Текст книги "Неслучайные случайности"

Автор книги: В. Азерников

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 20 страниц)

Валентин АЗЕРНИКОВ
НЕСЛУЧАЙНЫЕ СЛУЧАЙНОСТИ

(Рассказы о великих открытиях и выдающихся учёных)

Счастливая случайность выпадает лишь на долю подготовленных умов.

Л. Пастер

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.

Жизнь Ньютона, история его открытий стали предметом пристального внимания ученых и историков. Однако в биографиях Ньютона много противоречий; вероятно, это связано с тем, что сам Ньютон был весьма скрытным человеком и даже подозрительным и не так уж часты были в его жизни моменты, когда он приоткрывал свое истинное лицо, свой строй мыслей, свои страсти. Ученые до сих пор пытаются по сохранившимся бумагам, письмам, воспоминаниям воссоздать его жизнь и, что самое главное, его творчество, но, как заметил один из английских исследователей творчества Ньютона, «это в значительной мере работа детектива».

Возможно, скрытность Ньютона, его нежелание пускать посторонних в свою творческую лабораторию и дали толчок к возникновению легенды о падающем яблоке. Во всяком случае, существуют воспоминания друга Ньютона, Стукелея, где он, якобы со слов самого Ньютона, рассказывает, будто мысль о законе всемирного тяготения созрела у ученого в тот момент, когда он увидел, как с яблони упало на землю яблоко. Эта легенда столь прочно укоренилась в истории, что дерево в саду Ньютона, откуда сорвалось это знаменитое яблоко, в течение многих лет, пока его не сломала буря, почти столетие, было музейным экспонатом. На него непременно стремились взглянуть все, кому посчастливилось посетить родовое имение семьи Ньютонов в Вулсторпе, неподалеку от Кембриджа.

Вместе с тем еще один друг Ньютона, Пембертон, весьма сомневался в возможности такого события. Аналогичного мнения придерживался и знаменитый Вольтер, получивший информацию от племянницы Ньютона. Чуть позже Карл Гаусс, выдающийся немецкий математик и астроном, писал о пресловутом яблоке: «Я не понимаю, как этот случай мог ускорить или замедлить это открытие». Гаусс считал, что Ньютон нарочно сочинил анекдотическую историю, чтобы отделаться от «докучливого неумного и нахального допросчика». Непонятно, кого он имел в виду, – уж не Стукелея ли?

Вероятно, истинную историю открытия никто уже не восстановит, можно лишь попытаться оценить достоверность тех или иных фактов и их толкований.

Что было несомненно? То, что после окончания колледжа и получения степени бакалавра Ньютон осенью 1665 года уехал из Кембриджа к себе домой в Вулсторп. Причина? Эпидемия чумы, охватившая Англию, – в деревне все-таки меньше шансов заразиться. Сейчас трудно судить, насколько необходима была эта мера с медицинской точки зрения; во всяком случае, она была не лишней. Хотя у Ньютона было, по-видимому, прекрасное здоровье – к старости он сохранил густые волосы, не носил очков и потерял только один зуб, – но кто знает, как сложилась бы история физики, останься Ньютон в городе.

Что еще было? Был несомненно также сад при доме, а в саду – яблоня, и была осень, и в это время года яблоки, как известно, нередко самопроизвольно падают на землю. Была и привычка у Ньютона гулять в саду и размышлять о волновавших его в тот момент проблемах, он сам не скрывал этого: «Я постоянно держу в уме предмет своего исследования и терпеливо жду, пока первый проблеск мало-помалу обратится в полный и блестящий свет». Правда, если считать, что именно в то время его озарил проблеск нового закона (а мы можем теперь так считать: в 1965 году были опубликованы письма Ньютона, в одном из которых он прямо говорит об этом), то на ожидание «полного блестящего света» понадобилось довольно много времени – целых двадцать лет. Потому что опубликован закон всемирного тяготения был только в 1687 году. Причем интересно, что и эта публикация была сделана не по инициативе Ньютона, его буквально заставил изложить свои взгляды коллега по Королевскому обществу Эдмунд Галлей, один из самых молодых и одаренных «виртуозов» – так в то время называли людей, «изощрявшихся в науках». Под его давлением Ньютон и начал писать свои знаменитые «Математические начала натуральной философии». Сначала он отправил Галлею сравнительно небольшой трактат «О движении».

