Свен Ортоли - Ванна Архимеда: Краткая мифология науки

• Название: Ванна Архимеда: Краткая мифология науки
• Автор: Свен Ортоли
• Издательство: Колибри
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2007
• ISBN: 978-5-98720-046-9

Никола Витковски — профессор физики, издатель и редактор, известный во Франции своей популяризаторской деятельностью в научной сфере, написал эту книгу вместе со Свеном Ортоли — физиком и журналистом, освещающим научные вопросы для самых юных читателей.

В «Ванне Архимеда» собраны привычные нашему слуху, знакомые со школьных лет эмблемы научного мира, парящего в заоблачных высотах: «Эврика!» Архимеда, яблоко Ньютона, таблица Менделеева, НЛО, Франкенштейн, черные дыры, змея Кекуле, кот Шрёдингера, — про что-то из этого мы читали тысячу раз, про другое приблизительно знаем, откуда взялось, про третье несомненно где-то слыхали, только никак не вспомнить, когда и что именно...

Что на самом деле кроется за этими обыденными выражениями? Ортоли и Витковски раскрывают множество интригующих секретов, наглядно демонстрируя, как зарождается научная легенда и насколько тесно связаны две, казалось бы, противоположные крайности — наука и мифология.

---

Как ни странно, элементы, оказавшиеся в одной колонке, обнаруживали, за редкими исключениями, схожие химические свойства: Дмитрий Менделеев — так звали химика — не имел ни малейшего представления, почему простейшие химические вещества природы расположились в таблице, устроенной с поистине библейской простотой — более того, с числом 7 в основании, — что со временем превратится в удобное мнемоническое правило для студентов. Находка симпатичная, но не достаточная, чтобы взволновать коллег, которые очень холодно восприняли его таблицу. В ней не хватает одной ячейки, точнее — даже многих, не преминули они подметить, а с этим было не поспорить. Упрямый и твердо уверенный в своей интуиции, Менделеев вставил в ячейки три гипотетических элемента, которые на протяжении десятка лет вызывали ехидные ухмылки... пока в 1879 году не открыли скандий, чудесным образом занявший место в одной из них. Потом, еще через семнадцать лет, галлий и германий заняли две оставшиеся ячейки, и ученым насмешникам пришлось примолкнуть. Но и на этом дело не кончилось: в начале XX века инертные газы (гелий, неон, аргон и т. п.) выстроились в восьмой колонке, не предвиденной Менделеевым, но совершенно естественно вписавшейся в таблицу.

На Дмитрия Ивановича стали теперь смотреть как на пророка, чему способствовали его длинная борода и спадающие на плечи волосы (которые он стриг раз в год). За одну ночь его таблица превратилась в архетипический пример блистательного интуитивного открытия, на много десятилетий опередившего свое время.

В химии царил полный хаос, элементы беспорядочно нагромождались друг на друга — и вот неприметный русский химик, ничего не имевший за душой и находившийся вдалеке от основных интеллектуальных течений, схватил свое лучшее гусиное перо и, внезапно осененный благодатью, на скорую руку набросал на клочке бумаги простую таблицу. Дерзкий и трудолюбивый экспериментатор, гнущий спину над пробирками, взял и обошел великих теоретиков, пока те что-то вещали со своих кафедр. Ободряющий пример для тех, кто считает, что, взявшись за работу, надо закатать рукава.

Что и говорить, тот же эмпирический дух не раз подводил несчастных предшественников Менделеева — Джона Ньюландса например, который объявил четырьмя годами раньше о совершенно пифагорейском «законе октав»: по нему выходило, что химические свойства элементов повторяются, словно тоны в музыкальной гамме; или Алекса Шанкуртуа, предложившего расклассифицировать элементы (а также некоторые сложные молекулы) на «теллурическом винте», очень хитро устроенном. Менделеев же не теоретизировал, он заметил периодичность и исследовал все ее проявления. «Законы природы не терпят исключений, — писал он. — Этим-то они и отличаются от законов грамматики». На основании неколебимой убежденности покоится также и его вера в то, что природа не играет в игры и если уж раскрывает свои секреты, то раскрывает их целиком. Дмитрий Иванович не признавал разного рода выкрутасов: он верил в атомы, что в его время не было чем-то особенным, верил в простоту законов природы, и эта вера сыграла с ним однажды злую шутку.

Таинственную периодичность, открытую Менделеевым, удастся объяснить только через много лет, когда квантовая физика свяжет химическое поведение атомов с количеством электронов, распределенных между различными концентрическими «оболочками» в соответствии с законом (так называемым «правилом октета»), в котором число 8 играет существенную роль. Догадавшись в 1869 году до чего-то, что станет понятным только в 1920-е, Дмитрий Менделеев не мог не прославиться. Но совсем недавно историк науки Бернадетта Бансод-Венсан показала, что он определенно был очень странным пророком.

Открытие радиоактивности Пьером и Марией Кюри, которых Менделеев посетил в 1902 году, вывело его из себя. Он отказывался поверить в существование излучения, о котором ему говорили, и решительно противился идее трансмутации: «его» атомы были вечными, навсегда запертыми в клетках «его» таблицы, они не смогли бы обнаружить столь фантастическое поведение. И тогда он предложил свою теорию радиоактивности, столь же хитроумную, сколь бредовую, предполагавшую участие эфира (гипотетической невесомой жидкости, которую Эйнштейн несколькими годами позже навсегда отправил в утиль), притягиваемого тяжелыми атомами. И чтобы спасти свою таблицу от радиоактивной опасности, Менделеев включил в нее и эфир, поместив его в колонку с инертными газами, поскольку он не участвует ни в каких химических реакциях, но без массы, поскольку он невесом, а это, как ни крути, весьма смущает.

