Когда физики в цене

— Яковлев — доктор технических наук, экспериментатор, человек энергичный и напористый, нес самую тяжкую часть работы в Центре управления. Кандидат физико- математических наук Савич сделал большой вклад в разработку новых методов наблюдений. Они и их молодые сотрудники Ефимов и Васильев, выросшие в нашем институте, проводили эксперименты не только в основное время работы передатчика, но часто и в необычные, экзотические моменты — когда станция уходила за диск планеты. В эти минуты радиоволны пронизывают наибольшую толщу атмосферы планеты, что особенно интересно для нашей цели.

— Наблюдения при «радиозаходах» окончательно отучили нас от мысли, что космос — пустое пространство, — вспоминает Колосов. — Честно говоря, когда начинали работу, я, как и многие, думал: что может в пустоте мешать распространению радиоволн? Записи самописца раскрыли удивительное разнообразие окружения планет, Луны и Солнца.

Американские радиоспециалисты тоже начали проводить сходные исследования по программе «Маринер». Часто работы шли параллельно, иногда мы опережали друг друга, но в общем результаты сравнивались.

Так было до тех пор, пока мы не использовали двухчастотный метод. Он уже применялся при первых запусках спутников для изучения земной атмосферы, однако требовал установки дополнительного передатчика.

Когда советская межпланетная станция отправилась в сторону Марса, на ее борту стоял дополнительный передатчик. Аппаратура наблюдения обогатилась двухчастотным интерферометром. В его задачу входило принимать радиоизлучение двух бортовых передатчиков и сравнивать результаты. Это не только сделало наблюдения более точными и детальными, но принесло сведения, которые прежний способ дать не мог.

Марс оказался не очень «контактным» — его разреженная атмосфера слабо влияет на распространение радиоволн. Это влияние можно было ощутить только при просвечивании атмосферы Марса в тот период, когда космическая станция оказывалась в зоне полутени за планетой. И тем не менее метод, использованный учеными, помог раздвинуть возможности наблюдения. Нам удалось прощупать ионосферу Марса до больших высот, чем американским специалистам. Это дает существенные преимущества при объяснении ее структуры.

Достоинства двухчастотного метода позволили обнаружить плазму на освещенной Солнцем стороне Луны — своеобразную лунную ионосферу. Высокая чувствительность разработанной в институте аппаратуры позволила определенно говорить о слое плазмы, окружающем освещенную часть лунной поверхности.

Сравнивая результаты радиопросвечивания атмосферы Марса с помощью передатчиков, установленных на борту аппаратов «Марс-2» и «Маринер-9». удалось измерить атмосферное давление вблизи поверхности планеты и установить, что его изменения соответствуют рельефу. Если к этому добавить и те сведения, которые получены с помощью радиолокации Марса (исследованиями руководил академик — В.¹ Котельников), получается более ясная картина строения его поверхности. Установлено, что когда сигнал отражается от ровных участков, в спектре планеты нет изменений по сравнению с сигналом передатчика. Если же отражающая поверхность изрезана оврагами, горами, меняются спектральные и энергетические характеристики пришедшего на Землю сигнала.

Открылась широкая перспектива изучения поверхности Венеры, которая недоступна оптическим наблюдениям из-за плотного облачного слоя. Сведения, принесенные радиоволнами, были дополнены благодаря посадке станции на ее поверхность.

Кроме чисто практических результатов, которые дает знание ближайших к нам космических окрестностей, получен ряд интересных научных наблюдений. Так, например, искривление радиолучей в плотной атмосфере Венеры оказалось столь велико, что они зачастую не могут вырваться за ее пределы, происходит как бы захватывание радиоволн в ловушке атмосферы планеты.

Сейчас накоплен богатый объем наблюдений планетных атмосфер, их можно сравнивать между собой. У газовых оболочек Марса, Венеры, Земли много общего, много и различного, специфического. Особенно любопытный результат дает сравнение дневных ионосфер Марса и Венеры, которые, оказалось, отличаются незначительно.

Подверглась радиопросвечиванию и солнечная корона. Она состоит в основном из полностью ионизированного гелия, истекающего с поверхности Солнца, и движется по радиальным направлениям от него, подгоняемая «солнечным ветром». Он разносит солнечное вещество далеко вокруг светила, создавая неоднородную плазму. Тут и струи, и облака, и турбулентные всплески электронов. Получить возможность следить за этой бурлящей средой, влияние которой мы чувствуем на Земле, — большая победа науки.

Надо сказать, что случай движения космического корабля вблизи Солнца наиболее интересен и труден. Здесь на радиоволны и

на сам космический аппарат сильно влияет гравитационное поле светила. Если радиоволна проходит вблизи него, лучевая линия искривляется, наблюдается задержка радиоволны, ее запаздывание. Эти тонкие эффекты требуют особого искусства наблюдения. Изучение таких явлений важно для проверки общей теории относительности.

В результате этих работ родилась новая ветвь исследования космоса — радиоастрономия с помощью искусственных источников. В сочетании с традиционной астрономией, радиоастрономией, радиолокацией планет она, несомненно, раздвинет рамки знаний о Вселенной.

Странный аттрактор

От хаоса к порядку

Порядок и хаос. Среди понятий, выработанных человечеством, нет, пожалуй, двух более противоположных, более фундаментальных, изначальных. Каждому ясно содержание этих слов, вряд ли нужно объяснять, что есть порядок, а что хаос. Скорее, наоборот. Ссылаясь на них, можно объяснить значение и содержание других понятий. Например, что такое закон? В общественной жизни это правила поведения. Соблюдение их помогает поддерживать порядок во взаимоотношениях между людьми. Это может быть закон, зафиксированный в своде законов, или обычай, освящённый вековым опытом. Нарушение закона или обычая ведёт к хаосу.

В науке закон это словесное математическое описание процесса или явления. Закон — описанный порядок. Он поясняет, какое следствие можно ожидать после определённой причины. Если некое бытие по непонятной причине ведёт не к одному определённому, а к одному из двух или нескольких следствий, мы склонны видеть здесь отсутствие порядка, неполный порядок, шаг к хаосу. Такая ситуация сигнализирует: наши знания не полны, не выявлены некие, ещё скрытые, причины, нарушающие порядок.

Как многое в науке, корни этого поразительного открытия уходят вглубь астрономии прошлого века. Астрономы, рассчитывая движение планет и их спутников на основе законов Ньютона, вскоре убедились в том, что, хотя здесь всё ясно, кое-что отнюдь не просто. Более того, лобовой атакой здесь не добьёшься многого.

Вскоре выяснилась причина. Трудности возникали из-за того, что в закон тяготения входит не само расстояние между притягивающимися телами, а квадрат этого расстояния. Пока речь шла о движении одной планеты вокруг Солнца, эти трудности можно было преодолеть. Ясно, что следует ставить задачу точнее. Учесть влияние хотя бы одной ближайшей планеты.

Здесь астрономов ждало разочарование. Эта, казалось, лишь слегка усложнённая задача не поддавалась решению. Лучшие математики пришли к заключению о том, что эта задача вообще не имеет точного решения.

Так учёные впервые познакомились со знаменитой задачей о движении трёх тел, подчиняющихся законам Ньютона. С неразрешимой задачей трёх тел. Со временем математики разработали методы приближённого решения этой задачи в том важном для практики случае, когда масса одного из тел (Солнца) много больше масс двух других (планет). Наиболее употребительный из этих методов называют методом возмущений. Его суть состоит в том, что сперва решают задачу о движении двух тел одной из планет и Солнца, а потом используют то обстоятельство, что вторая планета действует на первую гораздо слабее, чем Солнце. Вторая планета лишь слегка возмущает (искажает) простое движение первой, полученное на начальной стадии решения.

В центре интересов школы физиков, созданной в Московском университете Л.И. Мандельштамом и Н.Д. Папалекси, находилась разработанная ими Общая теория колебаний. Главная мысль, положенная в основу этой теории, заключалась в слове «общая». Дело в том, что Мандельштам ещё в молодости установил глубокое единство, общность колебательных процессов, реализующихся в самых различных явлениях, приборах и машинах. Независимо от конкретной природы колебательных процессов, не имеющих с первого взгляда ничего общего между собой, они обладают глубокой внутренней общностью. Она выражается ярче всего и яснее всего тем, что они могут быть описаны одними и теми же математическими уравнениями, подчиняются этим уравнениям и их решениям. В качестве примера можно указать на качающийся маятник, на мячик, подпрыгивающий над твёрдым полом, на магнитную стрелку, колеблющуюся вокруг направления север — юг, на детскую игрушку, состоящую из тяжёлого шарика, подвешенного на резинке, на птицу, только что опустившуюся на ветку и качающуюся вместе с ней. Каждый может придумать другие примеры. Если рассматриваемые в них колебания не слишком велики, то они обладают общими свойствами: скорость колеблющегося тела достигает наибольшего значения, когда его отклонение от положения равновесия равно нулю. В этот момент возрастание скорости прекращается и начинается её уменьшение. Скорость достигает нуля, когда отклонение от положения равновесия максимально, безразлично в какую сторону вправо или влево, вверх или вниз, но максимально.

Мандельштам подчёркивал, что сила Общей теории колебаний основана на глубоком единстве сущности колебательных. процессов, выражающейся в том, что все родственные колебательные процессы могут быть описаны одним и тем же уравнением. Поэтому, говорил он, достаточно изучить один из колебательных процессов, решить это уравнение всего один раз. Полученные решения могут быть затем в готовом виде применены ко всем остальным колебательным явлениям и процессам, подчиняющимся этому же уравнению.

Главное преимущество состоит в том, что человек, овладевший Общей теорией колебаний, приобретает то, что Мандельштам называл колебательной интуицией, позволяющей судить о новом явлении на основании опыта, полученного при изучении многих других явлений.

На основе линейной теории колебаний возникает нелинейная теория колебаний. Этим названием физики привыкли обозначать теорию, изучающую колебания систем, графики свойств которых (их характеристики) не могут быть изображены при помощи одной прямой линии. Здесь важно подчеркнуть слово «одной», потому что ломаная линия, состоящая из нескольких прямых, является непрямой кривой (а не прямой) линией.

Зная о недостатке того варианта метода возмущений, который был применён для описания нелинейных систем (лампового генератора радиоволн, рассмотренного ван дер Полем), Мандельштам поручил своему аспиранту А.А. Андронову поискать более подходящие варианты этого метода.

Собственно говоря, он нашёл два метода, взаимно дополнявшие друг друга. Один из них был разработан французским математиком А. Пуанкаре, а второй казанским математиком А. М. Ляпуновым.

Ляпунов интересовался важным вопросом: когда исследуемое явление может существовать длительное время? То есть является ли оно устойчивым или при определённых условиях теряет устойчивость и возникают процессы, приводящие к его разрушению. Ляпунов нашёл способ решать задачу об устойчивости без каких-либо специальных опытов. Для астрономов это очень важное обстоятельство ведь в астрономии активные опыты, опыты с воздействием на изучаемый объект, совершенно невозможны. Он показал, как ответить на вопрос об устойчивости вычислительным путём, изучая свойства уравнений, описывающих исследуемое явление. Метод Ляпунова применим к любому решению задачи о периодических движениях, независимо от того, каким путём получено решение

Грубые системы и странные аттракторы

Весь опыт исследования нелинейных систем показывал, что им свойственно переходить от неупорядоченных состояний к упорядоченным, от хаотических движений к регулярным, к периодическим колебаниям и периодическим волнам. Этот опыт был обобщён Андроновым с помощью понятия грубой системы. Он высказал гипотезу о том, что в природе и в специальных опытах могут длительно существовать только такие состояния и процессы, которые не разрушаются случайными воздействиями и поддерживаются за счёт энергии, поступающей в систему извне. В совместной статье Андронова и математика Л. С. Понтрягина в 1937 году этой гипотезе была придана математическая форма. Постепенно физики привыкли к тому, что в грубых системах, если они снабжаются энергией от внешнего источника и затрачивают её, превращая в тепло, возможны только состояния равновесия и периодические процессы. Причём система сама по себе, за счёт своих внутренних свойств, притягивается к ним из любого исходного состояния.

Этим мнением физики с успехом руководствовались свыше тридцати лет. Но оказалось, что это не так. В 1971 году подобно грому из ясного неба прозвучала статья Д. Рюэля и Ф. Такенса с безобидным названием «О природе турбулентности». Турбулентность это неупорядоченное хаотическое движение жидкостей и газов, характеризующееся самопроизвольным возникновением вихрей; размеры и моменты их рождения могут быть случайными.