Галлей, мгновенно оценив всю значимость идей Ньютона, поехал к нему, чтобы убедить изложить их более подробно. При этом он брал на себя все денежные издержки и хлопоты по изданию. На этот раз ему не пришлось особенно уговаривать Ньютона: вероятно, наступил тот редкий момент, когда ученый почувствовал потребность изложить свои взгляды публично. И в течение полутора лет он написал все три книги своих «Начал», которые полностью вышли в свет летом 1687 года. И тогда уже весь мир, а не только члены Королевского общества мог узнать о том, что две частицы притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Вот, собственно, что было. Во всей цепи этих событий, как видите, для случайности остается не так уж много места, разве что эпидемия чумы. Если бы не она, Ньютон не уехал бы в Вулсторп, и, как знать, была ли бы в Кембридже у него возможность наблюдать падение яблока, причем в тот момент, когда воображение ученого ждет лишь толчка, чтобы направиться по совершенно новому, неведомому пути. Но если бы сам Ньютон расценивал историю с яблоком как счастливую случайность, нежданно-негаданно натолкнувшую его на выдающееся открытие, если бы он так к этому относился, разве стал бы он ждать двадцать лет, чтобы сообщить миру об этой находке?

Однако он не поспешил оповестить мир о случайном открытии. Лишь в 1673 году, через восемь лет, следовательно, он в весьма туманной форме высказал в одном из писем голландскому ученому Христиану Гюйгенсу намек на то, что ему известно нечто, что позволяет вычислить величину взаимного притяжения Земли с Луной и Солнцем. Но намек был столь загадочен, что остался непонятым. Быть может, и впрямь Ньютон имел намерение сказать поболее, но то ли из-за того, что в переписке между «виртуозами» полагалось быть загадочным, то ли просто подозрительность или скрытность сковали его благое намерение, но оно так и осталось неосуществленным. Хотя много лет спустя Ньютон уверял, что о его открытии давно можно было догадаться по письму к Гюйгенсу.

Вспомним далее, как появилась публикация – ее же буквально вытянули из Ньютона. Что это – леность? Желание остаться в тени?

20 июня 1886 года в письме к Галлею по поводу первой книги «Начал» Ньютон намекает – опять намек! – что лишь в прошлом году, то есть в 1865-м, ему удалось получить доказательства того, что закон обратных квадратов справедлив не только в космосе, но и у поверхности Земли. Понадобилось двадцать лет, чтобы первая мысль о тождественности силы притяжения, управляющей движением планет, с силой тяжести на Земле воплотилась в количественный закон. По-видимому, Ньютон не считал для себя удобным публиковать голую идею, не подкрепленную расчетами, а расчеты поначалу не получались. Была даже создана попутно еще одна легенда – о том, что вычисления не сходились из-за того, что Ньютон воспользовался неправильным значением радиуса Земли, а правильное значение было получено через много лет, вот и пришлось ему ждать.

Вообще-то говоря, если уж тщательно разбираться, когда мог быть открыт закон всемирного тяготения – в самом общем виде хотя бы, – то выясняется, что мог он быть открыт по крайней мере еще в III веке до новой эры, когда впервые было высказано предположение, что приливы и отливы на Земле происходят под влиянием Солнца и Луны. И уж во всяком случае этот закон должен был появиться – если только падающего яблока ему не хватало – в 1596 году, когда Иоганн Кеплер издал труд «Тайна Вселенной», где смело утверждал, что Луна движется вследствие земного притяжения.

Но тем не менее закон в его строгом математическом выражении так и не появился, хотя ученые в то время уже имели представление о законе обратных квадратов.

Знал о нем и Роберт Гук, когда в 1666 году докладывал Королевскому обществу об опытах, доказывающих зависимость веса тела от высоты, и когда в 1674 году опубликовал этюд «О движении Земли», где прямо говорит, что «не только Солнце и Луна оказывают влияние на форму и движение Земли, а она, в свою очередь, влияет на их движение, но Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн также влияют своим притяжением на движение Земли…». Однако Гук поначалу, так же как и Ньютон, не решился или, вернее, не догадался распространить действие закона обратных квадратов на рассматриваемые модели и считал, что сила действия увеличивается просто обратно пропорционально расстоянию; лишь в 1680 году он надумал ввести квадрат расстояния, о чем и сообщил в письме Ньютону, но было поздно: Ньютон сам уже сделал это.

