Сергей Юрьевич Нечаев
Удивительные открытия
Предисловие
В отличие от изобретения (то есть решения какой-то технической задачи), открытие представляет собой новое достижение, совершаемое в процессе научного познания природы и общества. Открытие не является решением технической задачи, оно устанавливает неизвестные ранее, но объективно существующие закономерности, свойства и явления материального мира. При этом настоящее открытие, конечно же, придает принципиально новое направление развитию науки и техники.
Удивительных открытий за всю историю человечества было сделано великое множество. В приложении к этой книге в хронологическом порядке представлены лишь некоторые из них. Они датируются периодом с 600 года до н. э. до 2009 года.
Расставить открытия в каком-то ином порядке просто невозможно. В самом деле, кто скажет, что важнее: доказательство шарообразности Земли Аристотеля или открытие законов движения планет Иоганна Кеплера? Открытие клеточного строения растений Роберта Гука или открытие микробиологической сущности инфекционных болезней Луи Пастера? Открытие основного закона электрического тока Георга-Симона Ома или открытие электромагнитной индукции Майкла Фарадея? Создание квантовой теории атома или создание модели строения молекулы ДНК? Первая пересадка человеческого сердца или первое успешное клонирование млекопитающего…
Соответственно, рассказать обо всех открытиях и сделавших их ученых просто невозможно: одно их перечисление потребовало бы книги гораздо большего объема. Да это и не являлось задачей автора.
Данная книга рассказывает об открытиях Пифагора и Архимеда, о законах Ньютона и Ампера, о работах химиков Лавуазье, Бертолле, Гей-Люссака и Менделеева, о начертательной геометрии Монжа, об эволюционном учении Ламарка, об удивительных лучах Рентгена, о «случайном» открытии бактериолога Флеминга, о теории относительности Эйнштейна и о многом-многом другом.
Не менее важная задача книги заключалась в том, чтобы дать представление о людях, сделавших эти удивительные открытия. В самом деле, ведь это очень важно – показать человеческое лицо великих открытий и судьбы людей, чьи имена сейчас можно найти в энциклопедиях.
Великие гении жили в различные эпохи и в совершенно разных странах. Те, кто вошел в историю мировых открытий, могли быть и профессиональными учеными, получившими отличное специальное образование, и людьми, не имеющими к «большой науке» никакого отношения. Они могли быть и богатыми, и очень бедными. Дело, как выясняется, совсем не в этом.
А в чем же? Общество создает условия, дает практический опыт и различные взгляды на одну и ту же проблему, и это потом может обобщить какая-то отдельно взятая личность. По-своему, совершенно неожиданно, но обобщить. Ведь истина, в том числе и научная, всегда многогранна и относительна, а мир, нас окружающий, бесконечно разнообразен. Один ум постичь все явления и закономерности явно не способен. Поэтому даже самые великие гении открывали лишь один или несколько компонентов общей системы знаний. В одиночестве человек мыслит односторонне, и лишь обобщение разных мнений позволяет получить объективную оценку.
Великие открытия не делаются случайно. Их делают великие люди, которые жертвуют очень многим во благо своего открытия. Как говорил Ньютон, «гений – это терпение мысли, сосредоточенной в одном направлении».
Именно гениям, вечно живущим в своих открытиях, без которых уже невозможно себе представить жизнь всего человечества, автор посвящает свою книгу.
Пифагоровы штаны
Имя Пифагора (580–500 до н. э.), одного из наиболее значительных людей, живших когда-либо на земле, прочно ассоциируется с «пифагоровыми штанами», которые, как известно, «на все стороны равны».
Пифагор
В самом деле, даже весьма далекие от математики люди помнят, что «квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов».
Именно так в старых школьных учебниках доказывалась теорема Пифагора – через получение равенства суммы площадей квадратов, построенных на катетах прямоугольного треугольника, площади квадрата, построенного на гипотенузе этого треугольника (эти расходящиеся в разные стороны квадраты напоминали покрой мужских штанов).
Эта, на первый взгляд, простая и ясная теорема широко применяется в геометрии: известно около 500 различных ее доказательств, что свидетельствует об огромном числе ее конкретных реализаций.
Пифагор появился на свет на острове Самос приблизительно в 580 году до н. э. Счастливый отец, богатый торговец Мнесарх, прибывший на Самос из сирийского города Тир (по другой версии, отец Пифагора был резчиком по камню), окружил мальчика заботами и дал ему хорошее образование. Впрочем, это было несложно: будущий великий математик и философ уже в раннем детстве обнаружил большие способности к наукам. По некоторым данным, Мнесарх отвез сына в Тир, и там Пифагор овладел основами всех знаний.
