Научные открытия и всякое интересное. История научных открытий и случайностей приведших к ним. Замысел опыта и случайность

«Занимаясь наукой, вы не знаете, как будут использованы плоды вашего творчества. Любое открытие является нейтральным с моральной точки зрения. Люди могут использовать его как для благих, так и для разрушительных целей. Это не вина науки», - сказал Галстон в интервью The New York Times.

Михаил Калашников: АК-47

Все, что хотел Калашников, - защитить свою страну. С этой мыслью он отправился на военную службу. Не раз будущему изобретателю приходилось слышать жалобы товарищей на ненадежные и опасные в использовании винтовки, находившиеся на вооружении у Советской Армии. Соединив интерес к оружию и инженерный талант, Калашников создал свое главное детище - автомат, получивший наименование АК-47.

«Это самое популярное и эффективное огнестрельное оружие в мире. Его конструкция настолько проста, что во многих странах автомат стоит дешевле, чем живой цыпленок», - пишет Washington Post.

Автомат Калашникова дешев в производстве, легок, прочен и пригоден для использования в любых климатических условиях. Будучи удостоенным звания Героя России, Калашников всю жизнь гордился заслугами перед страной.

К сожалению, многие террористические группы наладили кустарное производство АК-47. Попадание оружия на службу преступников огорчало изобретателя.

«Я горжусь своим изобретением, но мне грустно, что его используют террористы. Если бы у меня был выбор, я бы предпочел изобрести какое-нибудь полезное устройство для фермеров, например, газонокосилку», - рассказал Калашников The Guardian.

Из ста миллионов АК-47, произведенных к 2009 году, половина была изготовлена в подпольных условиях. Создатель автомата был настолько угнетен этим фактом, что написал письмо главе Русской Православной Церкви.

«Моя душевная боль невыносима. Я мучаюсь вопросом: если моя винтовка убивает людей, несу ли я ответственность за их смерть?» - спрашивал Калашников у Патриарха.

Церковь сняла с изобретателя вину и поблагодарила за службу, а спустя полгода Калашников скончался.

Орвилл Райт: самолет


Все слышали о том, как Орвилл и Уилбур Райт изобрели и построили первый самолет, а затем поднялись на нем в воздух. Всю жизнь пропагандируя использование авиации в мирных целях, Райты не ожидали увидеть, как плоды их творчества применяются в качестве оружия.

Братья продавали самолеты армии США, но считали что крылатые машины будут использоваться военными только для наблюдения за противником. Переживший Первую мировую войну Орвилл понял, какие разрушения приносит использование военной авиации.

«Самолет сделал войну настолько ужасной, что я не верю, что какая-либо страна снова захочет развязать конфликт», - писал он в Совет авиационной промышленности.

«Самолет, сделавший возможности по разрушению безграничными, фактически стал гарантией мира», - сказал Орвилл Райт, выступая спустя пять лет на радио.

Однако, увидев последствия авиабомбардировок во время Второй мировой войны, Райт, наконец, осознал, что авиация лишь приумножила число погибших людей и пожалел о своем изобретении.

«Мы хотели создать то, что обеспечит мир на Земле. Но мы ошибались», - заявил Райт в предсмертном интервью.

Роберт Оппенгеймер: атомная бомба


Хорошо известно, что Эйнштейн пожалел о своем участии в создании атомной бомбы. Однако физик-теоретик не принимал непосредственного участия в конструировании и постройке сверхмощного оружия.

Во время второй мировой войны другой ученый - Юлиус Роберт Оппенгеймер понял, что создание атомной бомбы может положить конец военному противостоянию. Работая в Лос-аламосской лаборатории, Оппенгеймер изучал цепные реакции быстрых нейтронов, необходимые для атомного взрыва.

Поняв, насколько страшной силой обладает ядерное оружие, Оппенгеймер стал настаивать на введении международного контроля над использованием атомной энергии. В результате физик был назначен председателем Генерального консультативного комитета Комиссии по атомной энергии.

Оппенгеймер решительно протестовал против производства все новых атомных бомб, но из-за контактов ученого с коммунистами правительство усомнилось в его благонадежности. В результате Оппенгеймеру пришлось свернуть антиядерную агитацию. Использование атомных бомб и угроза ядерной войны угнетали ученого до конца его дней.

Британцы, жившие во второй половине XIX – начала XX века, то есть в поздневикторианскую и эдвардианскую эпохи, были свидетелями стремительных перемен и научных открытий, меняющих их быт в самой основе.

Некоторые из новшеств, вызванных к жизни новым веком, влекли за собой неожиданные и порой ужасные последствия.

Дешевый хлеб с квасцами

Чтобы накормить стремительно растущее население Лондона и других больших городов и при этом получать как можно большую прибыль, владельцы пекарен изобретали способы удешевления производства.


В тесто стали добавлять гипс, бобовую муку, мел или квасцы. Квасцы – это неорганическое вещество, содержащее атомы алюминия, в наши дни применяемое в качестве моющего средства.

В те времена с их помощью хлебу придавали белизну, заменяя квасцами часть муки. Человек, питавшийся таким суррогатным хлебом, страдал от недоедания. Также квасцы были причиной заболеваний пищеварительного тракта у детей, часто смертельных.

