Страница:
Так что, как видите, даже не так уж важно, насколько правдивы обе легенды. Первое понятие об удельном весе, и закон о плавающих телах, и закон всемирного тяготения были открыты не случайно, и не случайно их авторами стали такие выдающиеся ученые, как Архимед и Ньютон, прославившие себя не только этими, но и многими другими исследованиями.
Легенды об Архимеде и Ньютоне, пожалуй, самые известные, они хрестоматийны. Однако существует немало других историй, где научные открытия предстают как дело случая, как небрежная милость судьбы. В самом по себе присутствии элемента случайности нет ничего постыдного, случай — такой же полноправный участник научного исследования, как и долготерпение. Если случайность имела место, это вовсе не надо скрывать, что было, то было, надо только как следует разобраться, а что именно было на самом деле. Слепой случай, подаривший баловню судьбы сокровище, с которым он по неразумению не знает, что делать? Долгожданная находка, вознаградившая за долгие годы бесплодных терпеливых поисков и раздумий? Или аванс, выданный неожиданно расщедрившейся природой, который придется много лет отрабатывать в поте лица и за прежнюю славу?
Вот в этом и заключается наша совместная цель: разбирая истории открытий, причисленных к случайным, посмотреть, в какой мере они относятся к таковым, не стали ли они жертвой легенд, подобно открытиям Ньютона и Архимеда.
В наших странствиях по разным странам, разным эпохам, разным лабораториям в поисках обстоятельств, при которых были сделаны выдающиеся открытия, нам нередко придется оставлять на время учебники и трактаты и брать в руки описание быта и нравов того времени, чтобы во всех деталях представлять себе жизнь и творчество ученых, чтобы иметь возможность, если надо, максимально приблизиться к рассматриваемому событию, чтобы потом максимально отдалиться от него и увидеть тогда его во всем объеме. Конечно, описание события не может создать полностью «эффект присутствия»; и, кроме фантазии автора, понадобятся еще и читательская фантазия, чтобы заставить ожить ушедших в прошлое людей, чтобы увидеть, словно на экране, давно случившиеся события. Нам предстоит нелегкая работа, и в качестве утешения могу рассказать напоследок историю одного любопытного спора, происшедшего триста пятьдесят лет назад и до сих пор не потерявшего интерес.
Дело было в начале XVII века. В Риме ценители искусств затеяли дискуссию: что ценнее — скульптура или живопись? Сторонники скульптуры, их было большинство, утверждали, что скульптура важнее, поскольку она имеет, в отличие от картин, рельеф. И поскольку она объемна, а картины плоские, то, естественно, она ближе к изображаемому объекту. А раз ближе к изображаемому объекту, значит, создает большую иллюзию действительности и, следовательно, ценнее.
В этот спор был вовлечен и выдающийся флорентийский живописец Лодовико Чиголи, который в то время как раз находился в Риме. Но Чиголи не был силен в схоластических спорах. Поэтому он написал письмо своему близкому другу Галилео Галилею с просьбой снабдить его аргументами против искушенных в словопрениях противников.
Каждый, конечно, знает, кто такой Галилей. Один из величайших ученых мира, впервые наблюдавший с помощью изготовленной им зрительной трубы небесные светила, открывший закон инерции, закон падения тел, закон колебания маятника, пятна на Солнце, горы на Луне, четыре спутника Юпитера, фазы Венеры, звездное строение Млечного Пути. Так вот к нему и обратился за помощью Чиголи. В этом не было ничего удивительного — их связывала давняя и тесная дружба. Лодовико недавно доказал свою преданность Галилео: на последней своей работе — фреске церкви Санта-Мария Маджоре — он изобразил Луну, причем так, как она была видна в телескоп Галилея. Это был смелый шаг, потому что открытие Галилея, как и его телескоп, были предметом многочисленных насмешек, а в 1633 году даже осуждены римским католическим судом.
А вот теперь Галилео представлялась возможность показать свое расположение к другу. И он пишет ему длинное письмо, которое оканчивает и отправляет в Рим 26 июня 1612 года. В этом письме Галилей показал себя с новой для нас стороны. Мы знали его как ученого, а он оказался еще и тонким знатоком искусства, прекрасно понимающим его специфику и со свойственной ученому логикой ее обосновывающим. Это видно, в частности, из аргументов, которых так ждет Чиголи. Вот что пишет Галилео: «Произведения скульптуры имеют рельеф лишь постольку, поскольку они оттенены… а если мы покроем тенью все освещенные части скульптурной фигуры с помощью краски настолько, что ее тон станет полностью одинаковым, то фигура будет казаться полностью лишенной рельефа». Заметьте, это не просто аргумент, это приглашение к эксперименту: кто не верит, может попробовать. Мне неизвестно, воспользовался ли кто-нибудь из участников спора предложенным доказательством, но я видел результаты опыта, поставленного по схеме Галилея лет двадцать назад. Были взяты два красноватых резиновых шара, их сбоку осветили, чтобы подчеркнуть рельеф, и сфотографировали. А потом один из шаров был закрашен темной краской в том месте, где на него падал свет, и оба шара снова сфотографировали. И что же? На первой фотографии шары выглядели как шары, на второй один из них, закрашенный, походил на совершенно плоский диск. Таким образом, аргумент Галилея был абсолютно обоснованным.
Правда, пишет далее ученый, это не значит, что скульптура не имеет отличий от живописи; имеет, конечно: у нее три измерения — высота, ширина и глубина, тогда как у картины только два, она плоская. Но это обстоятельство. продолжает Галилей, вовсе не говорит в пользу скульптуры как вида искусства. Напротив, неожиданно утверждает он, это значительно снижает ее достоинства. И поясняет почему: чем дальше отстоят средства воспроизведения от воспроизводимого предмета, тем более заслуживает восхищения воспроизведение.
Причем это относится не только к созданию произведения, но и к его прочтению. Понять картину сложнее, чем скульптуру; песня со словами нагляднее, чем музыка без слов.
Поэтому, когда нам придется на страницах этой книги из отдельных фрагментов, из обрывков дошедших сведений восстанавливать в своем воображении картины прошлого, мы можем подбадривать себя мыслью о том, что мы участвуем в творчестве, и чем труднее нам будет поначалу, тем большую ценность будет иметь наше творчество.
