Уолтер Гратцер - Эврики и эйфории. Об ученых и их открытиях

• Название: Эврики и эйфории. Об ученых и их открытиях
• Автор: Уолтер Гратцер
• Издательство: КоЛибри, Азбука-Аттикус
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-389-00746-8

Знания всегда давались человечеству нелегко. В истории науки было все — драматические, а порой и трагические эпизоды соседствуют со смешными, забавными моментами. Да и среди ученых мы видим самые разные характеры. Добрые и злые, коварные и бескорыстные, завистливые и честолюбивые, гении и талантливые дилетанты, они все внесли свой вклад в познание мира, в котором мы живем.

Уолтер Гратцер рассказывает о великих открытиях и людях науки честно и объективно, но при этом ясно: он очень любит своих героев и пишет о них с большой симпатией. В этих небольших историях много юмора и знания человеческой природы, а потому они интересны всем — и людям, далеким от науки, и тем, кто связал с ней свою жизнь.

---

Рассказ про открытие ПЦР, который в основном следует версии Мюллиса, в книге: Bodmer Walter and McKie Robert, The Book of Man: The Quest to Discover our Genetic Heritage (Little, Brown, London, 1994), однако более подробное и непредвзятое изложение следует искать в книге: Rabinow Paul, Making PCR: A Story of Biochemistry (University of Chicago Press, Chicago, 1996).

Если умирать, то не от скромности

Немецкий ученый-эрудит Иоганн Генрих Ламберт родился в 1728 году в семье эльзасских бедняков. Интересы Ламберта, который был почти что самоучкой, распространялись на физику, математику и химию. Поселившись в Берлине, он привлек к себе внимание Фридриха Великого, который осыпал его всевозможными милостями. Но Ламберт был ненасытен:

Ламберт был невероятно тщеславен, и о его тщеславии ходит множество анекдотов. Как повествует один из них, Ламберта очень беспокоило, что король слишком уж медлит с его назначением в члены Королевской академии наук. Один из его друзей, некто Ачард, попытался ободрить приятеля: он, Ачард, уверен, что король наверняка назначит Ламберта академиком, и очень скоро.

— Я вовсе не так нетерпелив, как думают, — отвечал Ламберт. — Но это дело не моей, а его репутации.

Дни его правления сильно падут в глазах потомков, если я не стану академиком.

Назначение вскоре состоялось, и король Фридрих Великий спросил у Ламберта на одном из приемов, в какой области науки тот лучше всего разбирается, на что Ламберт застенчиво ответил:

— Во всех из них!

— Так вы еще и превосходный математик? — поинтересовался король.

— Да, Ваше величество.

— Кто же был вашим наставником в науках?

— Я сам, Ваше величество.

— Это значит, что вы — второй Паскаль?

— По меньшей мере, Ваше величество, — отвечал Ламберт.

Едва Ламберт ушел, король немедленно заявил, что, кажется, назначил в академики большого дурака.

Король был все же слишком скоропалителен в своих выводах: достижения Ламберта ничтожными никак не назовешь. Его работы по геометрии занимают достойное место в истории математики, его вклад в астрономию весьма значителен, а важная формула, описывающая поглощение света, носит его имя — закон Ламберта-Бэра.

Цит. по книге: Szabadvary Ferenc, History of Analytical Chemistry (Gordon and Breach London, i960).

Маленькие зеленые человечки, которых не было

В 1967 году Джослин Белл, аспирантка Кембриджа, занималась под руководством астронома Эндрю Хьюиша квазарами. Эти весьма активные источники радиоволн и излучений иного рода, открытые в 1963 году, оставались (и в какой-то мере остаются сейчас) загадкой для ученых. Теперь принято считать, что квазары — черные дыры — объекты настолько тяжелые, что они “схлопываются” под влиянием собственного притяжения и, ввиду невероятной плотности своего вещества, не выпускают наружу никакое излучение — как и следует из общей теории относительности[16]. А поскольку они выглядят точечными источниками излучения, то, как и звезды, мерцают из-за искажений, вносимых земной атмосферой, которая отклоняет лучи то в одну сторону, то в другую, пока те не достигнут наконец телескопа.

Хьюиш полагал, что из амплитуды “мерцания” радиоволн можно легко определить размеры наблюдаемого объекта. Чтобы измерять мерцания (то есть перепады интенсивности за доли секунды), он изготовил радиодетекторы и разбросал их по участку площадью в 1,6 гектара. Джослин Белл, которой доверили делать замеры, варьировала временные интервалы и однажды утром, глядя на ленту самописца, с изумлением обнаружила: некий квазар каждые 1,34 секунды посылает один и тот же короткий сигнал. Первая мысль, что пришла ей в голову, — вероятно, запись испорчена наводкой от каких-нибудь приборов; но затем Джослин осознала, что квазар с его странной периодичностью входит в поле зрения телескопа каждые 23 часа 56 минут — это период обращения Земли относительно звезд. Неужели какой-нибудь прибор, изготовленный — людьми, тоже строго следует 24-часовому рабочему циклу? Радиотелескопы никакого излучения не испускают. Что же тогда шлет импульсы из пустоты с невероятно точными интервалами (возможное отклонение не превышало одной десятимиллионной)? Наверняка это послание внеземной цивилизации! Источник, соответственно, назвали LGMi (аббревиатура от Little Green Men — “маленькие зеленые человечки”).

