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

Про умного Ганса

Наверное, коты равнодушны к славе. Сыграть важную роль в открытии, но при этом остаться в тени – да кто бы не расстроился? Вот и достаются лавры другим четвероногим.

Немецкий учитель математики Вильгельм фон Остен затеял необычные занятия. «Самое важное, – говорил он, – это правильный подход к ученикам!». Ну да, на этот раз подход нужен был действительно нестандартный, потому что в ученики к нему были определены кошка, медведь и конь.

Начали с лёгкого – с обучения счёту. Реакция новоиспечённых первоклашек оказалась разной. Кошка игнорировала попытки сделать из неё образованную мадам и предпочитала гулять сама по себе. Медведь отнёсся ко всей этой затее и к самому учителю как-то враждебно. А конь – тот неожиданно проявил интерес!

Коня звали Ганс. Это был вороной красавец, орловский рысак, купленный в России. И кроме внешних достоинств обладал, очевидно, недюжинными способностями и очень, очень старался.

На удивление быстро Ганс освоил цифры. Его учитель записывал их мелом на доске, а жеребец выстукивал копытом соответствующее число раз. Постепенно задания начали усложнять, и мало-помалу Гансу стали подвластны простые арифметические действия. А потом и непростые: коняшка вовсю извлекал квадратные корни и ориентировался в дробях!

Параллельно с математической программой в обучение решили ввести новый предмет – словесность. Фон Остен придумал систему обозначений букв числами, чтобы конь мог отстукивать и их. Так этот талантище выучил азбуку и начал складывать буквы в слова. Он выбивал своим неутомимым копытом имена знакомых людей, а затем приспособился отвечать таким образом на вопросы обо всём на свете… Вот так запросто поболтать с лошадью – ну разве это не чудо?

Казалось, для Ганса нет невозможного. Он давал ответы на весьма каверзные вопросы, такие, что и человек призадумался бы. Вильгельм решил, что настал момент показать своего подопечного широкой общественности.

Общественность была поражена, но всё-таки верить в эти фокусы не спешила. Коня осыпали вопросами, и только обязательное вознаграждение в виде чего-нибудь вкусненького заставляло его терпеть и развлекать публику.

Умного Ганса показывают публике

После того, как вышла статья на первой полосе газеты, у коня появились зрители более солидные. По инициативе министерства образования собралась комиссия из зоологов, учителей, сотрудника цирка и офицеров-кавалеристов – проверять, нет ли в этой сенсации подвоха. Скорее, даже так: они всеми силами искали подвох, но… не нашли!

Тогда комиссию заподозрили в сговоре (интересно, с учителем или с конём?) и созвали ещё одну, возглавил которую психолог Оскар Пфюнгст. Он-то и обратил внимание на то, что Ганс отвечает правильно только в тех случаях, когда его экзаменатор сам знает верный ответ. К тому же виновник всего происходящего от этих проверок уже заметно нервничал. И если раньше почти 90 процентов его ответов были удивительно правильными, то теперь он ошибался всё чаще, особенно когда к нему обращались посторонние.

Подкрепив свои догадки множеством опытов над изрядно подуставшим конём, Пфюнгст вынес вердикт. Да, Ганс обладал выдающимися способностями. Но отнюдь не в математике или риторике! Просто конь был невероятно наблюдателен, и едва заметные изменения мимики, позы, движений тела вопрошающего воспринимал как знак, когда ему следует остановиться в своём биении копытом. Этому навыку коня не учил никто, позже такое явление назвали автоформированием поведения.

Выходит, хозяин рысака открыл это самое явление автоформирования. Но совсем не об этом мечтал Вильгельм фон Остен, а о собственной сверхумной лошади…

И всё же необыкновенный конь увековечил своё доброе имя. Появился термин «Эффект умного Ганса» – так называют ситуацию, когда экспериментатор, сам того не замечая, подсказывает испытуемому верное решение. А бороться с этим легко: надо чтобы это решение не было известно заранее!

Не говорите ухом

Телефон имеет слишком много недостатков и никогда не станет практическим средством коммуникации.

Компания Western Union, 1876 г.

Что бы мы сейчас делали без телефонов? Вопрос, странный для наших предков – потому что они прекрасно без них обходились. Посылали гонцов с новостями (и рубили им головы, если новости не нравились). Голосили с одной сторожевой башни на другую, а потом дальше по цепочке (за это голов не рубили, но к концу цепочки новость могла прийти в сильно искажённом виде).

