Текст книги "Наука в курьезах. Истории о необычных открытиях"

Гарантийный ремонт

Без двигателей нам пришлось бы туго. Без этих, пускай не вечных, не всегда безотказных, но таких необходимых помощников! И кто только додумался сконструировать эти мудрёные штуковины, которые избавили мир от ручного труда? Но как всегда: чем важнее изобретение, там больше народу на него претендует.

Герон Александрийский был известен как математик, геометр и… первый в мире инженер. И ничего, что жил он ещё в самом начале нашей эры! Выдумщики были в почёте всегда, и именно его «шар Эола» или «ветровой шар» стал первой на свете паровой машиной, которая, говорят, даже работала: металлический шар приводился в движение струями пара и вращался. Применения шару, правда, тогда не нашлось кроме как для развлечения. Но Герон не расстраивался: он изобрел ещё много всего интересного, в том числе автоматические двери и торговый автомат, который за монетку выдавал порцию святой воды. А в том, что люди предпочли и дальше пользоваться лопатами, они сами виноваты.

Шар Герона был забыт настолько, что лишь через шестнадцать веков к этой идее удалось вернуться и успешно воплотить её. Французы приписывают это воплощение своим землякам Саломону де Коссу и Дени Папену; немцы спорят с этим и высказываются в пользу бургомистра фон Герике (который с экспериментировал вакуумом Торричелли, помните?). А англичане яростно отстаивают приоритет кузнеца Томаса Ньюкомена, пароатмосферная машина которого, несмотря на всё своё несовершенство, уже вовсю начинала работать в рудниках и шахтах (остальные отрасли пока страдали без нужного оборудования).

Но в 1764 году случилось самое интересное. Одна из таких пароатмосферных машин вышла из строя, и пришлось сдавать её в ремонт. В мастерской трудился механик Джеймс Уатт из Шотландии. Инженерного образования он не имел, предпринимательской жилки тоже, вот и ковырялся потихоньку в мастерской, всё время что-то обдумывая. К ремонту «огневой машины» (как называли их тогда) он поначалу отнёсся как к заурядному и скучному заданию, поскольку особенно не интересовался такими устройствами. Но экземпляр оказался на редкость упрямым, и Уатта охватил своего рода азарт – надо же одолеть эту конструкцию!

Джеймс Уатт (1736–1819)

Постепенно стало ясно, что проблема заключается не в одной конкретной машине, которая сломалась. Сам принцип работы двигателя мог бы быть гораздо более эффективным, но над решением ещё следовало поломать голову.

Скоро все мысли Уатта были заняты только тем, как усовершенствовать эту злосчастную штуковину. Он думал о ней за обедом и ужином, он отправлялся на пешую прогулку, ни на минуту не переставая перебирать в голове варианты решения. Во время одной из таких прогулок, в прекрасный солнечный денёк, идея соизволила явиться. Уатт кинулся домой и схватился за письменные принадлежности: «Поскольку пар является эластичным телом, – записал он, чтобы ничего не забыть, – пар ринется в вакуум. Если между цилиндром и выхлопным устройством будет существовать соединение, то пар проникнет туда. Именно там его можно будет конденсировать, не охлаждая при этом цилиндра»…

В итоге Уаттом был предложен новый принцип действия «огневой машины» с уменьшенным расходом пара. Но получить патент – ещё не значит тут же разбогатеть. Чтобы построить свой двигатель, изобретателю нужны были немалые средства, а их у Уатта отродясь не водилось.

Он ищет компаньонов, устраивается на совершенно неподходящую ему работу в строительстве (и убеждается, что ничего не выходит: «Рабочие не исполняют своих обязанностей, клерки и приказчики надувают меня, я имею несчастье видеть и понимать это»). Уатт помышляет даже об отъезде из страны – и куда бы вы думали? В Россию! Только в России, казалось ему, он найдёт достойный доход и признание…

И когда уже практически всё было готово для переезда – договорённость с русским правительством, место, жалованье, вдруг засуетился крупный промышленник Мэттью Болтон и поспешил заключить с изобретателем договор и дать денег.