А теперь — в путь. Через границы веков и государств, по страницам исторических фолиантов и научных трактатов — в поисках истоков легенд, которые до сих пор будоражат воображение, тайно зовут отдаться воле случая, чтобы, найдя их, обнаружить там истину.
Глава вторая
Легенды об Архимеде и Ньютоне, пожалуй, самые известные, они хрестоматийны. Однако существует немало других историй, где научные открытия предстают как дело случая, как небрежная милость судьбы. В самом по себе присутствии элемента случайности нет ничего постыдного, случай — такой же полноправный участник научного исследования, как и долготерпение. Если случайность имела место, это вовсе не надо скрывать, что было, то было, надо только как следует разобраться, а что именно было на самом деле. Слепой случай, подаривший баловню судьбы сокровище, с которым он по неразумению не знает, что делать? Долгожданная находка, вознаградившая за долгие годы бесплодных терпеливых поисков и раздумий? Или аванс, выданный неожиданно расщедрившейся природой, который придется много лет отрабатывать в поте лица и за прежнюю славу?
Вот в этом и заключается наша совместная цель: разбирая истории открытий, причисленных к случайным, посмотреть, в какой мере они относятся к таковым, не стали ли они жертвой легенд, подобно открытиям Ньютона и Архимеда.
В наших странствиях по разным странам, разным эпохам, разным лабораториям в поисках обстоятельств, при которых были сделаны выдающиеся открытия, нам нередко придется оставлять на время учебники и трактаты и брать в руки описание быта и нравов того времени, чтобы во всех деталях представлять себе жизнь и творчество ученых, чтобы иметь возможность, если надо, максимально приблизиться к рассматриваемому событию, чтобы потом максимально отдалиться от него и увидеть тогда его во всем объеме. Конечно, описание события не может создать полностью «эффект присутствия»; и, кроме фантазии автора, понадобятся еще и читательская фантазия, чтобы заставить ожить ушедших в прошлое людей, чтобы увидеть, словно на экране, давно случившиеся события. Нам предстоит нелегкая работа, и в качестве утешения могу рассказать напоследок историю одного любопытного спора, происшедшего триста пятьдесят лет назад и до сих пор не потерявшего интерес.
Дело было в начале XVII века. В Риме ценители искусств затеяли дискуссию: что ценнее — скульптура или живопись? Сторонники скульптуры, их было большинство, утверждали, что скульптура важнее, поскольку она имеет, в отличие от картин, рельеф. И поскольку она объемна, а картины плоские, то, естественно, она ближе к изображаемому объекту. А раз ближе к изображаемому объекту, значит, создает большую иллюзию действительности и, следовательно, ценнее.
В этот спор был вовлечен и выдающийся флорентийский живописец Лодовико Чиголи, который в то время как раз находился в Риме. Но Чиголи не был силен в схоластических спорах. Поэтому он написал письмо своему близкому другу Галилео Галилею с просьбой снабдить его аргументами против искушенных в словопрениях противников.
Каждый, конечно, знает, кто такой Галилей. Один из величайших ученых мира, впервые наблюдавший с помощью изготовленной им зрительной трубы небесные светила, открывший закон инерции, закон падения тел, закон колебания маятника, пятна на Солнце, горы на Луне, четыре спутника Юпитера, фазы Венеры, звездное строение Млечного Пути. Так вот к нему и обратился за помощью Чиголи. В этом не было ничего удивительного — их связывала давняя и тесная дружба. Лодовико недавно доказал свою преданность Галилео: на последней своей работе — фреске церкви Санта-Мария Маджоре — он изобразил Луну, причем так, как она была видна в телескоп Галилея. Это был смелый шаг, потому что открытие Галилея, как и его телескоп, были предметом многочисленных насмешек, а в 1633 году даже осуждены римским католическим судом.
А вот теперь Галилео представлялась возможность показать свое расположение к другу. И он пишет ему длинное письмо, которое оканчивает и отправляет в Рим 26 июня 1612 года. В этом письме Галилей показал себя с новой для нас стороны. Мы знали его как ученого, а он оказался еще и тонким знатоком искусства, прекрасно понимающим его специфику и со свойственной ученому логикой ее обосновывающим. Это видно, в частности, из аргументов, которых так ждет Чиголи. Вот что пишет Галилео: «Произведения скульптуры имеют рельеф лишь постольку, поскольку они оттенены… а если мы покроем тенью все освещенные части скульптурной фигуры с помощью краски настолько, что ее тон станет полностью одинаковым, то фигура будет казаться полностью лишенной рельефа». Заметьте, это не просто аргумент, это приглашение к эксперименту: кто не верит, может попробовать. Мне неизвестно, воспользовался ли кто-нибудь из участников спора предложенным доказательством, но я видел результаты опыта, поставленного по схеме Галилея лет двадцать назад. Были взяты два красноватых резиновых шара, их сбоку осветили, чтобы подчеркнуть рельеф, и сфотографировали. А потом один из шаров был закрашен темной краской в том месте, где на него падал свет, и оба шара снова сфотографировали. И что же? На первой фотографии шары выглядели как шары, на второй один из них, закрашенный, походил на совершенно плоский диск. Таким образом, аргумент Галилея был абсолютно обоснованным.
Правда, пишет далее ученый, это не значит, что скульптура не имеет отличий от живописи; имеет, конечно: у нее три измерения — высота, ширина и глубина, тогда как у картины только два, она плоская. Но это обстоятельство. продолжает Галилей, вовсе не говорит в пользу скульптуры как вида искусства. Напротив, неожиданно утверждает он, это значительно снижает ее достоинства. И поясняет почему: чем дальше отстоят средства воспроизведения от воспроизводимого предмета, тем более заслуживает восхищения воспроизведение.
Причем это относится не только к созданию произведения, но и к его прочтению. Понять картину сложнее, чем скульптуру; песня со словами нагляднее, чем музыка без слов.
Поэтому, когда нам придется на страницах этой книги из отдельных фрагментов, из обрывков дошедших сведений восстанавливать в своем воображении картины прошлого, мы можем подбадривать себя мыслью о том, что мы участвуем в творчестве, и чем труднее нам будет поначалу, тем большую ценность будет иметь наше творчество.