Борная кислота в молоке

Изменялась не только рецептура хлеба – анализ двадцати тысяч проб молока, взятых в 1882 году, обнаружил посторонние вещества в каждой пятой пробе. Состав молока изменяли не торговцы, а сами фермеры – считалось, что борная кислота устраняет характерный запах и вкус скисшего молока. Покупателей уверяли, что это совершенно безвредная добавка, однако это было ошибкой.


Даже небольшие количества борной кислоты вызывают тошноту, рвоту, боль в живот и диарею. Но не в этом была главная опасность. До открытия процесса пастеризации молоко часто содержало возбудителей бычьего туберкулеза, а борная кислота создает среду, благоприятную для размножения бактерий.


Бычий туберкулез поражает внутренние органы и кости позвоночника. В викторианскую эпоху приблизительно полмиллиона детей умерло от бычьего туберкулеза, полученного с молоком. На сайте сайт вы можете прочесть о самых известных эпидемиях в мире.

Опасные ванные

Как мы знаем, ванная комната в доме – викторианское изобретение, прижившееся во всем мире, но поначалу она могла быть очень опасным местом. В ванной можно было не только получить ожоги кипятком, но даже взлететь на воздух.


Причиной взрывов были скопления метана и сероводорода, выделяемые отходами, поднимающиеся на верхние этажи и взрывающиеся от огня свечи или керосиновой лампы. Позднее изменения в конструкциях сточных труб решили эту проблему.

Лестницы-убийцы

Количество этажей в домах быстро росло, но лестницы, в особенности предназначенные для слуг, не изменились со времен двух- и трехэтажных строений. Чересчур крутые и узкие, с неодинаковыми интервалами между ступенями, они часто были смертельно опасны. Горничная с тяжелым подносом, путающаяся в длинной юбке, легко могла стать жертвой халатности строителей.


Огнеопасный парксин

Забытый ныне британский химик Александер Паркс изобрел легко поддающийся формовке материал, который сегодня мы назвали бы пластиком. Первооткрыватель окрестил субстанцию парксином, но он вскоре стал известен под американским торговым названием «целлулоид».

Промышленность приветствовала новый материал – из него делали все, от брошей до расчесок и бильярдных шаров, ранее доступных лишь немногим и изготовлявшихся из слоновой кости. Целлулоидные воротнички и манжеты легко отчищались от грязи.


К сожалению, оказалось, что парксин легко воспламеняется, а при частичном разложении может самовозгораться и даже взрываться при ударе. Мягко говоря, не идеальное сырье для бильярдных шаров.

Отравление фенолом

Викторианцы считали чистоту спутником морали и респектабельности. Глубоко укоренилось мнение, что внешняя опрятность – непременный атрибут благочестия. Достижения науки только усилили усердие хозяек в войне с микробами, которые, как они теперь знали, не видны глазу.


Новинки бытовой химии настойчиво рекламировались и были весьма эффективны, но их токсичные ингредиенты, такие как фенол, или карболовая кислота, часто содержались в доме рядом с безобидными веществами. Кулинарный разрыхлитель легко можно было перепутать с едким натром.


В сентябре 1888 года газета «Aberdeen Evening Express» сообщила о массовом отравлении фенолом с пятью смертельными исходами. Только в 1902 году специальный акт запретил продавать опасные химикаты в таких же бутылках, что и обычные продукты.

Радий

В эдвардианские времена был открыт волшебный новый элемент, источник энергии и света, вызвавший восторг у общества – радий. Авторство открытия принадлежит Марии Склодовской-Кюри и ее мужу. Он быстро стал модным и нашел применение в сигаретах, презервативах, косметике, зубной пасте и даже шоколаде.


Кроме этого, в моду вошли часы со светящимися циферблатами. Как мы все теперь знаем, радий – источник радиоактивного излучения. Попадая внутрь организма, он вызывает анемию, хрупкость костей, некроз челюстей и лейкемию. Известно, что сама Мария Кюри носила на груди медальон с радием, и в конце концов умерла от рака .

Чудо-материал

Эдвардианские инженеры думали, что открыли чудесный материал – негорючий, дешевый и чистый минерал. Он применялся для изготовления чего угодно – фенов, плитки для пола, игрушек, кухонных рукавиц, теплоизоляции, даже одежды.


Как выяснилось позднее, чудо-материал, а попросту асбест – смертельно опасен. Волокна асбеста приводят к разрушению тканей легких. Мы до сих пор не знаем, сколько смертей повлекло применение асбеста, ведь от него можно пострадать и в наше время.

Холодильники

Домашние холодильники появились в обычных домах в эдвардианскую эпоху. Они были символом прогресса и достатка, однако были далеко не надежны. Утечки ядовитых газов, таких как аммиак, метилхлорид и диоксид серы, легко могли повлечь отравление с летальным исходом.


Электричество

Электричество в доме было выдающимся новшеством. Поначалу люди не понимали, как им следует пользоваться – предупреждающие знаки рекомендовали им не приближаться к электрощиту со спичками.


В начале XX века электрические компании решили заинтересовать потребителя применением электричества не только для освещения. Некоторые из этих попыток провалились – электрическая скатерть, к которой можно было непосредственно подключать лампочки накаливания, плохо взаимодействовала с пролитой водой.