Прошло десять лет после получения патента, и Уатт совместно с Болтоном запускает завод по производству паровых машин. Продукция пошла нарасхват у промышленников, которые очень волновались, если вдруг оказывалось, что у конкурента машина шумит сильнее: не вдаваясь в детали, они напрямую связывали шум с мощностью устройства. Ещё через десять лет был запатентован универсальный паровой двигатель Уатта с непрерывным вращением, более удачный и более экономичный, распространившийся повсюду. Мерить мощность лошадиными силами придумал тоже Уатт, а позднее, когда выбирали для неё «официальную единицу измерения», то долго не гадали и справедливо назвали его именем – Ватт.

Наконец-то можно было забыть о бедности! Но молодость Уатта в этой погоне за двигателями давно прошла. Стали взрослыми дети, которые потом унаследовали его долю в компании. А ведь вроде бы совсем недавно он сам был маленьким мальчиком, который так заинтересованно наблюдал за струйкой пара из кипящего чайника… Этот симпатичный миф можно встретить в некоторых биографических книжках о Джеймсе Уатте. Ведь должен же был изобретатель парового двигателя интересоваться паром с детства!

Взрыватели

Паровая машина означала перемены. Промышленность ждал неслыханный рост, множились заводы вместо старых мастерских. А заводы требовали сырья, всё больше и больше.

Добыть столько сырья и топлива из-под земли вручную стало невозможно. Строить железную дорогу в обход каждого встречного холмика или рыть туннели лопатами – тоже. Прошли те времена.

При серьёзных земляных работах пробовали использовать порох (его научились делать ещё в Средневековье), но справиться с каменными глыбами он не мог. И что в Средневековье, что несколькими столетиями позже пороха постоянно не хватало. К тому же он страшно дымил и толком не хранился: от влажности портился, в жару взрывался. А взрывать требовалось только там, где надо и только тогда, когда надо, поэтому требовалось что-то новое, мощное и желательно недорогое.

На кухне немецкого химика Христиана Шёнбейна, как только его жена отлучалась куда-нибудь по делам, тут же поднимался «дым коромыслом». Наконец-то можно было хоть немного поэкспериментировать! А то фрау Шёнбейн держала супруга в строгости и не позволяла «заванивать своими штучками дом». Однако на этот раз получилось даже не «заванивание», а кое-что похуже.

Переливая азотную кислоту, химик случайно пролил немного жидкости на пол. Для того чтобы скорее вытереть лужицу, он не придумал ничего лучше, чем схватить хлопчатобумажный фартук жены, оказавшийся под рукой. Когда всё было убрано, Шёнбейн взглянул на «тряпку» в своей руке и понял, что ему, похоже, всё равно достанется!

Фартук нуждался в срочной сушке и был подвешен у печки. Довольно скоро подсохнув, он внезапно вспыхнул сам по себе на глазах у незадачливого экспериментатора.

Историю с фартуком кто-то считает правдой, кто-то вымыслом, но у Шёнбейна получился «стрелятельный хлопок», или нитроцеллюлоза, или пироксилин, имеющий способность взрываться. Скоро из пироксилина получили бездымный порох, замену тому, что заволакивал всё вокруг дымом и требовал постоянной чистки ружей. Вот только небезопасным было это дело: пироксилиновые цеха часто взрывались…

Христиан Шёнбейн (1799–1868)

Над получением взрывчатых веществ трудился и итальянец Асканио Собреро. Смешав ту же азотную кислоту с глицерином, он заметил, что глицерин вроде бы остаётся похожим сам на себя – маслянистая жидкость, прозрачная; попробовал на вкус – сладковато. Правда, после того, как напробуешься, почему-то странно стучит сердце и болит голова. Ну да ладно, можно и не употреблять эту штуку в пищу, а вот поизучать бы надо…

Собреро работает аккуратнее, чем Шёнбейн, и проливает на пол всего каплю. Капля тут же с грохотом взрывается.

Оправившись от изумления, итальянец ставит новые опыты и уже не успевает изумляться: взрывы возникают один за другим. Он пока ещё не знает, насколько сильной разрушающей силой обладает эта неприметная жидкость даже в маленьком количестве. Он ещё не знает, что изобрёл нитроглицерин.

Чудом уцелев во время своих экспериментов, химик выясняет, что нитроглицерин нельзя нагревать, нельзя трясти и что даже в момент получения он может взорваться. По мере того, как открываются новые и новые секреты этого вещества, Собреро всё больше приходит в ужас. Если это вещество настолько взрывоопасно, то каким же страшным оно может оказаться в недобрых руках! И Собреро прекращает работу с неспокойной жидкостью. От греха подальше.