А теперь — в путь. Через границы веков и государств, по страницам исторических фолиантов и научных трактатов — в поисках истоков легенд, которые до сих пор будоражат воображение, тайно зовут отдаться воле случая, чтобы, найдя их, обнаружить там истину.
Глава вторая
Через сто лет после того как в Англии были опубликованы «Начала» Ньютона, на другом конце Европы, в Италии, в городе Болонье, знаменитом своим университетом, у тамошнего профессора анатомии простудилась жена. Эти события, разделенные целым веком, безусловно разного масштаба: о первом сразу же узнала вся Европа, а о втором… впрочем, о втором Европа тоже узнала, только через год.
Нас, правда, больше интересует не жена профессора, хотя легенда и приписывает ей известную роль в происшедших событиях и даже неким итальянским поэтом был сочинен в ее честь сонет, в котором эта роль всячески подчеркивалась. Нас интересует сам профессор, в то время тридцатилетний медик, уже восемь лет занимающий кафедру анатомии в родном университете. Может заинтересовать нас и город, в котором он родился, учился и работал и который сами итальянцы называли «Bologna La Grassa» и «Bologna La Dotta» — «жирная Болонья» и «ученая Болонья». Сочетание эпитетов странное, но что поделаешь, Болонья удачно расположена в сельскохозяйственном отношении, ее окружали тучнейшие житницы и виноградники, путешественники единодушно отмечали изобилие и дешевизну, но вместе с тем Болонья располагала старинным университетом, каким могли похвастать немногие города Европы. В XVII веке университет породил множество различного рода академий, так что в то время, когда двадцатидвухлетний Луиджи Гальвани принял кафедру анатомии, ученые играли в общественной жизни города ведущую роль.
Вероятно, поэтому и потому еще, что в те годы Болонья была одним из художественных центров Италии, чья слава уступала только Риму и могла сравниться с Флоренцией и Венецией, Болонья считалась во владениях римского папы вторым городом после Рима, а ее кардинал был после папы вторым лицом в Ватикане.
Вот в этой обстановке, с одной стороны благополучия и благодушия, а с другой — уважения к учености и к ученым, и протекала жизнь Луиджи Гальвани. После окончания университета он, помимо чтения лекций по анатомии, занимался исследованиями, относящимися к области сравнительной анатомии; судя по публикациям в журналах, он исследовал строение и природу костей, почки и уши птиц. Но особой известности ему эти труды не принесли, и знаем мы о них потому лишь, что в 1771 году он, по совету своего учителя Беккариа, занялся изучением электрических явлений, а через девятнадцать лет после этого у него простудилась жена, и ей прописали… Но, впрочем, не будем забегать вперед, остановимся пока на первом событии из той цепи, которая привела к появлению термина «гальваническое электричество».
В том, что Гальвани занялся изучением электричества, не было ничего особенно выдающегося — в то время кто только этим не занимался. То было время первых волнующих открытий в области электричества. В 1663 году была построена первая электрическая машина. В 1746 году была изобретена знаменитая лейденская банка. Открытие голландского профессора математики из Лейдена Питера Мушенброка, сделанное, кстати, случайно, взволновало всех — и ученых и не ученых. Все, кто мог, стали делать опыты с лейденской банкой. Во Франции опыт был повторен даже в Версале, в королевском дворце, в присутствии его величества. Сто восемьдесят гвардейцев в парадных мундирах, взявшись за руки, образовали цепь; первый держал в свободной руке банку, последний извлекал из нее искру, а удар чувствовали все. «Было курьезно видеть, — писал очевидец этого великосветского опыта, — разнообразие жестов и слышать вскрики, исторгаемые неожиданностью у большей части получающих удар». Но, кроме возможности наблюдать курьезы, открытие лейденской банки дало науке и нечто посерьезнее — способность накапливать электричество и экспериментировать с ним.
В эти же годы пробуждается интерес ученых и к животному электричеству, хотя истоки его можно обнаружить еще в глубокой древности. Жителям побережья Средиземного моря давно было знакомо действие электрического ската, только он тогда не назывался электрическим и удары, которые он наносил, полагали механическими; считалось полезным купать в морской воде, где обитают скаты, детей — это якобы придавало им здоровье. Но когда появились первые достоверные сведения об электричестве, ученые усмотрели в таинственных ударах, производимых некоторыми рыбами, в частности скатами, электрическую природу. А открытие лейденской банки, которая оказывала аналогичное со скатом действие, убедила в этом ученых окончательно. Вспомнив о лечебном действии зарядов ската, описанном в книгах древних греческих и римских писателей, ученые стали пытаться применять действие электрических разрядов для лечения некоторых заболеваний. Иногда попытки были успешны. Так, описаны несколько случаев излечивания паралича. Но многие лжемедики, усмотрев в новом открытии возможность прославиться и заработать и ничего не смысля ни в физике, ни в физиологии, стали применять электрическую машину и лейденскую банку для врачевания всех болезней подряд. Конечно, многие такие попытки кончались в лучшем случае безрезультатно, а иногда и весьма печально.
Гальвани не принадлежал к числу столь легкомысленных врачей, да и вообще он, скорее всего, не занимался в то время медицинской практикой. Об этом можно судить потому хотя бы, что только в сорок пять лет он начал читать собственно медицинский курс — акушерство, до этого он служил чистой науке. Кроме того, в пользу такого предположения говорит и тот факт. что, когда заболела его жена, не он прописал ей… Впрочем, мы опять забежали вперед.
Словом, Гальвани не лечил электричеством больных, но, как истинный естествоиспытатель, уже с 1771 года начал исследовать действие на животных электрического тока. С этой целью на его лабораторном столе стояли лейденская банка и электрическая машина, судя по дошедшим до нас рисункам, сделанным самим Гальвани, — почти такие же, как ныне стоят в любом школьном физическом кабинете.
Свои эксперименты Гальвани ставил на разных животных, но чаще всего на лягушках. Это обстоятельство, увековеченное, кстати, даже на мемориальной доске, которая установлена на доме ученого, имеет для нас немалое значение. Ибо — именно оно должно послужить весомым аргументом против якобы «совершенно случайного» характера открытия, которое имело место в 1790 году вследствие того, что жена профессора Гальвани простудилась и ей прописали… Но, думаю, больше нет возможности откладывать рассказ о том, что же произошло, когда она простудилась.