Увы, сей поразительный вывод опровергли уже через несколько дней. Продолжив свои поиски, Джослин Белл открыла еще три источника пульсирующего излучения в разных частях неба. Объяснение этому явлению придумали два других астронома, Томас Голд и Франко Пачини: пульсары, как их теперь называют — это вращающиеся нейтронные звезды (“мертвые” звезды невероятно малого, по космическим меркам, размера, состоящие из нейтронов, стянутых притяжением в сверхплотный комок, итог взрыва медленно остывающей звезды). При диаметре до ю километров они способны вращаться с периодом порядка секунды, “выстреливая” наружу излучением, напоминающим пучок света от маяка. Позже было показано, что вращение пульсара замедляется по мере его старения, и по уменьшению частоты вращения можно рассчитать, когда пульсар появился на свет. Любопытно, что возраст пульсара в одной из туманностей (а именно, Крабовидной) оценили примерно в тысячу лет, а сам взрыв (который называют вспышкой сверхновой) на месте Крабовидной туманности упомянут в записях китайских и японских астрономов за 1054 год.

Открытие первого пульсара обернулось для Энтони Хьюиша Нобелевской премией в 1974 году. Джослин Белл, которой принадлежат исходные наблюдения, премии не досталось. Многие астрономы — и Фред Хойл в том числе — сочли это форменным безобразием, хотя сама великодушная Джослин Белл их возмущения не разделяла.

История открытия пульсаров рассказывается во множестве книг. Хорошее объяснение и краткий ее пересказ можно найти в книге: Leverington David, A History of Astronomy from 1890 to the Present (Springer-Verlag, London, 1995).

Блеск грязи

Жизнь Александра Флеминга (1881–1955) обросла множеством легенд, появившихся еще при жизни ученого. Флеминг совершил два важных, но случайных открытия, причем со второго из них началась новая эпоха в медицине.

Большую часть деятельной жизни Флеминг провел в грязноватой лаборатории больницы Святой Марии рядом с лондонским железнодорожным вокзалом Паддингтон. Его начальником был грозный профессор, полковник сэр Элмрот Райт — прототип сэра Колензо Риджона в пьесе Бернарда Шоу “Дилемма врача”. Райт свято верил, что единственное средство от бактериальных инфекций (и от многих других медицинских проблем) — это иммунизация. Напротив, изучение химических воздействий на организм (которые, благодаря работам Пола Эрлиха из Германии, уже спасли многие жизни), не поощрялось. Райт царствовал над отделением прививок. Методы, одобряемые им, были традиционными и даже старомодными. В 1921 году Флеминг сделал свое первое открытие — обнаружил лизоцим, фермент, который растворяет клеточные стенки у некоторых видов бактерий. Спустя много лет В.Д. Элисон, в те времена — молодой сотрудник Флеминга, вспоминал:

С самого начала Флеминг издевался над моей излишней аккуратностью в лабораторных делах. В конце каждого рабочего дня я тщательно очищал свой стол — выбрасывал пробирки и стекла с ненужными бактериальными культурами. Флеминг же сохранял свои культуры <…> по две-три недели. Их скапливалось по сорок — пятьдесят, и в конце концов весь стол оказывался забит чашками Петри. Только потом он их выкидывал, но сначала вглядывался в каждую, проверяя, не стряслось ли там чего необычного. Последующие события показали, насколько был он прав. Будь Флеминг так же аккуратен, как и я, два его великих открытия не состоялись бы. Лизоцим и пенициллин так и не появились бы на свет.

Однажды вечером, собираясь выбрасывать свои культуры, он некоторое время разглядывал одну, потом показал ее мне и произнес: “Любопытно”. Это была одна из тех пластинок, на которые он поместил слизь из собственного носа, когда двумя неделями раньше подхватил простуду. Теперь всю пластинку покрывали золотисто-желтые колонии бактерий и безвредные примеси, обязанные своим происхождением воздуху и пыли из лаборатории — или тому, что могло задуть в окно вместе с воздухом Прэд-стрит. Замечательной особенностью этой пластинки являлось то, что рядом с комком носовой слизи бактерий не было совсем; затем следовала зона, где бактерии сумели вырасти, но сделались прозрачными, стеклянистыми и безжизненными на вид; после этого следовал участок, где имелись вполне разросшиеся, типичные непрозрачные колонии. Очевидно, нечто, содержавшееся в носовой слизи, помешало микробам расти рядом с комком, а за этой зоной убило уже выросшие бактерии.

Следующим шагом Флеминга было проверить действие носовой слизи на микробов, но на этот раз он приготовил желтую мутную взвесь микробов в соляном растворе и добавил туда немного носовой слизи. К нашему удивлению, мутная взвесь меньше чем за две минуты сделалась прозрачной как вода… Эти минуты был восхитительны: с них началось наше многолетнее исследование.