Марио Ливио - От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной

Хотя сохранилось несколько версий того, к каким именно словам и выражениям прибегли участники этого неожиданного диалога, закрепившаяся за Гексли слава блестящего оратора и растущее недовольство вмешательством церковников в дела науки послужили причиной популярности этой легенды, которая с каждым годом обрастала подробностями[124]. Историк науки Джеймс Мур даже заявил, что «XIX век не знал более прославленной битвы со времен Ватерлоо»[125].

Гексли решил выступить в защиту геологов в своем президентском обращении к Лондонскому геологическому обществу. Сначала он воспользовался тем обстоятельством, что Кельвин раскритиковал довольно старое сочинение Плейфэра, и сделал довольно сомнительное заявление: «Я не считаю, что в наши дни среди геологов найдутся сторонники догматического актуализма»[126]. Далее он задает риторический вопрос, требовалось ли какому-либо геологу более 100 миллионов лет на все геологические процессы. Это был крупный промах, поскольку «хозяин» самого Гексли, сам Дарвин, ошибочно оценил возраст Уилда в 300 миллионов лет. Наконец, после нескольких еще более сомнительных, хотя и красноречивых утверждений Гексли объявил собственный вердикт: «от всей критики [геологии и биологии] не осталось камня на камне».

Обращение Гексли вызвало яростный ответ одного из самых верных сторонников Кельвина – физика и математика Питера Гатри Тэта, который никогда не упускал возможности поучаствовать в хорошем скандале и написал отзыв на обращения Кельвина и Гексли, где в нескольких учтивых фразах всячески оскорблял Гексли. После чего решил нанести удар еще болезненнее и заявил, что подобная оценка возраста Земли не только не имеет под собой никаких физических оснований, но и на самом деле Земля гораздо моложе даже самых смелых оценок Кельвина.

«Как выяснилось, мы можем со значительной долей вероятности сказать, что физика уже указывает на период в десять-пятнадцать миллионов лет, которого вполне достаточно для достижения всех целей геолога либо палеонтолога – и весьма вероятно, что, получив более точные экспериментальные данные, мы сумеем еще сильнее сократить этот период[127].»

Итогом провокационных заявлений Тэта стал ропот среди геологов, которые сочли, что достаточно постарались найти компромисс с временными ограничениями, которые установил Кельвин, а физики при этом не сочли нужным снисходить к геологическим данным. Однако, даже если учесть все эти мелочи, победу одержал, несомненно, Кельвин – в научном мире возобладало представление о том, что возраст Земли все же ограничен, а не непостижимо велик. К концу XIX века идея стабильного состояния Земли уступила место осознанию, что подсчет возраста Земли с опорой на законы физики, в сущности, входит в задачи геологии как науки.

Казалось бы, подобный колоссальный прогресс геологии в сочетании с сонмом других научных заслуг Кельвина (он опубликовал более 600 статей) должны были ввести его в число тех выдающихся деятелей науки, вклад которых запоминается человечеству навеки, поставить в один ряд с Ньютоном и Галилеем. К сожалению, реальность жестока, и не помогло даже то, что Кельвин был светилом и в науке, и в технике. В 1999 году журнал «Physics World» и интернет-сайт Британского Института физики «Physics Web» провели опросы с целью выявить десять величайших физиков всех времен и народов[128]. Ни в том, ни в другом списке Кельвин упомянут не был. По крайней мере одна из причин такого низвержения с пьедестала – это «маленькая проблема», возникшая при определении возраста Земли: сегодня мы знаем, что нашей Земле примерно 4,54 миллиарда лет[129]. Это примерно в пятьдесят раз больше оценки Кельвина! Как же ему удалось настолько промахнуться – ведь он опирался на физические законы?

Глава 5.

Как правило, уверенность – это иллюзия

Наука становится опасной тогда лишь, когда начинает воображать, будто она достигла цели.

Диспут о возрасте Земли между Кельвином и «Бульдогом Дарвина» Томасом Гексли вызвал значительный интерес и в научных кругах, и среди широкой публики. В целом почти никто не спорил, что позиция Кельвина в этой словесной битве значительно прочнее. Тем не менее Гексли затронул один вопрос, который оказался весьма чувствительным. В сущности, он уловил суть ляпсуса Кельвина.