Жидкости и газы текут спокойно и упорядоченно, если скорости течения малы. О. Рейнольдс в 1883 году провёл серию наблюдений течения жидкостей в прозрачных трубах. Окрашивая отдельные струйки жидкости, установил, что по мере увеличения скорости спокойное течение, при котором окрашенные струйки не разрушались, внезапно сменяется хаотическим течением. Он выяснил, что эта внезапность характеризуется вполне определённым универсальным условием. Для характеристики этого условия он ввёл величину, которую следует вычислять, умножая скорость течения вдоль оси трубы на диаметр трубы и деля это произведение на вязкость текущей жидкости или газа. Эта величина приобрела огромное значение в дальнейшем развитии гидродинамики и аэродинамики. Её назвали числом Рейнольдса. Главным результатом опытов Рейнольдса было открытие странного факта: спокойное течение переходило в турбулентное, когда число Рейнольдса превышало 2000. Почему именно 2000 оставалось тайной. Эта тайна не разъяснена до сих пор. Она бросает вызов учёным своей кажущейся простотой.

Первые успехи пришли только в шестидесятых годах XX века. Главную роль здесь сыграли молодые советские учёные Д.В. Аносов и Я. Г. Синай. Они построили математические и физические модели, демонстрирующие появление неустойчивых траекторий движения молекул, превращение упорядоченного течения в неупорядоченное.

После этого сказали своё слово Рюэль и Такенс. Вернее, они сказали два слова. Эти слова были «странный аттрактор».

Странный аттрактор дитя нелинейной теории колебаний, хотя он родился в стороне от классических задач этой теории. Он объяснил тревоживший учёных факт: при развитии турбулентности рождаются не «истинно любые» вихри. В ограниченных системах, например в трубах, или при движении в воздухе крыла самолёта практически не могут возникнуть очень малые и очень большие вихри. Размеры рождающихся вихрей тяготеют к определённым величинам, зависящим от конкретных условий опыта. Тяготеют, значит, группируются каким-то образом, определяемым статистическими характеристиками опыта. Это же относится к моментам рождения вихрей. Размеры и моменты как бы тянутся к какой-то определённой области значений. Их как бы притягивает что-то. Что-то странное. Так родились эти два слова («аттрактор» — «притягатель», от английского «to attract» «притягивать»). Странный аттрактор.

Если простейшая колебательная система с одной степенью свободы предоставлена самой себе, свободна от внешних воздействий, в ней не может возникнуть хаос, за исключением очень слабой реакции на неизбежные тепловые движения молекул. Но при этом система не уклонится далеко от устойчивого состояния равновесия или периодического движения.

Устойчивое равновесие и устойчивое периодическое движение притягивают к себе простейшую нелинейную колебательную систему. Они являются притягивающими состояниями аттракторами, но ничего странного в этих аттракторах нет.

Странным было то, что опытные учёные в каком-то состоянии самогипноза переносили эти свойства простейших нелинейных колебательных систем на более сложные. Они считали, что аттракторы в сложных нелинейных колебательных системах тоже всегда ведут себя просто.

Но теперь, узнав, что нелинейные процессы, происходящие в быстро текущих газах и жидкостях, могут самопроизвольно порождать хаос, что в них могут возникать странные аттракторы, физики задумались. Конечно, рассуждали они, газ и жидкость состоят из огромного количества атомов или молекул, неудивительно, что в них может возникать хаос. Естественно попытаться узнать, сколь сложной должна быть нелинейная система, чтобы в ней мог появиться странный аттрактор, чтобы в ней мог самопроизвольно возникнуть хаос.

Наука жестока. Она умеет устыдить самонадеянных. А здесь оказалось, что самые мудрые впали в грех гордыни.

Выяснилось, что странный аттрактор может появиться в системе, которая всего на полшага, на полступеньки по сложности отстоит от простейшей нелинейной колебательной системы.

Пока удалось лишь выяснить, что существует несколько путей, по которым нелинейные колебательные системы переходят от регулярных движений к хаотическим. Наиболее простой из них называется путём удвоения. Он состоит в том, что колебательная система, совершающая регулярные колебания, внезапно теряет устойчивость и перескакивает в новый режим регулярных колебаний, характеризующихся удвоенным (по сравнению с первоначальным) периодом. Но вскоре система вновь теряет устойчивость и перескакивает в режим с учетверённым периодом колебаний, и так продолжается неограниченное число раз. При этом моменты потери устойчивости и состояния, из которых начинается следующий кратковременный режим, распределены совершенно хаотически. В результате таких последовательных удвоений очень быстро начинается настоящий хаос.

Солитоны

Нелинейная теория сражается и с другой загадкой. Речь идёт о поразительно устойчивых образованиях, иногда возникающих и длительно существующих в средах, обладающих нелинейными свойствами, например в плазме. В 1958 году советский физик Р.З. Сагдеев усмотрел аналогию между некоторыми типами волн в плазме и волнами на мелкой воде. Он установил, что в плазме могут возникать и распространяться особые одиночные (уединённые) волны. Он разъяснил, что это является следствием того, что плазма обладает нелинейными свойствами. Теперь с этим хорошо знакомы физики и конструкторы, проектирующие современные модели плазменных установок, таких, как «Токамак».

Как это часто бывает в науке, оказалось, что С. Рассел, наблюдая в 1834 году волны при движении барж в одном из английских каналов, обнаружил удивительные уединённые волны, бегущие с постоянной скоростью и не изменяющие своей формы на больших расстояниях. Это была загадка, которую так и не удалось разгадать. Крупные учёные, пользовавшиеся всеобщим уважением, астроном Дж. Эри и специалист в области гидродинамики Д. Стоке отрицали возможность существования уединённых волн. Постепенно об этой загадке забыли. Лишь в 1895 году голландский учёный Д.И. Корте- вег и его ученик Г. де Фриз, ставший позже школьным учителем и прекративший научную работу, получили уравнение, описывающее процессы, в которых участвуют уединённые волны, обнаруженные Расселом. Это уравнение постигла участь уединённых волн: о нём забыли. А лишь через семьдесят лет физики возвратили это уравнение и эти волны в арсенал науки.

Курьёзом в науке оказалось и явление, которое каждый может увидеть, присмотревшись к поверхности очень горячего чёрного кофе. При этом чашку с кофе следует оберегать от толчков и потоков воздуха: они не играют роли в этом явлении, но могут помешать его появлению. На поверхности кофе через некоторое время установится подобие сетки, образованной большим количеством примыкающих один к другому шестиугольников. Надо заметить дело не в кофе. Просто на чёрном фоне легче увидеть регулярное распределение зон, в которых из глубины на поверхность поднимается горячая жидкость, зон, над которыми образуется белёсый пар.

Это один из вариантов ячеек Бенара, которые легче наблюдать в стоящем на электрической плитке неглубоком сосуде. Для того чтобы облегчить наблюдение, следует добавить в воду какой-либо лёгкий порошок. По мере нагревания на поверхности воды образуется шестигранная сетка, видимая более чётко, чем в чашке кофе.

Этот редкий пример, когда нерегулярное турбулентное совмещение жидкости, вызванное конвекцией (внутренним тепловым движением различающихся по плотности частей жидкости, возникающим вследствие различия температур), превращается в регулярное перемешивание, в регулярную конвекцию.

Солитоны, как и странные аттракторы, теперь опознают во многих явлениях, объединённых основной чертой нелинейным законом изменения хотя бы одной величины, существенной для их возникновения и развития. Так, например, физико- химики хорошо изучили процессы горения, которые иногда происходят лишь в тонком слое, отделяющем холодное горючее от продуктов горения. Именно в этом слое происходит процесс окисления горючего, процесс горения. Этот слой обычно называют фронтом пламени или фронтом горения. Раз возникнув, он проявляет удивительную устойчивость, двигаясь с постоянной скоростью относительно горючего вещества, если условия горения (состав горючего и его начальная температура, состав воздуха и его температура и т. п.) остаются неизменными. Этот фронт движется в пространстве, если горючее неподвижно, или остаётся неподвижным, когда горючее поступает к месту горения с постоянной скоростью.

Солитоном является также волна детонации при её движении во взрывчатом веществе. Солитоном является ударная волна, возбуждаемая взрывом, или ударные волны, возникающие в плазме или в воздухе, когда самолёт преодолевает звуковой.

«Наша школа» № 6 2005 г.

У тайны жизни

Нелинейная теория колебаний недавно обогатилась ещё одним направлением развития. Оно, пожалуй, впервые позволило приблизиться к пониманию того, как и при каких условиях возможно возникновение порядка из беспорядка в живой природе, как возникла жизнь.

Нет, пожалуй, другой тайны, которая волнует большее количество людей, чем эта тайна. Вероятно, каждый человек хотя бы один раз задумался о тайне жизни. Было время, когда ею монопольно владели служители культов. Но эти времена давно миновали. Сейчас даже религиозные люди не довольствуются догматом творения.

Философы, главным образом натурофилософы, искали пути к этой тайне, но не преуспели.

Откуда произошла жизнь? Ответ гласит: живое произошло из неживого. Жизнь возникла как закономерный результат цепи случайностей.

Философы знают, что из слов не рождаются научные истины. Научные истины возникают из исследования природы, из опытов и обобщения полученных результатов, из их анализа при помощи математики. Даже марксистская политэкономия построена с применением математики.

Но возвратимся к происхождению жизни. Советский академик А. И. Опарин создал глубокую теорию происхождения жизни. В соответствии с этой теорией жизнь возникла из неживого «бульона», скопления органических молекул в районах тёплых мелководий древних морей. А эти органические молекулы возникли из неорганических соединений под действием солнечного света и молний.

Лабораторные опыты подтвердили эту часть теории. В замкнутые сосуды, полностью свободные от любых живых существ, в том числе от простейших одноклеточных, помещали различные комбинации разнообразных неорганических соединений. Затем тщательно проверяли, не попали ли туда случайно органические молекулы. Убедившись, что их нет, в течение длительного времени пропускали высоковольтные электрические заряды между электродами, предварительно впаянными в стенки сосудов, — один конец электрода снаружи, второй — внутри.

В сосуде под действием этих микромолний происходили различные химические реакции. Последующий химический анализ обнаруживал и идентифицировал молекулы, возникшие в ходе опыта. В большинстве случаев появлялись известные ранее неорганические молекулы. Но из некоторых исходных составов со временем появлялись и органические молекулы, даже такие сложные, как аминокислоты — непременные кирпичики, входящие в состав живых существ.

Такие опыты подтвердили, что теория Опарина ведёт по правильному пути, но ни живые существа, ни даже белковые молекулы таким простым путём не возникали.

Вопрос о том, как возникло живое, оставался открытым. Но наука на этом не остановилась.

Ещё и сейчас на Западе ряд учёных, они называют себя виталистами (от латинского vitalis — жизненный), считают, что живое отличается от неживого присутствием в живом особой жизненной силы. На вопрос о том, что такое жизненная сила и как она возникает, они отвечают сложными рассуждениями, суть которых состоит в том, что жизненная сила присуща живым организмам и передаётся от предков к потомкам. То, что жизнь передаётся от предков к потомкам, конечно, верно, но это не поясняет, что же такое жизненная сила и что, передаваясь потомкам, делает их живыми.

Биологи, изучающие живые организмы, сходятся на том, что в основе жизни, в основе процессов, сопровождающих жизнь, лежат химические процессы. Но вопрос о том, как известные, изученные химические процессы превращаются в биологические процессы, остаётся открытым.

Читатель вправе сказать, что всё это хорошо известно, и спросить: какое отношение это имеет к нелинейным процессам?

Сейчас мы посмотрим, как нелинейная теория колебаний вплотную подошла к тайне жизни. Тайна превращения хаоса в порядок уже перестала быть тайной. Но главная тайна — тайна возникновения жизни ещё продолжает бросать вызов учёным.

Известно, что двигаться к истине легче, если идти постепенными шагами. Часто добивается успеха тот, кто умеет правильно ставить вопросы. Вопрос, поставленный правильно, содержит в себе часть ответа, путь к ответу или хотя бы направление, в котором следует искать ответ.

Когда речь заходит о жизни и смерти, когда нужно определить, жив ли человек или животное, прежде всего возникает вопрос: сохранилось ли дыхание, бьётся ли сердце? Жизнь высших существ невозможна без дыхания и сердцебиения. Без сложной периодической работы мышц, осуществляющих эти процессы. Реакция живого организма на внешние условия, нагрузку — физическую и умственную, — на эмоции, боль, на многое другое, автоматизм дыхания и сердцебиения — всё это продолжает поражать наше воображение.

