Что было раньше: наука или ученые? Какого человека с полным основанием можно считать великим ученым не потому, что он многому научен и достиг в своем ремесле больших высот благодаря постоянному кропотливому труду, а по причине его способности открывать новые горизонты познания, глубже проникать в суть объектов и явлений? Скажем, Кант и вовсе скептически относился к интеллектуальным способностям ученых, полагая, что им чужды порывы вдохновения, незаурядность мышления.
Такое мнение подтверждают некоторые высказывания крупных исследователей и изобретателей, полагавших, что главные факторы успеха в их деятельности – упорство, терпение, «потение» (выражение Т. Эдисона). Иногда научные открытия совершались благодаря счастливому стечению обстоятельств; может показаться, будто гений ученого тут и вовсе ни при чем. Например, это относится к открытию биоэлектричества Л. Гальвани или сыгравшему колоссальную роль в медицине изобретению пенициллина А. Флемингом.
Строго говоря, началом науки следовало бы считать то время, когда был четко определен ее метод, основанный на опыте, экспериментах, систематизации фактов и работе с ними по законам логики. Однако известно, что некоторые крупные ученые и в сравнительно недавнее время отступали от этих принципов, тогда как отдельные ученые люди далекого прошлого стихийно придерживались их.
В наш перечень величайших ученых вошли все те, кто существенно повлиял на ход научной мысли, поднимая ее на более высокий уровень или открывая для нее новые направления исследований.
Проследить основные этапы развития науки, выделяя отдельных крупных ученых, в кратком обзоре нереально. Существует множество наук о природе и человеке, число их постоянно растет, а самые значительные достижения связаны, пожалуй, с созданием учений, обещающих данные целого ряда наук (например, учение о биосфере В.И. Вернадского).
Однако и в этом случае не все так просто, как хотелось бы. Скажем, русский геохимик и минералог академик А.Е. Ферсман обосновал учение о техногенезе – глобальной деятельности человека, был оригинальным мыслителем и талантливым литератором. Его с полным правом следовало бы считать великим ученым или даже универсальным гением. Но его достижения остаются недооцененными, в мировой науке его имя не пользуется таким почетом, как его учителя и друга В.И. Вернадского. Подобных примеров можно привести немало.
Уже более столетия особенным почетом пользуются ученые, удостоенные Нобелевской премии. Таких лауреатов насчитывается множество; одно уже их перечисление с указанием отмеченных премией работ заняло бы десятки страниц. Однако ориентироваться на эти имена было бы слишком опрометчиво. Выдающихся мыслителей среди них немного. В число лауреатов не вошли, скажем, такие бесспорные научные гении, как Д.И. Менделеев, В.И. Вернадский. Более того, по прихоти учредителей (и их неосведомленности), премии не назначаются за достижения в науках о Земле – гигантской и важнейшей области.
Среди нобелевских лауреатов одно имя стоит особняком: Мария Склодовская-Кюри. Она была первой женщиной, удостоенной этой награды и единственной (или одной из очень немногих?), кто получил ее дважды – за достижения и в физике, и в химии. Но и такого замечательного представителя научного сообщества нет веских оснований причислить к избранным гениям
Весь жизненный путь Марии Склодовской-Кюри (1867–1934) демонстрирует необычайную целеустремленность, упорство, преданность науке. Отец ее, окончивший Петербургский университет, преподавал в Варшаве физику и математику, мать руководила женской школой. Получив хорошее первоначальное образование, прежде всего в области естествознания, Мария поступила в Сорбонну в Париже. Здесь вышла замуж за физика Пьера Кюри (1859–1906) и стала работать в руководимой им лаборатории. Они совместно изучали радиоактивность и в 1898 году открыли полоний и радий. В 1903 году им была присуждена Нобелевская премия по физике за изучение явления радиоактивности. А в 1911 году Марии вручили Нобелевскую премию по химии «в знак признания ее вклада в развитие химии, который она внесла открытием элементов радия и полония, определением свойств радия в металлической форме и, наконец, за ее эксперименты с этим элементом».
