Автостопом по науке. 70 фактов из истории великих открытий

Автостопом по науке. 70 фактов из истории великих открытий
Indicator.ru

Удивительная наука
История науки пронизана открытиями и изобретениями. Одни сделали нашу жизнь ярче (звуковое кино, цветная фотография, видеоигры) и удобнее (лампочки, трамваи, паровой двигатель), другие разрушили наше представление о невозможном (клонирование). Одни пугали (самолёт с ядерным реактором, химическое оружие, открытие вирусов и новых болезней), другие дарили надежду (изобретение противогаза, парашюта, томографии). Об этих и иных фактах из истории науки расскажут авторы научно-популярного портала Indicator.ru.

Автостопом по науке

70 фактов из истории великих открытий

Серия «Популярная философия с иллюстрациями»

Дизайн серии Дмитрия Агапонова

В оформлении издания использованы иллюстрации из архива Shutterstock.

© Манузина А., 2021

© Паевский А., 2021

© Мищенко Е., 2021

© Фарукшин Н., 2021

© Покровский В., 2021

© Космарский А., 2021

© Барановская В., 2021

© Издательство АСТ, 2021

* * *

Предисловие

Однажды знакомый первоклассник нашего коллеги и читателя пришел из школы и сказал: «Наш учитель такой хитрый! Оказывается, он знал ответы на все вопросы урока!»

Мы – научные журналисты – тоже хитрые и знаем решения многих задач, но не всех. Нам повезло, что самое интересное о современном мире и событиях прошлого мы узнаем, описываем и делимся с вами.

Так и родилась эта книга. Из множества невероятных научных фактов были выбраны 70, возможно, самых захватывающих. Здесь есть все: безумные изобретения и удивительные открытия, опасные путешествия, детективные и скандальные истории, немыслимые приключения, ошибки и разочарования, а также вопросы, которые задавали себе люди задолго до нас. И люди эти были, поверьте, замечательные. Упертые, любопытные, увлеченные, всегда идущие вперед.

Как и мы с вами.

Главный редактор Indicator.Ru Николай Подорванюк выражает благодарность авторам – Алёне Манузиной, Екатерине Мищенко, Виктории Барановской, Владимиру Покровскому, Анастасии Ковалевой и Артёму Космарскому; автору и научному редактору Алексею Паевскому; бессменному редактору Наилю Фарукшину и заместителю главного редактора Яне Хлюстовой, без которых появление этой книги было бы невозможным, а также Сергею Рябчуку, пресс-секретарю Дирекции научно-технических программ Министерства науки и высшего образования РФ, – автору предисловия и нашему читателю. И, конечно, спасибо коллегам из издательства АСТ за помощь в работе над текстом.

1

Начало большого пути

2 октября 1836 года в британский порт Фалмут вошёл корабль, на котором из пятилетнего плавания вернулся молодой человек. В этот день закончилось кругосветное путешествие и начался путь в большой науке одного из самых влиятельных учёных человечества – Чарльза Дарвина.

«Путешествие доставило мне слишком глубокое наслаждение, чтобы я не посоветовал каждому натуралисту – хотя он не должен рассчитывать, что и ему посчастливится иметь таких же хороших спутников, каких имел я, – использовать все возможности и отправиться в путешествие по суше, если это возможно, а не то пуститься и в дальнее плавание», – описывал Дарвин свои впечатления от путешествия.

Однако для того, чтобы оно состоялось, Дарвину пришлось преодолеть немало препятствий, в том числе и непонимание со стороны окружающих: отца и учителей. С детства любивший природу и увлекавшийся коллекционированием, Чарльз неохотно ходил в школу, где ему приходилось учить математику и языки. Отец, работавший врачом, хотел, чтобы сын пошёл по его стопам, однако медицина Дарвина не привлекла. То же произошло и с теологией, которую он начал изучать в Кембридже. Никакие занятия не могли отвлечь Дарвина от наблюдений за природой, собирания насекомых, охоты и рыбалки. Однако обучение в Кембридже оказалось для Дарвина очень важным: ботанику там преподавал Джон Генслоу, поощрявший увлечение Чарльза и ставший на многие годы его наставником и другом. Именно благодаря Генслоу Дарвину удалось попасть в кругосветное путешествие: он рекомендовал своего ученика в качестве натуралиста капитану Роберту Фицрою, планировавшему масштабную экспедицию.

В декабре 1831 года корабль «Бигль» отправился в плавание, основной целью которого было собрать информацию об очертании берегов Южной Америки и составить карты побережья.

В декабре 1831 года корабль «Бигль» (см. раздел «Иллюстрации») отправился в плавание, основной целью которого было собрать информацию об очертании берегов Южной Америки и составить карты побережья. Иметь в команде натуралиста было желанием капитана. Распорядок в путешествии позволял Дарвину довольно много времени проводить на суше, изучая прибрежные районы, и даже отправляться в глубь континентов.

Маршрут стартовавшей в Великобритании экспедиции пролегал через Атлантический океан (с остановкой на островах Зелёного Мыса) к берегам Южной Америки, вдоль них на юг, через Магелланов пролив, на север, вдоль берегов Чили и Перу к Галапагосским островам. Далее «Бигль» пересёк Тихий и Индийский океаны с остановками в Новой Зеландии, в нескольких местах Австралии, на Кокосовых островах и Маврикии, обогнул мыс Доброй Надежды и после захода в бразильский порт Баия направился к родным берегам.

