Файл: Сухотин. Парадоксы науки.doc

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 отца, 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 причастны 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 пределами 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.

Пытаясь объяснить отклонение, В. Ольберс предположил, что между Марсом и Юпитером должна быть еще одна, неизвестная планета. И тогда никаких отступлений от указанного правила не будет. Подкарауливая таинственную незнакомку, неутомимый В. Ольберс и открыл астероиды. Как стали считать позднее, они осколки некогда большой планеты Фаэтон, потерпевшей кораблекрушение на просторах вселенной и оставившей вот эти едва заметные следы в виде мелких планет. Ныне их обнаружено множество. Даже если учитывать лишь самые большие, то есть с поперечником в десятки километров, то их уже несколько сотен. Последний (по времени, но, видимо, не по счету) астероид обнаружен недавно, в 70-х годах, советской женщиной-астрономом. Она пожелала присвоить ему поэтическое имя Катюша.

Среди выдающихся астрономов мы находим ученых, пришедших и из гуманитарных областей знания. К примеру, знаменитый русский ученый первой половины XIX века В. Струве. Окончив Дерптский (ныне Тартуский) университет по разделу филологии, он начал заниматься астрономией и математикой. Вскоре защитил диссертацию и стал профессором университета, а затем - директором Дерптской обсерватории. Здесь он и прославился обширными исследованиями двойных звезд и других астрономических объектов. По ведомству дилетантов в астрономии XIX века проходят и многие другие славные фамилии. Например, немецкий исследователь, бывший мелкий служащий торговой конторы Ф. Бессель. Он особенно известен тем, что первым развил теорию солнечных затмений. Ему принадлежит и немало других научных результатов. Среди них выделим одно, не столько выдающееся, сколько любопытное. Это открытие так называемого яличного уравнения". Оно характеризует ошибку, невольно присущую каждому наблюдателю как конкретной личности. Отметкой дилетанта обозначен также знаменитый немецкий ученый Й. Фраунгофер. Его именем названы описанные им в начале XIX века темные линии солнечного спектра. Они возникают, как показал И. Фраунгофер, благодаря поглощению света атмосферой Солнца. Однако свой жизненный путь этот исследователь начал учеником стекольщика в мастерской одного из городов Баварии, затем стал служащим и, наконец, владельцем оптической мастерской. И, уже пройдя все это, увлекся астрономией.

Но самый удивительный дилетант астрономии, наверное, А. Холл. Он из числа тех, кто не получил никакого систематического специального образования и пришел в астрономию не из другой области знания, а из сферы, вообще далекой от науки. А. Холл плотник. Изучив под руководством жены-учительницы математику, вскоре показал такие успехи, что был приглашен в одну из американских обсерваторий. Здесь и обессмертил себя, обнаружив в 1877 году спутники Марса - Фобос ("Страх") и Деймос ("Ужас").

Если А. Холл дилетант-самоучка, то другой полюс дилетантизма представлен в астрономии ученым В. Парсонсом, носившим также имя лорда Росса. На свои средства он построил обсерваторию и работал там в собственное удовольствие. Мы узнаем в нем, как видит читатель, "состоятельного дилетанта", заслуги которого перед наукой немалые, и главная - та, что лорд Росс установил спиральное строение многих туманностей.

Вообще, откуда только не приходили в астрономию! В числе увлекавшихся ею видим даже служителей церкви. Так, еще в XVI веке пастор Д. Фабрициус в наблюдениях неба обнаружил первую переменную звезду. Это звезды, видимый блеск которых в отличие от остальных, подвержен колебаниям. В какой мере открытие Д. Фабрициуса важно, говорит то, что все знания о масштабах расстояний во вселенной, размерах нашей Галактики и других галактик основаны на изучении переменных звезд. Настолько они удобны для исследований. Заметим, что наша страна занимает в этой области ведущие позиции. С 1946 года советские ученые возглавляют международную работу по изучению переменных звезд. В СССР издается "Общий каталог переменных звезд". Знаменитый французский философ XVII столетия П. Гассенди занимался наряду с физикой и механикой также и астрономией. Он экспериментально доказал факт сохранения телами равномерного движения и применил этот вывод к небесным объектам. Однако ни астрономия, ни другие науки не были его специальностью. П. Гассенди - священник, профессор теологии.

Кажется, мы привлекли убедительное число имен; перед нами прошли люди самых различных профессий, отдавшие себя астрономии. Если присоединить сюда математиков (А. Клеро, К. Гаусс), механиков (Ж. Даламбер, П. Лаплас), физиков (И. Ламберт, Э. Мариотт), то есть специалистов более близких астрономии, но все же пришедших в нее извне, то окажется, что это поистине наука массовой профессии. И все же, скажет читатель, то были примеры более или менее далекого прошлого. Ныне другие времена и, возможно, другое положение? Однако и наш XX век отмечен подобными же проявлениями. Самое яркое из них - открытие Э. Хаббла.

С его именем связано установление знаменитого факта так называемого "красного смещения". Находящиеся за пределами нашей Галактики туманности удаляются от нас. Притом скорость удаления тем выше, чем дальше от наблюдателя находится туманность. Примечательно то, что Э. Хаббл по образованию юрист. Закончил вначале Чикагский, а затем Оксфордский университет, где изучал право. Однако вскоре оставил юриспруденцию и поступил наблюдателем в обсерваторию, так как давно увлекался астрономией. Несколько позднее мы видим Э. Хаббла уже в числе сотрудников известной обсерватории Маунт Вильсон (США). Здесь он и сделал в конце 20-х годов нашего столетия свое открытие.