Собственно, ничего особенного не произошло. Как гласит легенда, врачи прописали синьоре Гальвани «укрепительный бульон» из лягушечьих лапок. Не будем ухмыляться по поводу данного назначения — антибиотиков и сульфамидных препаратов в то время не было. Но лягушек, прежде чем сварить, надо приготовить: содрать с них кожу и отделить лапки. Тут, как говорится, синьору профессору и карты в руки: кто лучше него, анатома, мог это сделать. И он, мол, приготовил у себя на лабораторном столе некоторое количество лягушек. Правда, один весьма уважаемый ученый, секретарь Парижской Академии наук, — утверждал, будто лягушки приготовила кухарка синьоры Гальвани. Сам же Гальвани, описывая этот день, упоминает, во-первых, себя в качестве препаратора, а во-вторых, всего одну лягушку. Это не такая уж маловажная деталь, ибо если и впрямь это сделал сам ученый, то для случайности во всей этой истории остается совсем немного места. Есть и еще одно противоречие в легенде. В комнате, по свидетельству Гальвани, присутствовали еще по меньшей мере два человека. Один из них, судя по всему, ассистент, а другой или другая, по-видимому, жена Гальвани, которая, как пишет ученый, «обычно помогала нам при электрических опытах». Вообще-то сам Гальвани написал об этом очень туманно: «одно лицо». И то, что это была все же его жена, утверждают современники ученого. Но если это действительно так, то отсюда неумолимо следуют два вывода. Первый: она не могла быть больной в это время и, следовательно, препарированы лягушки были совсем для иных целей. И второй: оно, лицо это, помогало при электрических опытах, значит и в этот день ставился электрический опыт и вот для какой цели и нужны были лягушки. Пока, как видите, ничего случайного не происходит.
Дальше было вот что. Синьора Гальвани время от времени запускала электрическую машину и извлекала искру. Сейчас такого помощника отругали бы, чтобы не баловался, а тогда электрические машины были в диковинку, и поэтому любопытство, особенно женское, было объяснимо. И вот о один из моментов, когда ассистент дотронулся… Впрочем, предоставим слово самому Гальвани. «Когда одно из лиц, помогавших мне, случайно чуть-чуть коснулось концом скальпеля внутреннего бедренного нерва лягушки, то мышцы конечностей вдруг сократились как будто от сильной судороги». Здесь вступает в действие синьора Гальвани: «Другое лицо, помогавшее нам при электрических опытах, заметило, что это происходило лишь тогда, когда из машины извлекалась искра. Удивленное этим новым явлением, оно обратило на него мое внимание, поскольку я был занят в это время совсем другим. У меня явилось желание тотчас же увидеть это новое явление и расследовать его скрытые причины». Так начиналась статья Гальвани «Об электрических силах при мускульных движениях», опубликованная в 1791 году.
Исходя из этих нескольких строк, многие историки сделали вывод, будто открытие Гальвани, во-первых, принадлежит не самому Гальвани, а либо его жене, либо кому-то из помощников, а во-вторых, что оно явно случайно. Что ж, с этим, пожалуй, можно согласиться, с одной оговоркой только: никакого открытия в том, что увидело это таинственное лицо и чему оно удивилось, не было. И значение этого эпизода, явно раздутое, заключается лишь в том, что он побудил Гальвани к новым исследованиям, в результате которых действительно было сделано важное открытие, даже не одно, а два, — хотя второе сам ученый, к сожалению, не заметил.
Прежде всего Гальвани выяснил, что далеко не безразлично, чем дотрагиваться до лягушки. В описанном случае скальпель имел костяную ручку, прикрепленную железными гвоздями. Оказалось, что сила сокращения мышцы зависит от того, за какую часть скальпеля держится рука; наибольшее сокращение происходит, когда рука дотрагивается до лезвия или железных гвоздей.
Затем предпринимается вторая серия опытов; ее схему легко восстановить по рисунку Гальвани. Он выносит стол во двор и ставит его около колодца. Препарированную лягушку помещает в закрытую банку. От нерва задней лапки тянется проволока на крыше, другая от мышцы идет в колодец. Искру, родившуюся на лабораторном столе, Гальвани хочет заменить молнией. Судя по всему, погода в те дни благоприятствовала его намерениям — и гроза не заставила себя ждать. «Как только появлялись молнии, — пишет ученый, — тотчас же мышцы приходили в сильные сокращения, которые совпадали по времени с молнией и предшествовали грому».
Итак, первый из серии опытов вполне удался! Он подтвердил прежнее наблюдение: нерв лягушки является чувствительным электроскопом, улавливающим даже отдаленные электрические разряды.
— А если нет видимых разрядов — просто атмосферное электричество будет ли вызывать сокращение лапки?
Гальвани многократно повторяет опыт, сначала в первоначальном виде — вешая лягушек на ограду, — но увы: «Я стал наблюдать препараты в разные часы в течение нескольких дней подряд, но едва заметил несколько сокращений в мускулах».
Может быть, виноват плохой контакт между проволокой и забором и лягушки не заземлены? Ученый устал и явно торопит события: «Утомленный ожиданием, я изогнул и плотно прижал к решетке крючок, пропущенный через спинной мозг, чтобы видеть, не удастся ли теперь вызвать мышечные сокращения».
Результат несколько обескураживает ученого: «Теперь сокращения появлялись нередко, однако вне всякой связи с изменением состояния атмосферы или электричества».
Но откуда же берется электричество — мышцы ведь сокращаются? После недолгих размышлений Гальвани приходит к выводу, что электричество все же атмосферного происхождения. Однако он ощущает недостаточность экспериментального материала и тут же намечает продолжение опытов. Методика простая, но эффективная; он проверяет на воздухе то, что подмечено в комнате, а в комнате — то, что подмечено на воздухе. С этой целью он возвращается в дом, к своему лабораторному столу.
В комнате все повторяется: «Когда я внес лягушку в комнату, положил ее на железную пластинку и приблизил к последней крючок, проткнутый через спинной мозг, то получились прежние движения, прежние сокращения».
Здесь уж вроде на электричество атмосферы не погрешишь — откуда оно берется?