Словом, яблоко, даже если и падало и даже если натолкнуло Ньютона на предположение, не сыграло столь большой роли в рождении нового закона, как ему приписывает легенда: согласитесь, за двадцать лет идея могла оформиться в сознании ученого и без его наглядной помощи.

Но даже если предположить, что случай сыграл известную роль в появлении идеи, то последующие за этим двадцать лет ожидания, пока она воплотится в формулу, не дают оснований говорить о легкости такой случайной находки.

В истории с Архимедом ситуация несколько иная. Архимед не вынашивал столько времени свою гипотезу. Если, разумеется, не предположить, что ходил он в баню раз в несколько лет или что озарило его на сотом или тысячном посещении. Но мне кажется, оба предположения одинаково маловероятны. Первое – по причинам, связанным с обликом ученого, второе – второе потому, что ассоциация, возникшая в голове ученого, должна была либо появиться сразу же, либо не появиться никогда, она достаточно наглядна, если поставленную задачу держать все время перед глазами. А повеление царя не пустяк. И хотя Архимед был слишком крупный ученый и слишком известный гражданин Сиракузов, чтобы мы могли предположить, будто он, дрожа от подобострастия, сломя голову побежал выполнять волю Гиерона, но все же в те времена, когда благополучие ученого целиком зависело от милости его покровителя, к просьбам монарха легкомысленно не относились. И потом, думаю, Архимеда, как истинного ученого, увлекла сама задача, он размышлял не о конечной цели заказанной ему работы – уличить ювелиров, а о ее сути – о возможности как-то отличать металлы в сплаве. Поэтому, когда ученый, целиком поглощенный обдумыванием различных возможностей, получил неожиданно внешний толчок, мысль мгновенно устремилась от собственного тела, вытесняющего воду, к короне, и мелькнувшее решение показалось столь неожиданно простым, что Архимед не удержался и… И вот в том, что он сделал дальше, я сильно сомневаюсь. Все, что было до этого, представляется весьма вероятным, во всяком случае против этого нет никаких логических возражении, даже против места, где было сделано открытие, потому что оно хоть и самое неподходящее для научной работы, но в данном случае единственно возможное. А вот бег из бани голым по городу как-то не вяжется с обликом Архимеда, человека, быть может, и рассеянного и углубленного в себя, но, право же, слишком известного и уважаемого в Сиракузах, чтобы не подумать о своей репутации. Но простим эту маленькую деталь авторам легенды, она, безусловно, очень эффектна, очень театральна и несомненно украшает историю об ученом, случайно натолкнувшемся на истинное решение. Но случайно ли от этого само открытие?

Если бы Архимед на том и успокоился, то есть определил, взвешивая корону в воде, есть ли в ней серебро, доложил бы об этом Гиерону и, довольный сам собой, своей работой и царской милостью, отправился заниматься другими делами, а этот случай выкинул из головы, то тогда нам пришлось бы согласиться: да, это решение случайно, как и сама работа. Но Архимед поступил иначе, как и должен был поступить настоящий ученый. Решение частной задачи о сплаве натолкнуло его на мысль о законе, который относится ко всем телам и который не случайно носит имя его автора. Мы учили его: на всякое тело, погруженное в жидкость, действует со стороны этой жидкости подъемная сила, направленная вверх и равная весу вытесненной телом жидкости. Когда мы опускаемся в ванну, мы чувствуем на себе действие этого закона – как и почувствовал его Архимед; но мы уже знаем, в чем здесь дело, а он не знал, он должен был понять это первым из людей. И он понял, и не узко, не только применительно к сплавам, и поэтому, кроме доклада царю, содержащему, по-видимому, расчеты, связанные с короной, появилось позже еще одно сочинение, где ничего не говорится о короне, но зато говорится о плавающих телах. Причем обоснование закона дано здесь не только эмпирически: Архимед приводит геометрическое доказательство, и мало этого – он рассматривает не горизонтальную поверхность жидкости, а сферическую, как и следует из предположения о шарообразности Земли. Этот штрих сразу показывает тот всеобщий характер, какой придавал своему закону Архимед. И когда читаешь простое и ясное доказательство Архимеда, то понимаешь, сколь прав был древнегреческий философ и писатель Плутарх, с почтением писавший о своем великом соотечественнике: «Если бы кто-либо попробовал сам разрешить эти задачи, он ни к чему не пришел бы, но если бы он познакомился с решением Архимеда, у него тотчас бы получилось такое впечатление, что это решение он смог бы найти и сам, – столь прямым и кратким путем ведет нас к цели Архимед».