То ли дело теперь! За это человечеству следует дружно поблагодарить того, чья фамилия даже переводится как «звонок» – Белл. И приветливо помахать тем, кто чуть было не оказался на его месте. Почти три десятка человек являлись в суды, чтобы приписать себе это изобретение. Пришлось «разделить» телефон на 11 частей! По двум пунктам выиграл Эдисон, по одному – Макдоноу, по остальным же восьми пунктам всех положил на лопатки шотландец Александр Грэм Белл. И ни единого пункта не получил Элайша Грей, явившийся в то же Бюро патентов, что и Белл, но всего на пару часов позже.

В 24 года Александру Беллу предложили место педагога в Бостоне, в школе для глухих. Там он повстречал Мейбл Хаббард, дочь известного адвоката, которая полностью перестала слышать после скарлатины, и закончилось тем, что Александр и Мейбл решили пожениться.

Именно для невесты Белл изобрёл электрический слуховой аппарат. И эта штука, главным образом, и привела его к созданию аппарата телефонного. К тому же тесть Александра, человек состоятельный, помог организовать небольшую лабораторию.

В помощниках у Белла трудился механик Томас Уотсон. Работали они в разных комнатах, где были установлены передающий и принимающий аппараты. Как-то раз, когда Уотсон пытался устранить одну неисправность, вслух выражаясь не вполне цензурно, в соседней комнате Белл работал с приемными пластинками и вдруг… уловил пришедшую по проводам едва различимую брань своего помощника!

В 1876 году по двенадцатиметровому проводу с чердака в лабораторию была передана первая внятная фраза: «Мистер Уотсон, идите сюда, вы мне нужны». Так телефон родился на свет.

Александр Белл и его телефон

По сравнению с ультратонкими блестящими «трубками» на витринах сегодняшних магазинов, первые аппараты казались сплошным недоразумением. В качестве мембраны использовался бычий пузырь, и дальность действия такой техники напрямую зависела от погоды (сухо на улице или дождичек идёт). А вызывать абонента приходилось громким свистом, для чего использовались специальные свистки. Да и вообще, поначалу народ видел во всём этом сплошной ловкий трюк с целью одурачивания.

После американской «премьеры» шоу с телефонами было продемонстрировано в Великобритании и дошло до самой королевы. Члены монаршей семьи пели, декламировали стихи и говорили друг с другом по проводам, постоянно спрашивая, хорошо ли слышно. Шоу удалось. Уже через пять лет открылись первые станции, где командовали ловкие «телефонные барышни», к барышням впоследствии начали предъявлять определённые требования в отношении длины рук (длиннорукие дамы могли быстрее производить переключения).

Но качество связи всё ещё было не на высоте. По телефону кричали и не разбирали слов, а сами аппараты являли собой громоздкие ящики, к которым крепились отдельно микрофон и телефон. «Не слушайте ртом, не говорите ухом» – учила странная надпись. Найти бы ещё, где тут «ухо», а где «рот»!

Вовремя оформленное изобретение уже приносило Беллу неплохие доходы. Он рекламировал телефон везде, даже в свадебном путешествии. И именно он первым предложил поставить аппараты в центральных магазинах. Совершенствуя телефон, Белл работал по-прежнему много (что становилось единственной причиной для семейных ссор). Французская академия наук присудила ему крупную премию, и на эти деньги Белл организовал Общество глухих.

Но однажды утром, в августе 1922 года, все тринадцать миллионов американских и канадских телефонов на минуту умолкли. Люди прощались с Александром Грэмом Беллом в последний раз.

А в Италии, вопреки всему, почитают собственного изобретателя телефона. По итальянской версии, Антонио Меуччи продемонстрировал придуманный им «телетрофон» раньше Белла. Но, будучи эмигрантом, не смог найти 10 долларов, чтобы запатентовать свою разработку.

Хэллоу, мистер Эдисон!

Томас Алва Эдисон вывел свою формулу успеха. «Гениальность – это один процент везения и девяносто девять процентов труда» – вот как выглядела она. И если насчёт везения ещё можно было поспорить (уж самому Эдисону повезло с природной одарённостью явно на больший процент), то трудился он действительно не покладая рук.

А может, Эдисон однажды просто изобрёл машину для изобретений и она работала на него всю его жизнь? В патентном бюро только и успевали удивляться: «Дорога не успевает остыть от шагов молодого Эдисона»! Больше тысячи патентов получил он в США и ещё почти три тысячи в других странах. Разве можно поверить, что в школе его считали тупицей и вообще намекнули матери, мол, забирайте своё сокровище на домашнее обучение.

