Как делаются открытия и изобретения

Опубликовано: 3 октября 2002 г.
Рубрики:

      Начнем с того, что очень часто открытия делаются по чистой случайности. Например, первым, кто получил синтетический краситель, был Уильям Перкин, 18-летний английский школьник, и произошло это в 1856 году. Его учитель химии без конца повторял на своих уроках, какую ценность представлял бы собой такого рода краситель, если бы какой-нибудь гений открыл способ его производства. Перкин тут же решил стать этим гением, устроил у себя дома химическую лабораторию и начал отдавать всё свободное время опытам. Из этого ровным счетом ничего не вышло, кроме безобразного на вид и вонючего мессива. Перкин уже собирался выбросить эту пакость, но заметил в ней крохотные частички чистого пурпурного цвета. Он отделил их и таким образом открыл мовеин — первый в истории науки синтетический краситель. Перкин тотчас же оставил школу, основал фабрику и через короткое время стал миллионером.

      Немецкий же химик Христиан Шёнбейн экспериментировал однажды в 1845 году со смесью азотной и серной кислот у себя дома, на кухне. Он мог позволить себе подобную роскошь лишь потому, что фрау Шёнбейн, категорически запрещавшая ему «заванивать своими штучками дом», в это время отсутствовала. Случайно во время опыта на пол пролилось немного кислотной смеси, и Шёнбейн в панике схватил первое, что попало ему под руку, чтобы вытереть пол, — это оказался сатиновый передник жены, аккуратно висевший на гвоздике. Убрав следы содеянного преступления, злосчастный химик впал в еще большую панику: надо было срочно высушить оскверненный передник. Он подсох довольно быстро, и вдруг, к величайшему изумлению Шёнбейна, сам по себе вспыхнул, как будто взорвался, и мгновенно исчез. Любознательность ученого победила страх нашкодившего супруга, странное явление было исследовано, и в результате на свет появилось то, что ныне зовется нитроцеллюлозой, или бездымным порохом, или пироксилином.

* * *

      Первооткрывателем другого взрывчатого вещества — нитроглицерина был итальянский химик Асканио Собреро. Получив новую субстанцию в 1847-м, он случайно уронил каплю ее на пол, и капля эта с грохотом взорвалась. Собреро пришел в ужас, представив себе, как будет его открытие использовано на войне, и немедленно прекратил все исследования в этом направлении. Впрочем, другие химики оказались менее щепетильными и довели дело до конца.

      Крупнейший завод по изготовлению нитроглицерина принадлежал шведскому промышленнику и изобретателю Альфреду Нобелю. Когда в 1864-м этот завод взорвался и взрывом, среди прочих, был убит брат Нобеля, шведское правительство категорически отказалось разрешить восстановить завод. Нобеля же, изобретшего динамит, все повально считали психопатом и злым демоном, сеявшим вокруг себя разрушение. Всю жизнь он сражался за свою репутацию и одержал победу лишь посмертно — учредив в своем завещании знаменитую Нобелевскую премию.

* * *

      Вот поразительный пример случайного совпадения, научной добросовестности и элементарной порядочности. В 1900 году трое ученых — голландец Хюго де Фриз, немец Карл Корренс и австриец Эрих Чермак — независимо друг от друга обнаружили труд Грегора Менделя о наследственности, опубликованный тридцатью тремя годами раньше. Каждый из перечисленных ученых на основании этого труда внес свой вклад в основы генетики, и каждый указал при этом, что честь настоящего «основоположника» принадлежит Менделю.

      Грегор Мендель, между тем, отнюдь не был баловнем судьбы. Он мечтал стать преподавателем колледжа, но трижды проваливался при сдаче необходимых экзаменов. (Его экзаменатор в Венском университете написал в своем заключении, что Мендель «не обладает способностью к ясному изложению даже того, что он знает»). Когда Мендель послал результаты своих генетических исследований некоему швейцарскому ботанику, тот вернул рукопись обратно с короткой припиской, что «это несусветный вздор» (почти как впоследствии товарищ Сталин). Когда же он опубликовал свою работу, она осталась незамеченной, и потерявший в себе уверенность Мендель прекратил заниматься наукой.

* * *

      Когда какое-либо открытие «носится в воздухе», — то есть время для него пришло, то оно очень нередко приходит в голову сразу нескольким ученым, как это было с упоминавшейся выше «интернациональной генетической тройкой». Химики, например, десятилетиями ломали себе головы над неразрешимыми загадками органических веществ. Но вот в сентябре 1874 года 22-летний химик, датчанин Якоб Вант-Гофф, предлагает местному химическому обществу сообщение, содержащее нечто дотоле неслыханное: по его мнению, четыре связи атома углерода располагаются в пространстве наподобие трехгранной пирамиды. Эта догадка сразу разрешила все загадки. А всего двумя месяцами позднее другой химик, 27-летний француз Жозеф Ле Бель, понятия не имевший об открытии голландца, публикует собственное открытие — точную копию вант-гоффовского.