И все-таки при всех выдающихся открытиях М. Склодовской-Кюри надо признать, что они явились результатом высокого профессионализма и кропотливого труда, а не познания природы в широком смысле, создания теоретических концепций, по-новому раскрывающих наши представления об окружающем мире. В этом отношении ее муж значительно более интересен, главным образом своими работами по симметрии. На основе его исследований, прерванных смертью от несчастного случая, В.И. Вернадский развивал новаторские представления о различных состояниях пространства, устойчивых нарушениях симметрии (диссимметрии), которые, по словам П. Кюри, творят явления.
Но и Пьер не был первооткрывателем подобных идей. Их разрабатывал французский химик, биохимик, микробиолог Луи Пастер (1822–1895). Он заложил основы стереохимии; разработал теорию брожения; обнаружил молочнокислую бактерию, изучив ее жизнедеятельность; доказал, что дрожжи могут развиваться без доступа воздуха (анаэробно) Опытами он опроверг гипотезы самозарождения живых организмов, предложив метод «пастеризации» пищевых продуктов, предохраняющий их от порчи. Он первым обосновал и освоил прививки, делающие людей и животных невосприимчивыми к некоторым опасным болезням. Пастер первым обратил внимание на явление диссимметрии.
С именами Кюри и Склодовской связаны крупные научные открытия, сделанные коллективно. Это подчеркивает изменения, которые начались в физике и химии. Большую и все возрастающую роль стали играть научная техника и технологии, сопряженные с трудом целого ряда специалистов. Последняя вспышка индивидуального творчества ученых наблюдалась в первой половине или даже трети XX века, когда в физике была разработана квантовая механика, в биологии – генетика, в науках о Земле – геохимия, учение о биосфере Все это было результатом усилий отдельных личностей и отражало в той или иной степени их индивидуальности (поэтому, скажем, появилось сразу три варианта квантовой теории). В дальнейшем количество соавторов в научных исследованиях и публикациях быстро росло обратно пропорционально оригинальности выдвигаемых идей.
Крупнейшие технические достижения недавнего прошлого – освоение атомной энергии, космические исследования и экспедиции, создание электронных информационных систем – явились результатом работ огромных коллективов, из которых наиболее прославлены руководители, а также первые космонавты и астронавты.
Великие успехи технической мысли основываются на открытиях ученых самых разных специальностей. Для создания атомной электростанции, спутника Земли, компьютера совершенно недостаточно иметь основополагающую идею; необходимо множество конкретных технических и технологических разработок и серьезные предварительные «заделы».
Например, основоположником космонавтики по праву считается К Э. Циолковский Он не только предложил схемы космических аппаратов, но и популяризовал идею полета к другим небесным телам, их освоения. Однако первые ракеты начали использовать в военных целях еще древние индийцы и китайцы, а в начале XX века аналогичные задачи стали решать создатели оружия типа «Фау» и «Катюш». Об атомных бомбах первым написал английский фантаст Герберт Уэллс, а об ответственности ученых за их применение –
В И. Вернадский столетие назад. Но никакому, пусть даже величайшему, специалисту в нескольких областях невозможно обосновать теоретически во всех деталях, скажем, компьютер. В подобных случаях только коллективное творчество – залог успеха (в отличие от понимания природы).
С древнейших времен из научных исследований и теорий первенство принадлежало математике, астрономии, механике, физике, отчасти химии. Знания о природе носили характер описаний и – систематизации. И хотя физика поначалу выступала как природоведение (от «фюзис» по-гречески «природа»), она достаточно быстро стала опираться на эксперименты, перейдя к изучению не реальных, чрезвычайно сложных объектов, а отдельных явлений, элементов окружающего мира
Такой метод оказался очень плодотворным Появляется возможность выразить графически, числами, формулами многие природные закономерности. Сделать это, изучая естественные объекты, чрезвычайно трудно из-за их сложности и разнообразия. В результате оформились «точные дисциплины» Их быстрому прогрессу способствовало то, что они оказались очень полезными для создания и усовершенствования техники (технических систем), при строительстве, землеустройстве, для составления календарей, измерения времени…
Триумф механики и физики продолжался долго, вплоть до XVII века, когда начался стремительный рост химии, биологии, географии, геологии. До тех пор благодаря успехам «точных наук» складывалось механистическое мировоззрение, дополняемое религиозно-философскими представлениями о Всевышнем Разуме, определяющем гармонию Мироздания. Теперь картины мира стали усложняться по мере накопления знаний об окружающей земной природе, строении и деятельности живых организмов. Произошли революционные перемены даже в такой древней, логически (вроде бы) выверенной и обоснованной науке, как геометрия; пределы ее чрезвычайно расширились, преодолев рамки, установленные Евклидом (тем самым она приблизилась к реальности)
Особо надо оговорить ситуацию с географией. Эта область знаний возникла в далекой древности. Она имела большое практическое и теоретическое, а также мировоззренческое значение, что наиболее ярко продемонстрировала эпоха Великих географических открытий. Произошел переворот в жизни многих стран и народов, резко ускорился научно-технический прогресс, а изобретение книгопечатания способствовало наступлению эпохи Просвещения (наряду с увеличением в Европе числа университетов). И все-таки сами по себе выдающиеся географические достижения Колумба, Васко да Гамы, Магеллана и многих других мореплавателей и не менее зна-
чительные открытия землепроходцев вряд ли допустимо отнести к числу гениальных, из ряда вон выходящих теоретических достижений.
