© Книжный Клуб «Клуб Семейного Досуга», издание на русском языке, 2018

© Книжный Клуб «Клуб Семейного Досуга», художественное оформление, 2018

* * *

Вступление

Случайности и совпадения

Извечный спор о том, создан ли мир Творцом или человеческим творчеством, наверное, не будет разрешен никогда, ибо и то и другое представление до определенной степени верно – хотя бы уже потому, что творчество в человеке можно рассматривать как функцию Творца. Однако ничто нам не мешает, с определенной долей уверенности с одной стороны и скептицизма с другой, утверждать, что окружающее человека в той или иной мере цивилизованное пространство, вкупе с самим человеком, – это результат цепочки открытий и изобретений, сделанных людьми на протяжении тысячелетий, а может быть, и миллионов лет.

Не секрет, что, говоря о самых знаменательных открытиях, мы чаще всего представляем себе Архимеда в ванной или Ньютона под яблоней. Даже периодическая таблица элементов, приснившаяся человеку, работавшему над правительственным заказом по изобретению наиболее оптимального рецепта водки, или Америка, ни с того ни с сего вставшая на пути Колумба, незамедлительно попавшего в многочисленные легенды о «голубе мира», воспринимаются нами хоть и как кусочек исторической правды, но изрядно политый анекдотической глазурью. А если взглянуть вглубь – что такое открытие? Везение, неожиданность, чудо или все-таки закономерность, в основе которой лежит стремление расширить горизонты познанного мира?

Множество открытий застали врасплох не только широкую общественность, но и все научное сообщество разом со сделавшим то или иное из них первооткрывателем. Вероятно, поэтому за ними закрепилась слава открытий случайных или, если угодно, неожиданных. В этой категории и рентгеновские лучи, и радиоактивность, невесть откуда взявшаяся еще тогда, когда атом считался неделимым, и электрон как единица электрического тока, относящийся к тому же периоду развития науки, и наконец атомная энергия.

И все-таки любые открытия, в том числе якобы случайные, являются следствием предшествующих исследований, иногда весьма многолетних и зачастую более чем дорогостоящих. Оставляя в покое атомную энергию, чье существование предполагалось многими исследователями задолго до официального признания, заметим, что и Америка была открыта еще в те времена, когда вместо Берингова пролива был перешеек суши; и водопроводы с банями строились задолго до Архимеда; а без знания всех тонкостей геометрии, геодезии и астрономии невозможно было бы построить пирамиды, древнее которых, как утверждает наша история, якобы вообще ничего не было.

Так что, как сказал польский афорист Лешек Кумор, «Ложный шаг не раз приводил к открытию новых дорог». И зачастую, добавим, к повторному открытию тех же самых дорог. Ибо новое – лишь хорошо забытое старое.

Продолжая тему Колумба, который, как оказалось, плыл куда глаза глядят или, лучше сказать, куда кривая выведет, представим себе на секундочку обстоятельства, благодаря которым был обнаружен огромный неизвестный материк. Колумб обращается к руководству страны с, мягко говоря, сомнительным проектом, требующим огромных капиталовложений, – достичь Индии, «страны несметных богатств». Опираясь на карты тех времен, построенные на основании церковного мракобесия о том, что Земля – плоская, и собственные геодезические домыслы. Совершенно неожиданно для него самого ему таки выделяют эскадру (пусть и небольшую), и он отправляется по бескрайней водной глади в неизвестность, а тут на тебе – какая-то суша, оказавшаяся ого-го какой большой. Согласитесь, такое стечение обстоятельств просто немыслимо!

И все-таки задумаемся: в эпоху Великих географических открытий путешественники всегда отправлялись в неизвестность – считается, что они не могли даже предполагать, что и где отыщут. Сама сферичность Земли была эмпирически доказана лишь совершившими (намного позже Колумба, Несущего Свет Христа) кругосветные путешествия Фернаном Магелланом (1522 г.) и Фрэнсисом Дрейком (1580 г.). Так упорные поиски новых земель практически вслепую сделали дальнейшие находки закономерным следствием.

