Воровство и обман в науке

Засев в начале восьмидесятых годов прошлого столетия за работу над глобальной проблемой выяснения воздействия болезнетворных микробов на живой организм, Пастер выделил возбудителей "куриной холеры". Поскольку его силы были уже на исходе, он решил на время прервать начатые исследования и немного отдохнуть. Возвратившись в лабораторию после "отпуска", Пастер продолжил начатые эксперименты. Но подопытные птички отчего-то не реагировали даже на относительно большие "дозы" возбудителей этой болезни, которые не вызывали смертельных исходов, хотя сами микробы ничем не отличались от тех, которыми "заражали" предыдущую партию до вынужденной "передышки". Подобно Перкину, Пастер из-за "проваленного" эксперимента в запале решил уничтожить "залежавшиеся" микробы. "Все придется начинать сызнова!" — в раздражении подумал он. Но тут же промелькнула еще вроде бы более "безрассудная" мысль: "А что если со временем микробы "выдохнулись" и потеряли свою былую мощь? Если так, то нельзя ли этих смертоносных врагов живых организмов превратить в их стойких защитников, понудить сменить объект насилия, направив жала на своих же собратьев?" Вопрос следовало обдумать обстоятельно. Дни и ночи вел Пастер с самим собой нескончаемые диалоги. А способен ли слабый победить более сильного? Ведь это противоречит законам живой природы! Это, наконец, отрицает сама наука!

Трудно пересказать, сколько переживаний, душевных мук и противоречивых чувств испытал Пастер, прежде чем приступить к новой серии экспериментов и затем сделать вывод о возможности выработки механизмов искусственного сопротивления инфекции за счет введения в организм животного или человека соответствующей вакцины! Какой же из всего этого вывод должны сделать мы? Да тот, что в экспериментальных работах исследователю надо сомневаться до тех пор, пока факты сами не заставят отказаться от любых сомнений. Этому и учил своих последователей великий Пастер, впредь поступая только так, а не иначе: появился факт и отпали сомнения. Не потому ли именно Пастер оказался способным "родить" новую науку — иммунологию, которая шла в рост не по дням, а по часам?

Но это Пастер "прозрел", а другие? Как они реагировали на свои отрицательные результаты при том, что иммунология развивалась и сформировалась в ладно сбитое и сильное учение? К сожалению, каждый новый шаг вперед неизбежно сопровождался двумя шагами назад, связанных с исключением положений, вытекающих из совокупности отрицательных опытных результатов. Так, французский иммунохимик Пьер Грабар, сделав неимоверное количество "шагов назад" после предпринятой им серии "провальных" опытов, наконец разработал оригинальный метод иммуноэлектрофореза. Он позволил с очень большой точностью фиксировать белки, предварительно расщепляя их в сывороточных образцах на несколько десятков компонентов.

Английский микробиолог Александер Флеминг, перенесший особенно много ударов и горестных разочарований, а затем одним мощным броском достигший цели, открыв заветный пенициллин, потом говорил: "И неудачи бывают полезны. Если их хорошенько проанализировать, то они могут помочь добиться успеха". Подобного мнения придерживался и Альберт Эйнштейн, утверждавший, что даже "на неудачах можно чему-либо научиться".

Позиция вырабатывалась из опыта. Более двух десятилетий "убил" Эйнштейн на разработку единой теории поля. Именно "убил", потому что все его попытки вывести новый физический закон кончались поражением. Казня себя, но не теряя оптимизма, он так отреагировал на свой отрицательный результат: "Я никогда не мог следовать установленным правилам… Не из-за небрежности… Бог безжалостно распределил свои дары, меня он наделил упрямством мула и ничего больше; правда, носом он меня тоже снабдил". Действительно, эту единственную творческую неудачу Эйнштейна можно рассматривать двояко: не состоялась теория единого поля, но ее превзошли другие его детища — специальная и общая теория относительности и фотонная теория света.