Гальвани пробует варьировать этот опыт, меняет отдельные детали, настороженно бродит по дому целыми днями в поисках электрического призрака: «Мною было испробовано то же самое с различными металлами, в различных местах, в разные дни и часы, и всегда результат получался одинаковый; разница была лишь в том, что от различных средств получались различные сокращения, в одних случаях сильнее, в других слабее. Непроводящие тела вовсе не давали сокращений. Этот результат нас очень удивил…»
А нас может удивить невезение Гальвани, или, если хотите, его слепота, или — это не так жестоко и более справедливо — притупление интуиции. Его поиски похожи на известную игру «горячо — холодно». Он ощупью бредет в потемках, с каждым шагом все ближе к цели, все теплее и теплее становится, и, когда уж хочешь крикнуть ему «горячо» — так близко он находится к великому открытию, стоит только сделать последний шаг, — он неожиданно поворачивается и идет в другую сторону. И пишет в отчете: «Мы пришли к мысли о присущем животному электричестве».
И, как ни удивительно, делает этим тоже открытие. Не то, которое он должен был сделать и которое вскоре сделает, проверяя его опыты, Алессандро Вольта, не то, что вызвало переворот в физике, но то, что дало жизнь новой науке — электрофизиологии. Правда, когда Гальвани сделал эту знаменательную запись, он не помышлял о значимости своего предположения, он просто принял его, чтобы как-то выбраться из того лабиринта наблюдений, в который зашел в своих опытах. Животное электричество вроде бы все объясняло. Увлеченный своей гипотезой, Гальвани делает еще полшага к не заглоченному и по-прежнему упорно не замечаемому открытию: «Когда я держал препарированную лягушку одной рукой за крючок, пропущенный через спинной мозг таким образом, что ноги лягушки касались серебряной чашки, а другой рукой прикасался при посредствии металлического тела к верхнему краю или к бокам серебряной чашки, на которой находились ноги лягушки, то животное, вопреки всякому ожиданию, приходило в сильнейшие сокращения, и это происходило неизменно каждый раз при повторении этого опыта».
Ну что вы скажете: в цепи два металла, серебро и железо, ток образуется «неизменно каждый раз», то есть работает не что иное, как гальванический элемент, — и «вопреки всякому ожиданию»! Значит: ничего не видит, не подозревает. Просто досада берет!
А когда Вольта увидит это, Гальвани не поверит и будет упорно бубнить о животном электричестве. И надо только удивляться великодушию Вольты, назвавшего, несмотря на это, открытое им электричество гальваническим.
Странен, очень странен Гальвани. Все вокруг возопит: горячо! Он замечает, что если в цепь с лягушкой ввести два одинаковых металла, то сокращения получаются слабые или вовсе отсутствуют, а спаривая железо, медь и серебро, он наблюдает сильные движения; когда он обкладывает нерв лягушки оловянной фольгой (станиолем), судороги становятся особенно сильными. Луиджи усложняет опыт: он вводит в цепь несколько человек, держащихся за руки, наподобие опыта в Версале, — мышцы лягушки по-прежнему констатируют наличие электрического тока. Все это ученый видит, все тщательно фиксирует, но причины появления тока уловить не может. Ходит где-то совсем близко, а смотрит в другую сторону.
Любопытно, как сочетаются в характере ученого робость со смелостью. Он не боится предположить существование животного электричества и даже наметить пути применения своего открытия для лечебных целей, но он не решается ступить в сторону с уже нащупанного пути — дело это темное, как он сам говорит. Может быть, в этой умеренности сказывается дух Болоньи, а может, причина робости — недостаточность знаний в области физика; недаром же, добыв свое открытие на физиологическом препарате, он при первой же возможности стремится снова убежать в знакомые физиологические сферы, подальше от физики.
А впрочем, зачем судить человека за то, чего он не сделал, хоть и мог сделать, лучше воздадим ему хвалу за то, что он все-таки сделал, но чего мог и не делать. В конце концов, какая разница, кто открыл человечеству гальваническое электричество — Вольта или Гальвани. Оба они итальянцы, славы Италии от этого не убавится. Важно, что открытие все же состоялось и что в названии его увековечено имя ученого, наведшего Вольту на открытие. И если в этой книге мы говорим о случайных открытиях, то вот пример обратный — как открытие случайно не было сделано.
Правда, в одном надо отдать должное Гальвани. Изрядно намаявшись с доказательством того, что мышца представляет собой лейденскую банку, а нерв — кондуктор банки, он не обходит молчанием и противоречивые факты, но не знает, что с ними делать, и в конце концов выходит из положения следующим образом: «Итак, допозволено нам будет следовать этой не слишком невероятной гипотезе, которую, однако, мы тотчас же оставим, когда другие ученые выскажут более верное суждение о предмете или установят лучшую гипотезу на основании открытий и новых опытов».
Может показаться, что ученый не очень-то уверен в правильности своей гипотезы — он уже заранее готов от нее отказаться. Но не следует особо доверять его формулировкам, это не более чем дань изящной словесности; Гальвани не подумал оставить свою гипотезу, когда Вольта представил весь требуемый набор: и новые опыты, и новые открытия. ч более верные суждения.
Но, впрочем, не будем забегать вперед, все перипетии борьбы еще впереди, пока что опыты Гальвани вызвали настоящую сенсацию. В Италии, а затем и в других странах Европы их повторяют, получают такие же эффектные результаты, и слава болонского профессора растет, как снежный ком. У него появляются ученики и последователи, и ему должно льстить, что среди них — его известный соотечественник, «один из первых авторитетов в области электричества, гений между физиками», как назвал его один из современников, — Алессандро Вольта.
Вольта был всего на восемь лет моложе Гальвани. Он родился в Ломбардии, в маленьком городке Комо, на берегу Комского озера, и прожил там безвыездно до тридцати двух лет. Нельзя сказать, чтобы он не стремился увидеть мир, но он не мог оставить свою работу, весьма почетную во все времена, но и во все времена трудную: работу школьного учителя физики. Правда, поначалу родители готовили его к деятельности священника, он и учился в школе ордена иезуитов. Может, кто другой и зачах бы в провинциальной глуши, вдали от культурных центров, где творилась новая физика, где каскад открытий рождал новые светила, новых кумиров. Но Вольте его уединенная жизнь не помешала основательно изучить физику, особенно новый ее раздел — электричество, следить за всеми публикациями и надеяться при первом же удобном случае вырваться из Комо, которому он отдал свои лучшие молодые годы. А впрочем, обязательно ли молодые годы лучшие? У Вольты расцвет его творчества пришелся на сорок пять — пятьдесят лет.