К слову, ошибок в мореплавании и картографии известно множество. Так, знаменитый француз Лаперуз был убежден, что Сахалин – это полуостров. В его авторитетном мнении не позволил себе усомниться еще Иван Крузенштерн (1770–1846), другой знаменитый мореплаватель, к тому же адмирал. И только экспедиция Невельского исправила это заблуждение.

Лишь с появлением воздушных, а потом и космических судов Земля окончательно перестала быть плоской, а география – наукой случайных поисков и непредсказуемых открытий. Чего, впрочем, не сказать о других областях знаний. Значительная часть случайных открытий относится к естественным наукам: химии и близким к ней областям (биохимия, биофизика, фармацевтика), причем многие из них касаются неведомых ранее элементов или соединений. Хотя даже в этом случае можно усмотреть свою закономерность. Ведь все открываемые вещества уже существуют в природе, и понятно, что раньше или позже они будут открыты. Это только вопрос времени и имени первооткрывателя.

Сейчас стоит вспомнить другой исторический анекдот – историю о том, как кот открыл йод. Как рассказывают современники Бернара Куртуа, у французского химика был любимый кот, который обычно умащивался на плече своего хозяина, наблюдая за его трапезой. Однажды пугливое животное из-за непонятного шума за окном рвануло с подоконника на пол, зацепив хвостом какие-то бутылки. Те упали и разбились. Повалил сине-фиолетовый дым, все зашипело. Оказывается, Куртуа на своем (обеденном!) столе держал самое необходимое: суспензию золы водорослей в этаноле и концентрированную серную кислоту. Жидкости вытекли, смешались, и вскоре повсюду мельчайшие капельки образовавшегося газа осели в виде черно-фиолетовых кристалликов с металлическим блеском и едким запахом. Это и был неизвестный доселе йод.

Случайность этого открытия, заметим, оказалась лишь в том, что исходные элементы смешались не по воле ученого и не в результате его запланированных действий. Просто не у каждого на кухонном столе можно найти бутыли с подобным содержимым, а только – и это важно! – у поистине увлеченного своим делом «сумасшедшего профессора», который всю свою жизнь посвятил научному поиску. А «если очень хочешь, то всегда добьешься», какими путями – не важно, сами обстоятельства сложатся в слово «эврика!». Вот поэтому-то именно у Бернара Куртуа оказался такой кот. Самому ученому осталось только сделать правильные выводы, рассмотрев результаты этого случайно-неслучайного эксперимента.

Действительно, в химических и географических открытиях элемент случайности играет не последнюю роль. Но только в силу многолетних упорных и планомерных усилий первооткрывателей в своей области. Доказательством неизбежности таких научных достижений служат многочисленные повторные открытия.

В истории науки давно известно, что большинство из 500 открытых Робертом Гуком законов были параллельно сформулированы другими учеными; лорд Кельвин сделал 32 открытия, которые совершили практически одновременно с ним и 30 других ученых; в одно время с Альбертом Эйнштейном многие аспекты теории относительности разработал Анри Пуанкаре. Мы вернемся еще и к Гуку, и к Эйнштейну и поговорим об этом подробнее.

Что особенно поражает, многие открытия сделаны не дважды, а трижды и четырежды (известны также и пятикратные, и шестикратные). Причем некоторые – почти одновременно несколькими учеными независимо друг от друга, иногда с разницей в несколько часов или минут! Один из самых ярких примеров – теория естественного отбора. Ее представили 1 июля 1858 года в Линнеевском обществе сразу двое исследователей – Дарвин и Уоллес. При этом Дарвин разрабатывал свою теорию эволюции видов 20 лет, а Уоллес – всего неделю. Другой подобный пример: Александр Чижевский пришел к выводу о совпадении социальных кризисов с максимумами солнечной активности одновременно с этнографом Василием Анучиным, тот описал это в книге «Социальный закон».