В двенадцать лет «тупица» Эдисон уже вовсю делал деньги – торговал газетами, в четырнадцать начал печатать собственную и её продавать. В семнадцать внёс рационализаторское предложение, как улучшить работу телеграфа, чтобы сообщения по пути не искажались до неузнаваемости (правда, вместо поощрения был вообще уволен с телеграфа – из зависти!). А в сорок лет его мозг уже оценивали в 15 миллиардов долларов.

Первой в длиннющем списке эдисоновых изобретений оказалась машина, считающая на выборах голоса. Но политикам она как-то не пришлась по душе. С тех пор Эдисон решил изобретать только то, на чём можно заработать, и именно поэтому патентовал абсолютно всё: от батарейки до электровоза.

Прикидывать, сколько пользы принесёт ещё не созданная вещь, он научился быстро. Рассказывают, как к нему явился человек с предложением: а не получить ли нам кислоту, разъедающую все известные материалы? «Это не годится, – отвечал Эдисон. – В чём же тогда эту кислоту хранить?».

Не беда, что Эдисон не знал высшей математики – «великим творцом техники» назвал его сам Эйнштейн. И не беда, что кое-что из разработок появлялось и до него: кто-то только начинает «раскачиваться» со своим изобретением, а Эдисон подхватывает идею и усовершенствует это изобретение так, что весь мир удивляется: и как мы без этой штуки раньше жили? Он придумал электровоз, генератор, предшественников диктофона и кинокамеры, по его проекту построили первую электростанцию постоянного тока, а «Эдисонов эффект» (единственное чисто теоретическое его открытие, которому, казалось, не найти применения) сделал своего «хозяина» прародителем электроники, радио, телевидения. Для самых маленьких Эдисон придумал говорящих кукол и обёртки для конфет. Ну, а лампочка с патроном и цоколем вообще светит в каждом вечернем окошке, как путеводная звезда.

Но самой любимой игрушкой самого мастера был фонограф. Серьёзным делам должна была послужить эта штука – изучению языков, например, но уж никак не записи песенок и танцевальной музыки! Однако народ сам решил, для чего ему фонограф Эдисона. На выставках возле диковинки образовывалась давка. И один только академик Буйо до последнего твердил: «Я не дам обмануть себя какому-то чревовещателю!». Но чревовещать Эдисон не умел. Он, если честно, сам побаивался изобретений, которые работают с первого раза, а фонограф заработал: и записывал, и воспроизводил. «У Мэри был ягненок», – распевал аппарат.

При помощи этого изобретения Эдисон увековечил голоса великих людей. Фонографы были разосланы признанным гениям того времени; в России аппарат получил Лев Толстой, и теперь мы можем услышать писателя…

Вы скажете: это всё, конечно, интересно, но когда будет курьёз? Будет, будет, и буквально с минуты на минуту, когда вам кто-нибудь позвонит и вы, взяв трубку, скажете «Алло»! Слово «Алло» (по-английски Hello) тоже придумал ни кто иной как Эдисон. Пусть он не выиграл суд по поводу самого аппарата у Александра Белла, но «телефонное слово» осталось за Эдисоном. Белл предлагал кричать абоненту: «Ahoy!» – приветственное словечко из корабельного сленга, дескать, эй там, на палубе!

Работа «телефонных барышень» на станции

Слово Эдисона показалось и более удобным, и более разборчивым, поэтому его подхватили быстро. И если первые «телефонные барышни» бросали в трубку не слишком вежливое «Вы кто?», то после hello их даже стали называть не иначе как hello girls.

Если бы Эдисон ради шутки запатентовал и своё словечко, то сделался бы даже не мультимиллиардером, а страшно сказать каким миллиардером. Но это нововведение было единственным, на что он не оформил патента.

Однако расстраиваться по этому поводу у Эдисона не было ни малейшей причины. И даже покидая этот бренный мир (буквально напичканный теперь его техникой), он не расстраивался. «Если есть что-нибудь после смерти, это хорошо. Если нет, тоже хорошо», – сказал он своей жене.

Безумный гений

В 1915 году газеты с шумом обсуждали новость: на Нобелевскую премию по физике выдвинуты «заклятые друзья» – Томас Эдисон и его бывший работник Никола Тесла. Но шумиха оказалась поспешной. Эдисона никогда не представляли к этой награде, почему-то посчитав его вклад в физику неноваторским. А Теслу представили, но гораздо позже, да и то не наградили.