Но настоящая опасность была вызвана попытками пользователей подключить несколько приборов к одной розетке или исправить поломку самостоятельно. Газеты были полны заметками о смертельных случаях.

Даже такая прекрасная вещь, как прогресс, может стать настоящей опасностью. Недостаточно исследованные открытия нередко приводят к трагическим последствиям. Редакция сайт предлагает вам прочесть о крупнейших техногенных катастрофах в мире.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен

Научные открытия совершаются постоянно. На протяжении года публикуется огромное количество докладов и статей, посвящённых различным темам, и оформляются тысячи патентов на новые изобретения. Среди всего этого можно найти поистине невероятные достижения. В данной статье представлено десять самых интересных научных открытий, которые были сделаны в первой половине 2016 года.

1. Небольшая генетическая мутация, произошедшая 800 миллионов лет назад, привела к возникновению многоклеточных форм жизни

Согласно результатам исследований, древняя молекула, GK-PID, стала причиной того, что одноклеточные организмы начали эволюционировать в многоклеточные организмы примерно 800 миллионов лет назад. Было установлено, что молекула GK-PID выступала в роли «молекулярного карабина»: она собирала хромосомы вместе и закрепляла их на внутренней стенке клеточной мембраны, когда происходило деление. Это позволяло клеткам размножаться должным образом и не становиться злокачественными.

Увлекательное открытие указывает на то, что древняя версия GK-PID вела себя раньше не так, как сейчас. Причина, почему она превратилась в «генетический карабин», связана с небольшой генетической мутацией, которая воспроизвела саму себя. Выходит, что возникновение многоклеточных форм жизни - это результат одной идентифицируемой мутации.

2. Открытие нового простого числа

В январе 2016 года математики открыли новое простое число в рамках "Great Internet Mersenne Prime Search", широкомасштабного проекта добровольных вычислений по поиску простых чисел Мерсенна. Это 2^74,207,281 - 1.

Вы, наверное, хотели бы уточнить, для чего был создан проект "Great Internet Mersenne Prime Search". Современная криптография для расшифровки кодированной информации использует простые числа Мерсенна (всего известно 49 таких чисел), а также комплексные числа. "2^74,207,281 - 1" на данный момент является самым длинным из всех существующих простых чисел (оно длиннее своего предшественника почти на 5 миллионов цифр). Общее количество цифр, из которых состоит новое простое число, составляет около 24 000 000, поэтому "2^74,207,281 - 1" - единственный практический способ записать его на бумаге.

3. В солнечной системе была обнаружена девятая планета

Ещё до открытия Плутона в ХХ веке учёные выдвинули предположение о том, что за пределами орбиты Нептуна находится девятая планета, Планета Х. Это допущение было обусловлено гравитационной кластеризацией, которая могла быть вызвана только массивным объектом. В 2016 году исследователи из Калифорнийского технологического института представили доказательства того, что девятая планета - с орбитальным периодом 15 000 лет - действительно существует.

По словам астрономов, сделавших данное открытие, существует «всего лишь 0,007%-ная вероятность (1:15 000) того, что кластеризация является совпадением». На данный момент существование девятой планеты остаётся гипотетическим, однако астрономы вычислили, что её орбита является огромной. Если Планета Х действительно существует, то она приблизительно в 2-15 раз весит больше Земли и находится от Солнца на расстоянии 600-1200 астрономических единиц. Астрономическая единица равна 150 000 000 километров; это означает, что девятая планета удалена от Солнца на 240 000 000 000 километров.

4. Обнаружен практически вечный способ хранения данных

Рано или поздно всё устаревает, и на данный момент не существует способа, который позволил бы хранить данные на одном устройстве в течение действительно длительного периода времени. Или существует? Недавно учёные из Саутгемптонского университета сделали удивительное открытие. Они использовали нано-структурированное стекло для того, чтобы успешно создать процесс записи и извлечения данных. Запоминающее устройство представляет собой небольшой стеклянный диск размером с монету в 25 центов, который способен хранить 360 терабайт данных и не подвержен влиянию высоких температур (до 1000 градусов Цельсия). Средний срок его годности при комнатной температуре составляет приблизительно 13,8 миллиарда лет (примерно столько же времени существует наша Вселенная).

Данные записываются на устройство при помощи сверхбыстрого лазера посредством коротких, интенсивных световых импульсов. Каждый файл представляет собой три слоя наноструктурных точек, которые находятся друг от друга на расстоянии всего 5 микрометров. Считывание данных выполняется в пяти измерениях благодаря трёхмерному расположению наноструктурных точек, а также их размеру и направленности.

5. Слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», проявляют черты сходства с четвероногими позвоночными

За последние 170 лет наука выяснила, что позвоночные, обитающие на суше, произошли от рыб, которые плавали в морях древней Земли. Однако исследователи из Института технологий Нью-Джерси обнаружили, что тайваньские слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», имеют те же анатомические особенности, что и земноводные или рептилии.

Это очень важное открытие с точки зрения эволюционной адаптации, поскольку оно может помочь учёным лучше понять, каким образом доисторические рыбы эволюционировали в наземных четвероногих. Разница между слепоглазковыми и другими видами рыб, которые способны передвигаться по суше, заключается в их походке, которая обеспечивает при подъёме «поддержку тазового пояса».