Почему и как происходят эти сложные процессы? Виталисты, конечно, ссылались на жизненную силу. Медики обнаружили специальный орган, управляющий работой сердца, — синусовый узел. Он посылает периодические нервные импульсы в особую область сердца — узел Гисса, который распределяет эти импульсы по сердечной мышце так, чтобы по очереди согласованно сокращались предсердия и желудочки сердца, образующие этот живой насос, совершающий ежесуточно около 100 ООО рабочих циклов, более 30 миллионов циклов в год. Но и сейчас осталось невыясненным, что и как определяет периодическую работу синусового узла, что и как управляет дыханием. В биологию вошёл термин «биологические часы», а потом, когда выяснилось, что в организме протекают и другие периодические процессы, появился и новый термин — «биоритмы».

Разумные медики, не верящие в существование пресловутой жизненной силы и понимающие, что биологическая жизнь основана на сложных химических процессах, считают, что и биологические часы являются видимой реализацией каких-то химических процессов. Следует выяснить — каких.

Но химики не могли с этим согласиться. Они давно установили, что все химические реакции развиваются однонаправленно, что скорость химической реакции определяется произведением концентраций реагирующих веществ и по мере истощения хотя бы одного из них скорость химической реакции уменьшается.

Уверенность химиков в том, что периодические химические реакции невозможны, сильно укрепилась, как это ни парадоксально, после работы А. Лотка, который в 1910 году объявил, что такие реакции могут существовать. И разработал математическую модель колебательной химической реакции. Эта модель основана на хорошо известном химикам законе действующих масс, установленном в количественной форме в шестидесятых годах прошлого века К. Гульдбергом и П. Вааге.

Лотка предложил простейшую схему реакций, включающих одну автокаталитическую стадию. Автокаталитической называется химическая реакция, продукт которой является катализатором этой реакции. Значит, по мере накопления продукта реакции скорость реакции возрастает, несмотря на уменьшение концентрации реагирующих веществ. Эта модель описывает затухающие колебания концентраций. Затухание обусловлено тем, что по мере расхода исходных реактивов их концентрация уменьшается и закон действующих масс пересиливает влияние автокатализа. Таким образом, эта модель ведёт себя как маятник, выведенный из состояния равновесия и предоставленный самому себе.

В 1920 году Лотка усовершенствовал свою модель, введя в неё вторую автокаталитическую стадию, после чего она могла описывать незатухающие колебания концентраций реагирующих химических веществ.

Однако многочисленные настойчивые попытки химиков реализовать колебательную химическую реакцию не привели к цели. Это лишь укрепило уверенность химиков в том, что скорость химических реакций неизбежно определяется законом действующих масс, то есть концентрациями реагирующих веществ, и что привлечение автокаталитических реакций не нарушает монотонного уменьшения скорости химических реакций.

Загадка биоритмов оказалась надолго зачисленной в категорию неразрешимых

Однажды проблемой периодичности сердцебиения заинтересовался физик. тот, кто впервые построил теорию лампового генератора радиоволн. Ван дер Поль со своим сотрудником ван дер Марком задумались над тем, можно ли воспользоваться ламповым генератором как моделью сердца. Конечно, речь шла не о попытке замены сердца генератором. Они задумали смоделировать то, что отличает сердце от других органов живого организма. Смоделировать периодичность работы сердечной мышцы, периодическое возникновение нервных импульсов в синусовом узле. Им было ясно, что обычный ламповый генератор слишком прост для того, чтобы служить моделью такой сложной системы, как сердце. Простой ламповый генератор может пребывать только в двух состояниях — в состоянии покоя или состоянии периодических колебаний. Обычно состояние покоя лампового генератора неустойчиво и случайные флуктуации возбуждают в нём колебания, амплитуда которых быстро растёт, приближаясь к амплитуде устойчивых периодических колебаний. Это, конечно, напоминает свойства сердца, начинающего свои колебания ещё до рождения и продолжающего их в течение всей жизни. Способность лампового генератора возвращаться к определённому режиму периодических колебаний тоже напоминает способность сердца возвращаться к нормальному ритму после того, как этот ритм ускорится под действием нагрузки или замедлится во время сна.

Но исследователи знали, что врачи наблюдают различные отклонения сердечного ритма от нормы, связанные с тем или иным заболеванием. Простейшее отклонение — ненормально медленное возвращение к обычному ритму после снятия нагрузки. Более сложные и даже опасные отклонения проявляются в разнообразных нарушениях сердечного ритма: пропуски в сердечных сокращениях, одиночные или повторяющиеся в различных комбинациях, внезапные ускорения ритма или переход от обычных сокращений сердечной мышцы к смертельно опасным трепетаниям-фибрилляциям, при которых сердце перестает перекачивать кровь, В начале двадцатых годов врачи уже зафиксировали у людей 21 вид сердечных аритмий.

Для того чтобы модель могла воспроизводить эти режимы работы сердца, ван дер Поль и ван дер Марк усложнили схему лампового генератора и, соответственно, усложнили уравнения, описывающие процессы, происходящие в генераторе. В результате им удалось воспроизвести все известные то время виды аритмий и ещё два неизвестных вида. Впоследствии, после создания совершенных электрокардиографов, медикам удалось обнаружить у человека не только эти два, но и, к сожалению, ещё несколько типов аритмий. Дальнейшее усложнение модели позволило воспроизвести их.

Врачи скептически отнеслись к этой работе физиков, ставшей первой в числе многих работ по применению радиотехники и электроники в медицине. Ведь эта работа позволила лишь смоделировать динамику, описать уравнениями один из параметров работы сердца. Таким параметром может быть давление в полостях сердца, смещение какой-нибудь точки сердечной мышцы и т. п. Эта модель, эти уравнения, описывающие работу модели, не позволяли ответить ни на один из вопросов, существенных для медиков: каким образом происходит ритмическая работа синусового узла, как он управляет сокращениями сердечной мышцы, почему возникают нарушения работы сердца, как их предупреждать, как их лечить

Тайна работы сердца и тайна биологических часов оставались неприступными. Они продолжали интересовать многих. Многие чувствовали, что основа скрыта в химии, но химики сознавали своё бессилие.

КОЛЕБАНИЯ В ХИМИИ

Так продолжалось до середины нашего века, когда студент-физик, со школьных лет интересовавшийся тайнами жизни, не узнал мнения химиков и причину их пессимизма. Он, по-видимому, не знал афоризма, приписываемого Эйнштейну. Суть афоризма: все знают, что сделать что-то невозможно; потом приходит невежа, не знающий, что это невозможно, и делает это.

Может быть, на него повлияли лекции по химии или книги, излагающие созданную Н. Н. Семёновым теорию цепных реакций, скорость которых не затухает, а возрастает, как это бывает при взрыве. Может быть, его вдохновили лекции и книги о теории колебаний, о теории нелинейных колебаний. Может быть, дело в молодости, хотя через это прошли и другие.

Во всяком случае, Анатолий Жаботинский начал искать в литературе описание химических реакций, которые не затухают, как обычно. Ряд таких реакций был описан и изучен, и среди них были периодические химические реакции. Самая известная из них — поющее пламя. Газ, горящий на конце трубки, иногда начинает звучать. При этом яркость пламени периодически изменяется в такт со звуковыми колебаниями. Как говорят в детской игре — тепло, но не больше. Процесс, приводящий к возникновению поющего пламени, хорошо изучен. При некоторых скоростях течения газа в нём возникают турбулентные вихри, они вызывают изменения давления и скорости течения газа. Здесь в игру вступает труба, она превращается в подобие органной трубы, звучание которой тоже связано с образованием вихрей, срывающихся в районе её выходного отверстия. Колебания воздуха в трубе воздействуют на процесс образования вихрей, навязывая им свой ритм. Воздух, текущий в органной трубе, и газ в поющем пламени приносят энергию, необходимую для образования вихрей. Так возникает обратная связь, необходимая для того, чтобы процесс стал самоподдерживающимся. Нелинейные свойства процесса сильного сжатия газа необходимы для того, чтобы колебательный режим был устойчивым, устойчивым по амплитуде (по величине) колебаний. Пламя в поющих пламенах увеличивает температуру в зоне горения и способствует проявлению нелинейных свойств газа при меньших давлениях и скоростях течения, чем в случае органной трубы, где воздух холодный.

Таким образом, свойство периодичности поющих пламен порождается не горением, не химическим процессом, а физическими свойствами трубы. Способностью газа в трубе совершать периодические резонансные колебания. Здесь горящий газ — лишь источник энергии.

Во всех других описанных в литературе периодических химических реакциях ситуация была аналогичной: периодичность процесса задаётся не особенностями химических реакций, а сопутствующими физическими явлениями.

Задача казалась безнадёжной, когда профессор С. Э. Шноль сообщил Жаботинскому, что в редком издании «Рефераты по радиационной медицине за 1958 г.», название которого не могло заинтересовать тех, кто не работает в области радиационной медицины, а интересуется редкими химическими реакциями, содержится краткий реферат сообщения Б. П. Белоусова об открытой им периодической химической реакции.

Много позже журналисты заинтересовались личностью Белоусова и рассказали о его жизни и его открытии. О подлинной драме, разыгравшейся в химической лаборатории и вокруг неё. Талантливый химик, Белоусов, добившийся многих выдающихся научных результатов, неожиданно обнаружил, то есть открыл, химическую реакцию, протекающую периодически. Он исследовал её в лучших традициях аналитической химии и направил соответствующую статью в химический журнал. Редколлегия журнала, по-видимому, зная, что периодических химических реакций не может быть, возвратила статью автору. Как здесь не вспомнить аргумент чеховского героя: не может быть потому, что не может быть никогда. В химии никто не доказал, что периодической химической реакции не может быть. Но все знали, что ещё никогда и никому не удавалось её наблюдать. Белоусов её наблюдал и поэтому послал статью в другой журнал. Она возвратилась и из этого весьма авторитетного журнала. Белоусов, как некоторые другие крупные ученые, не был свободен от слабостей. Он решил поставить крест на этой статье, на этой работе и никогда к ней не возвращаться. К сожалению, он выполнил своё решение.

Но его открытие не кануло в Лету. О нём помнил Шноль. О нём прочитал Жаботинский. В кратком реферате содержались сведения, достаточные, чтобы воспроизвести реакцию.

Нужно было подготовить три определённых бесцветных раствора, затем слить их в одну колбу и взболтать. Жаботинский проделал это, и перед его глазами возникло чудо. Бесцветная жидкость потемнела, затем снова стала прозрачной, как вода, и снова потемнела. И так продолжалось сотни раз без заметных изменений периода, без видимых изменений степени потемнения раствора в каждом цикле. Именно это описал Белоусов. В реферате не содержалось ни объяснения, ни дальнейших подробностей.

Впрочем, Жаботинский и без того был подготовлен знакомством с описаниями исследований других периодических реакций. Следовало проверить, действительно ли периодичность проистекает вследствие специфики химических реакций, идущих в колбе, или она вызывается посторонними причинами, например некими невыявленными физическими процессами?

Начался длительный придирчивый поиск. Прежде всего, не влияют ли на ход реакции какие-либо свойства стенок колбы? В колбе из чистого кварцевого стекла всё происходило так же, как в колбе из обычного химического стекла. В колбу был засыпан песок, затем мелкодроблёное стекло. Поверхность соприкосновения жидкости со стеклом увеличивалась в тысячи раз. Периодическая реакция протекала как в чистой колбе.

Один эксперимент шёл за другим. Проверялись различные варианты. Реакция Белоусова выдерживала все испытания. Росла уверенность: Белоусов нашёл то, что не удавалось другим, открыл истинно химическую периодическую реакцию. Оставалось изучить, как свойства реакции зависят от соотношения концентраций реагирующих реактивов, от температуры, от размеров колбы. В лаборатории побывали многочисленные сотрудники, прослышавшие о чуде. Теперь поток иссяк. Начиналась будничная работа. Она, как полагается, закончилась написанием статьи, обсуждением полученных результатов на семинаре. Конечно, пришлось отвечать на множество вопросов, выслушать различные мнения. Это в порядке вещей.

Статья, излагающая исследования, установившие, что реакция Белоусова является чисто химической периодической реакцией, была написана так, что рецензенты и редколлегия приняли решение: опубликовать.

Так реакция Белоусова вошла в науку, а его имя вошло в историю науки.

Как это всегда бывает, за первым шагом последовали другие. Жаботинский обнаружил и изучил несколько классов периодических химических реакций, аналогичных реакции Белоусова. Ведь теперь было известно, где следует искать. Он установил, как протекают эти реакции, где в химии скрыта возможность возникновения периодичности. Когда секрет открыт, он исчезает. Всё выглядит просто и ясно.

