Эврики и эйфории. Об ученых и их открытиях

Остались в истории и неосторожные прогнозы ученых-знаменитостей. К примеру, утверждение, что “космические полеты — пустой звук”, принадлежит королевскому астроному Великобритании (и высказано оно было незадолго до того, как первый пилотируемый корабль вышел на орбиту Земли), а один из величайших физиков XX века Эрнест Резерфорд называл вздором идею коммерческого использования атомной энергии. Но, как, по слухам, заметил Нильс Бор, “предсказывать вообще трудно, а будущее — тем более”. И наконец, поскольку наука в целом движется медленно и испытывает дефицит каждодневных драм, то в памяти остаются одни только мгновения внезапных поразительных озарений и особо редкие подарки судьбы — например, разбитый прямо в колбе термометр, благодаря которому в ртути признали катализатор реакции, позволившей запустить новую индустрию. Еще чаще выполняется непреложное правило: все плохое, что способно случиться, обязательно случается. Можно впустую потратить коробок спичек, пытаясь поджечь газету с кучей сухого хвороста в камине, а можно выбросить одну из окна автомобиля — и устроить лесной пожар. Этот тип невероятных совпадений тоже служит почвой для анекдотов.

В заключение скажу, что достоверность — вечная проблема подборок вроде этой. Одни и те же истории рассказываются с разными персонажами в главной роли; я особо оговариваю каждый такой случай. Не могу ручаться, что здесь нет ни одного апокрифа; однако я придерживаюсь мнения, что, если они выглядят правдивыми, их стоило включить.

Более того, я отдаю себе отчет в недостатке ссылок: научные анекдоты, в отличие от литературных и исторических, сохранившихся в бесчисленных компиляциях, живут только в коллективной памяти научного сообщества и передаются от поколения к поколению в форме устного предания. Поэтому зачастую трудно указать источники, однако это сделано всюду, где было возможно. Во многих случаях ничем лучше вторичных источников я не располагаю. Однако на чем-то следует и остановиться. Вот история, которую рассказывали в Оксфорде сто с небольшим лет подряд про устный экзамен по физике. “Экзаменатор спрашивает: “Что такое электричество?” Охваченный паникой студент отвечает, запинаясь: “О, сэр, я уверен, что знал, но, похоже, забыл”. — “Как жаль, как жаль! Что такое электричество, знали всего двое: вы и Создатель, и вот один из вас все забыл””. Сомневаюсь, что это как-либо связано со знаменитым замечанием лорда Пальмерстона, что вопрос Шлезвиг-Гольштейна (предмет конфликта между Данией и Германией) когда-либо понимали всего три человека: один сошел с ума, другой умер, а третьим был сам лорд Пальмерстон — и он все забыл. Корни оксфордской истории (которая несколько раз появлялась в печати) я пытался отследить как можно тщательней, но ничего не вышло. Пришлось признать, что это апокриф. Вот только один из многих примеров, которые я был вынужден исключить из книги.

Где было необходимо, я коротко изложил научную подоплеку историй.

Источники, исходные либо вторичные, приводятся в конце каждой главки. Надеюсь, что случайного читателя, который сочтет увлекательным этот сборник “блестящих игрушек истории” (как выразился Уинстон Черчилль), чащи науки заманят еще глубже — туда, где он сможет вознаградить себя множеством вещей скрытых, но удивительных.

Я благодарен за множество замечаний и поправок доктору Бернарду Диксону и преподобному доктору Джону Полкингорну и в особенности доктору Майклу Роджерсу из Oxford University Press.Эта книга — его идея, и без его поддержки и настоятельных советов она не была бы даже начата, а тем более закончена. Сара Банни с педантизмом мастера отнеслась к нелегкому делу редактирования этой рукописи. Ее острый глаз и виртуозное владение научным и историческим инструментарием позволили избежать многих фактических ошибок и стилистических огрехов.

Великое зловоние

У непосвященных химия ассоциируется с отталкивающей вонью — и, без сомнения, есть такие вещества, чьи запахи намертво прилипают к рукам и одежде. Профессора Уильяма Генри Перкина-младшего, говорят, однажды даже выгнали из автобуса, на котором он возвращался домой из лаборатории, где работал с дурно пахнущими аминами. Но мало какая история может сравниться с этой, рассказанной Джоном Ридом, профессором химии в Университете Сент-Эндрюса.

Это случилось в те времена, когда Рид работал в кембриджской лаборатории сэра Уильяма Джексона Поупа (1870–1939). Поуп, один из отцов-основателей стереохимии, в свое время совершил фундаментальное открытие — он показал, что соединения, где атом углерода связан с четырьмя разными атомами или группами, существуют в двух формах. Представим себе четыре группы в вершинах тетраэдра: когда любые две меняются местами, новый тетраэдр нельзя совместить со старым — он совместим только с его зеркальным отражением. Такая структура обладает внутренней асимметрией, выражающейся в способности вращать влево или вправо плоскость поляризации света.