Кстати, первым экспериментальным подтверждением специальной теории относительности тоже был отрицательный результат, который получил, правда, не Альберт Эйнштейн, а его тезка, американский физик Майкельсон, пытавшийся экспериментально обнаружить эфирный ветер, рассматривая движение нашей планеты относительно якобы неподвижного эфира.

"Облом" Майкельсона на некоторое время даже парализовал физиков. Но этот период опять-таки был необходим для того, чтобы хорошенько "переварить" неожиданные выводы, напрашивающих из отрицательного результата, повлекшего за собой ставший знаменитым эксперимент. Как же не вспомнить здесь о том, что никогда не надо отговаривать человека от попытки провести тот или иной, даже, на первый взгляд, несуразный опыт. Если он не найдет то, что ищет, то, может быть, откроет нечто иное, не менее важное и значительное!

Нечто подобное произошло с открытием принципа неопределенности в квантовой механике, сформулированном немецким физиком-теоретиком Вернером Карлом Гейзенбергом. Вначале ученый поставил себе определенную цель: выяснить степень приемлемости классических понятий и законов в микромире. В соответствии с ней он провел даже такую работу, которая вошла в историю квантовой механики как одна из самых ярких страниц. Мысленно воссоздав воображаемый сверхсильный микроскоп, посредством которого в идеальном случае можно увидеть абсолютно все процессы, происходящие в микрообъекте, Гейзенберг в соответствии с представлениями классической механики попытался определить скорость и месторасположение частиц. Однако экспериментируя, он терпел неудачу за неудачей и только потом сумел доказать, что с квантовомеханической точки зрения никак нельзя одновременно вычислить координаты и скорость элементарной частицы. Это был абсолютно неожиданный вывод, который вытекал из всех негативных результатов. Нужно было иметь большое мужество, чтобы не остановиться на полпути, с одной стороны, из-за ряда неудач, с другой — из-за давления научных догматов, которые считались непоколебимыми. Видимо, трактовку именно таких "неудобных" физических явлений имел в виду Нильс Бор, когда утверждал, что "есть вещи настолько сложные, что о них можно говорить только шутя".

Как вспоминал П.Л.Капица, в лаборатории Эрнеста Резерфорда, где он превратился из неоперившегося юнца в большого ученого, поощрялись именно не задавшиеся эксперименты, особенно в тех случаях, когда возникали явные противоречия между их результатами и существующими теориями. Резерфорд был уверен, что именно эти противоречия между теоретическими положениями и практикой обеспечивают истинный прогресс в науке. Как-то Капица обратил внимание Резерфорда на одного из молодых сотрудников, занимавшихся явно неразрешимой и неактуальной проблемой. "Я внимательно слежу за ним, — ответил Капице Резерфорд. — Ведь главное, что он сам поставил эту проблему перед собой. А пока он убедится в бесполезности своих действий, то, может быть, сделает немало полезных дел". Не исключено, что такое отношение Резерфорда к молодым ученым способствовало их скорейшему превращению в видных физиков. Только под крылом Резерфорда, предоставлявшего каждому из них широкие права как на генерирование неожиданных идей так и на постановку невероятных экспериментов, они полностью самореализовывались.

Этой политики в работе с молодежью придерживался и крупнейший английский авиаконструктор Де Хавиленд. Когда его спрашивали, в чем секрет его блестящих технических успехов, он неизменно отвечал: "Они основываются на огромном инженерном опыте, который я приобрел в результате… многократных неправильных решений".

Так уж случалось в истории науки, что большинство исследований разведывательного характера заканчивалось поражениями. Но хотя вложенный в них труд не приводил к разрешению поставленной проблемы или разъяснению конкретной научной загадки, отрицательные результаты служили своеобразными Костиками", минуя которые можно было "потрогать" будущее науки. В какой-то степени суд истории был несправедлив к плутавшим вокруг да около истины ученым, поскольку их неудачи часто служили "первыми ласточками", возвещающими начало нового научного направления или становление новой научной дисциплины. И с этой точки зрения мы не можем все отрицательные результаты сваливать в одну кучу, не воздавая должное тем, которые пусть не сразу, но постепенно приводили к грандиозным открытиям или наталкивали на мысль о них. Любое открытие становится верхом совершенства, когда под градом неудач и ошибок на пути к нему преодолеваются как препятствия, так и собственное несовершенство. Правда, иногда имела место и обратная картина. Не набитые шишки, а чрезмерная старательность ученого мешала ему прийти к блестящему финалу и произнести заветное: "Эврика!"