Для того чтобы химическая реакция стала периодической, в составе реагентов должны присутствовать вещества, способные вступать в реакцию двух типов. Один из них должен быть автокаталитическим: продукты, возникающие в ходе реакции, должны иметь свойства катализатора, ускоряющего эту реакцию. Это автокаталитическая (сама себя катализирующая, ускоряющая) реакция, подобная цепным реакциям Семёнова, аналогичная той, о которой в 1910 году писал Лотка. Одновременно должны накапливаться продукты другого типа, подавляющие эту реакцию, — химики называют их ингибиторами. Когда количество ингибитора достигает некоторого определённого предела, автокаталитическая реакция оказывается подавленной. Теперь нужна реакция, устраняющая ингибитор. Стоит концентрации ингибитора уменьшиться до определенного малого предела, как вновь начинается автокаталитическая реакция, — и всё повторяется вновь и вновь, пока хотя бы один из реактивов не окажется израсходованным.

Это были настоящие химические часы! Роль энергии гири играет запас химической энергии реагентов, а роль маятника — чередование автокаталитической и ингибиторной стадий. Часы с гирями или пружиной нуждаются в том, чтобы их заводили. Химические часы в колбе тоже нуждаются в подведении энергии извне, в замене реактивов. Но химическую реакцию можно сделать проточной. В случае реакции Белоусова для этого достаточно подавать в колбу реактивы из трёх больших сосудов, обеспечить их смешение и вытекание прореагировавшей жидкости. При этом периодическая химическая реакция продолжается сколь угодно долго.

Публикации Жаботинского вызвали интерес химиков и биофизиков. Химиков интересовали возможности практического применения. Биофизики увидели первый подход к тайне биологических часов. Появились последователи. Реакция получила новое название: реакция Белоусова — Жаботинского. Только Жаботинский по-прежнему называет её реакцией Белоусова.

Но не напрасно Жаботинский учился на физическом факультете МГУ, где учёные активно следовали традициям, заложенным Мандельштамом, поддерживали и развивали «колебательную культуру», применяли методы Общей теории колебаний к исследованию принципиальных проблем и задач практики.

АВТОВОЛНЫ

Жаботинский понимал, что периодическую химическую реакцию необходимо изучать методами нелинейной теории колебаний. Для этого следовало прежде всего разработать метод перехода от уравнений, применяемых химиками, от их химической символики к настоящим математическим уравнениям.

Он разработал необходимый метод. Теперь химические уравнения породили уравнения нелинейной теории колебаний. Ничего иного не могло быть. Уравнения описывали шаг за шагом, как энергия, вносимая в реакционный объём самими реактивами, энергия, запасённая в их молекулах, без вмешательства извне порождает периодическую реакцию, периодический процесс.

Уравнения показали, а эксперимент подтвердил, что в химических реакциях возможны и могут быть реализованы аналоги всех явлений, хорошо изученных в радиотехнике. Химические реакции протекали плавно, как процессы в генераторе ван дер Поля, когда концентрации реагирующих веществ изменялись по закону синуса. Или демонстрировали пилообразную зубчатую кривую, свойственную простому генератору, состоящему только из конденсатора, сопротивления и неоновой лампы. Можно в широких пределах изменять период химической реакции, периодически воздействуя на неё дополнительным химическим реактивом или даже периодическими вспышками света. Физики и радиоинженеры называют такое воздействие захватом периода генератора внешней силой. Возможен захват периода одной реакции при воздействии на неё другой химической реакции, имеющей другой период. Физики и инженеры называют это взаимной синхронизацией генераторов. Вряд ли следует перечислят другие аналогии.

Но это далеко не всё. До сих пор речь шла о химических реакциях, протекающих одинаково во всём реакционном сосуде. Эти реакции описывают при помощи обыкновенных дифференциальных уравнений. Методы нелинейной теории колебаний, как известно, применимы к процессам, являющимся едиными, но протекающим несколько по-разному в различных областях пространства. Мы уже обсуждали процесс возбуждения струны смычком, при котором размах колебаний струны закономерно изменяются от ее концов к середине. Подобные процессы возникают в органных трубах и поющих пламенах. Для их описания необходимы более сложные дифференциальные уравнения, включающие в себя описание зависимости процесса как от времени, так и от места в пространстве.

Жаботинский начал новые исследования, убеждённый, что процессы такого рода возможны и в химических системах. Он составил необходимые более сложные математические уравнения, и они подсказали, где следует искать, как создать условия для возникновения неизвестных химических процессов. Углублённые исследования завершились очередным открытием. Совместно с аспирантом А. Н. Заикиным он открыл то, что искал. Теперь реакция шла иначе. Она не охватывала одновременно всего объёма реагирующей смеси. В сосуде возникали и распространялись волны — волны окраски, волны концентраций реагирующих компонентов. Впоследствии академик Р. В. Хохлов назвал их автоволнами, то есть волнами, которые возбуждают и поддерживают сами себя. Это название не ограничивается волнами концентраций химических веществ. Аналогичные волны существуют в экологии, в лазерной технике, в плазме, в полупроводниковых материалах и структурах и во многих других областях, включающих новые эффективные технологические процессы. Химические автоволны обладают внешним отличием от обычных волн. Они разбегаются не увеличивающимися кругами, а подобны раскручивающимся спиралям. Иногда из общей малой области разбегаются по нескольку спиралей.

Примерно в то же время, когда Жаботинский исследовал химические колебания, над развитием термодинамики работал И. Р. Пригожин.

Илья Романович Пригожин — один из интереснейших учёных современности. Он родился в 1917 году в Москве, но жизнь его родителей сложилась так, что он оказался в Бельгии. Стал в 1953 году членом Бельгийской академии наук, а в 1969 году ее президентом. С 1962 года он директор Международного института физики и химии, с 1967 года — директор Центра статистической механики и термодинамики Техасского университета в США.

Работая в области термодинамики и физической химии, он провёл ряд существенных исследований по теории необратимых процессов.

Его вклад в науку — «теория Пригожина», «критерий Пригожина» и многое другое — сделал его одним из ведущих учёных, нобелевским лауреатом 1977 года. С 1982 года он иностранный член АН СССР.

Надо сказать, что ко времени описываемых событий несколько учёных заметили, что применимость классической термодинамики ограничена процессами, протекающими очень медленно, при небольших различиях температур разных частей изучаемой системы. Однако природа знает, а техника создаёт процессы, характеризующиеся огромными разностями температур: работа паровой машины, горение, взрывы, процессы на Солнце и многое другое. Как же протекают эти процессы, как они управляются?

Начиная с Карно, учёные заменяли эти процессы модельными медленными процессами, протекающими при малых разностях температур. Но с развитием техники и с необходимостью более точного описания природных явлений и технических процессов такой подход оказался недостаточным. Начались попытки решать отдельные задачи без использования подобных упрощений. Возникла термодинамика неравновесных процессов, неравновесная термодинамика. Существенную роль в её развитии сыграл Пригожин и его сотрудники.

Химические автоколебания и автоволны оказались прекрасным случаем применения неравновесной термодинамики, а неравновесная термодинамика стала дополнительным орудием исследования химической динамики и периодических явлений в биологии.

Так еще в одном случае проявилось единство науки. Термодинамика и теория колебаний, возникшие из различных источников и длительное время развивавшиеся независимо, объединились, способствуя ускорению развития многих других областей науки, например совсем молодой экологии.

Ещё в 1931 году математик В. Вольтерра заинтересовался проблемой сосуществования хищников и жертв. И придумал задачу. Её действующие лица — волки и зайцы, щуки и караси и многие другие пары. Исходные условия: жертвы снабжены неограниченным запасом пищи, хищники питаются только своими жертвами. И те и другие развиваются по законам своего вида — конечно, при учёте количества необходимой им пищи. В данном случае жертвы не ограничены пищей, что упрощает задачу. Спрашивается, как эти виды могут сосуществовать?

Вольтерра составил уравнения, описывающие поставленную задачу и включающие указанные условия. Это были обыкновенные, но нелинейные дифференциальные уравнения. Тем самым предопределялось, что решения уравнений будут описывать одновременное изменение численности хищников и жертв по всей занятой ими территории, подобно тому как первоначальная реакция Белоусова охватывает сразу весь реакционный объём. Вольтерра, по-видимому, не знал, что его уравнения, по существу, совпадают с уравнениями, которые получил Лотка для своей второй модели с двумя автокаталитическими стадиями. Не знал и о поразительном совпадении: Лотка ещё в 1920 году уже применил свои уравнения к задаче о хищниках и жертвах! Такие случаи не редки в истории науки.

После того как Жаботинский описал реакцию Белоусова математическими уравнениями, стало ясно, что они имеют сходство с уравнениями Вольтерра. Сходны и решения. Какова бы ни была исходная численность хищников и жертв, она не может оставаться постоянной. Если хищников первоначально не много, а жертв много, то хищники будут быстро размножаться и уничтожать всё большое количество жертв. В конце концов жертв станет так мало, что хищники будут умирать от голода. Их количество уменьшится. Возрастет численность жертв, при этом будут увеличиваться пищевые ресурсы хищников, и всё начнется сначала. Каким бы ни было начальное состояние, результат окажется одинаков — периодическое изменение численности хищников и жертв, причём моменты их максимальной численности сдвинуты во времени, а величина колебаний численности тех и других постоянна.

Задача Вольтерра может быть усложнена введением различных дополнительных условий, например зависимостью наличия пищи жертв от их численности, введением третьего вида, питающегося той же пищей, но обладающего другими темпами размножения, и т. п.

При определённых условиях могут возникать волны численности, когда число особей данного вида изменяется не только во времени, но и в пространстве, по территории обитания. Так возникают экологические волны. Их действительно удалось обнаружить в бактериальных препаратах.

Экологические колебания и волны могут возникать и как результат хозяйственной, а иногда бесхозяйственной деятельности человека, когда его вмешательство нарушает процессы, сложившиеся в природе. Такие случаи зафиксированы, например, в рыболовстве. Всё это — закономерные, впечатляющие связи чистой науки с обычной жизнью.

Жаботинский и Заикин обнаружили важную особенность химических автоволн. Для возникновения автоволн необходимо, чтобы каждый малый объём среды был способен испытывать самопроизвольные периодические колебания концентрации химических реагентов. В этом случае говорят, что среда является автоволновой, или, иначе, активной средой. В такой среде удалось выявить неизвестный ранее механизм возникновения и развития автоволн. Оказывается, концентрационные колебания, способные возникнуть в любой точке химической автоволновой среды, возникают в ней не всюду одновременно. Вследствие хаотических тепловых движений молекул реакция может по закону случая возникнуть сначала в одном небольшом объеме. Её продукты, распространяясь по закону случая подобно молекулам краски, внесённой в какую-нибудь точку раствора, будут вовлекать в реакцию соседние области раствора. Так возникает спиральная волна реакции, волна концентрации реагентов, способная пробежать через весь объём реактора. Если случайно подобные волны возникнут независимо в различных точках сосуда (эти точки получили название ведущих центров), то волны, бегущие от различных ведущих центров, неизбежно встретятся и в месте встречи погасят одна другую. Так объём окажется разделённым на отдельные меньшие объёмы, внутри которых существуют изолированные волны, исходящие из своих ведущих центров. Так среда, первоначально однородная, окажется разбитой на зоны, по существу изолированные одна от другой. Процессы, происходящие в них, будут протекать независимо. Это первый намёк на то, как в теории Опарина из однородного первичного бульона могли выделиться изолированные химические структуры, впоследствии способствовавшие возникновению живых клеток.

Развитие физико-химии автоволн неожиданно коснулось жизненно важной области. Физики обнаружили, что автоволны могут развиваться в сердечной мышце. Мы знаем, что сокращения здорового сердца управляются нервными импульсами, вырабатываемыми синусовым узлом. Но оказалось, что в сердечной мышце могут возникать ведущие центры, порождающие автоволны, независимые от синусового узла. Так возникают нарушения сердечного ритма.

Модель сердечных сокращений, основанная на уравнениях химической динамики, много ближе к процессам, протекающим в сердце, чем модель ван дер Поля и ван дер Марка. Она позволила перейти от обыкновенных дифференциальных уравнений к уравнениям в частных производных, описывающих протекание процессов не только во времени, но и в пространстве. Она позволила привлечь к моделированию сердца не только представления о нелинейных колебаниях, но и представления об автоволнах и ведущих центрах, о странных аттракторах. Медики вместе с физиками сумели экспериментально изучить спиральные волны возбуждения, появляющиеся в работающем сердце при возникновении аритмий. Математическая модель, основанная на учёте автоволн, способна описать даже возникновение фибрилляций. Они могут явиться следствием хаотического возникновения и исчезновения ведущих центров или результатом возникновения в сердечной мышце странного аттрактора.

Новая модель уже нашла применение в поиске и синтезе лекарств, предупреждающих и подавляющих опасные сердечные аритмии. Но это лишь очередной шаг в начале трудного пути познания периодических процессов в живых организмах.

