Валентин Азерников - Неслучайные случайности

Валентин АЗЕРНИКОВ

НЕСЛУЧАЙНЫЕ СЛУЧАЙНОСТИ 

Счастливая случайность выпадает лишь на долю подготовленных умов.

Из этой книги вы узнаете:

* о законе плавающих тел;

* о законе всемирного тяготения;

* о гальваническом электричестве;

* о электролизе;

* о электромагнетизме;

* о термоэлектричестве;

* о рентгеновских лучах;

* о радиоактивности;

* о электромагнитных волнах;

* о строении атома;

* о камере Вильсона;

* о интерференции рентгеновских лучей;

* о цепных разветвлённых реакциях;

и многих других открытиях.

А также узнаете о жизни

* Архимеда;

* Исаака Ньютона;

* Луиджи Гальвани;

* Алессандро Вольте;

* Хэмфри Дэви;

* Ганса Эрстеда;

* Вильгельма Рентгена;

* Анри Беккереля;

* Эрнеста Резерфорда;

* Чарльза Вильсона;

* Макса Лауэ;

* Абрама Иоффе;

* Николая Семенова

и других учёных, сделавших эти открытия.

Глава первая

История науки — тысячеактная драма. Драма не только идей, но и их творцов.

На памятниках, барельефах, мемориальных досках ученые всегда кажутся чуждыми суете и страданиям. Но до того, как их лики застыли в бронзе или граните, им были ведомы и печаль и отчаяние; все они были самыми обычными смертными; только одареннее и ранимее. И тернии, всегда устилающие дорогу к пьедесталам, ранили их ничуть не меньше, чем всех остальных людей; только раны их были невидимы миру.

Что поделать, такова стезя науки: мы видим ученых лишь в редкие моменты их славы — когда их венчают наградами, когда, собственно, работа уже закончена и результат ее оценен обществом; а вот в те — не мгновения даже, нет, — в те месяцы и годы, что творят они в своих лабораториях, их действия, их мысли, их надежды скрыты от нас; тогда они — схимники человечества, принявшие добровольный и нигде не писанный обет отрешенности.

Поэтому мы так часто и не знаем, как рождались научные открытия.

Иной скептик может спросить: а не все ли равно нам, потомкам, нам, потребителям великих открытий, как они были сделаны и что думал ученый в тот или иной момент своей работы? Главное — что открытие сделано, принято на вооружение обществом и верно служит ему.

Конечно, последнее обстоятельство существенно. Но есть и еще одно, вроде бы скромное по сравнению с ним, но вдумайтесь в него.

Каждое открытие делает человек, ставший ученым по призванию. Ученый — не специальность, ей нельзя обучить в институте. Можно обучить химии, можно физике; но человек, получивший диплом, может и не стать ученым, даже если он займет должность научного сотрудника, — он останется до конца дней своих холодным подмастерьем науки, если не будет в нем воспитана любовь к творчеству, охота к дерзновенным попыткам выйти за рамки существующих представлений, смелость перед признанными авторитетами, пусть даже чреватая иногда личными жертвами. Но кто воспитает любовь, привьет охоту, сделает смелым — кто, как не сама наука: всем своим прежним опытом, своей волнующей историей, открывающей горизонты не только в прошлом, но и в будущем. Только она, она сама способна разбудить в школьнике Лобачевского, обнаружить в служащем Эйнштейна, сделать переплетчика Фарадеем. Но для этого надо знать ее — знать в разные минуты ее вечной жизни: и когда она скрытна и упряма перед бездельником, и когда милостиво щедра к труженику; и когда она — изнурительная, скучная работа, и когда она — праздник ума и фантазии; и когда ученый — ее поденщик, и когда он — ее властитель. Поэтому нужны истории наук, поэтому нужны биографии ученых, поэтому нужны их мемуары — толстые и тонкие, скучные и занимательные, — любые, только бы достоверные, только бы приоткрывающие доступ к чужой душе в переживания души собственной, чужому уму — в лабиринты напряженных молчаливых размышлений. Поэтому нужны и книги, пытающиеся восстановить ход событий и мыслей, отдаленных от нас временем и непривычкой ученых к беллетристическим описаниям собственных переживаний.

Я хочу рассказать в этой книге историю некоторых научных открытий, которые, как нередко считают, были сделаны совершенно случайно. Их роль в науке велика, и окружающий нас мир выглядел бы намного беднее без химических источников тока, электромашин, рентгеновских аппаратов, атомных электростанций — я беру лишь некоторые следствия некоторых случайных открытий, а и следствий, и открытий намного больше.

