шатаний, характеризуется философией прагматизма. Прагматизм, собственно, не философия, а спектр философий. Любые методы годятся, если они дают результат.
Заметим, что сейчас используются совершенно дремучие познавательные технологии – начиная с того, что некоторые ученые не садятся работать, не побрызгав компьютер святой водой. Активно используется магия слова – считается, что если придумать новое «настоящее» слово, то все сразу станет ясно и хорошо. Синергетика, нанотехнология, и т.д. Впрочем, использование последних технологий особенно эффективно для получения не столько знаний, сколько денег.
Метод содержательной аналогии, широко использованный Н.Н., может быть особенно эффективен на стадии постановки гипотез. Нужно только внимательно прослеживать и выявлять пределы действия этих аналогий.
Согласно классификации Оствальда, Н.Н.Шефталь, конечно, романтик, а не классик.
В памяти остался образ очень доброжелательного, но принципиального человека.
-----------------------------------------------

Эти соображения были частично использованы мною в книге "Архаическое мышление".

Замечательные страницы реальной истории работ по росту кристаллов сегнетовой соли изложены в статье В.Станцо в журнале "Химия и жизнь",№ 5, 1985 г.