Подобную великолепную чушь обычно списывают на счет угасания великого ума, и она не остается в истории. Но как бы это ни расстраивало пророка от химии, законы природы по меньшей мере так же сложны, как законы грамматики. Изотопы («то же место» по-гречески), радиоактивны они или нет, объявились, чтобы занять те же ячейки таблицы Менделеева, что и стабильные атомы, вопреки воле ее создателя, который в них видел невозможное несовершенство природной грамматики. Отсюда следует, что можно быть одновременно пророком и ретроградом, и Менделеев, хотя действительно послужил проводником гениальной интуиции, был тем не менее ученым с ограниченным позитивистским мышлением. Но на этом нам лучше остановиться: смесь гениальности и упрямства, предвидения и ограниченности в конце концов покажет — бросая тень и на саму таблицу, — что великие ученые такие же люди, как и все остальные, и что досадная ловушка, в которую попал Менделеев, подстерегает любого классификатора. Когда Вселенная помещается в таблицу, хорошо, если все найдет в ней свое место.

Любимая женщина Альфреда Нобеля

Нобелевская премия, немыслимым счастьем обрушивающаяся на нескольких избранников каждую осень и сопровождаемая сложнейшей церемонией внесения их имен в вечные скрижали знания, — уже сама по себе миф. Какой исследователь. даже самый скромный, не мечтает о ней — эдаком маршальском жезле, получаемом из рук шведского короля в Большом концертном зале Стокгольма вместе с правом на по меньшей мере пять публичных выступлений и чеком на сумму около миллиона долларов?[25] Премированного специалиста по физике элементарных частиц или генетике вирусов пред камерами всех ведущих телекомпаний мира будут спрашивать, что он думает об эволюции общества, о долгах стран третьего мира или о судьбе демократии... если он еще не потерял голову от избытка чувств. Как и астронавтов, так никогда и не оправившихся после прогулок по Луне, или обладателей крупных выигрышей в лото, неспособных свыкнуться с мыслью о внезапной удаче, так и избранников Нобелевского комитета на вершине их научной славы случается увидеть погруженными в трансцендентальную медитацию.

Главное отличие Нобелевской премии от всех прочих в том, что она наиболее щедро дотируема. В самом начале ее существования, в 1901 году, предполагалось, что она составит примерно 200 тысяч франков, но благодаря умелым действиям управляющих Нобелевским фондом премия достигла своего нынешнего уровня. Далее, неподкупность жюри, связываемая также с политической нейтральностью Швеции, считается — справедливо или нет — вне подозрений. Наконец, ежегодное избрание чемпионов мысли замечательно тем, что уже само по себе служит свидетельством безостановочного прогресса в познании и магическим образом соединяет два понятия, бычно несовместимые: исследовательский труд и деньги. Не случайно с момента своего возникновения Нобелевские премии вызывали повышенный интерес к себе со стороны прессы, особенно во Франции — стране Почетного легиона и школьных наград для отличников.

Если же говорить о двойственности, без которой не смог бы существовать никакой миф, то здесь она особенно отчетлива: Альфред Нобель на протяжении некоторого времени имел репутацию безумца (особенно когда в 1864 году взорвался его шведский завод), а потом стал отшельником, пацифистом и гуманистом. В основном именно «динамитные» деньги идут в награду тем, кто потрудился, по словам завещания, «ради наивысшего блага человечества». То, что на Нобелевскую премию мира идут проценты с прибылей транснационального концерна, специализирующегося на торговле оружием. сегодня кажется удивительным, однако прекрасно укладывается в рамки философии прогресса времен Belle Époque. «Я хотел бы изобрести, — писал Альфред Нобель, — оружие или взрывчатое вещество, обладающее такой разрушительной силой, чтобы никакое правительство не решилось его использовать». Милая наивность в духе fin-de-siècle[26], придающая премии изысканный оттенок утопизма — конечно, старомодного, но до чего же трогательного!

Другой миф, еще более стойкий, связан с личностью Альфреда Нобеля. На премию за достижения в науке могут рассчитывать физики, химики, биологи и экономисты, но никак не математики, которым приходится довольствоваться (да и то только с 1936 года) медалью Филдса, вручаемой раз в четыре года и сопровождаемой гораздо меньшим денежным вознаграждением. Тайная причина такой забывчивости — не секрет, и о ней нередко рассказывают с изрядной долей иронии. «В то время, — можно, например, прочитать в одном из недавних номеров журнала Sciences frontières, — главным претендентом на награду, будь она создана, был бы блистательный шведский математик Миттаг-Леффлер, не кто иной, как любовник мадам Нобель». Вопрос о том, предпочитала ли мадам Нобель математические уравнения химическим формулам, оказался настолько важным, что чуть ли не весь мир включился в его обсуждение в Интернете под рубрикой FAQ (часто задаваемых вопросов). В самом начале дискуссии выяснилось обстоятельство, которое должно было бы стать ее финалом: Альфред Нобель никогда не был женат, так что госпожи Нобель никогда не существовало. Занавес.