Пять исторических мифов о реальных научных открытиях

Бен Франклин борется с Зевсом

Для научных открытий требуются здравое суждение, рациональное мышление, твёрдая опора на факты, но есть в истории науки  некоторая доля мифов, легенд и небылиц. Предполагаемые эксперименты выдаются за реальные; учёному с самой интересной историей приписываются открытия; неверные представления передаются от учителей к ученикам. Хотя эти рассказы о героических и фантастически удачливых учёных могут быть преувеличены, однако, все связанные с ними научные открытия и теории вполне реальны.

Бен Франклин запускал воздушного змея. Давайте избавимся от одной научной истории, которую сложно подтвердить или опровергнуть: исторический запуск  воздушного змея Бенджамином Франклином. Согласно этой истории, в 1752 году Франклин в грозу вышел со змеем, прикреплённым к ключу, который, в свою очередь, был прикреплён к лейденской банке. Когда в ключ ударила молния, электрический заряд перетёк в банку, что явилось доказательством электрической природы молнии. Это яркий пример научного хулиганства.

И скорее всего, этого никогда не было.

В своей книге «Секреты науки: правда о вьюрках Дарвина, жене Эйнштейна и других мифах» А. Мартинес отмечает: «Одним из сигналов по поводу знаменитого эксперимента Франклина является отсутствие деталей». В самом деле, когда Франклин писал в «Пенсильванской газете» в августе 1752 года, он не оставил своего личного свидетельства об этом эксперименте, только общее описание запуска воздушного змея в грозу, описав это так, как не смог бы это сделать никто другой. Напротив, когда французский учёный Жак де Рома провёл аналогичный опыт в 1753 году, он описал его во всех деталях: время дня, длина верёвки и проволоки и ощущение от прикосновения к верёвки при приближении грозы. (В частности, де Рома объясняет, что происходит при прикосновении к верёвке воздушного змея; в то время как в статье Франклина только высказано предположение, что можно безопасно войти в область грозы, держа в руке змея, де Рома прикоснулся к верёвке костяшками пальцев. Болезненные ощущения убедили его не повторять этот опыт голыми руками.) Когда де Рома обратился к парижской Академии наук с просьбой признать, что он первым успешно провёл этот опыт, комиссия согласилась, поскольку Франклин не предоставил сведений, подтверждающих его первенство. Франклин хранил необычное для него молчание на эту тему.

С тех пор различные исследователи исследовали возможность запуска воздушного змея Франклином в 1752 году, и в их числе «Разрушители легенд», которые вынесли решение «миф развенчан». Тем не менее, эта сказка имеет своих сторонников. Даже Мартинес не вполне уверен, что эта история не правдива.

Откуда возникла эта история? Если исходить из того, что это ложная версия – Франклин запустил её сам. Автор книги «Ватага любителей: поиски американского характера» Джек Хитт в недавней радиопрограмме This American Life предположил, что Франклин создал миф о змее именно потому, что эта замечательная история могла заставить людей запомнить его вклад в изучение природы электричества. Поскольку, по-видимому, даже быть отцом-основателем американского эксперимента, талантливым и продуктивным эрудитом, казалось недостаточным.

Галилео бросал предметы с Пизанской башни.  Согласно легенде, в 1589 году, когда он не бесил папу римского и не присваивал себе изобретение телескопа, Галилей бросал с падающей башни в Пизе на землю предметы разной массы. Это позволило ему опровергнуть утверждение Аристотеля о том, что скорость падения предметов зависит от их массы. Но к этой истории есть пара простых вопросов, и первый из них в том, что сам Галилей никогда не упоминал о таком эксперименте. Хотя в его трактате «О движении» описаны мысленные эксперименты о  бросании двух предметов с башни, Галилео нигде не указывал, что делал это лично.

Даже если Галилео сделал этот эксперимент за пределами своего мозга, едва ли он был первым. Историк Бенедетто Варчи написал о подобных опытах в 1544 году, а в 1576-м Джузеппе Молетти, который был предшественником Галилео на математической кафедре в университете Падуи, сообщал, что объекты, сделанные из одного материала, но имеющие разную массу, будучи одновременно брошенными, одновременно падали на Землю.

Откуда возникла эта  история? Её легко проследить. Биограф и ученик Галилео Винченцо Вивиани упоминает этот эксперимент в своём рассказе о жизни учёного. Эта легенда почти повсеместно была опровергнута историками, но это не помешало её бесконечному повторению на уроках физики.

Галапагосские вьюрки вдохновили Чарльза Дарвина на разработку теории эволюции. Естествоиспытатель Чарльз Дарвин, как гласит история,  на отправился на военном корабле на Галапагосские острова, где ознакомился с замечательной флорой и фауной. На островах его особенно заинтересовали различные виды вьюрков, вид которых подходил к их естественному окружению. Стремление выяснить, почему каждая из этих близких друг другу разновидностей наделена столь совершенным инструментом, направило его на путь разработки теории, изложенной в его работе «Происхождение видов».