Нас, правда, больше интересует не жена профессора, хотя легенда и приписывает ей известную роль в происшедших событиях и даже неким итальянским поэтом был сочинен в ее честь сонет, в котором эта роль всячески подчеркивалась. Нас интересует сам профессор, в то время тридцатилетний медик, уже восемь лет занимающий кафедру анатомии в родном университете. Может заинтересовать нас и город, в котором он родился, учился и работал и который сами итальянцы называли «Bologna La Grassa» и «Bologna La Dotta» — «жирная Болонья» и «ученая Болонья». Сочетание эпитетов странное, но что поделаешь, Болонья удачно расположена в сельскохозяйственном отношении, ее окружали тучнейшие житницы и виноградники, путешественники единодушно отмечали изобилие и дешевизну, но вместе с тем Болонья располагала старинным университетом, каким могли похвастать немногие города Европы. В XVII веке университет породил множество различного рода академий, так что в то время, когда двадцатидвухлетний Луиджи Гальвани принял кафедру анатомии, ученые играли в общественной жизни города ведущую роль.
Вероятно, поэтому и потому еще, что в те годы Болонья была одним из художественных центров Италии, чья слава уступала только Риму и могла сравниться с Флоренцией и Венецией, Болонья считалась во владениях римского папы вторым городом после Рима, а ее кардинал был после папы вторым лицом в Ватикане.
Вот в этой обстановке, с одной стороны благополучия и благодушия, а с другой — уважения к учености и к ученым, и протекала жизнь Луиджи Гальвани. После окончания университета он, помимо чтения лекций по анатомии, занимался исследованиями, относящимися к области сравнительной анатомии; судя по публикациям в журналах, он исследовал строение и природу костей, почки и уши птиц. Но особой известности ему эти труды не принесли, и знаем мы о них потому лишь, что в 1771 году он, по совету своего учителя Беккариа, занялся изучением электрических явлений, а через девятнадцать лет после этого у него простудилась жена, и ей прописали… Но, впрочем, не будем забегать вперед, остановимся пока на первом событии из той цепи, которая привела к появлению термина «гальваническое электричество».
В том, что Гальвани занялся изучением электричества, не было ничего особенно выдающегося — в то время кто только этим не занимался. То было время первых волнующих открытий в области электричества. В 1663 году была построена первая электрическая машина. В 1746 году была изобретена знаменитая лейденская банка. Открытие голландского профессора математики из Лейдена Питера Мушенброка, сделанное, кстати, случайно, взволновало всех — и ученых и не ученых. Все, кто мог, стали делать опыты с лейденской банкой. Во Франции опыт был повторен даже в Версале, в королевском дворце, в присутствии его величества. Сто восемьдесят гвардейцев в парадных мундирах, взявшись за руки, образовали цепь; первый держал в свободной руке банку, последний извлекал из нее искру, а удар чувствовали все. «Было курьезно видеть, — писал очевидец этого великосветского опыта, — разнообразие жестов и слышать вскрики, исторгаемые неожиданностью у большей части получающих удар». Но, кроме возможности наблюдать курьезы, открытие лейденской банки дало науке и нечто посерьезнее — способность накапливать электричество и экспериментировать с ним.
В эти же годы пробуждается интерес ученых и к животному электричеству, хотя истоки его можно обнаружить еще в глубокой древности. Жителям побережья Средиземного моря давно было знакомо действие электрического ската, только он тогда не назывался электрическим и удары, которые он наносил, полагали механическими; считалось полезным купать в морской воде, где обитают скаты, детей — это якобы придавало им здоровье. Но когда появились первые достоверные сведения об электричестве, ученые усмотрели в таинственных ударах, производимых некоторыми рыбами, в частности скатами, электрическую природу. А открытие лейденской банки, которая оказывала аналогичное со скатом действие, убедила в этом ученых окончательно. Вспомнив о лечебном действии зарядов ската, описанном в книгах древних греческих и римских писателей, ученые стали пытаться применять действие электрических разрядов для лечения некоторых заболеваний. Иногда попытки были успешны. Так, описаны несколько случаев излечивания паралича. Но многие лжемедики, усмотрев в новом открытии возможность прославиться и заработать и ничего не смысля ни в физике, ни в физиологии, стали применять электрическую машину и лейденскую банку для врачевания всех болезней подряд. Конечно, многие такие попытки кончались в лучшем случае безрезультатно, а иногда и весьма печально.
Гальвани не принадлежал к числу столь легкомысленных врачей, да и вообще он, скорее всего, не занимался в то время медицинской практикой. Об этом можно судить потому хотя бы, что только в сорок пять лет он начал читать собственно медицинский курс — акушерство, до этого он служил чистой науке. Кроме того, в пользу такого предположения говорит и тот факт. что, когда заболела его жена, не он прописал ей… Впрочем, мы опять забежали вперед.
Словом, Гальвани не лечил электричеством больных, но, как истинный естествоиспытатель, уже с 1771 года начал исследовать действие на животных электрического тока. С этой целью на его лабораторном столе стояли лейденская банка и электрическая машина, судя по дошедшим до нас рисункам, сделанным самим Гальвани, — почти такие же, как ныне стоят в любом школьном физическом кабинете.
Свои эксперименты Гальвани ставил на разных животных, но чаще всего на лягушках. Это обстоятельство, увековеченное, кстати, даже на мемориальной доске, которая установлена на доме ученого, имеет для нас немалое значение. Ибо — именно оно должно послужить весомым аргументом против якобы «совершенно случайного» характера открытия, которое имело место в 1790 году вследствие того, что жена профессора Гальвани простудилась и ей прописали… Но, думаю, больше нет возможности откладывать рассказ о том, что же произошло, когда она простудилась.