6. Частная компания "SpaceX" осуществила успешное вертикальное приземление ракеты

В комиксах и мультфильмах Вы обычно видите, что ракеты приземляются на планеты и Луну вертикальным образом, однако в реальности сделать это крайне сложно. Правительственные учреждения вроде НАСА и Европейского космического агентства разрабатывают ракеты, которые либо падают в океан, откуда их потом достают (дорогое удовольствие), либо целенаправленно сгорают в атмосфере. Существование возможности вертикально посадить ракету позволило бы сэкономить невероятное количество денег.

8 апреля 2016 года частная компания "SpaceX" осуществила успешное вертикальное приземление ракеты; ей удалось это сделать на автономном беспилотном корабле-космопорте (англ. autonomous spaceport drone ship). Это невероятное достижение позволит сэкономить деньги, а также время между запусками.

Для генерального директора компании "SpaceX", Элона Маска, данная цель оставалась приоритетной в течение многих лет. Несмотря на то, что достижение принадлежит частному предприятию, технология вертикального приземления станет доступна и правительственным учреждениям вроде НАСА, чтобы они смогли продвинуться дальше в освоении космоса.

7. Кибернетический имплантат помог парализованному человеку пошевелить своими пальцами

Мужчина, который был парализован в течение шести лет, смог пошевелить своими пальцами благодаря небольшому чипу, вживленному в его мозг.

Это заслуга исследователей из Университета штата Огайо. Им удалось создать устройство, которое представляет собой небольшой имплантат, связанный с электронным рукавом, надеваемым на руку пациента. Этот рукав использует провода для стимуляции определённых мышц, чтобы вызвать движение пальцев в реальном времени. Благодаря чипу, парализованный мужчина смог даже сыграть в музыкальную игру "Guitar Hero", к превеликому удивлению врачей и учёных, принявших участие в проекте.

8. Стволовые клетки, вживлённые в мозг пациентов, которые перенесли инсульт, позволяют им снова ходить

В ходе клинических испытаний исследователи из Школы медицины при Стэнфордском университете вживили модифицированные стволовые клетки человека прямо в мозг восемнадцати пациентов, перенёсших инсульт. Процедуры прошли успешно, без каких-либо негативных последствий, за исключением слабой головной боли, наблюдавшейся у некоторых пациентов после наркоза. У всех пациентов период восстановления после инсульта проходил довольно быстро и успешно. Более того, пациенты, которые ранее передвигались только на инвалидных креслах, смогли снова свободно ходить.

9. Углекислый газ, закачанный в грунт, способен превращаться в твёрдый камень

Улавливание углерода является важной частью поддержания баланса выбросов CO2 на планете. Когда топливо сгорает, происходит высвобождение углекислого газа в атмосферу. Это является одной из причин глобального изменения климата. Исландские учёные, возможно, обнаружили способ, как сделать так, чтобы углерод не попадал в атмосферу и не усугублял проблему парникового эффекта.

Они закачали CO2 в вулканические породы, ускорив естественный процесс превращения базальта в карбонаты, которые затем становятся известняком. Этот процесс обычно занимает сотни тысяч лет, однако исландским учёным удалось сократить его до двух лет. Углерод, закачанный в грунт, может храниться под землёй или использоваться в качестве строительного материала.

10. У Земли есть вторая Луна

Учёные НАСА обнаружили астероид, который находится на орбите Земли и, следовательно, является вторым постоянным околоземным спутником. На орбите нашей планеты есть множество объектов (космические станции, искусственные спутники и прочее), однако видеть мы можем только одну Луну. Тем не менее, в 2016 году НАСА подтвердило существование 2016 HO3.

Астероид находится далеко от Земли и больше находится под гравитационным воздействием Солнца, нежели нашей планеты, однако он действительно вращается вокруг её орбиты. 2016 HO3 значительно меньше Луны: его диаметр составляет всего 40-100 метров.

По словам Пола Чодаса, менеджера Центра НАСА по изучению околоземных объектов, 2016 HO3, который более ста лет был квазиспутником Земли, через несколько столетий покинет орбиту нашей планеты.

Кто не знает о «яблоке Ньютона» о лампаде , о лягушке Гальвани? Известно, что Рентген занимался с трубкой Крукса, накрытой футляром из черного картона. На столе случайно оказался лист бумаги, покрытой платиносинеродистым барием. Пропустив ток через трубку, ученый заметил, что бумага ярко люминесцирует (опыт проходил в затемненной комнате). Ученый убедился, что свечение бумаги вызывают лучи, иознинающие в трубке и проникающие через черный картон.

А вот как Лавуазье пришел к закону постоянства вещества. Изучая распад сахара при брожении он установил: вес образующегося спирта и углекислоты точно соответствовал весу сброженного сахара. А между тем при этом брожении образуется также целый ряд побочных продуктов, не замеченных ученым. Баланс у него сошелся только благодаря случайности: ошибки, случайности опыта покрыли друг друга. (Хотя может только кажется что к научному открытию привела череда случайностей, хотя может и действительно привела, но ведь и случайности не случайны. И уж точно не обладай ученный таким важным качеством как осознанность , уж точно он не сделал бы научного открытия, какие бы случайности с ним не случались).