Мартинес отмечает, что в этом есть все атрибуты элегантного классического мифа. Молодой человек покидает свой дом и едет в далёкие земли, и то, что он там находит, позволяет открыть доселе неведомые секреты о природе мира. И все эти прекрасные иллюстрации с вьюрками сопровождают на долгом пути эволюции любознательных молодых людей.

Однако не вызывает сомнений, что вьюрки сыграли самую незначительную роль в раннем осознании эволюции Чарльзом Дарвином. Да, он документально описал вьюрков и их различные клювы, но о них не было рассказано в труде «Происхождение видов». Вьюрки и их клювы примечательно, хотя и кратко, упомянуты в «Путешествии на Бигле»:

Видя эту градацию и разнообразие структуры в маленькой, тесно связанной группе птиц, действительно можно подумать, что из небольшого исходного количества птиц на этом архипелаге был выбран один вид и изменён для различных целей… К сожалению, большая часть особей из популяции вьюрков были перемешаны; но у меня есть веские основания подозревать, что особи из подгруппы Geospiza привязаны к отдельным островам. То, что на разных островах имеются представители Geospiza, может служить объяснением необычно большого числа видов данной подгруппы на этом небольшом архипелаге, и вероятным следствием их количества является чёткая градация размеров клюва.

Но вьюрки не были главным вдохновляющим фактором дарвиновской работы по естественному отбору и эволюции. Время, проведённое Дарвином на «Бигле», было формирующим временем, поскольку он пытался согласовать  увиденное на Галапагосских островах с различными теориями творения. В самом деле, узко специфичные вьюрки прекрасно вписались бы в определённую теологию природы, согласно которой Бог специально создал каждое животное так, чтобы оно подходило к среде обитания.

Гораздо ближе к дарвиновской теории были случаи, когда категория животных казалась не подходящей к своей среде обитания, но всё же им удавалось выживать, или животные, которые наилучшим образом подходили к среде, не существовали. Вьюрки, возможно, были прекрасным примером микроэволюции, но присутствие этих вьюрков имело меньшее влияние, чем  отсутствие, например, лягушек и мелких млекопитающих на Галапагосских островах.

Откуда возникла эта история? Исследователи, изучающие историю науки, приписывают её биологу-эволюционисту Дэвиду Лэку, который на самом деле изучал галапагосских вьюрков и связь между их физиологией и естественным отбором. Его книга, вышедшая в 1947 году, была озаглавлена «Вьюрки Дарвина», и хотя не он первым придумал это выражение, его книга проделала долгий путь к связыванию имени Дарвина с этими птицами с особенным клювом. Поскольку разнообразие формы и размера клюва оказалось таким превосходным примером естественного отбора и постепенного изменения и поскольку Дарвин действительно изучал вьюрков, многие превратно истолковали роль вьюрков в дарвиновских исследованиях, и где-то по дороге эта неверная интерпретация превратилась в распространённую байку.

Александр Флеминг догадался о невероятном лечебном действии пенициллина, когда случайные споры плесени поселились на открытой бактериальной культуре. Как и многие великие мифы, этот миф несёт в себе зёрнышко (или спору) истины. Шотландский фармаколог сэр Александр Флеминг содержал свою лабораторию в беспорядке, и по завершении работы с бактериальными культурами, оставлял их валяться в тазу. Плесень могла найти и нашла свой путь к этим заброшенным культурам, и в том числе вид Penicillium, который выращивался для других исследований в другой части дома. Флеминг заметил и идентифицировал плесень, убивающую бактерии,  назвав выделенное вещество, которому суждено было стать одним из величайшим оружием медицинской науки, «пенициллином». Едва ли он первым обнаружил свойства антибиотика. Пенициллин уже был широко известен, и многие другие исследователи, в частности, Джозеф Листер и Луи Пастер, отметили его способность убивать бактерии. Однако в 1929 году Флеминг опубликовал статью о действии пенициллина на различные бактериологические возбудители в британском «Журнале экспериментальной патологии», отмечая, что он способен убивать бактерии, не разрушая живую человеческую ткань.

Однако, на уроках биологии в начальной школе это рассматривалось как яркий момент – что Флеминг немедленно осознал потенциал пенициллина и облёк его в медицинскую форму. Но правда в том, что Флеминг не рассматривал пенициллин как многообещающее лекарственное средство. Дуглас Олчин отмечает в своей статье «Концепции научных мифов», вышедшей в мае 2003 года, что Флеминга огорчали ограниченные возможности пенициллина. При пероральном приёме пенициллин не усваивается человеческим организмом, и он был отторгнут вскоре после инъекции. Вместо того, чтобы изучать терапевтический потенциал пенициллина, Флеминг в основном возился с ним, рисуя картинки на чашках с культурой, используя пенициллин и бактерии, и в итоге забросил работу с плесенью. Другой исследователь, Говард Флори из Оксфорда, возглавил работу, направленную на то, чтобы сделать пенициллин пригодным способом лечения человека. Несмотря на то, что Флори и его помощник, сэр Эрнст Борис Чейн, начали сообщать об отличных результатах пенициллина как потенциального лекарственного средства, Флеминг не обратил внимания на эти исследования. (На самом деле, когда Флеминг позвонил Флори, чтобы договориться о визите в их лабораторию, Чейн ответил, что он уже считал Флеминга умершим.)Флори и Чейн в 1945 году разделили с Флемингом Нобелевскую премию по медицине, но «человеком столетия» в журнале Тайм был назван Флеминг. Флори и Чейн, конечно, были признаны героями медицинской науки, но не достигли мировой славы Флеминга, который удостоился её за то, что наткнулся на пенициллин в грязной раковине.