Собственно, ничего особенного не произошло. Как гласит легенда, врачи прописали синьоре Гальвани «укрепительный бульон» из лягушечьих лапок. Не будем ухмыляться по поводу данного назначения — антибиотиков и сульфамидных препаратов в то время не было. Но лягушек, прежде чем сварить, надо приготовить: содрать с них кожу и отделить лапки. Тут, как говорится, синьору профессору и карты в руки: кто лучше него, анатома, мог это сделать. И он, мол, приготовил у себя на лабораторном столе некоторое количество лягушек. Правда, один весьма уважаемый ученый, секретарь Парижской Академии наук, — утверждал, будто лягушки приготовила кухарка синьоры Гальвани. Сам же Гальвани, описывая этот день, упоминает, во-первых, себя в качестве препаратора, а во-вторых, всего одну лягушку. Это не такая уж маловажная деталь, ибо если и впрямь это сделал сам ученый, то для случайности во всей этой истории остается совсем немного места. Есть и еще одно противоречие в легенде. В комнате, по свидетельству Гальвани, присутствовали еще по меньшей мере два человека. Один из них, судя по всему, ассистент, а другой или другая, по-видимому, жена Гальвани, которая, как пишет ученый, «обычно помогала нам при электрических опытах». Вообще-то сам Гальвани написал об этом очень туманно: «одно лицо». И то, что это была все же его жена, утверждают современники ученого. Но если это действительно так, то отсюда неумолимо следуют два вывода. Первый: она не могла быть больной в это время и, следовательно, препарированы лягушки были совсем для иных целей. И второй: оно, лицо это, помогало при электрических опытах, значит и в этот день ставился электрический опыт и вот для какой цели и нужны были лягушки. Пока, как видите, ничего случайного не происходит.
Дальше было вот что. Синьора Гальвани время от времени запускала электрическую машину и извлекала искру. Сейчас такого помощника отругали бы, чтобы не баловался, а тогда электрические машины были в диковинку, и поэтому любопытство, особенно женское, было объяснимо. И вот о один из моментов, когда ассистент дотронулся… Впрочем, предоставим слово самому Гальвани. «Когда одно из лиц, помогавших мне, случайно чуть-чуть коснулось концом скальпеля внутреннего бедренного нерва лягушки, то мышцы конечностей вдруг сократились как будто от сильной судороги». Здесь вступает в действие синьора Гальвани: «Другое лицо, помогавшее нам при электрических опытах, заметило, что это происходило лишь тогда, когда из машины извлекалась искра. Удивленное этим новым явлением, оно обратило на него мое внимание, поскольку я был занят в это время совсем другим. У меня явилось желание тотчас же увидеть это новое явление и расследовать его скрытые причины». Так начиналась статья Гальвани «Об электрических силах при мускульных движениях», опубликованная в 1791 году.
Исходя из этих нескольких строк, многие историки сделали вывод, будто открытие Гальвани, во-первых, принадлежит не самому Гальвани, а либо его жене, либо кому-то из помощников, а во-вторых, что оно явно случайно. Что ж, с этим, пожалуй, можно согласиться, с одной оговоркой только: никакого открытия в том, что увидело это таинственное лицо и чему оно удивилось, не было. И значение этого эпизода, явно раздутое, заключается лишь в том, что он побудил Гальвани к новым исследованиям, в результате которых действительно было сделано важное открытие, даже не одно, а два, — хотя второе сам ученый, к сожалению, не заметил.
Прежде всего Гальвани выяснил, что далеко не безразлично, чем дотрагиваться до лягушки. В описанном случае скальпель имел костяную ручку, прикрепленную железными гвоздями. Оказалось, что сила сокращения мышцы зависит от того, за какую часть скальпеля держится рука; наибольшее сокращение происходит, когда рука дотрагивается до лезвия или железных гвоздей.
Затем предпринимается вторая серия опытов; ее схему легко восстановить по рисунку Гальвани. Он выносит стол во двор и ставит его около колодца. Препарированную лягушку помещает в закрытую банку. От нерва задней лапки тянется проволока на крыше, другая от мышцы идет в колодец. Искру, родившуюся на лабораторном столе, Гальвани хочет заменить молнией. Судя по всему, погода в те дни благоприятствовала его намерениям — и гроза не заставила себя ждать. «Как только появлялись молнии, — пишет ученый, — тотчас же мышцы приходили в сильные сокращения, которые совпадали по времени с молнией и предшествовали грому».
Итак, первый из серии опытов вполне удался! Он подтвердил прежнее наблюдение: нерв лягушки является чувствительным электроскопом, улавливающим даже отдаленные электрические разряды.
— А если нет видимых разрядов — просто атмосферное электричество будет ли вызывать сокращение лапки?
Гальвани многократно повторяет опыт, сначала в первоначальном виде — вешая лягушек на ограду, — но увы: «Я стал наблюдать препараты в разные часы в течение нескольких дней подряд, но едва заметил несколько сокращений в мускулах».
Может быть, виноват плохой контакт между проволокой и забором и лягушки не заземлены? Ученый устал и явно торопит события: «Утомленный ожиданием, я изогнул и плотно прижал к решетке крючок, пропущенный через спинной мозг, чтобы видеть, не удастся ли теперь вызвать мышечные сокращения».
Результат несколько обескураживает ученого: «Теперь сокращения появлялись нередко, однако вне всякой связи с изменением состояния атмосферы или электричества».
Но откуда же берется электричество — мышцы ведь сокращаются? После недолгих размышлений Гальвани приходит к выводу, что электричество все же атмосферного происхождения. Однако он ощущает недостаточность экспериментального материала и тут же намечает продолжение опытов. Методика простая, но эффективная; он проверяет на воздухе то, что подмечено в комнате, а в комнате — то, что подмечено на воздухе. С этой целью он возвращается в дом, к своему лабораторному столу.
В комнате все повторяется: «Когда я внес лягушку в комнату, положил ее на железную пластинку и приблизил к последней крючок, проткнутый через спинной мозг, то получились прежние движения, прежние сокращения».
Здесь уж вроде на электричество атмосферы не погрешишь — откуда оно берется?