Общая теория колебаний породила новый стиль физического мышления, основанный на учёте глубокого единства процессов, внешне весьма различных, относящихся к разнообразным областям науки, но допускающих описание их свойств при помощи однотипных математических уравнений. Учёный, воспринявший этот стиль мышления и обладающий опытом в одной из конкретных областей науки, способен быстро и успешно входить в другие, часто весьма удалённые научные проблемы и более легко получать в них новые результаты.

Области применения Общей теории колебаний, в частности её младшего ответвления — химической динамики, постоянно расширяются, захватывая всё новые направления науки и техники.

"Единство", 2004.

Век "безумных" идей.

(Лекция, прочитанная автором в Университетах Токио и Киото, после выхода в Японии книг "Безумные" идеи", "Превращения гиперболоида инженера Гарина" и "Крушение парадоксов")

Дамы и господа! Уважаемые слушатели!

Несомненно Вы согласитесь со мной — нем посчастливилось жить в удивительно интересное время. Время;' когда прогресс во всех областях набирает невиданный размах, стремительный темп. Можно сказать, что сейчас события развиваются так, как указал в одной из своих партитур замечательный венгерский композитор Франц Лист: на первой странице у него написано играть «быстро», на второй — «очень быстро», на третьей — «гораздо быстрее», на четвертой — «быстро, как только возможно», и на пятой он, все таки, пишет — «еще быстрее». Каждый новый день диктует нам — быстрее вперед; еще, еще, еще быстрее.

И, коль скоро мы заговорили о прогрессе, то волей-неволей должны искать причину такого стремительного движения вперед. Это — успех науки и техники. Ибо им, прежде всего, человечество обязано всеми своими достижениями.

Мощь современной науки и техники, возможно, яснее всех понята и оценена русским и японским народами. При жизни нашего поколения Россия превратилась из отсталой страны в одну из передовых держав мира. Невиданных успехов, поражая весь мир, в короткий срок добилась Япония, обгоняя наиболее богатые страны мира.

О достижениях современной науки и техники можно рассказывать без конца. Но, пожалуй, больше всего о них говорит то, как глубоко проникли они во все поры нашей жизни, как естественно вошли в сознание людей, стали повседневностью.

Еще недавно дети грезили лишь героями сказок. Сейчас можно услышать от них другое. Малыш, рассматривая новогоднюю открытку, спрашивает отца: «Папа, почему Дед-Мороз едет на лошадке, ведь на ракете быстрее?». Маленькая девочка рассказывает своим подругам сказку о том, как один мальчик полетел на далекую звезду, а когда через месяц вернулся оттуда, то встретил своего школьного товарища, не только украшенного бородой, но и совсем седого. Маленькая сочинительница где-то и что-то слышала о том, что время в разных уголках Вселенной течет не одинаково, и о том, что возможно космическое омоложение. Она слышала об Эйнштейне и его теории относительности!

Стремительное развитие современной науки не могло кончиться лишь количественными результатами, то есть рождением новых теорий, объясняющих законы природы; появлением новых машин, облегчающих труд человека, и, в итоге, повышающих материальное благосостояние людей. Как утверждает материалистическая философия количественные изменения обязательно приводят к изменениям качественным. То же случилось с современной наукой и техникой. Сейчас в науке назревают такие перемены, которые иногда невозможно предсказать, трудно понять.

Экспериментальная техника благодаря первоклассным исследовательским инструментам и приборам дала ученым возможность получить огромный фактический материал, сделать ценнейшие наблюдения. Однако, далеко не вся эта уникальная информация уже понята. Большая часть ее лежит перед учеными загадочной, непознанной глыбой. Она манит ученых, как манит прекрасная глава Фудзиямы, но человеческая мысль пока не в состоянии взобраться на эту вершину и увидеть мир в его действительной сущности.

Говоря обывательским языком, ученые во многих областях зашли в тупик. Старые теории, которые помогли сделать в начале ХХ века головокружительные открытия, проникнуть в макромир космоса и микромир атома, сегодня бессильны повести человечество вперед, на штурм дальнейших бастионов природы. Сейчас, в такой области как физика, назрела атмосфера грозы, шторма, цунами. Если продолжить наше сравнение с цунами, можно сказать, что современная физическая мысль отступила назад, чтобы затем с невиданной энергией ринуться в непознанные области.

Чтобы пояснить ситуацию в науке я приведу лишь один пример, близкий японскому народу, так как в нем главным действующим лицом является замечательный японский ученый.

Этот пример относится к недалекому прошлому, к концу первой трети нашего века, когда ученым на какой-то миг показалось, что они знают об окружающем мире все, или почти все. Мир казался ясным как дважды два и сотворенным из двух сортов частиц, заряженных разноименным электричеством — электронов и протонов. Из этих элементарных частиц ученые мыслили себе строение всех окружающих нас вещей и предметов: звезд и земли, цветов и людей. Из них казался построенным весь, простой и сложный многообразный мир: вода и воздух, горы и долины, Азия, Африка и Европа — в общем все и вся.

Но физики постепенно все больше ощущали чувство неблагополучия. Им никак не удавалось понять как же практически из этих двух сортов материи образуется множество различных элементов.

Сомнения усилились еще больше после того, как в 1932 г. англичанин Чедвик открыл еще одну частицу — нейтрон, во многом похожий на знакомый уже протон, но совершенно лишенный электрического заряда. Советский ученый Иваненко и немецкий физик Гейзенберг сразу попытались пустить новую частицу в дело: с ее помощью они начали мысленно строить новую модель ядра атома. Партнером нейтрона они взяли протон, — старую частицу. Модель хорошо описывала многие свойства атомных ядер, но в ней не хватало самого главного. Тайной за семью печатями оставался вопрос о том, как протонам и нейтронам удается сплестись в столь прочный клубок, каким является атомное ядро. Ведь это не дом, где кирпичи связаны цементом; не котел, части которого соединены заклепками; не живой организм из клеток. Что же это такое — атомное ядро? Что связывает его в единое целое? Короче, какова природа ядерных сил?

В том же 1932 году наш соотечественник, академик Тамм предположил, что протоны и нейтроны удерживаются внутри ядер неизвестными еще мощными силами, В их создании участвуют знакомые нам электроны. Удивительно привлекательная гипотеза! Но расчеты показали Тамму, что поле, создаваемое электронами, в тысячу миллиардов раз слабее, чем нужно для удержания протонов внутри ядра. А они удерживаются, существуют, и мир все еще не развалился на части! Скрепя сердце Тамм отказался от своей гипотезы.

Чем же заменить ее? В чем тайна строения материи?

Следующий важнейший шаг сделал японский физик теоретик, лауреат Нобелевской премии, почетный член Академии наук СССР, профессор Юкава. Его не обескуражила неудача Тамма. Сила духа, непоколебимая логика и вера в мощь уравнений, помогли ему сделать великое открытие. Ход его рассуждений можно упрощенно воспроизвести так. Ядра существуют. Вероятно, они действительно построены из нейтронов и протонов. Несомненно, какие-то силы удерживают их в ядрах. Но совсем не обязательно, что эти силы создаются именно электронами. Кто знает — может быть тут замешаны еще какие-то неизвестные частицы. Чтобы выяснить это нужно описать то, что мы знаем о ядрах строго математически, без натяжек и упрощений, с учетом всех известных фактов. Пусть уравнения сами вскроют природу новых частиц, найдут поле, способное сцементировать атомное ядро.

И Юкава написал систему уравнений, объединяющих в себе квантовую теорию и теорию относительности, два самых мощных оружия современной физики. Что же показали Юкаве уравнения? Они показали ему неизвестное дотоле особое ядерное поле, обладающее уникальными свойствами. Оно достигает на малых расстояниях колоссальной величины, но быстро убывает в пространстве. На кончике пера Юкава нашел и частицы, образующие это поле. Он назвал их мезонами — «промежуточными», потому что уравнения сообщили ему величину их массы. Она должна быть в 200 раз больше, чем у электронов и в 9 раз меньше, чем у протонов или нейтронов.

Картина строения ядер, нарисованная Юкавой, гениальна и проста. Представьте себе такую ситуацию. Вдоль дороги идут двое. Не останавливаясь, они все время перебрасывают друг другу мяч. Из-за этого они не могут далеко отойти друг от друга. Мяч как бы связывает их, не дает им ни разойтись, ни сблизиться вплотную. Если издали смотреть на этих людей, то мяча не видно, и можно думать, что их удерживают друг около друга некие незримые силы. Подобные силы притяжения испытывают протоны и нейтроны в атомном ядре, сказал Юкава. Они все время перебрасываются мезонами, они могут без отдыха, миллионы веков, играть в этот своеобразный, связывающий их мяч. И вечно будет существовать окружающий нас мир, следуя этому мудрому закону природы.

Так профессор Юкава разрубил запутанный узел. Его теория — чрезвычайно красивая, дерзкая, оригинальная. Она рассказала людям о том, как построены атомные ядра. Она объяснила основы мироздания.

Но в то время эта теория существовала лишь в воображении одного Юкавы. В нее поверили далеко не все физики. А уравнения только подливали масла в огонь неверия. Вспомните, они говорили, что найденный Юкавой «мяч» должен быть по массе в 200 раз тяжелее электрона. Но таких частиц тогда не знал никто. Мало кто из физиков соглашался поверить в их существование. Юкава не экспериментатор, а теоретик, следующий шаг должны были сделать экспериментаторы.

Оставалось ждать. У Юкавы оказались крепкие нервы. Он объявил ученым, что следует активно искать новые частицы, они должны быть найдены. Ведь без них не могут существовать ядра атомов!

И эти частицы, действительно, были найдены. Но не сразу. На это понадобилось около 10 лет. Правда, уже через год американец Андерсон объявил, что обнаружил частицы с массой, равной 207 массам электрона. Он тоже назвал их мезонами. Однако, вскоре обнаружилось, что эти мезоны — вовсе не те мезоны, которые предсказал Юкава. И лишь разработав новую сверхчувствительную методику, англичанин Поуэл в 1947 году нашел мезоны Юкавы.

Так была окончательно завершена теория атомных ядер и начался короткий период относительного спокойствия, в течение которого было постепенно открыто так много новых частиц, что физики перестали понимать, когда кончится этот поток открытий и что же такое все эти новые и старые частицы.

Я не хочу сейчас продолжить эту увлекательную историю, которую подобно эстафете несут ученые всех стран, в том числе советские и японские ученые. Я рассказываю об этом в своих книгах.

Одна из них, «Безумные» идеи», переведена на японский язык издательством «ратеус» за что я очень признательна директору издательства господину Машико и переводчику профессору Мацукава.

В книге «Безумные» идеи» я попыталась рассказать не только о теории ядерных сил, но о той атмосфере творчества и великого напряжения, в которой пребывают сегодня ученые всего мира, ожидая удивительных, ни с чем не сравнимых перемен. Та ясность, которая существовала совсем недавно, когда мир казался скроенным из нескольких сортов частиц материи, окончательно исчезла.

Ученые сегодня могут с огромной точностью рассчитать траекторию космических кораблей, предугадать место их посадки на планетах, заставить космический аппарат сделать все нужные операции и вернуться обратно на землю, как это было недавно осуществлено советским лунником «Луна-16». Но… когда ученые пытаются разобраться в поведении сотен типов мельчайших частиц материи, они в недоумении разводят руками. До сих пор никто не может сказать, завершен ли список микрочастиц или нам предстоят новые открытия. Как преодолеть ограниченность современной науки, как решить конфликт между теорией и практикой? Много досадных и обидных загадок дразнят ученых. Так, например, заговорив об атомах, как об основе вещества, еще в древности, ученые до сих пор не знают какие же частицы действительно являются первоосновой всего сущего. Научившись повелевать электричеством, человек до сих пор по настоящему не знает, что такое электрон. Умея использовать радиоволны для связи, мы так и не знаем, что же такое они собою представляют.

Среди ученых, как и среди остальных людей, есть и пессимисты, и оптимисты. Но ответа на эти вопросы не знают ни те, ни другие. Разница между оптимистами и пессимистами лишь в том, что оптимисты уверены — остался пустяк и скоро мы все узнаем, а пессимисты со скептическими улыбками качают головой. «Я скептик, — говорит известный американский физик-теоретик Дайсон. — Мы так же далеки от понимания природы элементарных частиц, как последователи Ньютона были далеки от квантовой механики». Он считает, что разгадка придет через сто лет. Так ли это или нет — покажет будущее.

Люди наших дней привыкли к тому, что самые плодотворные, самые гениальные идеи, несущие в науку революцию, рождались чаще всего не из планомерного развития какого-либо направления. Они возникали бурно, дискуссионно, они как мезоны Юкавы долго бывают яблоком раздора.

