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

О работе Вейгля вскоре стали рассказывать польским студентам-медикам, и это позволило полякам осуществить по крайней мере одну успешную операцию против немцев, когда спустя несколько лет их страну оккупировали гитлеровские войска. За время оккупации погибло более пяти миллионов поляков. Еще полмиллиона с лишним вывезли в Германию и в другие страны — эти несчастные были обречены на рабский труд.

Два варшавских молодых врача, Станислав Матулевич и Евгениус Лазовский, придумали уловку, которая спасла сотни их сограждан, живших неподалеку от Варшавы. Матулевич и Лазовский выяснили, что риккетсии вырабатывают точно такой же антиген, как и некоторые виды безвредных бактерий-протеев. Это означало, что антитела в крови больных тифом будут распознавать не только сами микробы тифа, но заодно и протеев. Поскольку заразиться протеями маловероятно, то подобная кросс-реактивность, как называют этот эффект медики, служит стандартным анализом на тиф: если белок крови потенциального больного вступает в реакцию (реакцию Вейля-Феликса) с лабораторными бактериями-протеями (иными словами, происходит агглютинация), значит, человек болен тифом.

Матулевич и Лазовский знали, что немцы испытывают ужас перед тифом — во время Первой мировой войны страшная болезнь опустошила страну и нанесла огромный ущерб армии. Недаром новоприбывших в концентрационные лагеря отправляли в карантин, чтобы предупредить вспышку тифа. Фашистские эскулапы не задумываясь убивали заключенных с малейшими его симптомами.

Только за одни сутки в Освенциме по этой причине уничтожили 746 человек.

Матулевичу пришло в голову, что у зараженного протеями реакция Вейля-Феликса будет положительной, и того примут за больного тифом. Первый опыт поставили на бежавшем из Германии работнике, который был готов пойти на смертельный риск, только бы не возвращаться обратно. Уловка сработала: образец крови отправили в немецкую государственную лабораторию и вскоре получили телеграмму, подтверждавшую заражение тифом. Тем временем оба доктора распространяли ложную эпидемию при помощи прививок. Гитлеровцы были готовы к таким попыткам обмана, как подмена образцов незараженной крови образцами зараженной, но тут, разумеется, немцы могли взять анализы сами, чтобы подтвердить диагноз. Узнать, что происходит, отправили старшего военного врача с двумя ассистентами, но врача поляки отвлекли водкой, имевшейся в изобилии, да так, что ему пришлось перепоручить инспекцию своим ассистентам. Им показали разваливающиеся дома, где, как предполагалось, лежат тифозные больные, и немцы сочли благоразумным не заглядывать внутрь. Для их удовлетворения поляки притащили старика, умиравшего от воспаления легких, и списали его плачевное состояние на тиф. Немцы были окончательно одурачены, и жители окрестных деревень благополучно избежали излишнего внимания с их стороны.

Gross Ludwik, Proceedings of National Academy of Sciences, USA, 93, io539 (1996), я за историей подлога с протеями следует обратиться к: J. D. С. Bennett and L Tysczczuk, British Medical Journal, 301,1471 (1990); см. также книгу: Dixon Bernard, Power Unseen: How Microbes Rule the World (Oxford University Press, Oxford, 1994).

Неприменимый принцип

Физик Р.В. Джонс рассказывает поучительную историю. Выйдя как-то из Кларендонской лаборатории Оксфорда, он увидел грязный стакан, полный воды.

В руках я как раз держал пистолет (это довольно необычное обстоятельство Джонс не поясняет). Не задумываясь, я выстрелил: стакан эффектно разлетелся, и это меня изумило. Я, разумеется (!), стрелял по стаканам и раньше, но они просто разбивались, а не разлетались на мелкие осколки. Следуя заповеди Резерфорда (вероятно, о том, чтобы тщательно проверять воспроизводимость результатов наблюдений), я еще раз проделал свой опыт, и все повторилось: особенностями своего поведения стакан был обязан воде. Годы спустя, после войны, мне пришлось читать лекцию перед большой аудиторией в Абердине: я преподавал им гидростатику. Начали с определений — что газ слабо сопротивляется сжатию, а жидкость сильно.

Я подумал, что определения стоит закрепить, повторив перед слушателями мои опыты с пистолетом, чтобы каждый мог взглянуть на них с такой точки зрения: стакан, который до попадания пули вмещал только воду, внезапно должен вместить еще и пулю. Он не может приспособиться к новому объему с той скоростью, с какой требуется, и потому разлетается.

