Эврики и эйфории. Об ученых и их открытиях
Шрифт:
Поступив в Кембридж сразу после Первой мировой войны, Пейн сначала собиралась стать биологом, а физика для нее была всего-навсего одной из дисциплин, включенных в экзамен на получение отличия по естественным наукам. Но в конце концов она попала в Кавендишскую лабораторию, проникнутую духом женоненавистничества. Особенно этим отличался Эрнест Резерфорд, на лекциях которого ей как единственной женщине полагалось сидеть на переднем ряду и выслушивать его издевательства.
Лабораторный практикум был территорией доктора Сирла — он, этакая неуравновешенная бородатая Немезида, посеял ужас в моем сердце. Если кто-нибудь совершал промах, он тут же велел провинившемуся “встать в угол”, как непослушному ребенку. Студенток он терпеть не мог. Сирл заявлял, что они дурно влияют на магнитные установки, и не раз я слышала, как он кричит: “Выйдите и снимите свои корсеты” — этим приспособлением в те времена пользовались большинство девушек, а тогда сталь
Прозрение пришло к Сесилии Пейн однажды вечером, когда, по ее словам, перед ней внезапно распахнулась дверь в новый мир:
В большом зале Тринити-колледжа должна была состояться лекция. Профессор Эддингтон собирался огласить результаты своей экспедиции в Бразилию (так написано у Пейн), предпринятой по поводу затмения 1918 года. Четыре приглашения на лекцию раздали студентам Ньюнхем-колледжа, и (по чистой случайности — просто один из моих друзей не смог пойти) одно досталось мне.
Большой зал был переполнен. Докладчик оказался стройным и смуглым молодым человеком. Он говорил, совершенно не глядя на публику, как-то отрешенно, словно для себя. При этом он кратко, доступным языком изложил суть теории относительности — и едва ли кто-либо справился бы с этим лучше него; рассказал про сжатие Лоренца — Фитцджеральда (известный релятивистский эффект), про эксперимент Майкельсона — Морли (измерение скорости света) и про выводы, следовавшие из него (в частности, устранение из физики понятия эфира, в строгом согласии с теорией Эйнштейна). Затем он перешел к смещению изображений звезд вблизи солнечного диска, которое предсказал Эйнштейн, и сообщил, как он проверял это предсказание.
После той лекции вся картина мира, существовавшая в моем сознании, полностью преобразилась. Я была потрясена — выходит, всякое движение относительно! Вернувшись к себе в комнату, я обнаружила, что могу по памяти записать лекцию, слово в слово… Кажется, потом я не спала три ночи подряд. Мой мир встряхнули с такой силой, что я пережила нечто похожее на нервное расстройство.
После той знаменательной лекции Сесилия Пейн погрузилась в астрономию с головой. Каждую книгу на эту тему, которую удавалось найти в библиотеке, она жадно прочитывала, а гигантский труд Анри Пуанкаре под названием “Космогонические гипотезы” стал для нее, как отмечала Пейн, постоянным источником вдохновения:
В обсерватории намечалась ночь открытых дверей. Я села на велосипед и, проехав Мэдинглей-роуд, увидела толпу, окружившую телескоп Шинкшенса — забавный инструмент, который, по словам Уильяма Маршалла Смита (астронома Лондонской обсерватории), “совмещал в себе все недостатки рефракторов и рефлекторов, вместе взятых”… Грубоватый, но благодушный Генри Грин, второй помощник астронома, настроил телескоп. И вот уже я рассматриваю двойную звезду, компоненты которой различаются цветом. “Как такое может быть, — спросила я, — если их возраст одинаков?” Грин не нашелся, что ответить, а когда я вконец доняла его расспросами, окончательно сдался. “Я, пожалуй, оставлю вас за главного”, — сказал он и убежал вверх по лестнице. К тому времени он успел навести инструмент на спиральную туманность Андромеды. Я принялась разглагольствовать о ней (да простит Господь мою самоуверенность!), стоя с маленькой девочкой на руках и показывая ей, куда глядеть. Тут я услышала мягкий смешок за спиной и, обернувшись, увидела Эддингтона.
Как выяснилось, Генри Грин заявился к нему в “профессорский кабинет” и попросил помочь. Он сказал: “Там одна женщина задает вопросы”. Мой час настал, и таким случаем нельзя было не воспользоваться. Я выпалила, что мечтаю стать астрономом. Интересно, тогда или все-таки потом он произнес фразу, которая впоследствии помогла мне пережить множество отказов: “Я не вижу непреодолимыхпрепятствий этому”. Тогда я поинтересовалась, что мне следует прочесть. Он упомянул несколько книг, и я поняла, что все их уже прочла. Поэтому он порекомендовал мне Monthly Notices("“Ежемесячные записки”) и Astrophysical Journal(“Астрофизический журнал”). Их можно было найти в библиотеке обсерватории, которой, как он заявил, я теперь смогу беспрепятственно пользоваться. Перефразируя надпись на могиле у Гершеля, он открыл мне двери Царствия Небесного.
