Эврики и эйфории. Об ученых и их открытиях - Уолтер Гратцер

Забавная историческая ремарка к открытию Беккереля: все успели забыть, что похожее наблюдение уже было сделано в Париже на сорок лет раньше.

Абель Ньепс де Сен-Виктор прославился своими нововведениями в фотографии, особенно изобретением альбуминовой печати. Интерес к химии и свойствам света привел его в лабораторию к заслуженному химику-органику Мишелю Эжену Шеврелю. Шеврель, глава Музея естественной истории, был заодно научным консультантом Мануфактуры гобеленов и в свое время заметно повлиял на взгляды Сера и школы пуантилистов. (Шеврель, кстати, мог бы похвастаться наиболее продолжительной в мире научной карьерой — он активно работал до самой смерти в возрасте 103 лет.) При поддержке Шевреля Ньепс провел исследование флуоресцентных и фосфоресцентных веществ, и в 1857 году сообщил буквально следующее: рисунок на картоне, выполненный нитратом урана, оставляет отпечаток на светочувствительной бумаге — примитивном прототипе фотопленки. Фокус с урановым рисунком срабатывал и в темноте, и на солнечном свету. Даже когда фотобумагу отодвигали на 3 сантиметра, все опять повторялось. После 1857-го появилось еще несколько сообщений об этом феномене, и они вызвали заметный интерес — в том числе и у отца Анри Беккереля, Эдмонда. Помнил ли Анри о Ньепсе к 1896 году, когда ставил свой знаменитый эксперимент? И если нет, возможно, все же поддался влиянию каких-то смутных воспоминаний, проявляя свою фотопластинку?

Открытие радиоактивности, как и открытие рентгеновских лучей, поначалу вызывало недоверие. Английский физиолог сэр Генри Дейл (1875–1968) вспоминал, как проходило специальное собрание Кембриджского клуба естественных наук, где почтенный Р.Дж. Стретт, сын знаменитого лорда Рэлея и сам по себе заметный физик, выступил с речью о наблюдениях Беккереля; его рассуждения заставили одного из студентов (в будущем — известного физика-теоретика) воскликнуть: “Но, Стретт, если эта история про Беккереля правда, то она нарушает закон сохранения энергии!” Своим замечанием он нащупал самое уязвимое место в теории. Только когда природа радиоактивности стала ясна (активный элемент превращается в инертный, возможно, после долгой цепочки превращений, пока вся радиоактивность не сойдет на нет), парадокс был устранен.

Fournier P. and J. “Hasard ou memoire dans la découverte de radioactivité”, Revue de l’Histoire des Sciences 52, 51 (1999). Dale H.H., British Medical Journal ii, 451 (1948J.

Шифр, который нельзя взломать

Немецкий физик Отто Фриш в начале Второй мировой войны оказался в английском городе Бирмингеме. Фриша тогда занимали два вопроса: первый — можно ли создать ядерную бомбу в ближайшее время, и второй — как не позволить немецкому правительству добраться до норвежских запасов тяжелой воды (оксида дейтерия), которая при разработке бомбы определенно понадобится. Для анализа ситуации был создан специальный комитет. Рассказ Фриша хорошо описывает царившее там напряжение.

Доклад, который Пайерлс (другой немецкий физик, также эмигрировавший в Англию и живший в то время в Бирмингеме) и я направили сэру Генри Тизарду по совету Олифанта, ускорил создание комитета. Во главе его встал сэр Джордж Томсон (сын Джозефа Томсона, первооткрывателя электрона). Он и дал комитету кодовое имя “Комитет Мод (Maud)”. Поводом к этому стала телеграмма от Нильса Бора, заканчивающаяся загадочными словами “AND TELL MAUD RAY KENT” (“И СКАЖИ МОД ЛУЧ КЕНТ”). Мы все были убеждены, что это шифровка — возможно, анаграмма, предупреждающая нас о чем-нибудь. Мы пробовали переставлять буквы разными способами и получали искаженные сообщения вроде таких: “РАДИЙ ВЗЯТ” (следовало думать, что нацистами), или “U И D РЕАГИРУЮТ” — это должно было означать, что уран вступает в цепную реакцию с тяжелой водой, соединением кислорода и тяжелого водорода, дейтерия, обозначаемого буквой D. (Фриш забывает добавить, что к анализу шифра подключили профессионала-криптоаналитика, который выдал ответ “MAKE UR DAY NT” (“ПРЕВРАТИ ДНЬ В НЧЬ”)). Разгадка появилась только после войны, когда мы узнали, что Мод Рэй (Maud Ray) из графства Кент (Kent) служила у Бора гувернанткой.