      Но это пустяки по сравнению с тем, что произошло с телефоном. В 1876 году Александр Белл запатентовал первую практически годную модель телефонного аппарата, получившего название «система Белла». Но точно так же она могла бы называться и «системой Грея»: в том же году, в тот же день, (но всего несколькими часами позже), в Патентное бюро США пришло описание точно такого же аппарата, сделанное Элишой Греем.

* * *

      Отстаивание своего приоритета в науке это не просто вопрос честолюбия. Вот любопытный пример. В 1842 году немецкий врач Юлиус Майер написал статью с доказательствами существования закона сохранения энергии. В этом же году другой врач, американец Кроуфорд Лонг, впервые в истории хирургии использовал анестезию. Пять лет спустя другой немец, Герман Гельмгольц, опубликовал доказательства существования закона сохранения энергии, а другой американец, Уильям Мортон, сделал хирургическую операцию, применив анестезию. И заглянув в любой справочник, вы убедитесь, что первооткрывателями считаются именно Гельмгольц и Мортон, а те, первые, безнадежно и несправедливо забыты.

* * *

      Паровую машину изобрел англичанин Томас Ньюкомен в 1705 году, и машина эта была крайне несовершенна и непрактична. В 1764 году такую поломанную машину дали в ремонт шотландскому инженеру-механику Джеймсу Уатту, с просьбой сделать ее заодно, если это возможно, более практичной. Что это возможно, Уатт понял сразу, но проходили недели и месяцы, а он все не мог сосредоточиться на ускользавшей от него идее усовершенствования. Наконец он чертыхнулся, бросил всё и в хороший воскресный вечер отправился в долгую пешую прогулку, решив думать о чем угодно, только не о проклятой машине. Ровно через две мили он, как сумасшедший, помчался домой — с идеей конструкции двухтактной паровой машины с конденсором. Мораль: нет ничего полезнее долгих пеших прогулок по вечерам.

* * *

      Большинство технически подкованных читателей знают, конечно, что собой представляет «эффект Доплера»: изменение длины или частоты любого вида волн при движении их источника относительно их приемника. Но не все, возможно, знают, каким своеобразным путем австрийский физик и астроном получил математическую формулу этого эффекта. В 1842 году Христиан Доплер пригласил группу трубачей и поместил их на прицепленной к локомотиву железнодорожной платформе. Приглашенная им же группа музыкантов с абсолютным слухом расположилась вдоль рельсов. В течение двух дней локомотив таскал туда и обратно платформу с трубившими каждый раз другую ноту трубачами, на разных скоростях, а музыканты фиксировали ее для трех вариантов: когда платформа показывалась в поле зрения, когда она равнялась с музыкантами, и когда она исчезала вдали. На основании этих записей Доплер и вывел свое знаменитое уравнение.

* * *

      У эксцентричного английского физика Генри Кавендиша (1731-1810) не было соответствующей аппаратуры для измерения параметров электрического тока. Посему он проводил измерения непосредственным способом — пропускал ток через себя и определял его параметры по испытываемой боли. Может быть, именно вследствие этого ему удалось дожить почти до 80 лет в полном здравии.

* * *

      Джон Рёблинг (1806-69), отец американского мостостроительства, умер, не увидев главного дела своей жизни — пуска в эксплуатацию знаменитого Бруклинского моста, законченного в 1883-м. Поранившись на строительной площадке в 1869-м, Рёблинг умер от столбняка. Его дело продолжил сын, Вашингтон Рёблинг (1837-1926), не уступавший талантом отцу. И он тоже пострадал из-за этого моста. В 1873 году он опускался под воду, работал под высоким давлением в бетонной кессонной камере и стал жертвой кессонной болезни. Это привело к тому, что он не мог в последующие десять лет руководить стройкой непосредственно на месте, а делал это из окна своего бруклинского дома. Его верным помощником и посредником была его жена.

* * *

      Очень мало известно об изобретениях, сделанных монархами. Но и они внесли свой скромный вклад в эту область. Например, Фердинанд II, великий герцог Тосканский, изобрел в 1654 году первый герметический термометр — предтечу всех нынешних ртутных термометров. Его светлость так гордился содеянным, что справлялся у специалистов по геральдике, нельзя ли вставить изображение термометра в старинный тосканский герб. К его полному расстройству, оказалось, что нельзя.

продолжение следует