Как ни странно, нитроглицерин скоро признали лекарством – помогает сердечникам. А недалеко от Турина, в лаборатории динамитной фабрики, в специальных условиях хранится немного нитроглицерина, полученного руками Собреро. Образец лежит уже более ста лет, потому что это не просто экспонат, а особый научный эксперимент, проверяющий взрывчатку на устойчивость.

Позже Собреро взяли на должность консультанта в химическую компанию. Владельцем компании был шведский учёный и предприниматель Альфред Нобель.

Альфред Нобель… Его имя и его инициатива – научная премия – сегодня настолько на слуху, что о взрывчатке при их упоминании никто и не думает. Однако именно Нобель постиг все нитроглицериновые тайны, за что, собственно, и поплатился.

Обращался он с этой страшной жидкостью на редкость вольно: мог опускать бутыли в кипяток, разбивать о камни, поджигать лучиной! Додумался и до того, что смешал с нитроглицерином ракушечник. И вот тогда выяснилось, что ракушечник впитывает в себя взрывчатую жидкость, облекая её в устойчивую форму. Так Нобель открыл динамит, и уже через некоторое время в ящиках с надписью «Осторожно: посуда» по железной дороге динамит разъезжался по всем крупным стройкам мира. С помощью взрывчатки ринулись прокладывать дороги, туннели, каналы, расчищать русла…

Альфред Нобель всё богател. Но так сложилось, что «шиковать» он не умел и не хотел, жил одиноко и ездил в свои деловые путешествия с одним-единственным саквояжиком. Поэтому, вдоволь поломав голову над тем, куда ему в конце концов пристроить всё нажитое состояние, Нобель придумал.

Премия за самые выдающиеся научные открытия стала завещанием Альфреда Нобеля. Правда, это уже совсем другая история.

Нобелевская забывчивость

Про него болтали всякое. Что он продал душу дьяволу. Что он проклятье рода человеческого. Что нажил состояние кровью, а потом решил откупиться от людей и задумал давать премию. И будто он нарочно «забыл» включить в эту премию математиков, потому что один из них отбил его жену!

Ну, про жену, конечно, выдумки: Нобель никогда и женат-то не был. Несмотря на немалое состояние, этот человек был самым непривлекательным вариантом для дамочек, жаждущих семейного счастья и устроенного быта. А насчёт остального – не бывает дыма без огня. Эти слова как нельзя лучше подходят к случаю Альфреда Нобеля…

Игры с нитроглицерином оказались не так безобидны, как ему хотелось думать. Первый же «звонок» – взрыв на фабрике под Стокгольмом – и погибает младший брат Нобеля Эмиль. Через год случился взрыв на руднике, потом на одном из заводов. Так что, постигнув тайны детонации, Нобель с удивлением осознал, что это было гораздо проще, чем научить людей соблюдать правила техники безопасности.

Злая молва раздувала дурную славу учёного. Даже втридорога он не мог купить себе помещение под новую лабораторию: каждый боялся оказаться по соседству с нитроглицерином. На барже, куда Нобель переселился подальше от людей, тоже не было ему покоя. Пришлось уезжать из страны, потом из другой, третьей. «Самый богатый бродяга Европы» – вот как его прозвали… А он мечтал совсем отойти от дел и тихонько заниматься наукой, только наукой.

Мало кто вкладывал в научные разработки столько средств, энтузиазма и времени, сколько Альфред Нобель. Его посещали какие-то полуадекватные изобретатели, и они бывали выслушаны с большим интересом, чем всякие банкиры и инвесторы.

Но по мере того, как росли доходы Нобеля, росла и неприязнь общества к нему. И это при том, что к рабочим на своих предприятиях он был весьма щедр: хорошо платил, строил больницы и школы, даже организовал бесплатный транспорт для поездок на работу. А однажды, когда ему показалось, что доходы упали, сам явился устраиваться на один из своих заводов химиком!

Как-то Нобелю «посчастливилось» прочесть в газете новость о смерти самого себя. Торопыги-репортёры перепутали Альфреда с его братом – но даже не это расстроило Нобеля. Ни одного доброго слова не было в этом некрологе, где его называли торговцем смертью.

Со своим одиночеством Нобель уже смирился. Удачливый делец был на редкость невезуч в любви. Любовь и математика – вот то, что ему так и не покорилось.