А почему заклятые? Потому что их сотрудничество переросло в настоящую войну, «войну токов»: все разработки Эдисона были связаны с постоянным током, а Тесла придумал переменный. Эдисону это, само собой, не понравилось, и он повсюду делал току Теслы антирекламу, даже специально изобрёл электрический стул: поглядите, что этот ток с людьми делает! А когда спустя много лет Американский институт электроинженеров присудил Тесле медаль Эдисона (такой была высшая инженерная награда), то Тесла её даже не взял.

Он был эмигрантом, сербом по происхождению. И этим общеизвестная часть биографии Теслы, похоже, исчерпывается. Всё остальное окутано мифами, предрассудками и противоречиями. Он сам давал пищу для них, сам провоцировал, сам интриговал. Его роднили с графом Дракулой: Тесла так же недолюбливал солнечный свет и вообще был в высшей степени чудаковат и в высшей степени нелюдим.

Странные фобии и навязчивые идеи преследовали его ещё в детстве. Случай, когда маленький Никола гладил кошку и в её шёрстке проскочила искорка, не давал ему покоя до тех пор, пока он не приручил эти самые искры. А странности у него были разные: он мог запросто сделать сальто посреди тротуара, обходил любое здание три раза, прежде чем войти внутрь. В гостинице просил такую комнату, чтобы её номер делился на три, а обедал, пользуясь восемнадцатью салфетками и раскладывая их на три кучки по шесть. И беспрестанно, ежесекундно в его голове рождались идеи.

У этих идей была трудная судьба: их встречали то с восхищением, то с ужасом, то с недоверием, то засекречивали или забывали. Были времена, когда Тесла купался в деньгах, а бывало и так, что не хватало даже на патентную заявку.

Но Тесла никогда не разменивался по мелочам. Если уж эксперимент, так настоящее шоу! Если уж внедрение, так в масштабах вселенной! На выставке в Чикаго он устроил нечто невообразимое: как ни в чём не бывало, попускал электрический ток через собственное тело! При этом в его руках ярко горели лампочки и, как писали газеты, в некоторых даже нити не было – пустая колба. В Колорадо-Спрингс он выстроил башню с медной полусферой на верхушке и устроил оттуда рукотворную грозу. Искровые разряды достигали сорока метров в длину, а громовые раскаты слышали аж за пятнадцать миль.

Народ был ужасно напуган, но самое главное происходило не здесь. Наблюдатели вдали от башни ахнули, когда без единого провода одновременно загорелось двести электрических лампочек.

Но кого-то «шоу» просто впечатлило, а миллионера Джона Моргана заставило выложить деньги. Заинтригованный идеями Теслы, он дал ему средства и участок земли на острове Лонг-Айленд для строительства невероятной лаборатории «Ворденклиф». Ей предназначалась роль Всемирного центра беспроводной передачи энергии.

Была выстроена ещё более внушительная башня с ещё более внушительным куполом. Первое испытание прошло 15 июня 1903 года, ровно в полночь. «Тесла зажёг небо над океаном на тысячи миль», – восторгались газетчики. Вторую такую же башню для передачи потоков энергии без проводов планировалось построить у Ниагарского водопада, и ещё несколько в разных точках земного шара. Тесла называл этот проект «Мировой системой».

Башня Николы Теслы

Но внезапно случилось странное: Тесла покинул лабораторию и больше туда не вернулся. Основных версий этого две: по слухам, спонсор прекратил финансирование проекта; а по версии самого Теслы, человечество просто не было готово принять его новации без вреда для себя, и потому он вовремя остановился.

После этого Тесла занялся турбинами и заявил, что создаст «силовую станцию, свободно умещающуюся в шляпе». Однако отношение к нему и к его открытиям становилось всё более настороженным. Тесла не раскрывал всех карт и, потратив все деньги на башню, не мог собрать и показать действующие модели. Он мечтал передавать энергию «в межзвездное пространство на любое заданное расстояние» и собирался послать документы на соискание премии Пьера Гусмана, чтобы получить сто тысяч франков на установление связи с другими цивилизациями…

Занимался Тесла и засекреченными военными проектами, куда входили и передача энергии для поражения врага, и какое-то особое оружие, и даже управление временем. Сейчас уже невозможно отличить правду от выдумок, связанных с этими работами, потому что большинство рукописей изобретателя исчезло при невыясненных обстоятельствах.