Чрезмерная старательность — делу помеха

Как известно, французский химик, лауреат Нобелевской премии Анри Муассан впервые в 1886 году получил фтор в свободном виде путем разложения безводной плавиковой кислоты под действием электрического тока. Открытие бледно-желтого газа со специфическим запахом произошло лишь благодаря тому, что в качестве исходного реагента исследователем была взята не совсем химически чистая плавиковая кислота.

Позже, когда осчастливленный химик решил продемонстрировать свой опыт перед французскими академиками, чтобы удостоверить их в непреложности полученного им первого представителя галогеновых химических элементов, цель вопреки всем его стараниям достигнута не была. Можно понять душевное состояние Муассана в тот злополучный день, когда его могли легко и с полным основанием принять за обычного шарлатана. Только потом выяснилось, в чем была загвоздка. Оказалось, что, подготавливая экспериментальную установку к показу опыта солидной комиссии, Муассан слишком тщательно вымыл химическую посуду и тем самым "очистил" плавиковую кислоту от примесей. В результате безводная плавиковая кислота не разлагалась под термоэлектрическим воздействием, хотя в свободном от примесей состоянии являлась активным диэлектриком.

Подобный конфуз случился и с немецким химиком-органиком Виктором Мейером при публичной демонстрации не менее интересной "находки". И опять виновником неудачной постановки показательного опыта стаи особо чистый химический раствор, который приготавливали с особым старанием, желая не "ударить лицом в грязь" перед компетентной ученой аудиторией. История эта завершилась открытием нового, чрезвычайно важного химического вещества. События развивались так.

В 1883 году Мейер, как ему казалось, нашел способ идентификации весьма распространенного продукта бензола в любой химической среде. Достаточно было взять незначительные количества серной кислоты с растворенным в ней кристаллическим изатином, чтобы по мгновенной перемене окраски раствора определить в нем наличие бензола. Мейер был просто окрылен своим "открытием", которое значительно упрощало процесс химического анализа в определении бензола, и при каждой возможности с воодушевлением демонстрировал свое экспериментаторское искусство. Во время его опытов разные растворы неизменно меняли свою окраску на синий цвет, стоило лишь ввести в смесь бензол. Но вот однажды, готовясь к докладу по этому вопросу перед своими коллегами из Цюрихского политехнического института, Мейер неожиданно получил абсолютно чистый бензол. При этом растворы уже не меняли свой цвет. И как ни старался химик вызвать прежний эффект, у него ничего не получалось. Понятно, что Мейер сильно разволновался. Ведь он тоже мог прослыть в ученой среде обманщиком, что не преминуло бы сказаться на его научной репутации.

Абсурд, но именно этот "провал" заставил Мейера начать выяснять причины "магической" неудачи, где он использовал проверенный вдоль и поперек бензол. Обычно бензол Мейер получал из углеводородного сырья — нефти или каменноугольной смолы, когда его было технологически невозможно очистить от других попутно образовавшихся продуктов. Один из таких сопутствующих продуктов, напоминающий свойствами бензол, оказывается, и был ответствен за изменение окраски раствора при действии другого реагента, используемого Мейером. Неудача объяснялась тем, что Мейер, "перестаравшись", получил бензол из химически чистой бензойной кислоты, которая исключала возможность получения красящего реагента — тиофена. Прозорливый химик в конечном итоге додумался, из-за чего не состоялся опыт, и открытый им тиофен впоследствии имел широкое применение в разных областях промышленности.