Полюбить – так королеву, всегда считал Нобель. Сара Бернар была королевой театральных подмостков и вполне логично стала королевой его сердца. Чуть было не сделав ей предложение, тридцатилетний Альфред всё же посоветовался с мамой. И… мама его выбор не одобрила.

Найти другую королеву оказалось настолько проблематично, что пришлось смириться и дать объявление в газету – нет, не о поиске невесты, а о вакансии компаньонки-секретаря. И сразу отклик: своё «резюме» предложила Берта Кински, девушка из титулованной, но обедневшей семьи.

Секретарские обязанности быстро свелись к ежедневным прогулкам с Нобелем по саду. Берта была умна, начитанна, привлекательна. И – помолвлена с другим. Так что с королевой Нобелю снова не повезло.

После этого, по-видимому, Нобель подумал, что пора с королевами завязывать. Взял да и влюбился в простушку! Софи Гесс торговала цветами в лавке и не годилась Нобелю даже в секретари. Она с трудом выводила буквы, однако, быстро научилась вить из нового поклонника веревки. Только жениться на ней Нобель, к счастью, не решился. Не дождавшись, Софи выскочила за другого, при этом не переставая клянчить у Нобеля деньги.

Истории эти были печальны, но самая печальная случилась всё же много раньше – в России, которую Нобель считал своей второй родиной. Альфреду было тогда всего семнадцать.

В Петербурге, в доме, где собирались иностранцы, он встретил Анну Дезри. Впечатлительный юноша был покорён её красотой, Анна же просто любила болтать с ним. А сама явно симпатизировала бойкому математику Францу Лемаржу.

Мучительно наблюдал Нобель за общением этой парочки. Чувствуя себя обиженным и униженным, он и не догадывался, что Лемарж готовит ему ещё большее унижение. Когда собралось побольше гостей, этот хлыщ громко обратился к Нобелю с каким-то математическим вопросом. Альфред стушевался (ну, не любил он эту науку, зато в остальных преуспел!). Лемаржу показалось недостаточно: он набросал на салфетке какие-то цифры и потребовал от Нобеля решения задачки. Вконец смущённый, Нобель выбежал из зала прочь.

Вот с тех самых пор, говорят, математики никогда не пользовались его расположением. Будь вы литератором, физиком, биологом – на Нобелевскую премию можете рассчитывать. Но если вы математик, для вас не найдётся даже подходящей номинации.

А если серьёзно, то причина может быть совсем не в любви. Нобель был инженером, человеком практики, а не теории. И премию свою задумывал как награду изобретателям от изобретателя. Математика казалась ему слишком абстрактной, слишком далёкой от реальности…

Нобелевская медаль

Странно, но изначально Нобелевской премии никто не оценил. У всех нашлись и тут свои претензии к её основателю: борцы за мир кричали, что нельзя принимать в дар деньги, полученные от продажи взрывчатки, учёные сомневались, что можно сделать справедливый выбор, когда на кону немалый куш. А дальние родственнички и вовсе пытались оспорить завещание. Бернард Шоу, получивший премиальную сумму, был настолько атакован просителями, что шутил: «Изобретение динамита еще можно простить Альфреду Нобелю, но только враг человечества способен на изобретение Нобелевской премии».

Зато Берта Кински (теперь уже Берта фон Зутнер) своей премии обрадовалась. Она получила её за вклад в борьбу за мир, возглавляя движение пацифистов. Размер Нобелевской премии уже тогда в семьдесят раз превышал престижную на тот момент денежную награду к медали Рутфорда.

Наследство Альфреда Нобеля стало принадлежать человечеству, так не любившему его. А страшную жидкость нитроглицерин ничтоже сумняшеся прописали Альфреду Нобелю доктора, когда тот серьёзно заболел. «Ну не ирония ли судьбы?» – спрашивал сам себя этот великий человек.

Каждому по шнобелю

Получить Нобелевскую премию – мечта любого учёного. Даже того, кто делает вид, что к наградам равнодушен. Потому что эта премия – высшая из наград.

Однако прославиться можно и совсем другим способом! Существует в мире шуточная анти-Нобелевская, или Игнобелевская премия. А вручается она за самые сомнительные научные достижения и результаты.

Название Ig Nobel основано на игре слов: ignoble переводится с английского как позорный. У нас же пародийную премию нарекли Шнобелевской.