«Математику можно сопоставить с искусно сделанной мельницей, которая способна молоть муку любой тонкости, но все же что заложишь в нее, то и получишь, и как самая лучшая мельница в мире не намелет пшеничной муки из бобов, так и целые страницы формул не дадут правильного результата, если в них заложены неточные данные[130].»

И в самом деле, Кельвин владел математическим аппаратом в совершенстве, так что если он и ошибся, то, разумеется, не в вычислениях. Нужно было разобраться, какой набор допущений обеспечил исходные данные для этих вычислений.

Дерзкий ученик

Первым, кто отважно, пусть и неохотно, попытался найти ошибку в первоначальных постулатах Кельвина, был бывший ученик и ассистент Кельвина инженер Джон Перри[131]. По воле случая Перри изучал инженерное дело под началом Джеймса Томсона, старшего брата Кельвина, но впоследствии провел год в лаборатории Кельвина в Глазго. Хотя в основном научные заслуги Перри лежат в сфере электротехники и прикладной физики, сегодня он, пожалуй, известен именно кратким экскурсом в геологию.

В августе 1894 года Роберт Сесил, третий маркиз Солсбери, выступил с президентским обращением на LXIV съезде Британской ассоциации продвижения науки. Солсбери опирался на оценку возраста Земли по Кельвину (100 миллионов лет), чтобы доказать, что эволюции путем естественного отбора быть не могло[132]. Однако, как часто бывает с чересчур догматичными заявлениями, эта речь возымела прямо противоположное воздействие – по крайней мере на Джона Перри. То, что Солсбери отрицал теорию эволюции, убедило Перри, что в расчеты Кельвина вкралась какая-то ошибка. Огромное количество геологических и палеонтологических данных произвело на Перри сильное впечатление, и он написал другу-физику[133], что «едва мне стало ясно, что [в расчетах Кельвина] должен быть подобный промах, найти его перестало быть вопросом случая».

Первую версию исследования, посвященного задаче об остывании Земли, Перри закончил 12 октября 1894 года, а в последующие недели прилежно рассылал экземпляры статьи[134] самым разным физикам, в том числе Кельвину, с просьбой высказать замечания. Даже критикуя Кельвина, он не забывал об учтивости и письмо к Кельвину подписал «Ваш преданный ученик». Выводы Перри подтвердило с полдюжины физиков, однако сам Кельвин не утрудил себя ответом. Второй случай подвернулся Перри, когда его пригласили на торжественный обед в Колледж Св. Троицы в Кембридже, где должен был присутствовать и Кельвин. Возможность поговорить с Кельвином лично Перри упускать не хотел. На следующий день он взволнованно писал другу:

«Вчера вечером в колледже я сидел рядом с Кельвином, и он вынужден был выслушать меня. Я заранее знал, что мои бумаги он читать не станет, он и не стал, но я дал ему богатую пищу для ума, и минут через пятнадцать снисходительная улыбка при виде моего невежества угасла. Думаю, теперь он обо всем этом всерьез задумается. Гейки [тот самый Арчибальд Гейки, геолог] сидел напротив, и глаза у него сияли от восторга[135].»

Вскоре – 3 января 1895 года – статью Перри напечатал журнал «Nature»[136]. В заметке, предварявшей статью, звучат извиняющиеся нотки: «Друзья, интересующиеся геологией, иногда просили меня подвергнуть критическому разбору вычисления лорда Кельвина касательно вероятного возраста Земли. Обычно я отвечал, что ожидать, чтобы лорд Кельвин ошибся в вычислениях – дело безнадежное». Далее Перри выражал свое личное мнение о методологии, принятой в тогдашней геологии: «Мне очень не нравится решать численные задачи, если их ставит геолог. Почти во всех случаях заданные условия очень расплывчаты, и ответ, найденный с их помощью, никак нельзя считать удовлетворительным, к тому же геологу, судя по всему, кажется, будто несколько миллионов лет в ту или иную сторону – это сущий пустяк». Наконец, Перри объяснил, что все же подвигло его на то, чтобы взять на себя деликатную задачу усомниться в выкладках Кельвина: «В наши дни его [Кельвина] вычисления применяются для дискредитации прямых свидетельств, полученных геологами и биологами, и именно поэтому я и счел своим долгом проверить условия лорда Кельвина».