Уже в преклонных годах Тесла продемонстрировал публике странный автомобиль. Аккумулятора на нём не было, а вместо двигателя красовалась какая-то коробочка со стерженьками. На вопрос, откуда энергия, этот «чернокнижник» отвечал: «Из эфира, который нас окружает». Все решили, что он окончательно рехнулся.

В учебниках физики обычно упоминается только один трансформатор Теслы как наиболее невинное из его изобретений. Теслой называется и единица измерения магнитной индукции. Но в наших электросетях течёт переменный ток, открытый этим человеком-курьёзом, опыты которого до сих пор не могут повторить.

Ток

Электрический ток бывает переменным. Бывает постоянным. А Луиджи Гальвани из Италии открыл… лягушачий. Причём, задолго до того, как были открыты первые два. Вообще задолго до того, как люди более-менее разобрались, что же такое электричество.

Памятник Луиджи Гальвани в Италии

С электричеством пока ещё играли, забавлялись им с совершенно детским любопытством. Одной из первых таких «игрушек» стала знаменитая лейденская банка, далёкий предок конденсатора. Словно оловянных солдатиков, в Версале выстраивали гвардейцев в цепочку, первый из них прикасался к металлической фольге, в которую была завернута лейденская банка, а последний – к гвоздю, торчащему из пробки, и вся цепочка, держась за руки, вскрикивала и подпрыгивала от неожиданного удара током. Хорошо хоть, такие шоу устраивались не только ради развлечения, но и ради изучения. Но находились и те, кто злоупотреблял интересом к электричеству и начинал с его помощью «лечить» людей от всех болезней, делая деньги.

Луиджи Гальвани был не из таких (хотя, когда появились электрические машины, прикупил себе одну – для опытов). Он возглавлял кафедру анатомии в университете Болоньи, очень престижном и очень солидном. Однако в лечении болезней разбирался, по-видимому, так себе, потому что когда его супруга подхватила серьёзную простуду и ей назначили укрепляющий бульон из лягушачьих лапок, Гальвани ни на минуту не усомнился в эффективности такого лекарства. Впрочем, большим выбором препаратов медицина восемнадцатого века похвастаться не могла и пришлось довольствоваться тем, что было доступно.

Гальвани приобрёл требуемых жаб и пока кухарка варила из них супчик, утащил пару штук к себе в кабинет. Зачем они понадобились ему? Препарировать очередное земноводное во имя науки. Но вышло из этого совершенно неожиданное.

На рабочем столе Гальвани громоздилось много всякой всячины, в том числе и та самая электрическая машина. Она-то и оказалась повинна в том, что препарированные лягушки на столе… ожили. Их лапки вдруг начали дёргаться, едва только Гальвани прикасался к ним скальпелем…

Удивлению Гальвани нет предела. Он тычет в квакушек скальпелями и проволокой, он выносит рабочий стол на улицу и ждёт грозы, чтобы атмосферное электричество тоже заставило неживые лапки содрогаться. И тогда Луиджи Гальвани явил миру оригинальную теорию: живая ткань генерирует своё электричество.

Вот что значит анатом! Ведь дело было, конечно, не в лапках, а в металле. Ведь даже сам Гальвани заметил это: он брал проволоку и крючки из меди, подвешивал лягушек на ограду из железа, подставлял им «под ноги» серебряную чашку… Всякий раз при наличии двух разных металлов он получал нужный эффект, но не нашёл связи причины и следствия.

У Гальвани быстро появились ученики. И один из них, Алессандро Вольта, превратился в его разоблачителя. Вначале он повторил опыты Гальвани, и лягушки у него тоже «оживали», но потом Вольта усомнился, что такое электричество имело животную природу.

Гальвани был возмущён. Вот, значит, какую змею пригрел он на груди! Но Вольта, кажется, был готов пойти на многое, чтобы доказать свою правоту. Он сам практически выступил в роли той лягушки: высовывал язык, клал на него металлическую пластинку и монетку из меди, соединял их проволокой… Только язык его при этом не дёргался, лишь во рту появлялся кисловатый привкус.

Но нельзя сказать, что полностью неправ был и Гальвани. О животном электричестве сегодня хорошо известно: взять хотя бы электрических скатов. И также надо отдать должное благородству Вольты – это он настоял на том, чтобы электричество, возникающее при соприкосновении некоторых металлов, называлось гальваническим. Ведь его учитель первым обнаружил это явление…

А супруга Гальвани, конечно же, выздоровела. И если верить другой легенде, даже помогала мужу в его опытах с лапками. Смелая женщина!