Плавание заняло почти пять лет, и за это время Дарвин успел посетить десятки городов, описать рельеф, геологические особенности, флору и фауну, коренное население увиденных мест. Внимательному изучению подвергалось всё, что попадало в поле зрения учёного: морские обитатели и скалы островов Зелёного Мыса, ископаемые останки животных в Патагонии и население Огненной Земли, эндемики Фолклендских островов, Австралии и острова Святой Елены, действующие вулканы Чилийского архипелага, Эль-Ниньо, животные и растения Кокосовых островов.

Наибольшее значение для эволюционной теории имели наблюдения, сделанные на Галапагосах. За месяц с небольшим, что «Бигль» провёл у берегов архипелага, Дарвин изучил местную флору и фауну и особенно отметил разнообразие форм и размеров клювов галапагосских вьюрков. Этот хрестоматийный пример изменчивости послужил основой для размышлений учёного о причинах разнообразия живых организмов.

Наибольшее значение для эволюционной теории имели наблюдения, сделанные на Галапагосах. За месяц с небольшим, что «Бигль» провёл у берегов архипелага, Дарвин изучил местную флору и фауну.

Первым результатом плавания стала книга «Путешествие натуралиста вокруг света на корабле “Бигль”», вышедшая в 1839 году и имевшая значительный успех. Наблюдения, сделанные во время путешествия, также легли в основу главного труда Дарвина «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь», содержащего основные положения теории эволюции. Немного книг получало так много отзывов и рождало столько споров. Обсуждение её превратилось в продолжающуюся и сейчас полемику между сторонниками эволюционизма и креационизма, а в более широком (и символическом) плане – между наукой и религией.

    Алёна Манузина

2

Самый первый астероид

Обычно первое января не самое благодатное время для научных открытий. По крайней мере, с тех пор, как установилась традиция отмечать Новый год именно в этот день. Тем не менее одно из самых важных наблюдательных открытий в астрономии XIX века случилось не просто первого января, а в первый же вечер нового века.

Впрочем, история этого открытия началась еще в 1766 году, когда немецкий физик и математик Иоганн Даниэль Тициус предложил правило, которому вроде бы подчинялись расстояния планет Солнечной системы до Солнца. Шесть лет спустя Иоганн Боде доработал и популяризировал его, и еще через девять лет оно получило широкую известность, потому что открытый Уильямом Гершелем в 1781 году Уран прекрасно вписался в правило. И вот тут началось самое интересное.

Правило Тициуса – Боде прекрасно описывало все существующие планеты, но оставляло место еще для одной – на расстоянии около 2,8 астрономических единиц от Солнца, между Марсом и Юпитером. Астрономы принялись за охоту. В 1800 году была даже создана группа из 24 астрономов «Небесная стража», которую возглавил немецкий венгр Франц фон Цах. Они ежедневно прочесывали небо в мощнейшие телескопы того времени, но удача улыбнулась не им.

Правило Тициуса – Боде прекрасно описывало все существующие планеты, но оставляло место еще для одной – на расстоянии около 2,8 астрономических единиц от Солнца, между Марсом и Юпитером.

В Палермской обсерватории работал член священнического ордена театинцев Джузеппе Пиацци, астроном с богословским образованием. И он не искал новую планету, он собирался наблюдать 87-ю звезду из каталога зодиакальных звезд Лакайля. Но увидел, что рядом с ней есть другая звездочка, которую Пиацци вообще изначально принял за комету. Это случилось вечером 1 января 1801 года.

В среде астрономов началось бурное оживление: новая планета найдена! Пиацци немедленно включили в «Небесную стражу». Правда, на окончательное подтверждение открытия ушел ровно год. Пиацци рассказал об открытии еще в январе своему другу Боде, публикация случилась только в сентябре. Кстати, пришлось подключить и знаменитого впоследствии Карла Гаусса. 24-летний математик специально для случая с Церерой Фердинанда (так назвал свою планету Пиацци в честь короля Сицилии Фердинанда III) разработал универсальный метод расчета орбиты небесного тела всего по трем наблюдениям. 31 декабря 1801 года Франц фон Цах и другой будущий известный охотник за астероидами Генрих Ольберс окончательно подтвердили открытие.

Вопрос закрыт? Ничего подобного. «Небесная стража» в лице Ольберса уже в марте 1802 года открыла еще одну планету – Палладу. Там же, в той же «лакуне Тициуса – Боде». Да и стало понятно, что планетки, очевидно, очень маленькие: в телескоп они были видны как звезды, в отличие от туманных пятен комет или дисков планет. По просьбе Гершеля его друг, английский композитор Чарльз Берни, придумал новый термин – астероид (то есть «похожий на звезды»).

Так появился новый тип небесного тела. Впрочем, вопрос, можно ли называть Цереру астероидом, снова дискутируется. Дело в том, что в 2006 году Международный астрономический союз лишил Плутон статуса планеты, введя новый термин «карликовая планета». Такими считаются небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца, имеющие достаточную массу для того, чтобы стать шаром, но недостаточную для того, чтобы расчистить окрестности своей орбиты от других небесных тел. Но не только Плутон стал карликовой планетой. Такой «титул» получила и Церера (достаточно быстро добавление «Фердинанда» отпало, немецкое название «Гера» – тоже, и только в Греции ее называют Деметрой).

Впрочем, судя по всему, астероидом называть ее можно. А вот малой планетой, как именуют астероиды в Международном астрономическом союзе, уже нет.

Изучение Цереры космическим аппаратом Dawn позволило на несколько порядков увеличить количество наших знаний о самом первом астероиде. Но это уже совсем другая история.

    Алексей Паевский

3