Откуда возникла эта история? Ну, та её половина, которая больше всего интересует людей – что пенициллин однажды просто появился на бактериальной культуре – это правда. Но даже сам Флеминг указывал на важность для появления медицинского пенициллина «Мифа о Флеминге», и предпочитал подчёркивать важность исследований Флори и Чейна. Этот миф берёт начало из прессы, что неудивительно. Когда Флори и Чейн опубликовали свои исследования о терапевтическом применении пенициллина, они ссылались на статью Флеминга как на источник своего вдохновения. Журналистам понравилась идея о скромном, неизвестном шотландском исследователе, случайно «открывшем» пенициллин, и вскоре имя Флеминга стало синонимом спасительного лекарства.

Жена Эйнштейна помогла ему в разработке теории относительности. Это довольно недавно появившееся «введение в научную мифологию» обрело популярность в значительной мере благодаря документальному фильму «Жена Эйнштейна», выпущенный PBS (Государственная служба телевещания США; прим. mixednews.ru) в 2003 году. Сказка довольно соблазнительная: Альберт Эйнштейн, разрабатывая свою великую теорию, был вдохновлён своей блестящей, но скромной первой женой, Милевой Марич. Она училась в Политехническом институте Цюриха в одно время с Эйнштейном и выполняла дипломную работу по преподаванию физики и математики. После проблемной научной карьеры она оставила докторантуру, после того как забеременела от Эйнштейна, и он развил многие из её главных теорий, в которых  они оба принимали участие. Добавьте к этому тот факт, что Эйнштейн был, как известно, ужасным мужем (который лихо составил дичайший список условий их предполагаемого примирения), и всё это призвано навести на мысль, что вклад этой женщины в физику был подавлен шовинистическим взглядом на историю науки.

Хотя мы не можем переоценить важную роль симпатичной и работящей супруги для любой научной или творческой деятельности, вклад именно Марич в работу Эйнштейна не был научным по своей природе. Марич и Эйнштейн вместе разрабатывали темы исследований в Политехническом институте Цюриха, но нет никаких свидетельств того, что они продолжали сотрудничество после окончания учёбы. Омбундсмен PBS Майкл Гетлер приводит примечательный список ошибок, относящихся к фильму «Жена Эйнштейна», и Мартинес отмечает, что наиболее существенным свидетельством против участия Марич в исследованиях Эйнштейна является то, что сама она никогда не говорила об участии в его работе, даже в личных письмах близким друзьям. Коллеги Эйнштейна особо отмечают присутствие Марич как молчаливого наблюдателя в их дискуссионном клубе «Олимпийская академия», тогда как  фильм «Жена Эйнштейна» ошибочно утверждает, что Марич иногда принимала участие в дискуссиях. Но то, что Марич не участвовала непосредственно в исследованиях Эйнштейна, не означает, что это незначительная фигура в истории науки. Мартинес цитирует историка Джеральда Холтона, считающего, что заявления о молчаливом сотрудничестве Марич с Эйнштейном могут заслонить её подлинный вклад: то, что она была одной из первых женщин в науке, и то, что она создала для Эйнштена надёжную семейную жизнь и ценное общение в самое важное для него время становления как учёного.

Откуда возникла эта история? В 1987 году вышли в свет многие личные записки и документы Эйнштейна, более полно осветившие его жизнь и отношения  с Марич. Это дало повод некоторым людям спекулировать, заявляя об участии Марич в исследованиях Эйнштейна, но историки пришли к общему согласию, что этого не было. Фильм «Жена Эйнштейна» привлёк большое общественное внимание к этой теории, хотя со стороны PBS последовала критика этого фильма как исторически неточного.

Какую роль играют мифы в истории науки? Я бы хотел задать этот вопрос вам всем. Есть ли место мифам и небылицам в истории науки? Олчин высказывает опасение, что такие неправдивые истории дают молодым людям неверное представление о том, как на самом деле происходят научные открытия, и в некоторых случаях делается преувеличенный акцент на гениальность и удачу и недооценивается роль напряжённой работы для научного прогресса.

Однако Мартинес отмечает, что эти мифы могут быть вдохновляющими. Он считает историю Франклина со змеем гениальной в своём роде, одной из тех, что овладевают воображением юного поколения, изучающего природу электричества и эту эпоху научных открытий.