В физике знание получают в рамках научных исследований, которые, как правило, включают три этапа. Первый – сбор экспериментальных данных о явлениях, которые должны быть объяснены. На втором данные сопровождаются математическими символами; вырабатывается модель, которая точно и последовательно соединяет символы. Сложная математическая модель часто называется теорией. Она используется для предсказания результатов будущих экспериментов, которые проводятся для проверки всех значимых аспектов теории. На этом этапе сами физики могут быть удовлетворены тем, что они создали математическую модель, и использовать ее для предсказания результатов. Но рано или поздно они захотят сообщить о своих достижениях нефизикам. Для интерпретации схемы понадобится языковая модель. И для самих физиков создание такой модели (третий этап исследования) будет служить критерием оценки полученного ими знания.
На практике эти три этапа разделены не абсолютно точно и не всегда сменяют друг друга именно в такой последовательности. Например, физик может построить свою модель, руководствуясь философской концепцией, в которую он будет верить, даже если результаты экспериментов опровергнут ее. Тогда – и так бывает часто – он постарается изменить модель, чтобы она не противоречила дальнейшим экспериментам. Но, если те будут свидетельствовать не в пользу модели, придется от нее отказаться.
Надежное экспериментальное обоснование теорий называется научным методом. Оно имеет параллель и в восточном мистицизме. Греческие философы в этом вопросе придерживались противоположных взглядов. Они выдвигали очень плодотворные идеи по поводу мироустройства, которые часто оказывались близки к современным научным моделям. По линии эмпирики пролегает водораздел между греками и современными учеными. Эмпирический подход современной науки был чужд грекам. Они выстраивали свои модели методом дедукции, на основе фундаментальной аксиомы или принципа, а не данных, полученных путем наблюдений. Но греческое искусство логического мышления и дедукции, безусловно, является неотъемлемой составляющей второго этапа научного исследования, а следовательно, и существенным элементом науки.
Научное исследование, безусловно, в первую очередь подразумевает рациональное знание и мышление, но не ограничивается ими. Рационализация была бы бесполезной, если бы за ней не стояла интуиция, которая дарит ученым новые идеи и простор для творчества. Гениальные идеи обычно приходят неожиданно, не в минуты напряженной работы за письменным столом, а во время прогулки в лесу, на пляже или под душем. Когда напряженная умственная работа сменяется релаксацией, интуиция словно берет верх и рождает неожиданные прозрения, которые привносят в процесс научного исследования невыразимое удовольствие и восторг.
Но физика не может использовать интуитивные