Эврики и эйфории. Об ученых и их открытиях
Шрифт:
Он размышлял три месяца, а потом отправился в лабораторию. Наконец, после ряда экспериментов, он понял, что электрический ток инициирует возникновение магнитной силы, и сформулировал известное правило: ток порождает магнитную силу, направленную перпендикулярно течению тока. Двенадцатью годами позднее Майкл Фарадей в Англии и Джозеф Генри в Америке обнаружили и обратную связь: меняющееся магнитное поле порождает электрический ток в проводящем контуре. Джеймсу Клерку Максвеллу оставалось только все это объяснить.
Статья Oersted Hans Cristian в словаре Dictionary of Scientific Biography, ed. C.C.Gillespie (Scribner; New York, 1980).
Освобождение огнем
Мириам Ротшильд, известный зоолог-самоучка, — автор замечательных книг о животных. В книге “Камбалы, блохи и кукушки” она рассказывает, как ей удалось закончить свои исследования об изрядно
Когда начиналась Вторая мировая война, Мириам Ротшильд состояла в штате морской биологической станции в Плимуте. Вызвавшись быть добровольным дежурным, который во время авианалетов подавал бы сигнал опасности, она предложила установить противовоздушное оружие прямо в лаборатории. Руководитель лаборатории отнесся к предложению сдержанно: во время этой войны не будут бомбить города, считал он, а даже если будут, то Плимут обойдут стороной, поскольку каждый знает, что цистерны с топливом пусты, порт здесь не особенно важный, а город в любом случае находится далеко от воздушных путей немецких самолетов. Само собой, авианалеты вскоре начались, и цистерны с топливом, которые вовсе не были пустыми, загорелись. Лабораторию тоже задело.
Когда стемнело, но еще оставалось немного света, чтобы хоть что-нибудь разглядеть, — искусственное освещение у нас, разумеется, не работало, — я, пошатываясь, отправилась в нашу комнату оценить разрушения. Моим глазам открылось невероятное зрелище. Дверь вынесло, комната выглядела пустой, если не считать груды мелких осколков стекла на полу и единственного выжившего обитателя, осторожно прокладывающего себе путь сквозь обломки, — это была ручная птица-травник.
Где все мои блокноты и рукописи? Где рисунки с подписями? Где все культуры промежуточных организмов, зараженные червями рыбы-бычки, сотни больных улиток? Где микроскопы, лабораторный микротом, камера-люцида (прибор для зарисовки образцов), предметные стекла, пробирки, стеллажи, банки? Все пропало. Семь лет работы пошли прахом!
Три дня я не чувствовала ничего, кроме боли в спине. Я была ошеломлена. Опустошена.
Немецкий разведывательный самолет скользнул над пылающими до сих пор цистернами, прорвался сквозь пелену дыма и ушел невредимым. Ждет ли нас прямо сейчас новый налет? Пожар определенно делал цель идеально различимой. Но ничего не происходило.
Следующим утром я обнаружила, что моя птица-травник умерла — от запоздалого шока или от внутренних повреждений, полученных при взрыве.
Наверное, она страдала перед смертью. Было так тяжко смотреть, как она тихо лежит среди осколков стекла — недвусмысленным укором всему человечеству. Я стояла и оплакивала птицу.
Но прошел день, и меня охватило чувство беспричинного возбуждения и легкости. Раньше, до этого страшного налета, я жила словно придаток к моим трематодам. У меня не было ассистентов, и я не могла позволить себе ни заболеть (хотя бы на день), ни каникул, ни выходных. Я должна была холить и лелеять все эти промежуточные формы, нянчиться со всеми этими улитками; пересчитывать, зарисовывать и описывать всех этих восхитительных, но столь недолгоживущих церкарий (личинок-паразитов); измерять все эти раковины; лелеять все эти гнезда, чтобы в них из яиц вывелись птенцы и чтобы эти птенцы выжили. Это означало 16-часо-вой рабочий день без перерывов.
А теперь все мои мучения закончились!
Я тут же упаковала чемоданы и уехала из Плимута, чтобы никогда не возвращаться туда. Я и понятия не имела, что вскоре цветущие поля и бабочки заменят мне плавающих церкарий и беспокойный Атлантический океан. Так немецкие военно-воздушные силы сделали меня свободной — хотя бы на некоторое время.
Creation to Chaos: Classic Writings in Science, ed. Bernard Dixon (Blackwell, Oxford,1989).
Небольшое — это мало или много?
В 1930-е Лео Сцилард мучительно размышлял над тем, возможна ли цепная ядерная реакция и, как следствие, создание атомной бомбы. В 1939 году он встретился в Вашингтоне с Исидором Раби, и Раби рассказал Сциларду, что те же самые мысли посещали великого итальянского физика Энрико Ферми, который к тому времени тоже перебрался в Соединенные Штаты, и, однако, не изъявлял желания всерьез заниматься этим вопросом. Сцилард настаивал, что позвонить Ферми нужно непременно.
