Анатолий Сухотин - Парадоксы науки

• Название: Парадоксы науки
• Автор: Анатолий Сухотин
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1978

Наука — одно из высших проявлений человеческих возможностей, показатель того, на что вообще способен наш интеллект. Мы люди, и человеческое в нас — неистребимая радость познания. Она влечет все дальше вперед по неизведанным дорогам открытий.

Книга рассказывает о парадоксальных состояниях науки, возникающих в ситуации когда обнаруживается неудовольствие старым знанием, а новое еще не настолько доказало свою жизненность, чтобы прочно войти в сознание большинства. Освещены приемы, которые привлекаются учеными для построения парадоксальных теорий, дается расшифровка некоторых механизмов творчества.

Автор раскрывает назначение парадокса как источника новых приобретений в знаниях, его роль в выдвижении плодотворных идей. Парадоксы поучительны. Каждый из них повествует о каких-то неожиданных поворотах науки в постановке проблем, методах решения, судьбах ее открытий.

---

Возьмем биографию кислорода. Он был выделен в последние десятилетия XVIII века французом А. Боме, шведом К. Шееле и англичанином Д. Пристли. Правда, ни один из них не догадывался о роли кислорода в окислительных процессах. До конца жизни они так и не смогли понять кислородной основы горения и отстаивали флогистонную точку зрения, по которой причина горения — особое вещество флогистон (от греческого «флогиатос» — зажженный). Но здесь важно отметить другое.

Все три первооткрывателя кислорода были в химии дилетантами. А. Боме по профессии аптекарь, К. Шееле тоже, а Д. Пристли и вовсе далек от химии да и от естествознания вообще. По образованию он филолог и богослов. Заметим, однако, что, несмотря на свое богословское «происхождение», это был выдающийся материалист, философские идеи которого шагнули далеко за пределы своехо времени.

Стоит добавить, что А. Лавуазье, окончательно выведавший тайну кислорода, показав его участие в процессах окисления, был тоже дилетант. Он пришел в химию из физики. Впрочем, и в физику он тоже пришел со стороны, поскольку в молодости получил юридическое образование, но затем испытал сильнейшее влечение к естествознанию. И еще заметим. Его путь, как и путь богослова и филолога Д. Пристли, — пример вертикального перемещения специалистов в ряды дилетантов, поскольку оба начинали как гуманитарии, а прославились по ведомству естествоиспытателей.

Теперь остановимся на открытии одного из великих законов природы — закона сохранения и превращения вещества и энергии. Здесь парадокс также празднует свои победы.

Конечно, Г. Гельмгольц, один из авторов открытия, более известен работами в области физики. Однако его вступление в науку шло через медицину. По совету отиа, учителя по профессии, он решил стать врачом, чтобы возможно скорее проложить дорогу к независимому существованию. Он учится в высшей медицинской школе в Берлине, окончание которой приносит должность военного доктора в Потсдаме. Вскоре молодой человек — аспирант анатомического музея в Берлине же, а немного позднее — профессор физиологии и анатомии в Кенигсберге.

Мы специально столь подробно осветили этапы биографии знаменитого ученого. И по образованию, и по роду деятельности у него просматривается надежная привязанность к медицине. Однако на фоне этих, казалось бы, стойких интересов Г. Гельмгольц вдруг заявляет о себе как физик.

Еще в Потсдаме он выполнил исследование, принесшее ему впоследствии славу одного из покорителей великого закона. Исследование называлось «О сохранении работы». Интересно, что, когда оно появилось, один из начальников Г. Гельмгольца по военно-медицинскому ведомству заметил: «Наконец-то, кажется, что-то практическое». Незадачливый шеф решил, что речь идет о сохранении работоспособности его солдат.

Другим автором закона сохранения значится Р. Майер, тоже немецкий естествоиспытатель и тоже медицинского «происхождения». Он изучал медицину в Тюбингенском университете. Занимаясь ею, даже не проявил стараний прослушать систематический курс физики, вообще не интересовался тогда ни физикой, ни математикой. И диссертация его была сугубо медицинской. В ней выяснялось действие препарата сантонина, применяемого для удаления глистов у детей.

Но как раз случай с Р. Майером — типичный пример того, насколько человек, вооруженный «посторонними» знаниями, помогает решить задачу. То есть налицо все основания заявить следующее: вероятно, хорошо, что Р. Майер имел медицинское образование, так как именно оно помогло открыть физический закон.

Молодой доктор, чтобы испытать себя и закалить в тяжелых тропических условиях, добровольно отправился корабельным лекарем на остров Яву. В одном из южных портов, пуская кровь матросу, обратил внимание на то, что венозная кровь очень светлая. Вначале даже подумал, что нечаянно задел артерию. Однако вскоре узнал, что в условиях тропиков это обычное явление. Р. Майер дал ему такое объяснение.