Я расскажу в этой книге лишь о немногих — самых известных и, кроме того, связанных между собой сюжетно.

Случайные открытия, как правило, окружены легендами: в них реальные события и люди разукрашены нарядными одеждами домысла. И поскольку такие приукрашения случались многократно — ведь легенды передаются из поколения в поколение, — через какое-то время факты теряли правдивые очертания.

Что поделаешь, в каждом из нас — еще с детства, еще от сказки — воспитана любовь к необычайному, но справедливому стечению обстоятельств, где добро всегда в конце концов торжествует; в жизни, увы, не всегда так.

Поэтому я попытался, анализируя некоторые легенды, выделить из них достоверные факты, лишить их красочных покровов вымысла. Ведь не всегда легенда, сколь поэтичной ни была бы она, приносит пользу. Некоторые просто вредны: они приучают к мысли о легкости побед, настраивают на несколько безответственный подход к тому делу, которым мы собираемся заниматься в жизни.

Две такие легенды известны более других: про Архимеда и про Ньютона.

Архимед, один из величайших ученых Древней Греции, блестящий математик и механик, жил в Сиракузах в III веке до н. э. В то время в Сиракузах правил царь Гиерон. Однажды Гиерон, получив от мастеров заказанную им золотую корону, усомнился в их честности; ему показалось, что они утаили часть золота, выданного на ее изготовление, и заменили его серебром. Но как уличить ювелиров в подделке? Вызвал Гиерон Архимеда, к тому времени уже прославившегося остроумными решениями многих проблем, и поручил ему определить, есть ли в золотой короне примесь серебра. Сейчас такая задача по плечу даже школьнику. Удельный вес каждого из металлов есть в любом справочнике, определить удельный вес сплава совсем не трудно: взял образец, взвесил его, потом опустил в воду и определил объем вытесненной им жидкости, поделил первое число на второе и по соотношению удельных весов нашел долю каждого металла. Вот и вся премудрость. Но 2200 лет назад Архимед, выйдя после царской аудиенции, даже не знал, что такое удельный вес. Задача перед ним стояла в самом общем виде, и никаких конкретных путей ее решения он найти не мог. Но искал их. Искал постоянно, не переставая думать об этом, когда занимался другими делами. Иначе, если бы выкидывал ее из головы всякий раз, как прекращал работу, не могло бы произойти то прямо-таки сказочное событие, которое и легло в основу легенды.

Случилось оно, как говорят, в бане. Бани в то время представляли собой место не только для мытья, но и для светских встреч, развлечений, спортивных игр. Поначалу Архимед, наверное, поупражнялся гирями, потом зашел в парильню, там его помассировали, потом он поговорил с друзьями, может быть рассказал им о своем последнем посещении царя Гиерона — прием у царя всегда событие, — не исключено, что поведал о его задаче и посетовал на трудность решения. А потом он, как и полагается, намылился золой и полез в ванну. И вот тут-то и случилось главное. Собственно, ничего нового не случилось, произошло то, что бывает всякий раз, когда любой человек, даже не ученый, садится в любую, даже не мраморную ванну — вода в ней поднимается. Но то, на что обычно Архимед не обращал никакого внимания, вдруг заинтересовало его. Он привстал — уровень воды опустился, он снова сел — вода поднялась; причем поднималась она по мере погружения тела. И вот в этот миг Архимеда осенило. Он усмотрел в десятке раз проведенном опыте намек на то, как объем тела связан с его весом. И понял, что задача царя Гиерона разрешима. И так обрадовался своей случайной находке, что как был — голый, с остатками золы на теле — побежал домой через город, оглашая улицу криками: «Эврика! Эврика!» — «Нашел! Нашел!»

Вот так Архимед, если верить легенде, нашел решение задачи Гиерона, подробно изложенное ныне в каждом школьном учебнике. Стоит ли ей верить — об этом мы поговорим чуть позже, после того, как мы вспомним еще одну легенду — о Ньютоне и яблоке.

Исаака Ньютона, одного из величайших ученых, мы знаем в основном как автора знаменитого закона всемирного тяготения, хотя школьный учебник познакомил нас в общих чертах не только с этим, но и с некоторыми другими его законами, составляющими и поныне основу физической картины мира.