На торжественную церемонию вручения наград в Гарвард, который подарил миру множество деятелей науки, каждый год съезжаются те, кому «посчастливилось» быть номинированным на псевдопремию. Съезжаются за собственный счёт: Шнобелевский комитет не оплачивает даже билетов. Да и призы более чем символические – медали из фольги и пластиковые клацающие челюсти на поставке. Зато сертификат к ним подписывается тремя настоящими нобелевскими лауреатами! Эти почтенные господа по такому случаю наряжаются в нелепые костюмы, бутафорские очки и накладные носы. В таком виде и раздают везунчикам призы.

Довольный обладатель награды должен произнести речь. Но на благодарственные слова отведена всего одна минута. Того, кто не уложился, прервёт тоненький голосок маленькой помощницы ведущего: «Пожалуйста, прекратите, мне скучно!».

Ученые на вручении Шнобелевской премии

А видели ли вы когда-нибудь, как солидные дядечки из зрительного зала пускают на сцену бумажные самолётики? На Шнобелевской церемонии это не только не запрещено, но и всячески приветствуется. После финальных аплодисментов сцену подметает человек, занимающий почётную должность Хранителя метлы Шнобелевского комитета.

Если вдруг соискатель решит, что «Шнобелевка» дурно повлияет на его репутацию, то она отдается другому претенденту, менее щепетильному. Но в отличие, например, от «Золотой малины» (анти-Оскара) премия эта совершенно необидная и даже весьма способствующая пиару. Так, один из лауреатов, изучавший травмы от падающих кокосов, стал настоящей медиа-персоной – за несколько месяцев после награждения он потерял счёт, сколько раз у него взяли интервью. А автор исследования о том, как правильно макать печенье в чай, сразу после премии нашел издателя для своего труда.

Итак, за что же такую «престижную» награду можно получить? Номинаций множество, выбирайте, что вам по душе: сельское хозяйство, здравоохранение, психология, гигиена, астрофизика, информационные технологии, защита окружающей среды… Можно придумать способ определения насекомых по кляксам на ветровом стекле или изучить активность саранчи во время просмотра фильма «Звездные войны». А можно изобрести прическу для лысых!

В 2000 году Шнобелевской премии удостоился Британский королевский флот за экономичное ноу-хау: во время учений вместо выстрелов из орудий моряки хором скандировали «Бах-бах!». Подсчитали, что за счет неиспользованных боеприпасов можно сэкономить свыше миллиона фунтов стерлингов в год.

В 2003 году премию получили сразу семеро австралийских ученых. Тема их доклада звучала так: «Анализ сил, необходимых для волочения овцы по разным поверхностям». Авторы определили, какой должна быть поверхность, по которой овцу тащат на стрижку, и дали рекомендации по повышению эффективности работы тащильщиков овец. Интересно, как много сил самих учёных было на это потрачено?

За особую заботу о здоровье населения в 2004 году наградили Джилиан Кларк, которая подсчитала процент людей, уверенных, что если упавшая на пол еда пролежала там меньше пяти секунд, то есть ее абсолютно безопасно: микробы ещё не успели на неё «перепрыгнуть».

В 2010-м же были отмечены предложения надевать носки поверх обуви во время гололёда, лечить астму катанием на американских горках, использовать слизевиков для определения оптимального маршрута прокладки железнодорожных путей. В номинации «Экономика» наградили топ-менеджеров финансовых и страховых гигантов, ответственных за финансовый кризис, а в области химии – British Petroleum.

Россияне тоже были замечены Шнобелевским комитетом. В 2002 году компания «Газпром» оказалась в числе премированных в экономической номинации «за адаптацию концепции мнимых чисел к миру бизнеса». А ещё раньше, в 1991 году, литературный приз ушел к плодовитому химику Юрию Стручкову, который с 1981 по 1990 год опубликовал около тысячи научных материалов. То есть по одной статье каждые четыре дня!

Шнобелевская церемония проходит ровно за неделю до настоящей Нобелевской и транслируется по американскому телевидению на нескольких языках. На прощание изобретателям обязательно желают удачи в следующем году.

Между прочим, с системой выдвижения кандидатов там полная свобода: любой может предложить самого себя или номинировать кого-то другого. Достаточно написать об этом в Шнобелевский комитет.