При высокой внешней температуре организм для сохранения собственной теплоты нуждается в незначительных дозах горения. Поэтому окислительные процессы ослабевают, и кислород крови расходуется в меньшем количестве. Оттого-то кровь и оказалась чистой.

Стало быть, шел он дальше, в жарких странах организм тратит меньше энергии на восстановление сил для поддержания теплоты тела, чем в северных широтах. А отсюда уже и идея, что химические процессы, теплота, механическое движение — все они превращаются друг в друга, сохраняя некоторые количественные отношения.

Вообще-то к открытию рассматриваемого закона прпчастны ученые разных стран. Кроме немецких, здесь прославились английский физик Д. Джоуль, русский естествоиспытатель Э. Ленц, а еще ранее М. Ломоносов.

Но М. Ломоносов как раз один из ярких представителей корпорации дилетантов. Правда, по другой, чем нас сейчас занимает, линии. Он — один из тех, кто вышел из низов народа и перешагнул на пути в науку через неодолимые барьеры.

Итак, три дилетанта на один закон. Такое совпадение вряд ли объяснимо только происками случайности.

Скорее напрашивается желание принять дилетантизм плодотворным спутником научного творчества и попытаться дать ему объяснение. Однако прежде, чем перейти к нему, выделим еще некоторые закономерности в проявлениях рассматриваемого парадокса.

НАУКА МАССОВОЙ ПРОФЕССИИ

В качестве еще одного факта, несущего черты регулярности, отметим положение в астрономии. Эта отрасль знания дала поразительно много дилетантов. Врачи, аптекари, юристы, представители многих других профессии и специальностей, а то и вовсе не имеющие ни профессии, ни специальности словно увидели здесь золотоносную землю. Им как будто нечем было занять свое время.

Можно безошибочно утверждать, что не менее половины крупных открытий в астрономии сделаны вот такими пришельцами со стороны. Это характерно не только для прошлых веков, но и для XX столетия и случается даже в наши дни. О некоторых дилетантах мы расскажем.

Самый выдающийся среди них Н. Коперник. Получив юридическое, а затем медицинское образование, он начал свою деятельность в качестве врача. Много времени посвятил также административной работе и финансовым делам, вообще известен разносторонностью занятий и интересов. Однако наиболее устойчивой оказалась его привязанность к медицине.

Как врач, Н. Коперник славился далеко за предетами тех городов, где жил (Торунь, Фромборк). До нас дошли некоторые рецепты и рекомендации Н. Коперника по вопросам врачевания, а его библиотека и оставшиеся записи свидетельствуют, что по своим взглядам в области медицины он опережал современников. И все же гениальную известность и славу в веках ему принесла астрономия.

Не получил профессионального образования и Т. де Браге, которого мы отнесли к числу «состоятельных дилетантов». Уже с детства он понимал, что его призвание — астрономия, но аристократическая семья не считала это занятие достойным дворянина. Мальчика (Т. Браге было тогда 13 лет) отослали в Копенгагенский университет учиться праву. И хотя он не оставлял своей мечты, однако возможность заняться астрономией получил лишь в возрасте 30 лет, когда возглавил построенную им обсерваторию на одном из островов близ Копенгагена.

Здесь ученый в течение более 20 лет подряд проводил важные наблюдения положений небесных тел, сделал ряд крупных открытий. И позднее, когда он был вынужден оставить родную Данию, также продолжал астрономические наблюдения. Это на основе собранных им сведений великий И. Кеплер вывел знаменитые законы движения планет.

Аптекарь из города Цюриха в Швейцарии Г. Швабе (это уже начало XIX в.) слыл большим любителем астрономии. Ей он отдавал свободное от работы время.

И был вознагражден. Г. Швабе сделал выдающееся открытие одиннадцатилетнего цикла солнечной активности. Заметим, что одновременно ученый занимался ботаникой, написал большой двухтомный труд, посвященный описанию растений. Тем не менее прославился он и вошел в историю науки именно своим астрономическим открытием.

Мало что говорило бы потомству имя В. Ольберса, занимайся он только тем делом, к которому его обязывала профессия врача. В. Ольберс, однако, не довольствовался этим и также проводил время в изучении далекого неба. Но не просто наблюдениями небесных тел был занят этот любитель. Он разработал метод вычисления орбит комет, то есть провел сугубо теоретическое исследование и, уже опираясь на него, сделал выдающееся открытие: обнаружил астероиды — малые планеты.

Это вообще интересная страница в истории астрономии.

Еще задолго до В. Ольберса установили, что между планетами Марс и Юпитер большой разрыв, не соответствующий «плану» строения солнечной системы. По нормам этой системы каждая последующая (считая от Солнца) планета находится от предыдущей на определенном расстоянии. Оно измеряется правилом Тициуса — Боде, которое достаточно громоздко, чтобы здесь его приводить. Но в случае с Юпитером это правило нарушалось.