Как правило, за невероятным историческим совпадением или анекдотом стоят годы кропотливого труда, просто с неба ничего не падает. Мало кто знает, что прежде чем Менделееву приснилась таблица химических элементов, он работал над ней далеко не один год. Еще меньше людей осведомлено, что параллельно с Дмитрием Ивановичем в ту же область были направлены мысли и тщательно разработанные гипотезы Адольфа Штреккера, Александра де Шанкуртуа, Джона Ньюлендса, Жана-Батиста Дюма, Иоганна Деберейнера, Леопольда Гмелина, Макса фон Петтенкофера, Уильяма Одлинга, Юлиуса Лотара Мейера, а возможно, и других исследователей, не получивших такую известность.

В общем, надо отчетливо себе представлять, что ни одно открытие не делается на пустом месте. Побочным благоприятным эффектом этого правила стало понимание того, что у нас есть возможность, проанализировав работы предшественников, сделать предположение о возможности грядущих достижений. К таким предугаданным находкам, когда был использован названный принцип, можно отнести малую планету Плутон, существование которой за четверть века до официального признания было расчетным путем доказано астрономом Персивалем Лоуэллом. Так же обнаружение спутников Урана предсказали астрономы Николай Горькавый и Алексей Фридман. Д. Менделеевым было предопределено открытие тогда еще не найденных веществ: экаалюминия (сейчас мы его называем галлием), экабора (это скандий) и экасилиция (германий). Существование инертных газов было предсказано Уильямом Рамзаем. Радиоволны найдены Герцем, который был согласен с предположением Максвелла об их существовании.

Сегодня же речь идет уже об открытии на основании астрономических расчетов обитаемых или пригодных для жизни планет в других звездных системах.

Наряду с этими ожидаемыми открытиями науковедению известно множество находок непризнанных гениев. Речь идет о таких невероятных и нелепых с точки зрения официальной науки своего времени прозрениях, которые ученое сообщество попросту не могло принять, игнорируя даже очевидные факты, – они шли совершенно в разрез с традиционными представлениями, почему им и не виделось прикладного применения. Как правило, такие открытия, считающиеся преждевременными, позже, зачастую уже после смерти первооткрывателя, становятся основой для более точного понимания реальности. Вот некоторые из наиболее известных:

• Гелиоцентрическая система была предложена в начале III в. до н. э. Аристархом Самосским, но вплоть до открытия Николая Коперника оставалась в забвении.

• Казалось бы, что-что, а уж вес вещества – вещь очевидная: достаточно положить его на весы и убедиться. Тем не менее предрассудки нередко оказываются сильнее. Так, еще в XVII в. стало известно, что вес некоторых веществ увеличивается при обжигании. Об этом очевидном факте рискнул заявить французский химик Лефевр. Правда, из-за чего это происходит, он не знал, так что предположил, что причиной служит присоединение к веществу некоего «всеобщего духа». Конечно, в кругу ученых мужей долго смеялись, ведь все знают, что дух бесплотен, а значит, не имеет веса. И ведь давно известно, что при горении из вещества выделяется флогистон («огненная субстанция»), тем самым облегчая вес. В общем, Лефевра с его «неправильными весами» послали «учить матчасть». Факт увеличения веса ряда тел при их обжиге был вновь открыт уже во второй половине XVIII в. и сыграл огромную роль в создании кислородной теории горения, разрушившей флогистонную теорию.

• Первый шаг на пути к современной генетике сделал аббат августинского монастыря австриец Грегор Мендель. Работая над выведением новых сортов растений и гибридизацией, он еще в XIX в. выявил законы наследования признаков и связал их с сочетанием неких наследственных факторов. Но в то время в высших научных кругах его понять были не готовы. Вся важность открытия Менделя выяснилась лишь в начале 1950-х годов, когда Барбара Мак-Клинток обнаружила мобильные элементы, те самые гены, способные перемещаться по хромосомам, за что и получила Нобелевскую премию.