Открытие или… монета под ногами

Американский ученый А. Ромер пишет: «поступаем несправедливо по отношению к Рентгену, когда настаиваем на случайном открытии. Научное открытие - это нечто большее, чем случайное наблюдение, это больше, чем поднять валяющуюся монетку с тротуара». Иначе говоря, нужно обладать большим запасом знаний, могучей силой ума, одаренностью, чтобы понять и оценить «случай». Рентген заметил то, на что другие исследователи, занятые подобными же опытами, просто не обращали внимания. Наука необходимо разрешает задачи, поставленные самой логикой ее развития. Но решают эти задачи в конкретных обстоятельствах ученые, и каждый из них имеет свои индивидуальные особенности, поэтому любое разрешение научной проблемы становится «ожидаемой» случайностью, облекается в форму случайности.

Что же было с Рентгеном

Но вернемся к Рентгену. Открытие Х-лучей в то время уже становилось своего рода необходимостью: изучением катодных лучей занимались тогда многие физики, а поскольку Х-лучи сопутствуют катодным лучам, то обнаружение Х-лучей не заставило бы себя долго ждать. Более того, уже было известно, что фотоматериалы вуалируются там, где работают с круксовой трубкой. Достаточно было кому-нибудь расценить порчу фотопластинок не как случайное совпадение, а как факт, достойный изучения,- и открытие совершилось бы. Кстати, обнаружение рентгеновских лучей натолкнуло на еще более важное открытие - открытие радиоактивности.

В 1896 году Беккерель занимался проверкой гипотезы Пуанкаре (которая оказалась ошибочной), предположившего, что испускание рентгеновских лучей связано с явлениями флуоресценции. Для проверки он брал фотографическую пластинку, заворачивал ее в два листа плотной черной бумаги и вместе с положенным поверх бумаги веществом, способным флуоресцировать, выставлял на несколько часов на . При проявлении пластинки на черном фоне становился заметным силуэт кристаллов соли .

Пасмурная погода помешала Беккерелю повторить опыт, и приготовленная для этого пластинка в черном пакете вместе с лежащими на ней кристаллами сернокислой соли урана несколько дней находилась в темном шкафу. Когда пластинка была проявлена, то оказалось, что она почернела гораздо сильнее, чем в первом опыте. Ученый исследовал большое количество различных химических соединений и обнаружил, что только вещества, содержащие уран, способны испускать лучи, проникающие через черную бумагу, покрывающую фотопластинку, причем большинство этих веществ не обладает способностью флуоресцировать. Так была открыта радиоактивность.

И, казалось, открытие не совершилось бы, если бы отец Беккереля, директор Парижского естественнонаучного музея, не обладал исключительно редким препаратом соли урана, которая попала в число первых веществ, исследованных Беккерелем. Другой элемент случайности: несмотря на затянувшуюся пасмурную погоду, Беккерель все же проявил пластинку. Казалось бы, сплошное сплетение случайностей! Но нет. Случай, благоприятствующий Беккерелю, был здесь лишь поводом к открытию, объективные предпосылки для которого возникли после открытия лучей Рентгена. Парижская Академия наук за 1895 год получила около 260 научных работ о всевозможных проникающих лучах (правда, большая часть этих открытий не подтвердилась). Иначе говоря, радиоактивность могла бы быть открыта и не физиками, а, например, метеорологами, изучающими ионизацию воздуха в ураноносных районах.

А может быть все же случай

Противопоставление одних открытий, будто бы чисто случайных, другим совершившимся с необходимостью, оказывается, как правило, несостоятельным, иногда даже вопреки свидетельству автора данного открытия. Часто за случай принимается элемент внезапности. Например, Пристли, открывший при прокаливании с помощью зажигательного стекла ртутной окалины, целиком приписывает это счастливому случаю.

В действительности открытие кислорода необходимо вызывалось кризисом теории флогистона. Поэтому не случайно, что одновременно с Пристли кислород открыл и Шееле. Гальвани тоже говорит о случайности своего открытия (речь идет об открытии контактного электричества и явления сокращения мышцы лягушки при прохождении через нее тока). Но если бы он не делал специального акцента на случайности, то мы, живущие спустя два века, учитывая современный Гальвани уровень знания по теории электричества, считали бы его опыты естественным следствием этих знаний.

Академик Вальдек писал: «Почти все великое, что у нас имеется и в науке и в технике, главным образом найдено при помощи случая». Творчество научное (и художественное) но может представляться игрой капризных фантазий, а является закономерным проявлением особой причинной связи творческих замыслов, уровнем научного развития. Зальдену можно ответить остроумным выражением психолога С. Грузенберга; «Наивно было бы приписывать, например, происхождение младенца случайному падению его матери, вызвавшему во время ее беременности преждевременные роды». Случай - не причина, а лишь повод к открытию.

Необходимость и случайность

«Случайность так же объективна и имеет свои причины, как и необходимость. Разница лишь с том, что необходимость имеет свои причины в самой сущности данного процесса, а случайность имеет свои причины в перекрещивании внешних и внутренних для данного процесса обстоятельств».