В 1939 году похожая путаница в Финляндии стала причиной ареста (и чуть не привела к гибели) французского математика Андре Вейля. Вместе с женой он въехал в страну в июне того года, собираясь посетить двоих друзей, финских математиков. 30 ноября Вейль (уже без жены — та отправилась в туристическую поездку на север) был арестован. В тот день началась русско-финская война, первые бомбы упали на Хельсинки, и Вейль посчитал разумным скрыться на время авианалетов за городом. А когда они закончились, он отправился обратно в гостиницу, но по пути, из-за близорукости не разглядев издалека солдат с зенитными пулеметами, подошел к ним и стал рассматривать их в упор. Одежда выдавала в нем иностранца, и, разумеется, он был арестован по подозрению в шпионаже в пользу Советского Союза.

В камере Вейль утешал себя тем, что Софуса Ли, знаменитого норвежского математика, попавшего в похожие обстоятельства, тоже арестовали за шпионаж, когда он прибыл в Париж во время Франкопрусской войны 1870 года. Следствие по делу Вейля обнаружило в его бумагах два письма от русского математика, одно из которых заканчивалось так: “Надеюсь, ваш знаменитый коллега М. Бурбаки продолжит присылать мне доказательства своей впечатляющей работы”. Дело в том, что Вейль, скорее всего, состоял в группе французских математиков, которые собирались в парижском кафе и публиковались под коллективным псевдонимом “Н. Бурбаки”. Подпись уточняла, что автор состоит в “Польдевской академии наук” (Польдевия — вымышленное государство, которое еще раньше придумала группа мистификаторов из парижской Высшей нормальной школы.)

Такое нагромождение чепухи не могло не показаться полиции подозрительным. Вейлю не удавалось связаться с пригласившими его в гости математиками, однако один из них, Рольф Неванлинна, был полковником запаса, и теперь его призвали в армию. По счастливой случайности однажды вечером на каком-то приеме он оказался за одним столом с главой хельсинкской полиции: тот простодушно сообщил, что завтра они собираются казнить шпиона, который почему-то знает Неванлинну. Полковнику Неванлинне стоило большого труда уговорить полицейского не расстреливать Вейля, а вместо этого довезти его до границы и выдворить из страны. Действовать так стражу порядка раньше не приходилось. Вейля доставили до границы в запечатанном купе и выпустили на шведской погранзаставе. Оттуда он сумел добраться до Англии, где его снова арестовали за уклонение от воинской повинности во Франции. Математика выдали французской полиции, так что следующие несколько месяцев он провел в тюрьме (там, кстати, приступ математического вдохновения подтолкнул Вейля к написанию очередной статьи), а потом предстал перед военным судом, после чего надолго облачился в военную форму.

История Комитета Мод изложена в книге мемуаров: Frisch Otto, What Little I Remember (Cambridge University Press, Cambridge, 1979); военные приключения Вейля описаны в его собственных воспоминаниях: Weil Andre, The Apprenticeship of a Mathematician (Birkh..auser, Basel, 1992).

Двести скачущих монахов и явление дьявола

Открытие электричества в XVIII веке вызвало всеобщее восхищение и возбудило не только ученых, но и широкие массы, а заодно и шарлатанов. У публики появился вкус к зрелищным научным развлечениям. Поэтому, например, Стивен Грей, который в 1720 году представил свою работу о проводниках и изоляторах лондонскому Королевскому научному обществу, переключился на публичные опыты с живыми людьми. Чаще всего это были дети из приюта Чартерхаус. Он “хватал мальчишку, подвешивал его на шнурах из материала-изолятора, электрифицировал прикосновением натертого стекла, а затем извлекал искры из его носа”.

Такие забавы быстро вошли в моду, и скоро в обществе установилось мнение, что электрические разряды могут обладать врачебными свойствами и даже оживлять недавно умерших (как в романе Мэри Шелли “Франкенштейн”). Большие напряжения получали с помощью вращающихся стеклянных цилиндров. Голландец Питер ван Мушен-брук (1692–1761) изобрел знаменитую лейденскую банку, это был сосуд с водой, покрытый проводящим материалом снаружи и изнутри. Сквозь отверстие в пробке пропускали провод, которым затем касались заряженного объекта (например, натертой стеклянной палочки) — заряд стекал по проводу и накапливался в банке. Разряд у такой банки выходил довольно мощным. О том, что это изобретение — вещь опасная, все, разумеется, знали с тех пор, как сам Мушенбрук пережил удар тока.

Аббе Нолле, придворный электрик Людовика XV, нашел такому прибору применение в нескольких впечатляющих опытах. Грубый и самодовольный, позже он затеял бесконечную дискуссию с Бенджамином Франклином, обаятельным американцем, сделавшим блестящую карьеру при французском дворе и тем самым возбудившим в Нолле острую зависть.