• Еще один монах, Фрэнсис Бэкон, зарекомендовал себя как выдающийся ученый, сделавший множество фундаментальных открытий. Примерно за век до выхода работы Исаака Ньютона «Математические начала натуральной философии» из его уст прозвучала догадка о силе тяготения, действующей между всеми телами во Вселенной. В те времена, несмотря на два уже случившихся кругосветных плавания, Земля еще считалась плоской. Особенно в плоском сознании служителей церкви.

Творения рук человеческих

Особняком в череде открытий стоят другие свидетельства проявления человеческого гения – изобретения. Их можно смело назвать рукотворными произведениями, созданными исключительно благодаря усилиям и фантазии человека. Но и здесь мы сталкиваемся с уже описанными тенденциями. К тому же история соперничества изобретателей зачастую куда более захватывающа, чем самый напряженный триллер.

В 1844 году Чарльз Гудьир открыл рецепт изготовления материала, который не размягчается в жару и не становится хрупким на морозе. До этого он многие годы безуспешно пытался улучшить качество каучука, пока случайно не нагрел его смесь с серой на кухонной плите. Изобретение резины стало одним из знаковых на пути создания современного автомобиля. Случайным его назвать можно лишь с большой натяжкой, ведь Гудьир много лет смешивал каучук с разными веществами, просто в этот раз ему повезло больше. Это типичный пример применения метода проб и ошибок, который в один прекрасный день заслуженно вознаградил исследователя за многолетние старания.

Думается, совсем уж непреднамеренных изобретений быть не может. Тем не менее здесь тоже есть место случайности. Хотя такие изобретения, как и открытия, скорее можно назвать не случайными, а ошибочными.

Печенье с кусочками шоколада появилось, когда хозяйка небольшой гостиницы Рут Уэйкфилд решила испечь масляное печенье. Женщина смешала кусочки шоколада с тестом, рассчитывая, что шоколад растает и придаст тесту коричневый цвет и шоколадный привкус. Однако ее подвело незнание законов физики, и из духовки она достала печенье с кусочками шоколада.

Клейкие бумажки для заметок появились в результате неудачного эксперимента по усилению стойкости клея. Сотрудник исследовательской лаборатории компании «ЗМ» пытался улучшить качество клейкой ленты (скотча). Однако вместо этого он получил не слишком активную субстанцию, которая не проникала в склеиваемые поверхности. Четыре года спустя его коллега, раздраженный тем, что закладки выпадали из книги, вспомнил о клее, который мог бы их закреплять, не повреждая страницы. Так на свет божий появились стикеры, сейчас просто незаменимые в любом офисе.

С развитием научно-технического прогресса на повестку дня выходило все больше актуальных задач, требующих своего решения для дальнейшего движения вперед в области техники и технологий. Над ними стали работать изобретатели из многих стран, так что явление одновременно сделанных изобретений вскоре перестало удивлять. Собственно, отсюда и пошло патентирование: кто первый зарегистрировал патент, тот и автор изобретения. Вот самые известные, даже драматические случаи таких изобретений.

Александр Грэхем Белл представил прошение на получение патента на телефон на два часа раньше Элиши Грея, чем отнял у него и славу, и вознаграждение за многие годы кропотливой работы над аппаратом.

Радио почти одновременно было изобретено Поповым и Маркони. Но это изобретение было невозможно без разработок Джагадиша Боше, Реджинальда Фессендена и Ланделла де Муры.

Лампа накаливания, сейчас чаще приписываемая гению Томаса Эдисона, имеет ни много ни мало трех изобретателей: это Томас Эдисон, Джозеф Свен и Павел Яблочков. И это еще без упоминания многих других ученых, работа которых в области электрофизики стала необходимой платформой, на которой и было «возведено» это открытие.

То же можно сказать и о целом ряде устройств и механизмов, без которых мы не мыслим своего нынешнего существования. Жизнь показывает, что любое существующее в природе явление рано или поздно будет открыто, а изобретение, особенно если оно опирается на какое-либо открытие или имеет серьезные наработки в прошлом, непременно свершится.