“Ферми не оказалось на месте, — вспоминал впоследствии Сцилард, — поэтому я попросил Раби поговорить с ним и предупредить, чтобы тот держал подобные вещи в тайне, поскольку весьма вероятно, что, если при делении урана нейтроны все же испускаются, это может привести к цепной реакции, а она — ключ к созданию атомной бомбы. Спустя пару дней я снова заглянул к Раби: ‘Бы разговаривали с Ферми?” — “Да, разговаривал” — “И что Ферми сказал?” — “Ферми сказал: это — безумие!”— “А почему он сказал “безумие”?” — “Ну, я не знаю, но он сейчас у себя, можете просто взять и спросить”. Мы отправились к Ферми, и Раби обратился к нему так: “Смотрите, Ферми, я вам передал, о чем размышляет Сцилард, и вы сказали “это — безумие”, а теперь Сцилард хочет знать, почему вы так сказали”. На это Ферми отвечал: “Ну, есть небольшая вероятность, что при делении урана образуются нейтроны, и в таком случае, разумеется, цепную реакцию можно провести”. Раби уточнил: “Что вы имеете в виду под “небольшой вероятностью”?” — и Ферми сказал: “Ну, десять процентов”. Раби возразил: “Десять процентов — вовсе не небольшая вероятность, когда речь о том, погибнем мы или нет. Если у меня пневмония и врач заявляет: есть небольшая вероятность, что я умру, и эта вероятность десять процентов — я определенно разволнуюсь”.
После этой встречи Сцилард осознал, насколько по-разному он и Ферми могут отнестись к одному и тому же научному факту. “Мы оба старались быть консерваторами, — позже вспоминал Сцилард. — Но Ферми считал: приуменьшать вероятность, что произойдет нечто новое, — это и есть консервативный поступок; для меня же консервативным поступком было предположить, что новая неприятность случится, и принять все необходимые предосторожности”.
Как мы знаем, вскоре всем стало ясно, что Сцилард был прав. Его биографы убеждены, что разница во взглядах Сциларда и Ферми отражает разницу их мировоззрений: “По сути, для Ферми наука и жизнь были тождественны, тогда как Сциларду наука казалась предметом приложения усилий, тесно переплетенным с политикой и личными амбициями” Ужиться вместе настолько разным людям было трудно. Когда, к примеру, Ферми стал руководителем проекта по сооружению первого атомного реактора, где предстояло проверять возможность цепных реакций, он часто подгонял своих рабочих, а однажды, не выдержав, сам закатал рукава и принялся затаскивать тяжелые графитовые блоки в здание. Сцилард же с отвращением относился к какому бы то ни было физическому труду, и его уговорить помочь рабочим не удалось. Ферми тогда сильно разозлился на Сциларда. Этот эпизод надолго их рассорил.
Lanouette W., Szillard В., Genius in the Shadows. A Biography of Leo Szillard (Scribner, New York, 1993)
Как Герц открыл радиоволны
В 1886 году Генрих Герц, чьим именем названа единица частоты (в Герцах измеряют, к примеру, число электромагнитных колебаний в секунду), был молодым профессором Университета Карлсруэ, тихой учебной заводи, где он вел курсы вроде метеорологии для агрономов. Располагая минимумом средств и не слишком веря в успех, он прилагал все усилия, чтобы в университете велись хоть какие-то научные исследования. Его самого занимало электромагнитное излучение и в особенности теория Максвелла. Летом 1886-го он женился, и в день его великого открытия, в ноябре того же года, жена Герца, весьма интересовавшаяся его работой, оказалась у него в лаборатории. Герц приспособил индукционную катушку, чтобы генерировать гигантские искры в зазоре между парой небольших сфер на концах металлических стержней. Это была довольно обычная установка для демонстрационных опытов, однако Герц внес в нее кое-какие усовершенствования: стержни были длиннее, а сферы на концах, служившие конденсаторами, где накапливался заряд, больше, чем обычно. Ширину зазора можно было варьировать, а реостат (проводник с переменным сопротивлением) регулировал разность потенциалов в зазоре. Доведя сопротивление реостата до нуля, чтобы вызвать разряд, Герц с удивлением заметил, что слабые искры не прекращают проскакивать. На скамье рядом с прибором лежала еще одна металлическая катушка с парой контактов, куда были насажены сферы, а между ними оставлен зазор для искрового разряда. Во время работы с индукционной катушкой Герц (или, может, его жена) заметили не только ослепительную вспышку между сферами того контура, который катушка подпитывала, но и едва различимые искры в катушке поодаль (которая не была никуда подключена). Ученому выпал редчайший шанс. Как впоследствии писал он сам, “невозможно было прийти к этому явлению, основываясь только на теории”.
Тогда Герц осознал, что странное и необъяснимое происшествие — знак чего-то нового. Совсем немного времени потребовалось, чтобы заключить, что контур-приемник реагировал именно на колебания тока в искровом промежутке первого контура, и измерить частоту колебаний с помощью простейшего стробоскопа — вращающегося зеркальца. Герц показал, что он наблюдал вовсе не явление индукции, как предполагал вначале: до катушки-детектора добиралось излучение, которому для этого приходилось пройти сквозь всю комнату. Длина волны излучения была невероятно большой, зато путешествовало оно со скоростью света. Так был открыт путь к радио и всему, что за ним последовало. До технологической революции, вызванной его открытием, Герц не дожил: вскоре он умер от заражения крови в возрасте 36 лет. Случилось это в Бонне — ученый переехал туда, поскольку ему предоставили более высокую должность в Боннском университете. Вот что Герц писал родителям незадолго до смерти: