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

Серия «Популярная философия с иллюстрациями»

Дизайн серии Дмитрия Агапонова

В оформлении издания использованы иллюстрации из архива Shutterstock.

* * *

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.

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.

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

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.

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»).

Вперед