Шарообразность Земли ученые твердо установили задолго до Великих географических открытий, а греческий ученый Эратосфен еще в самом начале II века до н.э. сравнительно точно вычислил ее радиус. До Колумба создавали глобусы и карты полушарий (правда, без Нового Света, который задолго до него открыл норвежец Лейф Эрикссон). Если бы мы стали рассказывать об авторах величайших географических открытий пришлось бы называть десятки имен или отдать предпочтение, к примеру, не Колумбу, не Америго Веспуччи, который первым стал утверждать, что открыт Новый Свет, а не Индия. Мы ограничимся только «отцом истории и географии» Геродотом.
Совсем плачевно обстоит дело с представителями обширнейшей группы геологических наук, несмотря на то что эти знания обеспечивают сырьевую и энергетическую базу технической цивилизации. Более того, судьба человечества зависит от того, смож»ет ли оно наладить свои отношения с природной средой – биосферой. Добиться этого невозможно, не опираясь на геологические знания.
Другую колоссальную область знаний охватывает биология. Казалось бы, что может быть важней исследований организмов, их строения, жизнедеятельности, эволюции, взаимоотношений, связи с окружающей средой, смысла существования и смерти. Мы до сих пор не знаем толком, что такое жизнь, какие она может обретать формы на Земле и в космосе, было ли ее самозарождение или она вечна, как материя и энергия… Вопросов множество, они затрагивают коренные проблемы бытия, связанные с космологией, философией и религией. Но развитие научной мысли с XIX века шло по пути все более узкой специализации. Наиболее важные для мировоззрения, самые фундаментальные вопросы отошли в разряд второстепенных, а на первом плане оказались конкретные исследования, имеющие прикладное значение и экономически выгодные, способные приносить доход разработчикам и, главное, их финансистам. После Дарвина биологические науки быстро увеличивались в числе. А когда шведский химик Сванте Аррениус в конце XIX века выдвинул гипотезу панспермии, космического распространения зародышей жизни, биология перестала играть сколько-нибудь существенную роль в формировании общественного сознания, уступив это место физике.
Так уж повелось, что до сих пор первенство в формировании мировоззрения отдается формализованным «точным» наукам, а не естественным, изучающим реальные природные объекты в их развитии. По этой причине придется обойти вниманием целый ряд
оригинальных крупных природоведов, представителей наук о Земле и о жизни.
Отчасти признание приоритета физико-математических наук вызвано объективными причинами: проникновением научной техники и мысли в микромир, познанием основополагающих законов мироздания, успехами астрофизики. Колоссальный диапазон охвата реальности: от наимельчайших частиц до всей Вселенной!
Действительно, достижения выдающихся физиков XIX – начала XX века заслуживают не только внимания, но и восхищения. Англичанин Джемс Клерк Максвелл (1831 – 1879) в «Трактате по электричеству и магнетизму» вывел систему уравнений, обосновал электромагнитную теорию света, предположил существование соответствующих волн. Его идеи и разработки обогатили теоретическую физику, предопределили последующие достижения электро- и радиотехники. Немец Вильгельм Конрад Рентген (1845–1923) провел классические исследования электрических свойств кристаллов; открыл Х-лучи, названные его именем, изобрел использующую их аппаратуру.