Эту мысль четно подтверждают случаи одновременных открытий. Давно уже замечено, что время от времени идеи, как говорят, носятся в воздухе. Не многим дано их «уловить». Случай не ставит преграду открытиям, но он исключает необходимости их появления, поскольку сама потребность в том или ином открытии, изобретении очень часто осознается одновременно несколькими учеными или изобретателями.

Случай наводит нас на нужную мысль, «только когда мысль эта для нас не случайна, когда мы сосредоточены на ней и ищем ее», - говорил один психолог. Поэтому внешний толчок к открытию, как мельчайший кристалл, падая на пересыщенный раствор, мгновенно вызывает его кристаллизацию.

Рассмотрим предысторию открытия Менделеевым периодического закона. Закономерность в мире элементов пытались найти многие. «Закон октав» Ньюлендса соотносился с музыкально-чувственным образом, а закономерности де Шанкуртуа, тоже явившиеся преддверием к открытию периодического закона, соотносились с абстрактно-геометрическим образом (сравнивалось периодическое повторение свойства элементов, расположенных по величине их атомных весов с наматыванием спиральной линии на боковую поверхность цилиндра). Менделеев прибег к составлению карточек элементов, мысленно связав задачу выработки общей системы элементов с раскладыванием карточного пасьянса, которым он любил заниматься в минуты отдыха.

Тот исторический факт, что почти одновременно в разных странах разные ученые взялись за выполнение одной и той же задачи, причем взялись по-разному, говорит о том, что, во-первых, эта задача необходимо и объективно назрела для развития науки, во-вторых, что нет субъективных и психологических ограничений возможных путей ее разрешения. Появление новых идей есть ответная реакция на зов эпохи. И если этот зов слышит один человек, то может услышать и другой.

Место случая в процессе открытия

Открытие - это последняя, завершающая и самая главная комбинация идей. Открытие Ньютона, например, было подготовлено работами Галилея, Кеплера. «Открытия заключаются именно в сближении идей, - считает Лаплас,- которые способны к взаимной комбинации, но оставались пока изолированными одна от другой».

Английский физик Рамзай говорил, что когда природе ставятся разумные вопросы в определенном порядке, путь науки ведет к открытиям. Оттого хронологический порядок научных открытий в какой-то мере соответствует логике развития науки.

С развитием науки роль случайности в открытии не уменьшается. Но сила случая вовсе не всеобъемлюща. Есть открытия, где случай или заведомо исключен, или сведен к минимуму. Случай больше всего действует в так называемых «исходных» открытиях, например, открытие Менделеевым периодического закона - исходное открытие, а открытие новых элементов с учетом закона Менделеева - последующее; теория Максвелла по электродинамике - исходное, а опыт физика П. Лебедева по световому давлению - последующее. Иначе говоря, опыт Лебедева не был случайным потому, что он знал, что ищет.

Исходные, первоосновные открытия ведут к цепной реакции последующих открытий, где роль случайности необходимо падает, сводится к минимуму. Таким образом, случайность действует преимущественно там, где речь идет о появлении новых разделов знания, совершенно новых представлений.

В общем виде случайное открытие намечает первые штрихи большой идеи, а дальше уже идет ее разработка, углубление, логическое расшифровывание. Любое открытие можно «разложить» на триаду:
1) гипотеза, появление идеи,
2) логический анализ гипотез и идей, умозрительное построение опыта, подтверждающего их,
3) постановка эксперимента.

В разной степени комбинация случайностей может проникать во все эти составные части открытия через стихию действия многих факторов; повод работы, широта эрудиции, сила соображения, культура логического мышления (то есть индивидуальные особенности мышления), обстоятельства выполнения работы. Рассмотрим некоторые примеры.

Гипотеза и случайность

Ученики Резерфорда рассказывают, что однажды вечером после длительной работы ученый вышел из лаборатории прогуляться и, глядя на звезды, по аналогии с планетной системой пришел к гипотезе строения атома (ядро атома - Солнце, электроны - планеты). Случайное чтение работы Мальтуса «О народонаселении» послужило для Чарльза Дарвина отправной точкой к идее биологической борьбы видов. Об этом факте сообщает сам Дарвин в своей «Автобиографии». Иногда даже абсурдность исходной гипотезы приводит к открытию. Так, средневековый ученый Бранд, отыскивая философский камень в моче… открыл .

Замысел опыта и случайность

Луи Пастер, прививая курице холеру и не имея под рукой свежей культуры, взял ту, которая простояла уже некоторое время. Курица выздоровела и не умерла. Так было впервые открыто действие ослабленного вируса.

Эксперимент и случайность

Химик Фальберг, как рассказывают его современники, сел за стол, не помыв руки, и во время обеда ощутил сладковатый привкус. Заинтересовавшись этим, он обнаружил среди веществ, выброшенных им после очередного опыта, сахарин. А Флеминг, перебирая свою коллекцию культур разных микробов, растущих в чашках Петри на питательном бульоне, случайно обратил внимание на одну чашку, где росли стафилококки. На одном ее участке образовалось светлое пятно плесени, вокруг которого была зона, свободная от стафилококков. Ученый очень сожалел с потерянной культуре. Но был вознагражден открытием пенициллина.

