Неслучайные случайности
Шрифт:
Признаться, это редкий случай в истории науки, когда ученый, первым натолкнувшийся на какое-то новое явление, предоставляет другим возможность исследовать его подробно, а сам удаляется к другим делам. Однако именно таким образом и поступили Никольсон и Карлейл. Проделав для порядка несколько экспериментов, вдоволь наудивлявшись и поудивляв других, они оставили опыты по электролизу к разошлись. Карлейла ждала медицинская практика, Никольсона — его журнал. Я не хочу сказать ничего плохого об этих двух людях, но как не разглядели они, что держали в руках? Может быть, сказалось отсутствие должного образования? Или занятия медициной и издательством давали более высокий и стабильный доход, нежели наука? Быть может. Но, вероятно, правильный ответ заключается в том, что каждый старается в жизни делать то, что он может сделать лучше. Карлейл стал знаменитым врачом, Никольсон издавал журнал, в котором печатались многие ученые того времени. А электролиз — ну что электролиз? — он требовал времени, терпения и специальных знаний. И даже если бы они пожертвовали
И, кстати, в этом пункте они оказались совершенно правы: никто не ждал даже недели, работы по открытому ими электролизу развернулись сразу же в нескольких лабораториях.
А за свою слепоту Никольсон и Карлейл были достаточно наказаны историей. Она, правда, оставила их имена среди имен исследователей электролиза, но — мелким шрифтом, да и то лишь в специальных изданиях. А крупными буквами вписаны имена Дэви и Фарадея.
Рассказывать подробно историю электрохимии значило бы выйти за рамки нашей книги; но и нельзя не сказать ничего о продолжателях Никольсона и Карлейла; поэтому я остановлюсь лишь на нескольких эпизодах, связанных с исследованиями Хэмфри Дэви и Майкла Фарадея. Выбор обусловлен не только тем, что при этом можно будет не покидать Англию; Дэви — учитель Фарадея, их взаимоотношения в жизни и науке весьма интересны и поучительны.
И хотя в открытиях Дэви и Фарадея не было ничего случайного, они все же имеют отношение к нашему повествованию, так как ясно очерчивают границу, отделяющую случайное и не понятое наблюдение от знания, добытого напряженным трудом. Пожалуй, это единственный пример, где так наглядно видно, что может упустить ученый, не знающий истинной цены случаю, легкомысленно относящийся к находкам в работе и поэтому так же легко и теряющий их.
Хэмфри Дэви родился в тот год, когда Вольта получил кафедру физики в Павии, — в 1778 году. Его способности проявились очень рано — в два года он уже хорошо говорил, а в пять читал и писал — и не изменяли ему до конца жизни. Всем своим знаниям Хэмфри обязан только себе самому. Поступив в семнадцать лет в обучение к аптекарю, он составил программу своего самообразования, которой может позавидовать иное высшее учебное заведение. Вот некоторые из пунктов этой программы: ботаника, фармакология, анатомия, хирургия, химия, (заметьте, химия, которой он в дальнейшем посвятит свою жизнь, пока скромно стоит в середине списка), география, логика, физика, механика, риторика, история, математика; и языки — английский, французский, латинский, греческий, итальянский, еврейский. Настроен Хэмфри очень решительно. В одной из ранних записных книжек, которые он вел для самого себя и которые были опубликованы после смерти братом, он записал: «Я не могу сослаться для своей характеристики ни на богатство, ни на власть, ни на знатное происхождение; и, однако же, если я останусь в живых, то надеюсь быть не менее полезным для человечества и для моих друзей, чем в том случае, если бы я был наделен всеми этими преимуществами». И надо сказать, Дэви прекрасно удалось доказать, что для пользы человечества вовсе не обязательно иметь «все эти преимущества».
Когда подошла очередь химии, Дэви соорудил себе в доме аптекаря небольшую лабораторию, оснастив ее самыми простыми и дешевыми приборами. Однако и на них ему удалось сделать многое, позволившее лучше понять природу изучаемых явлений. Через четыре месяца он создает свою собственную гипотезу о природе света и тепла. Ему удается познакомить с ней доктора Томаса Беддо из Бристоля. Сей ученый муж не сделал никакого особого вклада в науку, но он читал курс химии в Оксфордском университете, переводил на английский химические книги, выпущенные в других странах, занимался библиографией, и эти занятия, весьма уважаемые и нужные, создали ему имя у современников. Потомки же вспоминают о нем главным образом в связи с тем, что именно ему пришла в голову счастливая, хотя, на первый взгляд, нелепая мысль пригласить молодого, даже юного и никому не ведомого и ничего еще особого не сделавшего в науке Хэмфри Дэви на должность заведующего новым Пневматическим институтом.