Гальвани пробует варьировать этот опыт, меняет отдельные детали, настороженно бродит по дому целыми днями в поисках электрического призрака: «Мною было испробовано то же самое с различными металлами, в различных местах, в разные дни и часы, и всегда результат получался одинаковый; разница была лишь в том, что от различных средств получались различные сокращения, в одних случаях сильнее, в других слабее. Непроводящие тела вовсе не давали сокращений. Этот результат нас очень удивил…»
А нас может удивить невезение Гальвани, или, если хотите, его слепота, или — это не так жестоко и более справедливо — притупление интуиции. Его поиски похожи на известную игру «горячо — холодно». Он ощупью бредет в потемках, с каждым шагом все ближе к цели, все теплее и теплее становится, и, когда уж хочешь крикнуть ему «горячо» — так близко он находится к великому открытию, стоит только сделать последний шаг, — он неожиданно поворачивается и идет в другую сторону. И пишет в отчете: «Мы пришли к мысли о присущем животному электричестве».
И, как ни удивительно, делает этим тоже открытие. Не то, которое он должен был сделать и которое вскоре сделает, проверяя его опыты, Алессандро Вольта, не то, что вызвало переворот в физике, но то, что дало жизнь новой науке — электрофизиологии. Правда, когда Гальвани сделал эту знаменательную запись, он не помышлял о значимости своего предположения, он просто принял его, чтобы как-то выбраться из того лабиринта наблюдений, в который зашел в своих опытах. Животное электричество вроде бы все объясняло. Увлеченный своей гипотезой, Гальвани делает еще полшага к не заглоченному и по-прежнему упорно не замечаемому открытию: «Когда я держал препарированную лягушку одной рукой за крючок, пропущенный через спинной мозг таким образом, что ноги лягушки касались серебряной чашки, а другой рукой прикасался при посредствии металлического тела к верхнему краю или к бокам серебряной чашки, на которой находились ноги лягушки, то животное, вопреки всякому ожиданию, приходило в сильнейшие сокращения, и это происходило неизменно каждый раз при повторении этого опыта».
Ну что вы скажете: в цепи два металла, серебро и железо, ток образуется «неизменно каждый раз», то есть работает не что иное, как гальванический элемент, — и «вопреки всякому ожиданию»! Значит: ничего не видит, не подозревает. Просто досада берет!
А когда Вольта увидит это, Гальвани не поверит и будет упорно бубнить о животном электричестве. И надо только удивляться великодушию Вольты, назвавшего, несмотря на это, открытое им электричество гальваническим.
Странен, очень странен Гальвани. Все вокруг возопит: горячо! Он замечает, что если в цепь с лягушкой ввести два одинаковых металла, то сокращения получаются слабые или вовсе отсутствуют, а спаривая железо, медь и серебро, он наблюдает сильные движения; когда он обкладывает нерв лягушки оловянной фольгой (станиолем), судороги становятся особенно сильными. Луиджи усложняет опыт: он вводит в цепь несколько человек, держащихся за руки, наподобие опыта в Версале, — мышцы лягушки по-прежнему констатируют наличие электрического тока. Все это ученый видит, все тщательно фиксирует, но причины появления тока уловить не может. Ходит где-то совсем близко, а смотрит в другую сторону.
Любопытно, как сочетаются в характере ученого робость со смелостью. Он не боится предположить существование животного электричества и даже наметить пути применения своего открытия для лечебных целей, но он не решается ступить в сторону с уже нащупанного пути — дело это темное, как он сам говорит. Может быть, в этой умеренности сказывается дух Болоньи, а может, причина робости — недостаточность знаний в области физика; недаром же, добыв свое открытие на физиологическом препарате, он при первой же возможности стремится снова убежать в знакомые физиологические сферы, подальше от физики.
А впрочем, зачем судить человека за то, чего он не сделал, хоть и мог сделать, лучше воздадим ему хвалу за то, что он все-таки сделал, но чего мог и не делать. В конце концов, какая разница, кто открыл человечеству гальваническое электричество — Вольта или Гальвани. Оба они итальянцы, славы Италии от этого не убавится. Важно, что открытие все же состоялось и что в названии его увековечено имя ученого, наведшего Вольту на открытие. И если в этой книге мы говорим о случайных открытиях, то вот пример обратный — как открытие случайно не было сделано.
Правда, в одном надо отдать должное Гальвани. Изрядно намаявшись с доказательством того, что мышца представляет собой лейденскую банку, а нерв — кондуктор банки, он не обходит молчанием и противоречивые факты, но не знает, что с ними делать, и в конце концов выходит из положения следующим образом: «Итак, допозволено нам будет следовать этой не слишком невероятной гипотезе, которую, однако, мы тотчас же оставим, когда другие ученые выскажут более верное суждение о предмете или установят лучшую гипотезу на основании открытий и новых опытов».
Может показаться, что ученый не очень-то уверен в правильности своей гипотезы — он уже заранее готов от нее отказаться. Но не следует особо доверять его формулировкам, это не более чем дань изящной словесности; Гальвани не подумал оставить свою гипотезу, когда Вольта представил весь требуемый набор: и новые опыты, и новые открытия. ч более верные суждения.
Но, впрочем, не будем забегать вперед, все перипетии борьбы еще впереди, пока что опыты Гальвани вызвали настоящую сенсацию. В Италии, а затем и в других странах Европы их повторяют, получают такие же эффектные результаты, и слава болонского профессора растет, как снежный ком. У него появляются ученики и последователи, и ему должно льстить, что среди них — его известный соотечественник, «один из первых авторитетов в области электричества, гений между физиками», как назвал его один из современников, — Алессандро Вольта.
Вольта был всего на восемь лет моложе Гальвани. Он родился в Ломбардии, в маленьком городке Комо, на берегу Комского озера, и прожил там безвыездно до тридцати двух лет. Нельзя сказать, чтобы он не стремился увидеть мир, но он не мог оставить свою работу, весьма почетную во все времена, но и во все времена трудную: работу школьного учителя физики. Правда, поначалу родители готовили его к деятельности священника, он и учился в школе ордена иезуитов. Может, кто другой и зачах бы в провинциальной глуши, вдали от культурных центров, где творилась новая физика, где каскад открытий рождал новые светила, новых кумиров. Но Вольте его уединенная жизнь не помешала основательно изучить физику, особенно новый ее раздел — электричество, следить за всеми публикациями и надеяться при первом же удобном случае вырваться из Комо, которому он отдал свои лучшие молодые годы. А впрочем, обязательно ли молодые годы лучшие? У Вольты расцвет его творчества пришелся на сорок пять — пятьдесят лет.