Приведем несколько историй, свидетельствующих о случайности/закономерности появления в нашей жизни даже самых, казалось бы, естественных вещей. Несмотря на схожесть с историческими анекдотами, это чистая правда.

Бренди

В Средние века торговцы-мореплаватели часто выпаривали воду из транспортируемого вина, чтобы оно не портилось в дороге и занимало меньше места. Вскоре кто-то находчивый решил обойтись без фазы восстановления воды, извлеченной во время перегонки. Он неожиданно обнаружил, что вкус крепленого вина великолепен, а его воздействие – гораздо сильнее. Так появился бренди, который сейчас столь популярен во всем мире.

Картофельные чипсы

Всеми любимая хрустящая картошка родилась как знак протеста. Один из клиентов повара Джорджа Крама постоянно жаловался, что картошка нарезана слишком толстыми ломтиками и не прожарена как следует. Когда повару надоело выслушивать претензии, он порезал ее ломтиками толщиной почти с лист бумаги и поджарил в огромном количестве масла. Крам и не подозревал, что его «месть» окажется такой вкусной и впредь ему только так и придется готовить картошку привередливому клиенту.

Булочки с изюмом

А вот эта история относится скорее к легендам, чем к достоверным фактам. Однажды генерал-губернатор Арсений Закревский, купив свежую сайку, увидел в ней… таракана. Вызванный на ковер булочник Иван Филиппов схватил насекомое и на глазах у изумленной публики съел, заявив, что генерал ошибся: это была изюминка. Вернувшись в пекарню, Филиппов распорядился срочно начать печь булочки с изюмом. Он и не подозревал, что они будут пользоваться спросом не один десяток лет.

Пенициллин

Шотландский ученый Александр Флеминг в 1928 году занимался исследованием борьбы организма человека с гриппом. Вырастив в трех чашках Петри культуры стафилококков, он обнаружил, что чашки были плохо вымыты и в них поселилась плесень. Флеминг огорчился, но, приглядевшись повнимательнее, заметил, что вокруг пятен плесени погибли и стафилококки. Спустя некоторое время из плесени был выделен пенициллин, первый в мире антибиотик.

Микроволновые печи

Если бы инженер Перси Гюнсер не любил шоколад, весь мир, возможно, до сих пор пользовался бы для разогрева пищи кастрюльками и сковородками. Во время Второй мировой войны на радарах союзников были установлены микроволновые излучатели. Работая около одного из радаров, Гюнсер в какой-то момент обнаружил, что излучатель расплавил шоколадку у него в кармане. Он немного расстроился, но потом задумался, а затем создал прибор, без которого, в общем, уже трудно представить нынешнюю кухню.

ЛСД

Диэтиламид лизергиновой кислоты первоначально интересовал ученых исключительно в качестве вспомогательного средства при родах. Однако швейцарский ученый Альберт Хофманн решил испытать новый препарат на себе. 19 апреля 1943 года он окрестил Днем велосипеда, так как под воздействием «кислоты» совершил незабываемую поездку на этом транспорте и с того дня посвятил свою жизнь изучению воздействия ЛСД на психику и сознание.

Виагра

Кто бы мог подумать, что знаменитая виагра появилась благодаря попыткам изобрести средство от ангины! Мужчины всего мира, да и женщины тоже, могут благодарить жителей уэльского города Мертир-Тайдфил. Именно здесь в 1992 году пациенты мужского пола отказались возвращать экспериментальные таблетки после окончания тестирования. Руководителей компании «Пфайзер» заинтересовал такой поворот событий – и вскоре миру был представлен новый препарат.

Специально этим вопросом занимались Р. Мертон и Е. Барбер. См.: Merton R. The sociology of science. Chicago, 1973; Новиков А. С. Научные открытия: повторные, одновременные, своевременные, преждевременные, запоздалые, 2003.