Крупные открытия были сделаны нидерландским физиком Генриком Антоном Лоренцем (1853–1928). Ему удалось обосновать электронную теорию на основе взаимодействия электромагнитного поля и создающих его заряженных частиц; доказать, что атомы состоят из тяжелых положительно заряженных ядер и окружающих их электронов. Он стал автором электродинамики движущихся тел и нашел в этой связи формулы преобразований координат пространства и времени (преобразование Лоренца), которые использованы в специальной теории относительности Альберта Эйнштейна. Лоренц сумел объяснить ряд важных оптических и электрических явлений, предсказав новые… Этот ученый достоин войти в число избранных, если бы не одно обстоятельство: о нем практически неизвестно широкой публике, его открытия не потрясли воображение популяризаторов и публицистов, как, скажем, парадоксы теории относительности.
Другой великий физик – англичанин Джозеф Джон Томсон (1856–1940) открыл в конце XIX века электрон и определил его свойства; разработал модель атома, заложив основы современных представлений о структуре материи. Его соотечественник Эрнест Резерфорд (1871 – 1937) после того, как французский ученый Анри Беккерель открыл в 1896 году явление радиоактивности, установил существование альфа- и бета-лучей, выяснив их свойства; предложил новую модель строения атома и заложил основы учения о радиоактивности, а в 1919 году впервые расщепил атомное ядро. Он теоретически предсказал существование нейтральной частицы (ней-
трона), которую экспериментально обнаружил его ученик Дж. Чед-двик.
Безусловно выдающимся ученым был австриец Эрвин Шредин-гер (1887–1961), работавший в Германии и Англии. Он разработал математическую теорию цвета, стал одним из создателей волновой механики (квантовой), наиболее полно раскрывающей законы микромира, вывел уравнение (носящее его имя), которое в современной атомной физике имеет фундаментальное значение. Ему принадлежит замечательная по обилию оригинальных идей работа «Что такое жизнь с точки зрения физики?», по-новому освещающая проблемы биологии.
Кстати, основоположником биофизики, электрофизиологии можно считать итальянца Луиджи Гальвани (1737–1798), опубликовавшего «Трактат о силах электричества при мышечном движении», хотя он допустил при этом некоторые ошибки, которые отметил Алессандро Вольта (1745–1872), продолживший исследования Гальвани. Вольта открыл электрическую возбудимость различных тканей и органов; создал гальваническую батарею…
Если же речь зашла об электричестве, то следует упомянуть Бенджамина Франклина (1706–1790), американского ученого и государственного деятеля, выяснившего природу молнии, изобретателя громоотвода, участвовавшего в создании Декларации независимости США. Надо отметить и достижения англичанина Майкла Фара-дея (1791 – 1867), создателя учения об электромагнитном поле. Он открыл электромагнитную индукцию и детально ее исследовал, после чего были построены генераторы тока; разработал теорию электролиза. Русский физик А.Г. Столетов писал: «Никогда со времен Галилея свет не видел стольких поразительных и разнообразных открытий, вышедших из родной головы, и едва ли скоро увидит другого Фарадея».
Обзор только одной ветви научных знаний предоставляет сразу несколько сильных имен. Но почему надо ограничиваться только достижениями, связанными с физическими экспериментами? Здесь критерий гениальности весьма неопределен: многое зависит от имеющейся техники, методики и точности проведения опыта, удачи, наконец. Творчество порой может и вовсе отсутствовать, если под этим понимать порывы вдохновения. Оно обретает иной вид: упорство, аккуратность, внимательность, наблюдательность.
Например, английский бактериолог Александр Флеминг (1881 – 1955) не был великим мыслителем или крупным общественным деятелем, однако его открытие произвело колоссальный эффект, спасло миллионы жизней. А все началось со счастливого стечения обстоятельств: проводя лабораторные исследования, он обратил внимание на то, что болезнетворные бактерии стафилококков погибли
непосредственной близости от определенного вида плесени. Так было обнаружено средство против многих опасных воспалительных процессов – пенициллин. Как это часто случается (случайно ли?), талантливый ученый был и человеком незаурядного ума. Он считал: «Чтобы родилось что-то совсем новое, необходим случай. Ньютон увидел, как падает яблоко. Джемс Уатт наблюдал за чайником, рентген спутал фотографические пластинки. Но все эти люди были достаточно хорошо оснащены знаниями и смогли по-новому осветить все эти обычные явления».