Первое сочинение – я имею в виду расчет состава царской короны – до нас не дошло, и поэтому мы не знаем точно ни обстоятельств, связанных с решением задачи Гиерона, ни судьбы мастеров, изготовивших корону. Второе же сочинение – трактат «О плавающих телах» – нам известно и дает полное право утверждать: открытие закона Архимеда не случайно.

Ведь не были же случайны все его другие открытия: аксиома Архимеда, на которой построен в современной арифметике и геометрии процесс последовательного деления; архимедов винт – устройство, изобретенное для перекачки жидкостей и применяемое до сих пор во многих машинах; закон рычага, позволяющий с помощью сравнительно небольшого усилия поднимать большие грузы; прибор для измерения видимого диаметра Солнца; небесный глобус, на котором можно видеть движение планет, солнечное и лунное затмение, и еще многие-многие математические исследования и инженерные находки, которых бы вполне хватило на успешную деятельность нескольких людей.

Даже античные историки, нередко склонные к приукрашиванию подвигов своих героев – а Архимед был героической фигурой, – нигде не намекают более на случайность его творчества. Так правомерно ли тогда говорить о случайности открытия удельного веса и закона о плавающих телах? Человек, столь тонко разбирающийся в математике, механике, астрономии, уже не раз показавший, на что способен его проницательный ум, разве не решил бы он задачу царя Гиерона, даже если бы не помог ему случай с ванной? Все равно бы решил – пусть чуть позже, пусть путем каких-то иных ассоциаций, может быть наблюдая различную осадку по-разному нагруженных галер.

Приди Архимед к такому же решению не в бане, а дома, вспомнив одно из своих прежних купаний, и никто не решился бы утверждать, что ученый случайно натолкнулся на открытие. Наоборот, сказали бы, что не случайно правильное решение нашел именно Архимед – человек, способный использовать разрозненные наблюдения для обобщений, имеющих универсальный, всеобъемлющий характер. Ведь в сближении вроде бы далеких явлений и заключается один из мощнейших методов научного мышления. С этой точки зрения, использование наблюдений над погружением в воду собственного тела – вполне правомерный прием и вовсе даже не случайный, а обязательный. Значит, все дело в несколько случайном месте и кажущемся случайным поводе.

И этим легенда об открытии Архимеда похожа на легенду о Ньютоне. Ну, что касается места, то и баня, и фруктовый сад могут быть нами причислены к местам, странным для свершения научных открытий, если представлять себе творческое мышление зажатым в рамки семичасового рабочего дня и выключаемым в конце дня вместе с рубильником. Если же иметь в виду, что настоящий ученый не прекращает думать о предмете своего исследования ни дома, ни на отдыхе, и если еще вспомнить, что во времена Архимеда вообще не было институтов и табельных досок, куда надо вешать, уходя, ключ от кабинета, то места, где к Ньютону и Архимеду пришли счастливые озарения, кажутся не более странными, чем библиотека или лаборатория. А повод – повод, как ни странно, еще менее случаен. Во-первых, потому, что оба события – вытеснение воды погруженным в нее телом и падение яблока на землю – весьма будничны, часто происходят в жизни каждого человека и уже неоднократно случались в жизни наших ученых. И, во-вторых, оба события являются проявлением тех самых законов, которые и узрели Архимед и Ньютон.

Так что, как видите, даже не так уж важно, насколько правдивы обе легенды. Первое понятие об удельном весе, и закон о плавающих телах, и закон всемирного тяготения были открыты не случайно, и не случайно их авторами стали такие выдающиеся ученые, как Архимед и Ньютон, прославившие себя не только этими, но и многими другими исследованиями.

Легенды об Архимеде и Ньютоне, пожалуй, самые известные, они хрестоматийны. Однако существует немало других историй, где научные открытия предстают как дело случая, как небрежная милость судьбы. В самом по себе присутствии элемента случайности нет ничего постыдного, случай – такой же полноправный участник научного исследования, как и долготерпение. Если случайность имела место, это вовсе не надо скрывать, что было, то было, надо только как следует разобраться, а что именно было на самом деле. Слепой случай, подаривший баловню судьбы сокровище, с которым он по неразумению не знает, что делать? Долгожданная находка, вознаградившая за долгие годы бесплодных терпеливых поисков и раздумий? Или аванс, выданный неожиданно расщедрившейся природой, который придется много лет отрабатывать в поте лица и за прежнюю славу?

