Случай любит подготовленных: как в науке «нечаянно» делают открытия
Редакция
В истории науки есть любимый жанр — рассказ о счастливой случайности. Стрелка компаса дрогнула на лекции, фотопластинка засветилась в ящике стола, в забытой чашке выросла плесень — и мир изменился. Эти истории приятно пересказывать: они обещают, что гениальное может свалиться на голову само. Но стоит присмотреться к ним внимательнее, и мораль оказывается почти противоположной.
Стрелка, которая дрогнула
Весной 1820 года датский физик Ханс Кристиан Эрстед готовил для слушателей опыт с электрическим током. По его собственному позднейшему рассказу, во время вечерней лекции он заметил, что магнитная стрелка, оказавшаяся рядом с проводом, отклоняется, когда цепь замыкают. До этого электричество и магнетизм считались явлениями разной природы. Через несколько месяцев Эрстед опубликовал короткую работу, а уже осенью того же года Ампер в Париже построил на ней теорию — так началась электродинамика.
Историки до сих пор спорят, насколько «нечаянным» был этот опыт: Эрстед много лет был убеждён, что связь между электричеством и магнетизмом существует, и искал её. Стрелка дрогнула не у случайного прохожего, а у человека, который годами думал, что она должна дрогнуть, — и потому не отмахнулся от странности.
Пластинки в ящике стола
В феврале 1896 года Анри Беккерель проверял идею, что соли урана, «зарядившись» солнечным светом, начинают испускать что-то похожее на только что открытые рентгеновские лучи. Он заворачивал фотопластинки в чёрную бумагу, клал на них кристаллы урана и выставлял на солнце. Несколько дней в Париже было пасмурно, и Беккерель убрал подготовленные пластинки в ящик стола.
Первого марта он всё-таки их проявил — и, по одной версии, просто из добросовестности, ожидая увидеть лишь слабые следы. Пластинки оказались засвечены так же сильно, как после солнца. Значит, уран излучает сам по себе, без всякого света. Так была открыта радиоактивность.
Деталь, которую обычно пропускают: похожие засвеченные пластинки рядом с солями урана, судя по всему, замечали и раньше — но объяснили их иначе и забыли. Беккерель был третьим поколением семьи физиков, изучавших свечение веществ, и в его лаборатории десятилетиями собирали соединения урана. Случай нашёл его в комнате, где для этого случая всё было приготовлено.
Свечение за картонкой и плесень после отпуска
Осенью 1895 года Вильгельм Рентген экспериментировал с катодной трубкой, плотно закрытой чёрным картоном, и заметил, что светится экран с флуоресцирующим веществом, лежавший в стороне. Свет из трубки выйти не мог — значит, выходило что-то другое. Существует распространённая история, что и до Рентгена исследователи катодных лучей жаловались на испорченные фотопластинки рядом с трубками — и просто держали пластинки подальше. Рентген вместо этого на несколько недель почти поселился в лаборатории и систематически проверил, что новые лучи проходят и что задерживают.
В сентябре 1928 года Александр Флеминг вернулся из отпуска и разбирал чашки с культурами стафилококка. На одной выросла плесень, а вокруг неё бактерии погибли. Испорченные плесенью чашки микробиологи выбрасывали постоянно. Но Флеминг за несколько лет до этого уже открыл лизоцим — вещество, убивающее бактерии, — и потому искал именно такие эффекты. Пенициллин он описал в том же году, хотя лекарством его сделали лишь через десятилетие другие исследователи.
Шум, который не удалось вычистить
Ближе к нашим дням — история Арно Пензиаса и Роберта Уилсона. В 1964 году они настраивали большую рупорную антенну в Нью-Джерси и никак не могли избавиться от слабого постоянного шума, приходящего со всех направлений. Они перепроверили электронику, вычистили антенну, выселили из неё голубей — шум оставался. Он оказался реликтовым излучением, остаточным теплом ранней Вселенной. Нобелевская премия 1978 года досталась им за «помеху», которую обычный инженер просто списал бы на неисправность.
«Случай благоприятствует лишь подготовленному уму»
Эту фразу Луи Пастер произнёс в 1854 году, и её до сих пор цитируют, когда речь заходит о везении в науке. В ней — вся суть. Случайность в этих историях действительно была: никто не планировал пасмурную погоду в Париже или споры плесени в лаборатории. Но случайности происходят постоянно и со всеми. Открытием они становятся лишь там, где человек:
- годами занимается вопросом и знает, что считать странным;
- держит под рукой приборы и материалы, на которых странность вообще может проявиться;
- не выбрасывает «неудавшийся» опыт, а спрашивает, почему он не удался;
- готов потратить недели на то, чтобы проверить случайное наблюдение, а не просто пересказать его.
Поэтому правильнее говорить не о том, что великие открытия делаются случайно, а о том, что случай — это последний шаг долгой работы. Стрелке компаса нужно было оказаться рядом с проводом под током, но ещё нужнее было, чтобы рядом стоял человек, который двадцать лет ждал, что она шелохнётся.