Есть еще одна особенность научных достижений: они открывают новые области знаний, новые перспективы. Как отметил коллега Флеминга Ловелл, «самое большое достоинство хорошо выполненной работы в том, что она открывает путь другой, еще лучшей работе и тем самым приближает закат своей славы. Цель научно-исследовательской работы – продвижение не ученого, а науки». Бескорыстные поиски истины у этих ученых были не на словах, а на деле. Первооткрыватели принципиально не запатентовали пенициллин, что дало бы им немалые доходы, но затруднило бы внедрение полезнейшего средства в медицину, фармакологию (их коллеги в США были от такого поступка в недоумении). Флеминг высказал мысль прозорливую: «Переведите исследователя, привыкшего к обычной лаборатории, в мраморный дворец, и произойдет одно из двух: либо он победит дворец, либо дворец победит его. Если верх одержит исследователь, дворец превратится в мастерскую и станет похож на обыкновенную лабораторию; но если верх одержит творец – исследователь погиб… Я видел, как прекрасная и сложнейшая аппаратура делала исследователей совершенно беспомощными, так как они тратили все свое время на манипулирование множеством хитроумных приборов. Машина победила человека, а не человек машину».
Последняя фраза может служит эпиграфом ко всей технической цивилизации. (За двадцать лет до Флеминга в философской поэме «Путями Каина» Максимилиан Волошин писал: «Машина победила человека…») Не потому ли с развитием изощреннейшей экспериментальной техники физика второй половины XX века необычайно оскудела оригинальными, сильными, смелыми идеями? И другой аспект: мало кто обращает внимание на то, что слава и авторитет физиков росли параллельно созданию все более мощного оружия массового уничтожения и средств его доставки. А идея взрывозарожде-ния Вселенной оформилась в то время, когда американские атомные бомбы испепелили два мирных японских города.
Незаурядными мыслителями были, пожалуй, главным образом натуралисты, познающие реальные природные объекты и явления: Уильям Гарвей (1578–1657), английский медик и физиолог, открыл
артериальную и венозную систему кровообращения (трактат «Анатомическое исследование о движениях сердца и крови у животных»), а в «Исследованиях о зарождении животных» показал общие закономерности формирования организмов Через двести лет после него русский ученый Карл Максимович Бэр (1792–1876)– уроженец Эстонии, немец по национальности – открыл ряд законов эмбриологии, науки о превращениях зародышей животных. Он был одним из основоположников экологии, а также проводил едва ли не первым в мире комплексные биолого-географические (экологические) экспедиции. «В Петербурге николаевского времени, – писал о нем В.И. Вернадский, – жил великий естествоиспытатель и великий мудрец Это исторический факт огромного значения для развития нашей культуры».
Наиболее талантливым продолжателем экологического направления в нашей стране и, возможно, в мире был Владимир Николаевич Сукачёв (1880–1967). Он разработал учение о взаимосвязях растений и животных, а также их с окружающей средой (о биоценозах и биогеоценозах); много сделал для познания лесов и болот; разработал методику спорово-пыльцевого анализа, позволяющего реконструировать природные условия прошлых эпох, теоретически обосновал и практически осуществлял защитное лесоразведение (так называемый Сталинский план преобразования природы). Тем не менее многие специалисты зарубежных стран знают и ценят достижения Сукачёва, хотя о них даже в нашем отечестве редко упоминают ученые и популяризаторы науки…
Для крупных натуралистов характерно то, что они редко ограничиваются узким диапазоном исследований, как это бывает обычно у математиков и физиков (целый ряд естествоиспытателей следовало бы отнести к универсальным гениям – X. Гюйгенс, Р. Гук, Т Юнг и другие). Чтобы глубоко и полно осмысливать жизнь природы, совершенно недостаточно ограничиваться пределами какой-то одной науки, а для выяснения общих закономерностей требуется предварительно сделать колоссальную работу по сбору и классификации фактов. Так, шведский натуралист Карл Линней (1707–1778), великолепный ботаник, открывший около 1500 видов растений, описавший флору ряда стран, создавший «Философию ботаники», не ограничиваясь этим выполнил грандиозный труд по систематизации растительного и животного мира («Система природы»). Только после этого можно было приступить к выяснению биологических закономерностей.