Вот в этом и заключается наша совместная цель: разбирая истории открытий, причисленных к случайным, посмотреть, в какой мере они относятся к таковым, не стали ли они жертвой легенд, подобно открытиям Ньютона и Архимеда.

В наших странствиях по разным странам, разным эпохам, разным лабораториям в поисках обстоятельств, при которых были сделаны выдающиеся открытия, нам нередко придется оставлять на время учебники и трактаты и брать в руки описание быта и нравов того времени, чтобы во всех деталях представлять себе жизнь и творчество ученых, чтобы иметь возможность, если надо, максимально приблизиться к рассматриваемому событию, чтобы потом максимально отдалиться от него и увидеть тогда его во всем объеме. Конечно, описание события не может создать полностью «эффект присутствия»; и, кроме фантазии автора, понадобятся еще и читательская фантазия, чтобы заставить ожить ушедших в прошлое людей, чтобы увидеть, словно на экране, давно случившиеся события. Нам предстоит нелегкая работа, и в качестве утешения могу рассказать напоследок историю одного любопытного спора, происшедшего триста пятьдесят лет назад и до сих пор не потерявшего интерес.

Дело было в начале XVII века. В Риме ценители искусств затеяли дискуссию: что ценнее – скульптура или живопись? Сторонники скульптуры, их было большинство, утверждали, что скульптура важнее, поскольку она имеет, в отличие от картин, рельеф. И поскольку она объемна, а картины плоские, то, естественно, она ближе к изображаемому объекту. А раз ближе к изображаемому объекту, значит, создает большую иллюзию действительности и, следовательно, ценнее.

В этот спор был вовлечен и выдающийся флорентийский живописец Лодовико Чиголи, который в то время как раз находился в Риме. Но Чиголи не был силен в схоластических спорах. Поэтому он написал письмо своему близкому другу Галилео Галилею с просьбой снабдить его аргументами против искушенных в словопрениях противников.

Каждый, конечно, знает, кто такой Галилей. Один из величайших ученых мира, впервые наблюдавший с помощью изготовленной им зрительной трубы небесные светила, открывший закон инерции, закон падения тел, закон колебания маятника, пятна на Солнце, горы на Луне, четыре спутника Юпитера, фазы Венеры, звездное строение Млечного Пути. Так вот к нему и обратился за помощью Чиголи. В этом не было ничего удивительного – их связывала давняя и тесная дружба. Лодовико недавно доказал свою преданность Галилео: на последней своей работе – фреске церкви Санта-Мария Маджоре – он изобразил Луну, причем так, как она была видна в телескоп Галилея. Это был смелый шаг, потому что открытие Галилея, как и его телескоп, были предметом многочисленных насмешек, а в 1633 году даже осуждены римским католическим судом.

А вот теперь Галилео представлялась возможность показать свое расположение к другу. И он пишет ему длинное письмо, которое оканчивает и отправляет в Рим 26 июня 1612 года. В этом письме Галилей показал себя с новой для нас стороны. Мы знали его как ученого, а он оказался еще и тонким знатоком искусства, прекрасно понимающим его специфику и со свойственной ученому логикой ее обосновывающим. Это видно, в частности, из аргументов, которых так ждет Чиголи. Вот что пишет Галилео: «Произведения скульптуры имеют рельеф лишь постольку, поскольку они оттенены… а если мы покроем тенью все освещенные части скульптурной фигуры с помощью краски настолько, что ее тон станет полностью одинаковым, то фигура будет казаться полностью лишенной рельефа». Заметьте, это не просто аргумент, это приглашение к эксперименту: кто не верит, может попробовать. Мне неизвестно, воспользовался ли кто-нибудь из участников спора предложенным доказательством, но я видел результаты опыта, поставленного по схеме Галилея лет двадцать назад. Были взяты два красноватых резиновых шара, их сбоку осветили, чтобы подчеркнуть рельеф, и сфотографировали. А потом один из шаров был закрашен темной краской в том месте, где на него падал свет, и оба шара снова сфотографировали. И что же? На первой фотографии шары выглядели как шары, на второй один из них, закрашенный, походил на совершенно плоский диск. Таким образом, аргумент Галилея был абсолютно обоснованным.