Эксперимент получил в Абердине должную огласку, и особенно вдохновил местных инженеров, по пятницам устраивавших из сноса каких-нибудь сооружений целую церемонию. Одним из заданий, которое на них свалилось (хотя слово “свалиться”, как станет ясно, тут неуместно), было разрушение высокой заводской трубы на бумажном комбинате. Для процедур подобного рода существует много стандартных методов (один из старейших таков: вытаскивать по кирпичу с одной стороны кладки, заменяя каждый деревянной распоркой. Когда распорки займут больше половины окружности трубы, а высота деревянной, конструкции станет сопоставима с ее радиусом, внутри трубы разводят огонь. Дерево сгорает, и труба падает).

Инженеры, однако, решили на этот раз воспользоваться несжимаемостью воды. Эту идею подал им мой эксперимент. Инженеры решили, что сначала заткнут все дыры в основании трубы, затем закачают туда воду до отметки 2 метра или около того и, наконец, сымитируют попадание пули, подорвав под водой заряд взрывчатки. Коль скоро взрывы по субботам были в Абердине редкостью, затея собрала множество зрителей. Подожгли бикфордов шнур. Опыт был успешным настолько, что целиком провалился. Вот что произошло: как и в случае со стаканом, каждый кирпич, которого касалась вода, вылетел наружу, а изящно обрезанная снизу труба зависла в воздухе на двухметровой высоте. Вся конструкция затем опустилась в точности на старый фундамент, невредимая и в вертикальном положении, и этим вернула взрывателей к той задаче, которая стояла перед ними в самом начале.

Jones R.V., *Impotence and achievement in physics and technology Nature, 207,120 (1965J.

Послание из космоса

Львиной долей того, что известно нам об устройстве Вселенной, мы обязаны радиоастрономии. Огромные параболические тарелки-приемники, собирающие сигналы из пустоты, стали привычной деталью загородного пейзажа. И все они — результат случайного открытия, побочный продукт борьбы за выживание в первые годы Второй мировой войны. По правде говоря, примерно десятью годами раньше их появление предугадал некто Карл Янский — когда он, сотрудник американской компании Веll, искал причины атмосферных помех при радиосвязи. Янский обнаружил, что сила шумов заметно колеблется с периодом около суток, и интуиция подсказала ему, что этот период следует измерить с максимальной точностью. В итоге он сделал настоящее открытие: оказалось, что этот период — 23 часа 56 минут — совпадает с периодом обращения Земли по отношению к неподвижным звездам. Источник помех, следовательно, находится вне Солнечной системы и, похоже, спрятан где-то в Млечном Пути. Это смог подтвердить космолог-любитель Гроте Ребер — он специально построил параболический приемник в своем саду в Уитоне, штат Иллинойс, чтобы выяснить, откуда исходит обнаруженный Янским сигнал. Исследования эти тогда не заинтересовали астрономов, и еще десятилетие в космогонии ничего не менялось.

Но вот наступил 1942 год. Многие физики в то время занимались оборонными исследованиями. Среди них был и Дж. С. Хей. В его задачи входило улучшение работавшей со сбоями системы радаров Британской армии. Тогда английские ученые оказались вовлечены в особое состязание с немцами: кто искусней исказит чужой сигнал или помешает ему достигнуть адресата. Хей буквально загорелся этой работой.

Неплохая подготовка, сверхважный оборонный заказ и интригующие условия работы — все это подпитывало мой энтузиазм.

Весь 1941 год враги, из разу в раз все активней, пытались создать помехи нашим радарам. Военное министерство опасалось, как бы они не сделались окончательно бесполезными. 12 февраля 1942 года через Ла-Манш практически незамеченными прошли два немецких военных судна, “Шарнхорст” и “Гнейзенау”. Англичане обнаружили их только тогда, когда атаковать врага было уже поздно и бессмысленно. Вся операция сопровождалась помехами, наведенными с берегов Франции. Этот случай заставил военных чиновников серьезнее отнестись к борьбе с радио-помехами. Чтобы разобраться с такой нелегкой проблемой, они обратились за помощью к Армейской группе операционных исследований. Изучение помех трудно назвать самой интересной темой для исследований. Скорее, наоборот. Тем не менее на вызов следовало ответить, и я с готовностью принял предложение стать ответственным за анализ помех на армейских радарах, а также давать консультации по мерам противодействия. Вместе с офицерами мы составляли инструкции для операторов радаров и организовывали систему незамедлительных отчетов. Передвижную “помехонаблюдательную” лабораторию из стратегических соображений разместили на утесах Довера и укомплектовали членом моей группы. Мне отводилась особая роль — гражданского специалиста на ключевой позиции в армейской системе, а работа оказалась не только не скучной, но даже захватывающей: любой мой совет срочно рассматривали в специальной Противовоздушной комиссии и в самом Военном министерстве.