Грандиозный замысел осуществил Жорж Луи Леклерк Бюффон (1707–1788), создавший 36-томную «Естественную историю». Это потребовало от него поистине энциклопедических знаний. Даже странно, что его произведение прославлено несравненно меньше
ньютоновских «Математических начал натуральной философии». Это можно объяснить лишь тем, что тайны небес больше удивляют людей, чем чудеса земные, а формализация законов природы восхищает сильней, чем попытки раскрыть ее жизнь во всем разнообразии и великолепии. Ведь Бюффон обобщил сведения о царствах минералов, растений и животных, изложил свои гипотезы естественного происхождения Солнечной системы, Земли, живых организмов. Он предположил, что некогда комета «вырвала» часть солнечной массы, из которой сформировались планеты. По мере остывания Земли на ней сменялись эпохи, развивалась жизнь. Бюффон блестяще излагал свои научные взгляды. По его словам, «стиль есть сам человек»; «стиль должен высекать мысль». И еще одно его высказывание, которое полезно принять к сведению любым мыслителям: «Хорошо писать – это одновременно хорошо думать; иметь вместе талант, душу и вкус». (Этот принцип воплощал в жизнь Александр Гумбольдт, о котором мы будем говорить как об универсальном гении.)
Выдающийся натуралист Жан Батист Ламарк (1744–1829), продолжая работы Линнея, написал не только «Французскую флору», но и двухтомную «Философию зоологии», где дал первый обстоятельный очерк эволюции животного мира По его мнению, ее главная движущая сила – воздействие внешней среды (идею позже опровергали дарвинисты, но были добыты и ее доказательства). В книге «Гидрогеология» он верно подчеркнул огромную роль воды в формировании лика Земли. Ламарку принадлежат емкие термины «биология» и «биосфера» (правда, так он называл круглые организмы, но затем биосферой стали считать область жизни на планете). Ла-марка по праву можно отнести к числу универсальных гениев, хотя имя его стало особенно популярно в связи с развитием эволюционной теории, когда появился термин «ламаркизм», а сторонники естественного отбора и борьбы за существование ниспровергали его мысль о возможности наследования приобретенных признаков.
Уже в XX веке русский советский географ, ихтиолог, биолог Лев Семенович Берг (1876–1935) в развитие ламаркизма выдвинул концепцию номогенеза, направленной эволюции на основе закономерностей взаимодействия организмов со средой, а не отбора случайных генетических отклонений от «нормы»
Кому-то может показаться, что среди натуралистов просто не нашлось необычайных гениев типа Ньютона (или Эйнштейна), способных охватить мысленным взором всю Вселенную и вывести наиболее общие ее закономерности в виде системы формул. При этом забывается, что в математических моделях мироздания небесные тела представлены в виде точек, а жизнь и разум вовсе не принимаются во внимание. Тем самым ученые словно изначально выводят себя
(а также Землю, живые организмы, человечество, цивилизацию) за рамки своих моделей, полагая, будто так реализуется объективность исследований и обобщений. В действительности же подчеркивается условность (недопустимость, в принципе, когда речь идет о Вселенной, включающей объективно жизнь и разум) подобных моделей, их принципиальная ограниченность.
В связи с этим вспоминаются труды и претензии французского астронома, физика, математика Пьера Симона Лапласа (1749–1827) Он сделал ряд открытий в механике, теории дифференциальных уравнений и теории вероятностей Вместе с Лавуазье занимался физическими и химическими исследованиями, разработал теорию капиллярности, определил скорость распространения звука и тд Главнейшим его достижением стало создание теории небесной механики, динамики тел Солнечной системы, Лаплас обосновал свою гипотезу формирования звезд и планет из первичной туманности («Изложение системы мира» в 2 томах, 1796), Говорят, при встрече с Лапласом Наполеон заметил «В своей книге вы даже не упомянули о Боге!» Ученый ответил: «Я не нуждаюсь в этой гипотезе».
В своей вере в возможности математики, механики и физики Лаплас заходил недопустимо далеко. Он полагал, что на основе этих наук можно в конечном счете создать всеобщую теорию Природы (включая жизнь Земли, живых организмов) Такую задачу невозможно решить не только с помощью физико-механических, но и вообще всех наук, вместе взятых.
Источник: Библиотекарь.Ру