Создан институт был также по инициативе доктора Беддо. В середине XVIII века были открыты многие газы, и ученые, медики в первую очередь, заинтересовались необычными свойствами, рассчитывая найти среди них какие-то, действующие лечебным образом на организм человека. Эту идею вынашивал и лелеял Томас Беддо, ибо был он не только химик, но и доктор медицины. Беддо выбрал наиболее разумный путь: чем разным ученым заниматься самостоятельно кустарными исследованиями, лучше создать специализированный институт, где и сосредоточить усилия всех, кому интересна данная тема. Как всякая частная инициатива, эта идея потребовала также и частных пожертвований. Беддо оказался человеком энергичным и сумел найти лиц, достаточно богатых, чтобы иметь возможность дать какую-то сумму денег, и достаточно просвещенных, чтобы иметь на это охоту. Среди главных жертвователей был даже Джеймс Уатт, знаменитый изобретатель паровой машины. Правда, он, помимо научных и общегуманных интересов, имел и личный интерес к этому начинанию: его сын Грегори был болен туберкулезом и Уатт надеялся, что спасение можно найти среди новых газов.
Вот так и был
Приступив к работе в Пневматическом институте, Дэви уже имел перед собой программу действий. Она вытекала из тех целей, ради которых институт и был создан. Первый пункт ее гласил: испытание физиологического действия различных газов. Такого рода работы и поныне ведутся в научных учреждениях, однако никто их сейчас не делает так, как делал Дэви. Он решил испытывать действие всех газов на самом себе. Нетрудно представить, к чему бы это могло привести. Но Хэмфри повезло — он начал с закиси азота, а уж только потом, через несколько месяцев, научивших его осторожности, дошел до метана. Начни он в обратном порядке, боюсь, не пришлось бы мне теперь рассказывать о его дальнейшей жизни. Выбор закиси азота как исходной точки был удачен вдвойне. Помимо личной безопасности, Дэви обрел таким образом и личную известность, причем весьма значительную. Так нередко бывало в истории науки: не бог весть какое важное открытие — с научной точки зрения — становилось шумной сенсацией, приносящей автору гораздо больше известности и славы, чем оно того стоило. Так было, кстати, с первыми опытами Гальвани, так случилось и с открытием Дэви. И вновь помог в этом случай.
То, что Дэви начал с закиси азота не было случайным — еще в годы своего ученичества он пытался экспериментировать с этим газом, но в то время он не располагал достаточным его количеством. То, что он начал испытывать газ на самом себе, тоже не случайно, ибо это правило ввел в институте сам Дэви. Случайным оказалось лишь то обстоятельство, что во время опыта у Хэмфри разболелся зуб.
Правда, во время первых опытов с газом зуб о себе знать не давал. Поэтому запись Дэви, относящаяся к этому времени, хоть и красочна и интересна, но значения большого не имеет. Дэви на себе установил, что, вдохнув закись азота, человек становится веселым, беспричинно смеется, находится в радужном возбуждении. Отсюда и пошло название закиси азота, сохранившееся до сих пор: веселящий газ. Действительно же важный вывод был сделан Дэви в другой день, когда у него разболелся прорезающийся зуб мудрости. Несмотря на боль, Хэмфри решил продолжить опыты с веселящим газом. И как странно, стоило ему вдохнуть газ, боль прошла. Через некоторое время, когда действие газа кончилось, зуб снова заболел. Дэви опять подышал газом — и опять боль исчезла. Тогда и была впервые сделана в дневнике запись об анестезирующем действии веселящего газа: «Так как закись азота убивает боль, то она может быть с успехом использована при хирургических операциях с небольшим пролитием крови». Так написал Дэви, продемонстрировав свою немалую дальновидность. Однако, несмотря на открытие, которое должно было бы вдохновить всех врачей, закись азота для анестезии была применена лишь через сорок четыре года, да и то не в Англии, а в Америке. Дантист Гораций Уэлз решился наконец использовать ее при удалении зубов. Но потом закиси азота вновь не повезло: ее вытеснили из хирургии хлороформ и эфир, обладающие более сильным наркотическим действием. И только в последние годы веселящий газ вновь появился в больницах.
Тем не менее открытие Дэви вызвало шумный интерес. Но не научный, а светский. Дэви наперебой приглашали в знатные дома, слава о молодом ученом перешагнула Ла-Манш и распространилась по Европе. Еще бы, он открыл «эликсир жизни» — так окрестили закись азота некоторые невежественные люди, увидевшие в ней способ быстро исправить плохое настроение, вырваться из круга мрачных мыслей и тяжелых забот. Работать Дэви уже не давали; каждый день ему приходилось устраивать сеансы для влиятельных лиц, желавших, не вставая с кресла, посетить несуществующую страну грез и веселья. И все же за десять месяцев Хэмфри удалось собрать и обобщить материал по физиологическому действию закиси азота. Еще три месяца, и на стол издателя легла книга «Закись азота». Это было в 1800 году, в том самом году, начало которого ознаменовалось письмом Вольты Джозефу Бэнксу.
А дальше — дальше легко можно представить себе цепь событий. Банке читает письмо Никольсону и Карлейлу; те сооружают батарею и обнаруживают разложение воды; их статья появляется в журнале Никольсона в июле; журнал этот читает регулярно Дэви, поскольку сам в нем печатается, и он, естественно, на время бросает все и начинает опыты с вольтовым столбом.
Темп исследовании поистине невероятный: с сентября по декабрь Дэви печатает в журнале четыре статьи по гальванизму — по одной в месяц. В этих статьях он идет значительно дальше случайных наблюдений: он, по существу, закладывает основы новой науки — электрохимии.