Новые идеи не вяжутся с привычной логикой вещей, перескакивают через нее, они кажутся поначалу просто сумасшедшими, безумными… Именно этот критерий — «безумие» — не в клиническом, конечно, смысле, а в смысле дерзости, мятежности, прозорливости, сейчас ценится учеными больше всего. Когда появляется новая теория, сразу возникает вопрос, который сформулировал гениальный датский физик Нильс Бор: а достаточно ли она безумна, чтобы быть правильной? Достаточно ли далеко искал ученый, не слишком ли близок район его «раскопок» от уже разрытых другими учеными курганов? Сегодня некоторые журналы даже отказываются печатать работы, в которых все совершенно ясно. Они отклоняют статьи не потому, что их нельзя понять, а именно из-за того, что они содержат мало нового.

В своих книгах и статьях я пытаюсь рассказывать об истории важнейших открытий современности, казавшихся поначалу бредовыми, а на самом деле внесших революцию в самые различные области физики: физику космических лучей и твердого тела, физику сверхвысоких давлений и сверхнизких температур, астрономию, квантовую электронику и другие области знаний.

Материалом для книг и статей служат наиболее значительные достижения современной физики, но главным образом, естественно, достижения советской науки. Советские научные школы всегда отличались новаторством и оригинальной трактовкой проблем.

Когда советские ученые работали над проблемой посылки на Луну космического корабля, они сочли, что на первых этапах полетов, наиболее разумным будет решение, при котором посадка на Луне, взятие проб грунта, и обратный старт должны быть осуществлены автоматически, без риска для жизни людей. Такой автоматический лунник был создан и полностью оправдал возлагаемые на него надежды.

Или взять алмазную проблему: Советские ученые осуществили оригинальную трактовку алмазной проблемы. Как вы знаете, получение искусственных алмазов долго будоражило воображение людей, многие мечтали получить их, отваживаясь на самые хитрые опыты — пытались получить их даже из угля. Это было очень заманчиво, так как уже довольно давно известно, что драгоценный алмаз и банальный графит фактически одно и то же вещество — оба состоят из совершенно одинаковых атомов углерода. Не известна была лишь методика, которой пользуется природа в своих подземных лабораториях.

Давно прошла полоса авантюрной погони за дешевыми бриллиантами, настала пора строгого научного подхода к проблеме. В наше время над ней работали советские ученые под руководством академика Верещагина и американские ученые.

С помощью техники сверхвысоких давлений американцы получили искусственные алмазы. Получил их и Верещагин. Но помню, когда я беседовала с Верещагиным о его работах, он был захвачен особым поворотом этой проблемы.

— Я хочу, — говорил он, — использовать метод высоких давлений, особенно эффективный, если вещество подвергается давлению в жидкости, для создания особой технологии упрочения материалов. Я хочу создать прокатный стан для получения труб, проволоки, деталей особой прочности. Для промышленности это очень важно.

В Институте Верещагина я видела опытный образец такого прокатного стана. Он был полностью погружен в резервуар с водой, находящейся под очень высоким давлением. Установка работала автоматически без участия человека.

Как видите, наши ученые остроумно повернули алмазную проблему. Они научились придавать обыкновенным материалам несвойственную им высокую прочность. И с помощью высокого давления не только получили искусственные алмазы и боразон-кристаллы тверже алмаза, — но создали новую технологию металлов, несущую революцию в технику будущего.

Другой пример. Еще со времен Ньютона ученые пытались объяснить голубой цвет неба. Этой задачей занимался великий английский ученый Релей, но окончательно решил ее в начале нашего века молодой русский физик Мандельштам. Он продолжал и позже заниматься проблемой рассеяния света, еще более сложной, чем загадка небесной лазури. Вместе с ним над этим работал и Ландсберг. Над тем же думали два индийских ученых Раман и Кришнан. Это полная драматизма история — с победами и поражениями, с несправедливостью и разочарованием.

Я хочу подчеркнуть, что Мандельштам и Ландсберг, разработанную ими научную и лабораторную методику не оставили на складе истории, не сдали в музей для потомков. Они использовали эту аппаратуру для практических целей. Они дали промышленности отличный способ изучения свойств сложных веществ. Они научили инженеров испытывать различные вещества светом и показали, как эти вещества ставят на луч света свои особые метки. Каждое вещество метит свет по-своему. И по этим меткам можно узнать очень многое о неизвестных веществах: их состав и строение. Теперь, пользуясь этим методом, ученые изучают строение жидкостей, кристаллов и стекловидных веществ. Химики определяют этим методом структуру различных сложных соединений. Этот метод позволяет в условиях заводской лаборатории быстро и точно производить количественные и качественные анализы авиационных бензинов, продуктов переработки нефти и многих других сложных органических жидкостей.

Обо всем этом я пишу в своих книгах, изданных и у вас, в Японии.

В книгах рассказано и о счетчиках заряженных частиц Лауреата Нобелевской премии академика Черенкова, родившихся из долго казавшейся бредовой идеи свечения простой воды. Эти счетчики теперь стали неотъемлемой принадлежностью любого синхротрона, любой космической ракеты.

Там есть и история о том, как мало кем поначалу разделяемое увлечение академика Скобельцына космическими частицами; «праздное» чтение профессором Шкловским древних китайских и японских хроник в поисках описаний необычных небесных явлений; блестящая техника астрономических наблюдений академика Амбарцумяна — привели к разгадке тайн радиозвезд и пульсаров. Эти небесные объекты посылают на Землю такие точные радиосигналы, что поначалу было желание приписать их разумным существам из других миров. Оставаясь на земле Амбарцумян, Гинзбург и Шкловский сумели понять причину событий, разворачивавшихся в течение долгих веков на расстояниях в сотни тысяч световых лет от нас. Они разгадали тайну рождения космических частиц, несущихся к Земле с огромной скоростью и энергией. Они разгадали механизм ускорения этих частиц, и он оказался близким к тому, который использован в земных ускорителях, получающих частицы со сверхвысокой энергией.

В этих книгах рассказано и об изучении явления цунами «в пробирке», о «черной Луне» профессора Троицкого, которую он создал на земле и с ее помощью определил строение поверхности и недр Луны задолго до того, как нога человека ступила на нее; о радиотелескопе профессора Хайкина и работах Парийского, раскрывших древнюю загадку о центре нашей Вселенной. Они узнали, что скрывает в себе сердце Млечного Пути, этой таинственной полосы звезд слабого жемчужного света, разбрызганных по бархату ночного неба словно капельки росы. От советского академика Капицы мир впервые услышал слово «сверхтекучесть», от академика Ландау и Боголюбова узнал о механизме «сверхпроводимости» — явлениях, которые положили начало важнейшей области физики — физики сверхнизких температур. Конечно, здесь много сделали и ученые других стран. Серией убедительных экспериментов и виртуозных логических и математических построений эти блестящие физики подарили миру прозрение тайны низких температур, помогли узнать, как ведут себя известные на земле вещества в условиях космического холода. Это представляет не только чисто научный интерес, но и поможет человеку обжиться в космосе, и, что не менее важно, имеет выход в технику.

Сильно охлажденный металл не оказывает сопротивления электрическому току. По проводам из сверхпроводника можно было бы передавать электроэнергию на большие расстояния без потерь. Таких линий электропередачи еще нет, так как пока невозможно охладить до нужной температуры тысячекилометровые линии. А вот маленькие колечки охладить не трудно. При этом возбужденный в них ток может циркулировать по колечку сколь угодно долго. Колечко как бы запоминает его. Такие блоки «памяти» из сверхпроводников стали частью электронных вычислительных машин. Они компактны, дешевы, экономичны, они позволяют значительно снизить размер машин.

По мнению академика Капицы низкие температуры несут много новых надежд радиотехнике. Радиоприемник, некоторые части которого охлаждены, приобретает такую повышенную чувствительность, как будто мощность радиостанции подскочила в сотни раз.

Сверхпроводящие металлы позволяют создавать электромоторы с необычайно высоким КПД. Магнит с обмоткой из сверхпроводника, помещенный в резервуар, где царит температура, близкая к абсолютному нулю, дает магнитное поле в десятки тысяч эрстед. Но это, конечно, не предел. Теория, разработанная советскими физиками Ландау, Абрикосовым, Гинзбургом и Горьковым, позволяет заранее подсчитать и выбрать нужный для магнита сверхпроводящий сплав. Они уже открыли ряд удивительных свойств сверхпроводящих материалов и позволили по-новому подойти к возможности получения сверхпроводящего состояния металлов не при низких температурах, что требует громоздкой аппаратуры, а при обычных. Тогда, действительно, станет реальной передача электроэнергии по проводам на большое расстояние без тех колоссальных потерь, с которыми сегодня мы вынуждены мириться.

Охота за тайнами низких температур в полном разгаре. Не все они разгаданы до конца, многие служат еще предметом споров между специалистами, но многие обещают быть полезными человеку.

Скажу несколько слов о любопытной, чисто умозрительной работе двух советских физиков Халатникова и Лифшица, учеников Ландау. Живший в У веке блаженный епископ Августин, прославившийся воинствующим религиозным мракобесием, известный своим изречением: «Лучше сжечь еретиков живьем, чем дать им коснеть в заблуждениях», не раз задумывался над актом рождения Вселенной. В своей исповеди он задается странным для своего сана вопросом: «Что делал Бог до того, как он создал мир?».

Сегодня не У, а XX век, но этот вопрос — как была создана Вселенная, было ли у нее начало и будет ли конец — вновь поставили Халатников и Лифшиц. Призвав на помощь всю мощь современного математического аппарата они мысленно совершили путешествие к концу света, но… к счастью, конца света они не обнаружили. Мы можем быть спокойны, Вселенной не угрожает гибель — она бесконечна не только в пространстве, но и во времени.

Итак, ученые продолжают свои поиски истины, ищут ответы на загадки космоса и микромира. Многое уже добыто ими, но еще бесконечно много тайн осталось. И это не удивительно — человек изучает мир всего несколько тысячелетий. По космическим часам это пустяк. За это время планета Плутон, например, сделала всего какой-нибудь десяток оборотов вокруг Солнца. Так что впереди у нас еще много неожиданных находок. И в них никогда не будет недостатка. По крайней мере так долго, пока будут существовать люди, способные размышлять над тайнами бытия.

Меня, как научного публициста продолжает волновать атмосфера мятежности, характеризующая дух современной интеллектуальной мысли. Я бываю в лабораториях, общаюсь с учеными, готовлю о них очерки, репортажи, документальные новеллы для журналов и газет. Каждый день я наблюдаю, как в недрах науки, в умах исследователей зреют гроздья гнева на несовершенство, на ограниченность теорий, как ждут они появления «безумных» идей, ждут от них ответа на свои самые жгучие вопросы. Вот почему героями одной из своих книг сделала удивительное порождение нашего века — лазеры и мазеры, и их творцов, советских физиков академиков Басова и Прохорова и американца Таунса. Ведь они, в сущности, начали с фантастического предположения о том, что атомы и молекулы веществ являются сверхминиатюрными радиопередатчиками и радиоприемниками, еще меньшими, чем знаменитые японские транзисторы. И эти, созданные самой природой, радиостанции ведут передачу из недр вещества. Волны, рожденные внутри вещества не только рассказывают о его строении. Эти волны света могут быть столь мощными, что на большом расстоянии способны резать металлические плиты.

Конечно, не сразу ученые поверили в это новое «безумие». Но новое всегда пробивает себе путь. Басов, Прохоров и Таунс были удостоены Нобелевской премии. Драматической истории этого открытия посвящена моя книга «Превращения гиперболоида инженера Гарина». В ней рассказало о молодой области науки — квантовой радиофизике, в создании которой участвуют и многие японские ученые, в том числе один из учеников Таунса, профессор Шимода, который, как мне известно, работает в Токийском университете.

Эту книгу, как и "Безумные" идеи" перевело издательство "Ратэис" и сегодня она продается в магазинах Японии.

Коль скоро я заговорила о своих литературных интересах и пристрастиях, должна признаться, что в последнее время меня больше захватывает даже не сам процесс открытия, не развитие идеи, а то интеллектуальное своеобразие ученого, которое помогло ему сделать открытие. Я считаю, что в истории открытий побочные обстоятельства жизни ученых не играют решающей роли. Правда, французский ученый Блез Паскаль утверждал: «Будь нос египетской императрицы Клеопатры короче, переменился бы весь облик Земли». Возможно, в нее не влюбился бы Антоний и, может быть, вся история завертелась бы как-то иначе.

Конечно, ничто не проходит без последствий. И на работу ученых тоже влияет целый ряд обстоятельств. Но, все-таки, самое главное — это ход мысли ученого. Стиль его разума так же неповторим, как манера письма художника, как особенность воображения композитора. Не даром считается, что теория относительности могла не появиться еще сто лет, не родись ученый с воображением Эйнштейна. Конечно же, своеобразие научного почерка, острота интуиции, необычная логика мысли — вот что приводит к открытиям, что действительно меняет облик окружающего мира.