Преждевременные открытия

Как важно родиться ученому в свое время? «Предположим, - пишет один известный биолог, - что на островах Самоа родился ребенок, гений которого подобен гению Моцарта. Что мог бы он сделать? Самое большее - расширить гамму с трех до четырех или семи тонов и сочинить несколько более сложных мелодий, но он не мог бы создать симфонии, как не мог Архимед изобрести динамо-машину». Сколько творцов потерпело неудачу за недостатком необходимых условий. Бэкон предвидел многие из наших великих открытий, Кардано и Кубанский - интегральное и дифференциальное исчисление, Бан-Гельмонт - химию.

Один французский фотограф, Ньепс, за 30 лет до Беккереля почти при аналогичных обстоятельствах «открыл» явление радиоактивности. Но это не имело никаких последствий. Вот что значит «открытие не созрело»!

Бывает и так. Ученый не видит открытия, проходит мимо него. Один французский бактериолог в двадцатых годах прошлого века установил бактериостатическое действие некоторых видов плесени. Но он интересовался лишь туберкулезными бациллами, а плесень действовала только на другие микробы. Он остался к этому факту безучастным и таким образом «воздержался» от открытия пенициллина.

В связи с этим встает вопрос о преждевременных открытиях, упавших на неподготовленную почву и заглохших со временем. Чаще всего к таким открытиям принадлежат открытия (прежде всего случайные), оказывающиеся вне основной линии развития науки, вне возможности их истолкования и применения на данном уровне развития науки. Такие открытия или забываются, как открытие Ньепса, или, как в случае с Менделем, возвращаются в определенное время науке. По крайней мере, вероятность их возникновения почти равна вероятности их забвения.

По словам одного ученого, то что случайно найдено путем эксперимента и еще не осмыслено, не понято людьми, принадлежит им только лишь наполовину. Сколько легенд рассказывается о восточных бальзамах, о прочной и нержавеющей дамасской стали, о долговечных красках художников Возрождения, о железном столбе в Индии и т. д.! Многие секреты древности утрачены сейчас. Почему же люди забыли эти открытия? Причина, видимо, лежит в преждевременности их появления. Случай дал эти открытия в руки человеку, случай же и отнял их.

С другой стороны, даже самые безумные теории, граничащие с фантастикой, могут быть со временем реализованы, если они выражены с предельной отчетливостью и имеют хотя бы одну исходную конкретную точку, доступную экспериментальной проверке. Иначе такие теории будут находиться в состоянии анабиоза веками, несмотря на их ценность.

Еще несколько десятков лет назад мало кто в нашей стране мог представить, насколько доступными и удобными могут быть достижения новейших высоких технологий. Сегодня почти во всех семьях со средним и высоким достатком есть домашний персональный компьютер, чаще всего подключен к сети Интернет. С большим удовольствием мы пользуемся маленьким карманным компьютером, мобильным телефоном, который дает возможность в любой момент связаться с нужным человеком.

Новое время меняет сознание, ускоряются процессы глобализации. Однако каждое научное открытие, каждая техническая новация приводит к печальных последствий. Особенно когда ультрасовременная технология становится заложником недобрых человеческих намерений или просто попадает в руки невежд, бездарностей, нерадивых, безответственных людей.

Например, в конце XX века в Украине "мирный" атом стал причиной радиационного загрязнения большой территории плодородной земли, тяжелых заболеваний и смертей людей. Последствия Чернобыльской катастрофы окончательно не исчезнут с поколением ее очевидцев, а будут проявляться в виде генетических мутаций и ухудшение состояния здоровья внуков тех, кто считал пожар на атомной станции не таким уж и большим бедствием и свято верил во всемогущество советского правительства.

В середине XX в. над японскими городами Хиросимой и Нагасаки было проведено антигуманный, ужасное по своим последствиям эксперимент. Зря называть даже количество погибших в результате атомной бомбардировки, ибо каждая человеческая смерть - это страшная трагедия. Эти два события связаны между собой много чем, хотя схематически эту связь можно изобразить так: научное открытие - человеческое страдание и смерть.

Встает извечный вопрос: кто виноват? Бесспорно, виноваты те, кто принял решение и осуществил атомную бомбардировку, те, кто своевременно не отреагировал на пожар в атомном реакторе. Но наибольшая вина и ответственность лежит на тех, кто "подарил" человечеству возможность пользоваться одним и тем же атомом.

Талантливый ученый всегда смотрит на мир не так, как другие: он способен увидеть невидимые другим закономерности, манипулировать самой разнообразной информацией, проводить опыты, эксперименты. Результатом этой деятельности является открытия, которые, в свою очередь, могут принести человечеству пользу или вред.

Проблема ответственности ученых за свои научные открытия своеобразно раскрывается в пьесе Бы. Брехта "Жизнь Галилея". Следует отметить, что первоначальный замысел драматурга претерпел существенных изменений в 1938-1939 гг.

Брехт пишет первую редакцию пьесы, в которой пытается отобразить сложную работу подпольных организаций. Образ Галилея трактовался в позитивном ключе. Проводилась параллель между деятельностью антифашистов в Третьем рейхе и научной деятельностью Галилея после известного отречение. Так же, как антифашисты использовали хитроумные тактические приемы для того, чтобы донести слово правды народа, действовал Галилей после издевательств инквизиции. В этом аспекте отречение Галилея было необходимой предпосылкой продолжения его научной работы.