Поуп с коллегами приготовили несколько таких оптически активных (как их теперь называют) соединений, причем не только углеродных, но и кое-какие производные серы, причем многие из них (как, например, сероводород, простейшее среди них) чрезвычайно плохо пахли. Затем Поупу захотелось узнать, изменится ли оптическая активность, если заменить серу ее ближайшим аналогом, селеном. (Селеноводород похож на сероводород, газ с запахом тухлых яиц, но его “аромат” еще более неприятен: когда великий химик Берцелиус работал с этим веществом, квартирная хозяйка решила, что ее постоялец объедается чесноком.) Химикам будет любопытно узнать, что вещество Поупа было бромидом мети-лэтилселенэтина (его формула [МеЕtSеСН _зСООН] Вr). Рид вспоминает:

Наши опыты в Кембридже выглядели так: селеновый стержень лежал внутри длинной трубки из толстого стекла, через которую тек водород, а снаружи всю конструкцию активно подогревали на бунзенов-ской горелке. Сам селен терял в весе, превращаясь в газ селеноводород, а смесь этого газа с водородом поступала в раствор едкого натра в спирте. В получившийся раствор гидроселенида натрия сначала добавили эквивалентное количество этилиодида и нагрели. Потом то же самое проделали с добавкой метилиодида и этилата натрия. Образовался метил-этилселенид, который нагревали с бромуксусной кислотой, чтобы получить безвредный метилэтилсе-ленэтинбромид.

С первой стадией успешно справились в лаборатории, но затем, ввиду ощутимого запаха, пришлось переместиться на крышу здания и расставить всё так, чтобы ветер дул экспериментаторам в спину. Пока селенида было всего несколько граммов, его удавалось удерживать и он не попадал в воздух. Однако вскоре события вышли из-под контроля, и то, что произошло затем, заслуживает пера Уэллса и Дефо. Про некоторые духи говорят, что их аромат можно по-настоящему оценить только при сильном разбавлении. То же верно и для алкилселенидов: по мере того как вещество рассеивалось в воздухе, вонь становилась все более невыносимой. Преодолев преграду в виде ловушек с перманганатом, струи отвратительного газа устремились вниз к беззащитным обитателям Кембриджа.

К несчастью, эксперименты пришлись на время празднования столетия Дарвина, которое как раз отмечали в городе в июне 1909-г0.Чаепития на свежем воздухе в садах были тут же прерваны, и когда гости устремились в комнаты, ужасный запах преследовал их и там, забираясь даже в чашки с чаем. На следующий день с подветренной стороны оказался Крист-колледж, в саду которого устроили празднование, и неприятности повторились. На улицах, в рекреациях колледжей, в кафе и парикмахерских, в конных трамваях — то есть везде, где в Кембрижде собираются люди, — все только и говорили про Запах.

Решительный протест обрушился на местные власти, газеты публиковали письма разгневанных налогоплательщиков, коммерсанты в Пэтти-Кьюри (и вообще всюду с подветренной стороны) спешно закрывали свои конторы и отправляли служащих в отпуск на неопределенный срок, пока зловоние не прекратится, — словом, в прежде безоблачной кембриджской атмосфере воцарилось страшное беспокойство. В конце концов, когда удалось выяснить, что источник всеобщего раздражения — университетская химическая лаборатория, газета “Кембридж дэйли ньюс” вышла с разоблачительным заголовком: “Что это было? Канализация оправдана, виновной признана наука”.

В связи с этим ученые работу решили продолжить на свободных просторах болот.

В итоге Поуп, Рид и еще один их коллега попросили у фермера из удаленного Уотербича разрешения создать “громоподобную вонь” на его землях. Фермер им разрешил и тут же пригласил химиков приехать на его ферму и понюхать навозные кучи — и кучи те наверняка произвели на ученых должное впечатление, но фермера ждал еще больший сюрприз. Поуп с друзьями отправились вверх по реке Кем на моторной лодке, захватив с собой два ящика лабораторного стекла и реактивов. Наконец спиртовые горелки и примус начали подогревать реакционную смесь. Фермер довольно скоро отправился в бегство, однако, продолжает Рид, большое стадо коров собралось полукругом с подветренной стороны, являя собой тихую, но заинтересованную аудиторию. В сотне ярдов ниже по течению река изгибалась вправо, и как раз вблизи этого места проплывавшие там лодки и баржи попадали в полосу зловония; недоумение пассажиров этих судов, в то время как странный аромат поражал одного за другим, было весьма забавным. Вскоре мы столкнулись с реакцией представителей фауны: насекомые всех видов, ползающие и летающие, облепили наш аппарат, причем некоторые даже пытались проникнуть внутрь, минуя пробки, колбы. Все их поведение свидетельствовало о том, что они были уверены — там их определенно ждет нечто замечательное.