Ведь все, что знает человек, все, чему научился, что создал — это результат его воображения. И воображение присуще не только поэту, музыканту, художнику. Пожалуй больше всего оно необходимо ученому.

Давида Гильберта, знаменитого математика, как то спросили об одном из его учеников: — Ах, этот-то? — ответил Гильберт. — Он стал поэтом. Для математики у него слишком мало воображения.

И вот, мне захотелось проследить развитие интеллектуальных особенностей, специфику научного творчества одного выдающегося ученого. Если героями двух первых моих книг была целая плеяда ученых, которые позволили себе думать иначе, чем другие, чем принято, то теперь я решила написать книгу с одним героем. Это человек уникальной судьбы, невероятного диапазона интересов и знаний. Он родоначальник советской радиоэлектроники. Будучи заместителем Министра Обороны СССР он ведал вопросами радиолокации. Сегодня его называют отцом советской кибернетики. Это о нем писал американский журнал «Эрфорс»: «Напрасно русские расточают похвалы Норберту Винеру. У них есть свой родоначальник кибернетики академик Аксель Иванович Берг». Моя книга так и называется «Аксель Берг, человек XX века».

Вместе с моим героем мне посчастливилось мысленно пройти все начало нашего века, проследить зарождение важнейших направлений радиотехнической науки, радиолокации, кибернетики, и благодаря ему проникнуть в своеобразную сферу современных исследований, которые развиваются на стыке кибернетики, психологии и педагогики. Речь идет о поисках разгадки секрета человеческого мышления. Берг возглавил интереснейшую область науки, где с помощью кибернетических машин ученые пытаются проникнуть в сокровенную лабораторию природы, в сферу формирования человеческого интеллекта, в корне изменить систему обучения. Это тоже одна из «безумных» идей нашего века, так как пока нет ни модели работы человеческой психики, ни математической ее интерпретации. Здесь работы ведутся на самом переднем крае науки — на стыке самых новейших достижений математики, физиологии, биологии, а также далеких от этих областей психологии и педагогики, электроники и кибернетики.

Кибернетическая психология пытается разобраться в одной из таинственных областей человеческой деятельности — в интеллектуальной и психической. Она пытается ответить на древние вопросы: что такое человеческая психика, в чем сущность мышления. Почему одни пишут стихи, а другие прозу? Каким непостижимым образом расцветают в нашем мозгу образы и ассоциации? Что такое озарение, вдохновение, интуиция? Почему мозг иногда долго изнемогает в поисках решения и вдруг оно является неожиданно и легко?

Я часто задумываюсь над аналогичными вопросами: почему именно академику Юкава удалось проникнуть в тайну ядерных сил; почему именно Басов, Прохоров и Таунс додумались до идеи лазеров и мазеров? Поэтому в работе над каждой новой книгой для меня сливается и интерес к проблеме, и интерес к познающей эту проблему человеческой индивидуальности.

В полученной от слушателя записке меня спрашивают: почему, оценивая столь высоко науку и технику, я не работаю в лаборатории или на заводе, а пишу книги. Такой вопрос вполне обоснован и он требует ответа.

Наука и техника лишь средства. Они возникают из нужд человека. Главным является сам человек, его материальные и духовные потребности. Поняв это, я покинула лабораторию и занялась литературной деятельностью. Моя инженерная подготовка (я кончила авиационный институт по факультету радиотехники) и небольшой опыт исследовательской работы, как оказалось, были при этом далеко не лишними.

Я поняла, что многие относятся к науке и технике неразумно, и, что способствуя преодолению этого, я приведу в действие силы, на много превосходящие мои собственные.

Так кочегар, бросая уголь в пылающую топку, движет огромный паровоз.

Что же я имею в виду, говоря о том, что многие относятся к выбору профессии ученого неразумно? Я говорю о влиянии моды.

Драматичность современной науки, небывалые успехи ученых делают их необычайно популярными. Физик стал своеобразным «тенором» нашего века и желанным кандидатом в мужья. Не избегла и я этой моды, выйдя замуж за физика.

Оглянитесь назад. Вспомните, хотя бы на основании прочитанных книг, стремились ли когда-либо девушки прошедших поколений выйти замуж за ученого? Конечно нет. Героями девичьих грез были блестящие аристократы, богатые коммерсанты, храбрые солдаты, артисты.

Но в наше время положение изменилось. «Физики стали желанными женихами», — сказал мне знакомый профессор, объясняя небывалый приток студенток на физические факультеты университетов. В этой шутке есть доля правды. Теперь ученый окружен ореолом успеха и таинственности. Он пользуется престижем, он выделяется над другими людьми, иногда несоразмерно своим личным достоинствам и достижениям. Газеты, журналы, книги описывают достижения и жизнь ученых в не менее ярких красках, чем жизнь кинозвезд, О трудностях обычно не пишут. Так же, как показывая блеск юпитеров, умалчивают об изнуряющей жаре, а воспроизводя шум оваций и триумф успеха забывают об утомительных репетициях.

Молодежь рвется в науку: и не только по призванию, иногда подчиняясь моде, по совету друзей и родителей. Так формируются неудачники. Люди, которые могли стать талантливыми педагогами, искусными врачами, дельными инженерами, преуспевающими механиками, популярными парикмахерами, словом обладателями одной из множества полезных профессий, превращаются в посредственных лаборантов с университетским дипломом¹.

Сегодня наш министр образования высказывает "гениальную" мысль — уничтожить российскую Академию наук, заменить ее Клубом ученых — пусть там пьют чай и не мешают.

Чтобы уберечь от ошибок хотя бы некоторых, я стараюсь описывать не только праздники науки, но и будни. Не только цветы успеха, но и шипы разочарований, тяжкий груз поисков и сомнений, возникающих за каждым, даже самым крупным открытием. Ведь, как сказал французский ученый Луи-де-Бройль, «Каждый успех наших знаний ставит больше проблем, чем решает».

Настоящий ученый-труженик, и как любой труженик — слуга общества. Но, если люди большинства профессий забывают о работе за порогом своего кабинета, цеха или конторы, то настоящий ученый продолжает думать о своей работе и в дороге, и дома, и во время каникул. Он пленник своей страсти. Тот, кто не способен к полной самоотдаче, не добьется успеха.

А главное, кроме успехов существуют и неудачи, и к этому должны быть готовы молодые люди, выбирающие себе профессию.

Есть и другая причина необходимости хороших книг об ученых и науке. Книги научно-художественного жанра выполняют миссию, которую не могут выполнить книги никакого иного жанра.

Вслушайтесь в любопытную цитату: «То, что знания в области естественных наук, которые мощным потоком нарастали в течение последних пятидесяти лет, остались неиспользованными, и то, что не было приложено достаточно усилий, чтобы передать эти знания молодым людям — все это представляется мне настолько странным, что я не в состоянии этого понять».

Я уверена, вы удивитесь, узнав, что эти слова сказаны сто лет назад. Михаил Фарадей, великий английский ученый и просветитель, сказал их в 1862 г. А ведь за это время в области образования мало что изменилось! Фантастически изменились лишь темпы научного прогресса. И они не могли не измениться. На наше время приходится 90 % всех когда-либо живших на свете ученых. В 1750 году издавалось всего 10 научных журналов. Сегодня в библиотеке Детройта библиотекари носятся на роликовых коньках. Темп развития науки так высок, что объем научных работ удваивается каждые пять лет! Это приводит к парадоксу: выпускник высшего учебного заведения, только что окончив его, должен немедленно начинать учиться снова, если он хочет угнаться за развитием той области знаний, в которой собирается работать. Даже ученым бывает порой невероятно трудно разобраться в этом потоке информации. Сходные работы могут повторяться дважды и трижды в различных учреждениях и только потому, что работу легче выполнить заново, чем отыскать сообщение о ней в толще журналов и книг. Бывает, что даже узкие специалисты не в курсе работ своих коллег не только за рубежом, но в соседнем институте!

Вы представляете как от этого половодья знаний страдают молодые люди, еще только выбирающие путь в жизни?

Программы школ и университетов неудержимо распухают. А молодежи, кроме приобретения специальных знаний, необходимо расширять кругозор, заниматься самообразованием. Узкий специалист в наше время выглядит убого. Однако требовать от молодых людей, чтобы они и в нерабочее время читали учебники или специальные книги по смежным дисциплинам просто жестоко. Другое дело — предложить захватывающую книгу. Недаром сейчас так популярен жанр детектива, дающий разрядку, учитывающий специфику возраста, его склонность к загадочному, романтическому, приключенческому.

Но обычный детектив в познавательном смысле является холостым зарядом. Никаких знаний он не дает. Он овладевает вниманием читателя, но эта мобилизация внимания не кончается для читателя большим приобретением. Он мало что извлекает из такой книги. Другое дело увлекательно написанный научный детектив — книга о процессе раскрытия загадочных явлений природы. Такая книга вводит читателя в мир, где все запутано самым хитроумным противником — природой. Конечно, такая книга требует особенно острой формы изложения, динамичного сюжета, она должна быть увлекательна, и если она достигнет своей цели — ее читатель обогатиться знанием.

Пройдя вместе с действующими лицами весь путь от наблюдения нового явления до его понимания, вкусив всю прелесть общения с людьми сильного интеллекта, молодой читатель поневоле заразиться азартом научного поиска, желанием подражать незаурядным людям, его мозг пробудится, приобретет тот аппетит к знанию, без которого не возникает потребность в самообразовании. И который возбудить очень трудно не только учебнику, но даже учителю.

Только хорошая книга, сделав своего читателя участником захватывающих событий, познакомив изнутри со спецификой научной проблемы, может заразить его жаждой деятельности, самопожертвования на поприще науки.

Книги научно-художественного жанра не только помогают понять увлекательный мир науки, но и открывают молодежи новые горизонты в работе и творчестве. Вот почему такого рода литература пользуется в нашей стране большим уважением².

Тем не менее у нас учится не менее четверти населения. Учатся очно или заочно, без отрыва от производства. Каждый четвертый человек сидит в классе, в аудитории или овладевает наукой дома после работы. Поэтому для них интересная захватывающая книга об ученых и науке — необходима.

И еще — книга научно-художественного жанра совсем по- особенному делают общее для литературы дело, по-своему выполняют задачу идейного воспитания читателя. Ведь понятие «идейное воспитание» может быть наполнено весьма различным содержанием. И тут у научно-художественной литературы свой метод, свой путь. Она дает возможность читателю вторгнуться в весьма высокие интеллектуальные сферы, с трудом доступные другим видам литературы. Я имею в виду воспитание читателя в духе материалистической философии. Когда читатель, следуя за сюжетом книги, шаг за шагом впитывает в себя логику развития Вселенной, у него просто не может возникнуть мысль о непознаваемости мира, о предопределенности судьбы. Когда он видит доказательства объективности законов природы, их взаимосвязи, он никогда не воспримет идеалистической философии, не станет фаталистом. Идеи материальности мира, объективности законов природы легко и непринужденно входят в книги научно-художественного жанра и могут быть усвоены читателем глубже и прочнее, чем из любых учебников и лекций.

Если молодой человек читает в учебнике о том, что древние математики, стараясь объяснить все многообразие мира сплетением загадочных магических чисел — ошибались; если в том же учебнике ему объясняют, почему ошибочна мысль философов-идеалистов о мире как о «вещи в себе», он может это усвоить, но не всегда поймет и, тем более, не прочувствует. Учебник есть учебник и он часто скучен.

Но если читатель вместе с героем книги размышляет над загадками бытия, сам сравнивает разные точки зрения, анализирует, — он таким образом делается соучастником событий, описываемых в книге. Дело ученого становится его делом. Мечта, убеждения, победа героя книги — мечтой, убеждением, победой читателя. Он сопереживает с героем, а значит живет его жизнью, его идеями, проникается его мировоззрением. Он учится мыслить категориями материалистической философии. Так научно-художественная литература незаметно, исподволь, формирует мировоззрение читателя. Это может быть и советский читатель, и японский, любой читатель нашего необъятного мира.

Мы живем на одной планете. Народы связаны общей наукой, общей техникой, все более общей культурой. Когда я готовила эту лекцию, я ориентировалась на то, что интересует моих советских слушателей. Если то, что я рассказала, заинтересует и вас, моих японских слушателей, это будет еще одним подтверждением того, что у русского и японского народов общие проблемы, общие трудности и заботы. И это закономерно. Грандиозные успехи, каких добились в короткое время наши страны, могут быть достигнуты только при наличии самой передовой науки и техники и наиболее целесообразной системы образования.