Одного из первых учителей Пифагора звали Гермодамас. Для упражнения памяти он заставлял мальчика учить песни из «Илиады» и «Одиссеи» Гомера. Он же привил своему ученику любовь к природе и ее тайнам.
Прошло несколько лет, и по совету своего учителя Пифагор решил продолжить образование в Египте. Но от Самоса до Египта было далеко, и попасть туда в то время было трудно. Сначала Пифагор некоторое время жил на острове Лесбос у своего родственника Зоила. Там, кстати, произошло его знакомство с философом Ферекидом Сиросским – другом Фалеса Милетского, «отца философии», имя которого в V веке до н. э. было нарицательным для мудреца. У Ферекида Пифагор учился астрологии, предсказанию затмений, тайнам чисел, медицине и другим обязательным для того времени наукам.
Затем, уже в Милете (греческой колонии в Малой Азии), Пифагор слушал лекции и самого Фалеса, а также его более молодого коллеги Анаксимандра, выдающегося географа и астронома, автора первого философского сочинения на греческом языке «О природе». За время своего пребывания в знаменитой Милетской философской школе Пифагор приобрел много важных знаний.
Потом он все же добрался до Египта, чтобы продолжить свое образование у мемфисских жрецов. Более того, ему удалось проникнуть в «святая святых» – в египетские храмы, куда чужестранцев обычно не допускали (для этого Пифагор сам принял посвящение в сан жреца, то есть стал «посвященным»),
В Египте, живя у жрецов, Пифагор овладел всей их мудростью и выучил местный язык. Благодаря покровительству фараона Амазиса, он через некоторое время достиг вершины своего обучения, став одним из самых образованных людей своего времени.
А потом Пифагор оказался в персидском плену. Произошло это в ходе войны, начавшейся после того, как преемник фараона Амазиса отказался платить дань персидскому царю. Но и это лишь пошло Пифагору на пользу: он попал в Вавилон и получил возможность встречаться с персидскими магами, которые приобщили его к восточной астрологии и мистике.
Двенадцать лет пробыл Пифагор в плену, пока его не освободил персидский царь Дарий Гистасп. После этого Пифагор решил вернуться на родину, чтобы познакомить свой народ с накопленными за границей знаниями.
Но с тех пор как Пифагор покинул Грецию, там произошли огромные изменения. Лучшие умы, спасаясь от персидского ига, перебрались в Южную Италию и основали там города-колонии – Сиракузы, Агригент и Кротон.
Пифагор обосновался в Кротоне, где задумал создать собственную философскую школу. Он принялся ходить по городу и выступать с проповедями нравственного совершенствования и познания. Так он быстро завоевал большую популярность, и жители Кротона единодушно избрали Пифагора цензором нравов, то есть духовным отцом города.
В этой должности Пифагор учил людей медицине, принципам политической деятельности, астрономии, математике, музыке, этике и т. д. Он развил теорию музыки и акустики, создав знаменитую «пифагорейскую гамму», выражавшую музыкальные тона языком математики.
Ключ к тайнам мироздания и первопричину «вечно живой Вселенной» Пифагор видел в знаменитом тетрактисе. Формально это была всего лишь фигура, составленная из 10 точек, символизирующих 10 первых натуральных чисел, организованных в форме равностороннего треугольника, где на каждой из его сторон располагается по 4 точки (числа). Пифагор был убежден, что именно в этих 10 точках-числах сокрыты буквально все тайны мироздания.
ТетрактисТетрактисом эта фигура называлась потому, что базой для ее построения были 4 элемента (числа), лежащих в основании треугольника. Базисные цифры 1, 2, 3 и 4 в сумме дают число 10, то есть числовую суть Тетрактиса и одновременно – символ всего мироздания.
Базисные цифры, согласно Пифагору, дают идеально согласованные пропорции. Самый яркий пример этого можно увидеть в музыке: две одинаково натянутые струны с отношением длин 1:2 звучат приятно для слуха. Столь же гармоничный звук издают струны с отношением длин 2:3 и 3:4. На основе этих законов созвучий и была построена «пифагорейская гамма», в которой ноты «до», «фа», «соль» и «до» второй октавы звучали на частотах, образующих именно такие пропорции.