Гений отрекся, но то был всего лишь удачный маневр. Бдительные инквизиторы были успокоены, однако Галилей не оставлял науку, как и раньше проводил разнообразные опыты, результаты которых записывал и пересылал за границу.

Образ Галилея не является статичным от начала и до конца пьесы. Первые страницы произведения - Галилей на пороге открытия, которое изменит мировоззрение его современников. Он свято верит в силу разума. Он чтит авторитет античных ученых, он ценит достижения своих предшественников, но одновременно видит и их ошибки: "Вселенная внезапно потерял свой центр и сразу же получил бесчисленное количество центров. Поэтому теперь любая точка может считаться центром, любая и ни одна из них. Потому что мир,оказывается, очень просторный". Наука в сердце, в мыслях, в действиях Галилея. Он знает, что ему надо заплатить за еду, зато покупает книги.

Галилей уверен, что старые времена проходят, зато наступают новые времена. Уже более ста лет человечество будто что-то ожидает. Все движется, перед людьми встает большое и трудное задание - люди хотят знать причины всего того, что есть на свете. Существует много того, что люди уже познали, но гораздо больше остается за пределами познания. В диалоге с Андре Галилей зажигает сердце своего ученика жаждой новых открытий, жаждой нового знания. Мы, читатели, как и наивный Андре, страстно волнует захватом этих гениев эпохи Возрождения.

Конечно, Галилей опирался на концепцию гелиоцентрической системы мира, что принадлежала польскому астроному Копернику. Заслуга Гали-лея заключалась в том, что он подтвердил теорию предшественника своими астрономическими открытиями с одной стороны, а с другой - пошел вопреки официальной церковной доктрине, ибо, как известно, учение Коперника было запрещено католической церковью почти до середины девятнадцатого века. Сама мысль о беспредельности Вселенной, о том, что Земля не является центром всего мироздания, вступала в противоречие с церковными представлениями о мире и роли в нем человека. В соответствии с трактовкой этой проблемы, которая царила на протяжении средневековья," несмотря на то, что мир существует для человека и она стоит на высочайшей ступени в иерархии существ, которых создал Бог, человек не является самодостаточным, а имеет значение только в своем отношении к Богу, в понятии греха и вечного спасения, которого невозможно достичь, опираясь только на собственные силы.

Церковной учреждении, как представителю Бога на земле, предоставлялись большие возможности регулирования человеческих отношений на всех уровнях - и морально-этическом и социальном. Заметим, что в пьесе церковная власть символизирует любую земную власть.

Даже в начале своего пути Галилей ставит под угрозу жизни других людей: дочери Вирджинии, ученика Андре, экономки. Его видение мира до определенного момента соответствует гуманистической концепции Возрождения, которая предусматривала новый тип человеческой личности - многосторонней, свободной, независимой от традиций, с развитым чувством собственного достоинства в отношениях с современниками и предшественниками в истории.

Но уже позже Галилей может реально увидеть последствия своей деятельности. Он внимательно выслушивает печальную исповедь маленького монаха: обычные люди всегда верили в то, что они находятся под опекой высшей силы, а весь мир создан как театр для того, чтобы они могли достойно сыграть свои большие и маленькие роли. Новое знание дарит только отчаяние: нет смысла в том, чтобы голодать, нет смысла в том, чтобы изнурительно работать; все жизненные неурядицы - это не испытание сил. Не может Бог жить, как это утверждает Галилей, только в сердцах людей; он должен существовать где-то там... пристально следя за своими детьми, грешными людьми. Яблоко с дерева познания горькое! Это ли не самый большой грех - умом приблизиться к Богу!

Однако Галилея больше смущает то, как он сам воспользовался результатам своей научной работы. Он отдал свои знания тем, кто наделен властью, и, хотя был так же силен, как и власть, не смог использовать эти знания на благо человечества.

Галилей мог противостоять авторитетам прошлого, но современные авторитеты победили его. В миг отчаяния Галилей говорит: "Если бы я выстоял, то ученые-естествоиспытатели могли бы создать нечто вроде Гіппократової присяги врачей - торжественную клятву использовать свои знания только на благо человечества!"

В устах человека, которая жила во время земных открытий, эти слова звучат пророчески. Но не следует забывать, что изобретения того времени способствовали прогрессу и не угрожали, как изобретения современности, всему человечеству. Личности Возрождения определили два изобретения: печатный станок и компас. Результатом их применения были распространение и приумножение знаний, великие географические открытия. В это же время была создана артиллерия - новый хитроумный средство уничтожать себе подобных.

Современные технологии способствовали созданию новых приборов, облегчающих существование людей во всех уголках земного шара. С другой стороны, те же технологии были использованы для создания высокоэффективной оружия. Можно увидеть определенную закономерность: чем больше расширяются горизонты человеческого познания, тем более глобальная угроза нависает над человечеством как таковым.

Если прогнозировать развитие человечества, опираясь на эту закономерность, начинаешь переживать не только за судьбу матушки земли, но и Вселенной!