Прежде всего она необходима на стадии первичной обработки новоявленной наблюдательной эмпирии, той, что, не укладываясь в прежние объяснения, требует иного с собой обращения. Исследователь прорубает путь в лабиринте фактов, распределяя их вокруг выдвинутого гипотетического стержня, нередко сознательно поставленного нести службу всего лишь рабочей гипотезы. И пусть она, работница, наивна, спекулятивна, даже ошибочна, но в сутолоке еще не прибранного к рукам знания, в неразберихе фактологических нагромождений — это все же некий ориентир, дозволяющий проделать первые шаги по необжитой земле. В сходных обстоятельствах, делится Д. Менделеев, лучше придерживаться гипотезы, которая может оказаться неверной, чем не иметь никакой. Она помогает отыскать дорогу к истине подобно тому, как плуг земледельца прокладывает борозды на пути к выращиванию полезных плодов.
Но на гипотезу ложатся и более сильные ответственности, ибо она — предтеча теории, превратиться в которую ей мешает лишь дефицит подтверждений со стороны фактов. Скажем, дерзкое предсказание П. Дираком существования антиэлектрона (позитрона) оставалось «беспочвенным» всего несколько лет. Бывает и так — ищут по предсказаниям одно, а находят…
Японский физик X. Юкава, наш иностранный почетный гость, то есть член Академии наук СССР, в 1935 году чисто гипотетически «арендовал» у природы на роль переносчика ядерных сил π-мезон. Стали искать. Через год обнаружили. Познакомились. Оказалось, что это не π-, а μ-мезон, то есть не то, что искали, но столь же нужное. Позднее обнаружили и самого виновника, другие мезоны. Недаром про те годы интенсивных находок кто-то из наших физиков, кажется, С. Вавилов, пошутил: «Каждый сезон — новый мезон». Для нынешнего разговора важно отметить, что вначале мезоны открывала гипотеза и уж потом занаряженный ею эксперимент.
Тем же гипотетическим поворотом, чисто умозрительно, не имея опытного подспорья, был заявлен нейтрино. Он понадобился для спасения закона сохранения энергии в пору, когда физики столкнулись с его нарушением, то есть с проявлениями его «несостоятельности» в ядерных взаимодействиях: без видимых причин куда-то уходила часть энергии. Над законом зависла угроза. Чтобы восстановить его репутацию, пошли на «приписки», объявив в 1931 году о существовании ненаблюдаемой частицы — нейтрино. Его пришлось наделить довольно искусственными обязанностями, именно теми, которых недостает, чтобы спасти закон.
«Отец» нейтрино, немецкий физик В. Паули, напутствовал свое дитя не вступать ни в какие контакты, избегать знакомств, стараться проходить напролом любые преграды, не удостаивая их ни малейшим вниманием. Гипотетически пришедшая в научный обиход частица была настолько странной, что сам В. Паули сокрушался: «Я сделал что-то ужасное: физику-теоретику никогда не следует этого делать». И далее: «Я предложил нечто, что нельзя будет проверить экспериментально».
Первоначально так и считалось, что, обладая столь угрюмо-необщительным характером, нейтрино неуловим. Вскоре, однако, удалось разработать метод регистрации солнечных нейтрино. Его предложил известный итальянский физик Бруно Понтекорво, впоследствии переехавший в Советский Союз, где стал академиком, лауреатом Государственной и Ленинской премий. С помощью этого метода нейтрино и был уличен: его «взяли» вблизи атомного реактора.
Ясное дело: не имея на руках такого инструмента, как гипотеза о нейтрино, поиск пропадавшей энергии оказался бы затруднен, равно как и в попытках обнаружения другой элементарной частицы — позитрона, и во многих аналогичных и вовсе не аналогичных случаях.
Однако это все частные события, эпизоды в истории науки. Нам хотелось бы сказать о роли гипотез в более широком контексте. Именно о гипотезах, выступающих элементом культуры, формирующих и пронизывающих стиль мышления на отрезке веков, определяющих, если угодно, глобальные составляющие познавательной активности. В частности, одной из подобных гипотез стало предположение об атомном строении вещества.
Явившись еще в IV веке до рождества Христова Демокриту, эта мысль вплоть до конца XIX столетия оставалась гипотезой, поскольку в обычный микроскоп атом ненаблюдаем, а рассчитывать его свойства на основе сопутствующих наблюдаемых эффектов не умели. Однако, несмотря на явную умозрительность, неясность, идея остроумного эллина легла основой многих великолепных теорий, открытий, разработок.