Да, у нас общие заботы. Мы все в плену у века «безумных идей». Вопрос в том, имеем ли мы, люди, достаточно здравого смысла, чтобы не превратить эти идеи в бумеранг — не поразит ли он тех, кто привел его в действие, не превратят ли люди плоды познания в оружие против себя? К сожалению, история приберегла для нас зловещие и красноречивые примеры. Вопрос в том, хватит ли у народов воли и здравого смысла, мудрости и прозорливости использовать неограниченные возможности науки себе на пользу, а не во вред.

Недавно я опубликовала повесть «Джунгли» о действительно безумной идее господства над миром, которую современные ученые могут, если потеряют здравый смысл, осуществить себе и всем на горе. Сейчас я думаю сделать по этой повести фильм. Фильм должен начинаться безмолвным кадром. На экране зритель увидит лишь одну фразу. Она будет как бы эпиграфом к фильму, «Люди! Допустим, мы можем всё. Как мы воспользуемся этим своим всемогуществом?» Этот фильм должен напомнить, что век «безумных» идей», век неограниченных возможностей, должен стать не концом человечества, а кануном счастья для людей всего мира. И бороться за это — наша общая задача, общее дело. Будем же крепить дружбу и взаимопонимание между нашими народами, развивать все то, что поможет нам делать общее дело укрепления мира и счастья на земле.

Спасибо за внимание.

Глава 5. Предтечи

Жизнь наша в силу многих причин стала более суетливой, приземленной. Возник и культивируется зачастую гипертрофированный интерес к проблемам мелким, и даже мелочным, которые и проблемами назвать затруднительно. Тогда как Человечество неуклонно движется по пути Познания Великих Истин Природы. Первопроходцев — ученых, мыслителей — увлекают неожиданные парадоксальные идеи. Без этих идей не было бы сегодняшних достижений. Познакомимся с некоторыми из низ. Они — фундамент наших знаний.

Отрицательные рыбы

На рождественский конкурс, ежегодно устраиваемый Кембриджским студенческим математическим обществом, пришел юноша Поль. Ему досталась простенькая задачка. Она была не о бассейнах, в которые вода наливается, а потом почему-то выливается; не о поездах, выходящих из пункта А и никогда не попадающих в пункт Б. Фантазия кембриджских педагогов изобрела для английских студентов задачку о трех рыбаках, которые удили на острове в темную-темную ночь и улеглись спать, не поделив улова.

Под утро один из них проснулся и уехал домой, взяв с собой треть добычи. При дележе у него осталась одна рыбина, и он, не имея весов и боясь обидеть товарищей, выбросил эту рыбину в воду.

Потом проснулся второй рыбак и, не зная, что один из компаньонов уже на пути домой, снова поделил улов на три части. Он тоже делил честно, и у него осталась лишняя рыбина, и он выбросил ее в воду. Захватив свою долю, он уехал. А потом проснулся третий рыбак и проделал ту же операцию — ему также пришла в голову мысль выбросить лишнюю рыбу. В задачке спрашивалось: сколько рыб выловили рыбаки?

Юноша Поль склонился над бумагой, взъерошил чуб. Уголки губ кривились каверзной усмешкой. И вот, глубоко вздохнув и поерзав на стуле, он встал и положил перед жюри свою работу. Она пошла по рукам, и каждый из членов жюри мог подивиться ответу: рыбаки выловили минус три рыбины.

Мальчик начитался сказок, решили члены жюри, уж не вообразил ли он себя Алисой в Зазеркалье? — и лишили юного Поля приза.

Но это не возымело на него никакого воспитательного действия.

В 1928 году Поль Дирак, уже известный физик-теоретик, вновь склонился над листком бумаги (может быть, опять взъерошил чуб — было ему всего 26 лет) и вывел математическое уравнение, в котором предлагал современникам не какие-то мелочи вроде отрицательных рыб, но… отрицательные миры! Миры — наоборот. Миры, сотканные, в отличие от нашего, не из вещества, а из антивещества!

Если соблюдать точность, следует оговориться: в уравнении Дирака не поместился целый антимир. Там обнаружилась лишь его малюсенькая частичка — так сказать, первый лазутчик. Это был всего лишь электрон. Но не тот всем уже известный электрон — сгусток отрицательного электричества. Это был положительный электрон! О таком еще никто не слыхивал. По представлениям того времени положительный электрон все равно что отрицательная рыба — нонсенс! Это было неслыханно и даже… даже невежественно. Тогда еще никто не предполагал, что открытие прославит Дирака, что он станет нобелевским лауреатом и ему достанется кафедра физики в Кембридже, которую некогда возглавлял сам Ньютон.

Пока все просто пожимали плечами, а незаконный электрон назвали позитроном, и он спокойно дожидался признания. Времени, когда его найдут. И его действительно обнаружили! Это случилось в 1932 году. Позитрон оказался не миражем, не бредом, он существовал наяву.

Теперь уже не казалась столь невероятной мысль, что все частицы в природе существуют парами. Но если позитрон — пара электрона, значит, должны быть в мире и пары для других частиц. Если существуют атомы водорода, должны существовать и атомы антиводорода! Уравнения утверждали, что в природе наравне с веществом должно равноправно существовать и антивещество.

Начался невиданный ажиотаж. Многие физики побросали текущие дела и пустились на ловлю позитрона и других античастиц. Ловля продолжается по сей день. Но десяток-другой античастиц — это еще не антимир. Да есть ли вообще мир- оборотень, мир, вывернутый наизнанку, своеобразный потусторонний мир? Существует ли он на самом деле?

Озарения и заблуждения, как они уживаются между собой? Что за мосты связывают отрицательных рыб с античастицами? Где граница между вымыслом и реальностью? Как безмолвные размахи люстры или падение яблока дают толчок мысли, способной потрясти мир?

«Невозможно избавиться от ощущения, что математические формулы умнее нас и умнее даже их создателей, ибо мы извлекаем из этих формул много больше того, что было в них заложено сначала», — эти наивные, восхитительно беспомощные слова принадлежат Генриху Герцу, одному из величайших физиков прошлого века, виртуозному экспериментатору и превосходному теоретику. И сказаны они по поводу четырех уравнений, рожденных под пером английского ученого прошлого века Максвелла.

Сходно значение открытий Дирака и Максвелла: первый познакомил людей с миром антивещества, второй — с миром электромагнитных волн.

Сходна и судьба уравнений, разделенных полувеком. Непонимание, почти бойкот со стороны современников. Недоумение самих виновников рождения «джиннов».

Это подобие отражает логику развития человеческих знаний. К какой области науки мы ни обратимся, окажется, что ее развитие идет похожими путями. От все более возрастающего количества несвязанных фактов к первой попытке осознать их и далее к все углубляющемуся единству теоретических построений.

Такой путь проделало и учение об электромагнитных явлениях. Уже в древности были известны свойства магнита указывать на север и способность натертого суконкой янтаря притягивать пушинки.

Максвелл получил от своих предшественников весьма совершенные формулы, описывающие свойства электрических токов, электрических зарядов и магнитных стрелок. Но это были не связанные между собой формулы, отражающие закономерности явлений, зависимость между которыми никто не мог уловить.

Строй мыслей Максвелла не позволил ему мириться с таким положением. Он стремился понять природу, а с его точки зрения это значило — обнаружить единство в явлениях природы.

Уравнения Максвелла и есть результат объединения известных ранее независимых законов. Для такого объединения ему пришлось сделать, по существу, лишь один скачок. Но это был огромный скачок в неизвестность. Результат величайшего интеллектуального напряжения.

Максвелл предположил, что электрический ток распространяется не только по проводникам, но и сквозь изолятор. Конечно, это не обычный ток, не простой поток электронов в металле, а особый ток. Максвелл назвал его током смещения, связав сначала с небольшими смещениями зарядов в диэлектрике. Но логика потребовала, чтобы непрерывный ток существовал и в пустоте. Так родилась догадка о существовании в природе электромагнитных волн…

Любая новая теория должна четко объяснять известные факты. Теория Максвелла удовлетворяла этому требованию. Но это еще не оправдывает возникновения новой теории. Ведь известные факты обычно объясняются и старыми теориями.

Хорошая новая теория должна предсказывать явления, неизвестные ранее.

Теория Максвелла сделала это. Она предсказала существование электромагнитных волн.

Но на этой стадии возникает вопрос, с которым мы уже встречались. Правильна ли теория?

То, что она не противоречит прежнему опыту, теперь не в счет. Верны ли ее предсказания — вот единственный существенный вопрос.

Теории Максвелла пришлось ждать двенадцать лет, пока Герц своими опытами не узаконил ее существование. Если примеры Дирака и Максвелла не убеждают в закономерности ситуации, о которой хорошо сказал современный американский физик профессор Дайсон:

«Великое открытие, когда оно только появляется, почти наверняка возникает в запутанной, неполной и бессвязной форме. Самому открывателю оно понятно только наполовину. Для всех остальных оно — полная тайна», — отойдем подальше еще на два столетия.

Кто не знает истории двадцатичетырехлетнего бакалавра, укрывшегося в деревенской глуши от чумы, свирепствовавшей в английских городах. Кто не знает истории о яблоке, упавшем в саду его матери. Каждый вправе сомневаться, ибо вымысел зачастую неотделим от правды. А правда состоит в том, что Ньютон в 1666 году в письме к астроному Галлею сообщил о найденном им законе, управляющем падением тел и движением планет.

Однако, применив свою формулу к движению Луны, Ньютон вынужден был признать поражение: астрономы фиксировали местонахождение Луны вовсе не там, где следовало ей быть по формуле Ньютона. Он не захотел публиковать свой результат.

Прошло шестнадцать лет. Ньютон узнал, что значение радиуса Земли, которым он пользовался при расчетах, было неверным. Повторив вычисления с более точным значением этого радиуса, Ньютон получил прекрасное совпадение своей формулы и измерений астрономов. Дальше история больше похожа на вымысел. Здесь и пари, и соперничество, и сложные переговоры. Прошло еще четыре года, и лишь тогда, многократно убедившись, что ошибки нет, Ньютон публикует свое великое открытие — постижение тайны всемирного тяготения.

Так, в зависимости от склада характера, от темперамента каждый ученый по-своему решает вопрос о том, сколь достоверен его результат.

Но если все же допущена ошибка, если ученый заблуждается? Всегда ли заблуждение трагично?

И существуют ли заблуждения, приводящие к полезным результатам, положительно влияющие на научный прогресс?

И стóят ли ошибки внимания?

«Наша школа» № 6, 2003 г

Великие ученые интересны не только своими откровениями, но и своими заблуждениями. Виктор Шкловский — известный писатель, теоретик литературы утверждал, что «Энергия заблуждения — это энергия поиска и одновременно энергия анализа».

Очень интересна и поучительна история заблуждений Пифагора, величайшего математика, величайшего неудачника.

Я хочу научить вас тому, чего не знаю сам.

Гёте.

Легенда о могуществе молчания

Изберём же для изучения истории мысли путь заблуждений. Уточним маршрут — даже в лесу ошибок полезно выбирать тропинку, по которой следует пойти. Ведь заблуждения бывают разными. Одни объясняются уровнем знаний в то время, когда они появились. Другие — характером учёного, его пристрастиями, отношением к делу, мировоззрением. Идеалист ли он или материалист, достаточно ли тщательно проверяет эксперименты и расчёты? Или торопится, не проверив себя, оповестить мир о находке… Смелые и робкие, решительные и медлительные, в чём-то бесспорно мудрые, а в чём-то горячие и легкомысленные, учёные разных масштабов совершали и ошибки различных масштабов. Даже очень умные люди делали странные ошибки, и у великих людей случались мелкие заблуждения, недостойные их, такие, о которых потомки с удовольствием забывали. Подобные заблуждения не играли особой роли ни в своё время, ни в последующее. Иные из ошибок оказывали на ход истории решающее влияние — тормозили мысль целых поколений или подгоняли её, запугивали или дразнили своей непреодолимостью, загадочностью, парадоксальностью. Одни заблуждения носят характер курьёза, они вызывают улыбку. Другие удивляют своей непоследовательностью. Об одних можно сказать — мужественная ошибка, о других — красивая… До сих пор многие не объяснены, хотя о них спорят, словно случились они сегодня и на свете нет более неотложных дел…

Я предлагаю вспомнить прежде всего о заблуждении, которому нет в истории пары, заблуждении уникальном, которое исповедовал — да, не допустил, не совершил, а именно исповедовал — титан мысли.

…Это произошло две тысячи пятьсот лет тому назад. На берегу тёплого Тарентского залива стоял маленький тихий дом. Жители греческого городка Кротона считали этот уединённый дом странным и таинственным. Возможно, они не задумывались, над тем, почему он кажется им таким необычным, но всё же старались возле него не задерживаться.