Энтузиазм и целеустремленность Сесилии Пейн заслужили уважение среди кембриджских астрономов. Вот как она познакомилась с одним из самых известных среди них:
Как-то днем я подъехала на велосипеде к Солнечной обсерватории; у меня в голове вертелся один вопрос. Там я увидела молодого человека, чьи светлые волосы ниспадали на глаза: сидя на крыше одного из зданий, он пытался ее отремонтировать. “Я приехала спросить, — прокричала я ему, — почему эффект Штарка (расщепление линий спектра в электрическом поле) не наблюдается в звездных спектрах?” Он слез с крыши и представился Эдуардом Артуром Милном, вторым человеком в обсерваторской группе. Позже он стал моим хорошим другом и вдохновлял меня своим примером. Но он не знал ответа на вопрос, который продолжал меня занимать.
Несмотря на поддержку Милна и Эддингтона, Сесилия Пейн не могла проникнуть в удушливый мир британской астрономии, и поэтому она отправилась в Америку, в Гарвард, где достигла карьерных высот. Самая знаменитая из ее работ посвящена химическому составу Солнца. Она показала, что общепринятая интерпретация линий в солнечном спектре — согласно которой в глубинах Солнца скрываются огромные запасы железа — неверна. Солнце, как ей удалось выяснить, состоит главным образом из водорода, а остальное — гелий. Этот результат, изложенный в ее докторской диссертации, был для гарвардской академической элиты тогда слишком революционным и вызывал только насмешки, особенно со стороны предводителя американских астрономов, высокопарного и могущественного Генри Норриса Рассела.
Но прошло несколько лет, и выводы Сесилии Пейн были подтверждены и приняты большинством ученых. Из ее работ вытекал простой ответ на вопрос, откуда у Солнца практически неисчерпаемый источник энергии. Этот источник энергии — термоядерная реакция. Теоретический анализ, подтвердивший правоту Пейн, проделал не кто иной, как сам Рассел. Наконец он стал воспринимать ее всерьез — но, разумеется, так и не извинился за прежнее недоверие. Руководство Гарварда не сочло нужным хоть как-нибудь облегчить жизнь автору громкого открытия, и, несмотря на масштабы ее достижений, Пейн загрузили преподаванием настолько, что она была вынуждена практически прекратить свои исследования. Ею восхищались как преподавателем, и в конце карьеры она успела поучаствовать в одном научном проекте со своей дочерью, которая вслед за ней увлеклась астрономией — правда, уже наступила более просвещенная эпоха. К тому времени сама Сесилия Пейн стала профессором, главой астрономического факультета Гарварда. Ее мужем был астроном из России, Сергей Гапошкин — она познакомилась с ним в Европе, когда ему решительно не везло. В конце концов он нашел место на ее факультете в Гарварде. Он так никогда и не стал кем-то большим, чем ассистент собственной жены, и, как рассказывают, однажды заметил, бессознательно преувеличивая: “Сесилия даже более великий ученый, чем я”.
В своих воспоминаниях Сесилия Пейн советует тем, кто стремится стать ученым:
Молодые люди, а особенно молодые девушки, часто спрашивают у меня совета. Вот он — valeat quantum [21]. Не стоит искать научной карьеры ради славы или денег. Есть более легкие пути добиться и того и другого. Идите в науку, только если ничто иное вас не удовлетворяет; потому что ничего иного, кроме собственного удовлетворения, вы и не получите.
Процитированные отрывки взяты из книги: Payne-Gaposchkin Cecilia, ed. Katherine Harramundanis, An Authobiography and Other Recollections (Cambridge University Press, Cambridge, 1984). Cm. также: Greenstein George, Portraits of Discovery (Wiley, New York,1998) (автор последней книги — астроном).
Дары моря
Открытие анафилаксии — поворотная точка в истории иммунологии. Это явление — отклик (часто в форме смертельного исхода) организма с повышенной чувствительностью на ничтожные дозы раздражителя (им может стать укус пчелы, укол пенициллина, мясо моллюска или орех) — связано с именем Шарля Рише (1850–1935), чьи исследования на эту тему начались на борту яхты принца Монако Альберта Первого.
Принц, монарх-реформатор, превративший убогий средиземноморский рыбный порт в процветающее демократическое государство, всерьез увлекался биологией моря. На яхте он организовал богато оборудованную биологическую лабораторию и потому часто приглашал друзей-биологов составить ему компанию в круизах. Одним из таких его ученых друзей и был Рише, в то время профессор физиологии в Сорбонне, который уже несколько лет занимался проблемой иммунизации. Он заметил, что собаки, если им несколько раз подряд ввести сыворотку чужой крови, заболевают и иногда гибнут. Еще тем летом на борту яхты присутствовал другой ученый, тоже друг принца Поль Портье — физиолог и впоследствии профессор Океанографического института в Париже. Во время круиза на яхте принца Монако Альберт и Г. Рикар предложили Рише и П. Портье заняться токсическими свойствами физалии (“португальского кораблика”, как ее называют биологи), обнаруженной в Южном море. Опыты, проведенные на борту яхты принца, показали, что водно-глицериновый экстракт из щупалец физалии чрезвычайно токсичен для уток и кроликов. По возвращении во Францию Рише не удалось добыть ни одной физалии, и он решил для сравнения исследовать щупальцы актиний — у них с физалиями много общего, а кроме того, их проще найти.