История науки полна рассказов о том, как простая случайность была причиной открытия или изобретения величайшей важности. Из целого ряда примеров подобного рода мы напомним только несколько наиболее общеизвестных.
Начнем с открытия закона Архимеда. Оно сделано было в ванне. Великий математик древности, принимая ванну, размышлял над заданной ему сиракузским царем задачей определить содержание серебра в золотой короне.
Облегчение собственного веса в воде внезапно навело его на мысль разрешить задачу о короне, определив удельный вес золота и серебра. Таким‐то образом физика обогатилась одним из важнейших своих законов.
Архимед открывает свой закон
Законы качания маятника открыты были также случайно Галилеем. Девятнадцатилетним юношей он, находясь в Пизанском соборе, обратил внимание на то, как раскачивается тяжелая люстра [74]работы Бенвенуто Челлини.
Галилей наблюдает качание люстры в Пизанском соборе
Незадолго до того церковный служитель, зажигая свечи люстры, вывел ее из равновесия — и она продолжала совершать плавные колебания, все уменьшая их размах. Юношу-ученого поразило то, что продолжительность колебаний при больших и малых размахах одна и та же. Биение собственного пульса заменило ему часы, и он мог тут же с точностью проверить свою догадку. Так был открыт закон «изохронности» (равновременности) колебаний маятника.
Ньютон при виде упавшего яблока приходит к идее всемирного тяготения
Один из величайших законов — закон всемирного притяжения, на котором зиждется все здание современной астрономии — также, как рассказывают, обязан случаю своим открытием. Сидя в саду, Ньютон размышлял над тем, какая сила удерживает Луну на ее орбите и мешает ей удалиться от Земли в мировое пространство. Падение яблока с дерева вывело великого ученого из задумчивости[75], — и вдруг его осенила плодотворная мысль: «Вот упало яблоко… Почему? Его притягивает Земля? Отчего же не допустить, что и Луна удерживается на своей орбите той же силой земного притяжения?» Ученый принимается за вычисления — и убеждается, что догадка верна. Так сделано было важное открытие, что сила, заставляющая земные предметы падать, и сила, управляющая движениями небесных светил — одна и та же.
Нам эта мысль кажется до того простой, что мы не усматриваем в догадке Ньютона ничего необыкновенного. Но это — повторение истории с колумбовым яйцом. До Ньютона ни один ученый не предполагал, что земная тяжесть и есть та же самая сила, которая управляет движением Луны. Это была поистине гениальная догадка, — и тем не менее, простое падение яблока породило эту идею в уме ученого…
Таких примеров можно привести целое множество. Франклин открыл тождество молнии с электрической искрой, запуская бумажного змея. Джеймс Уатт[76] наведен был на идею паровой машины, наблюдая, как поднимается крышка чайника силою пара. Монгольфье[77] однажды заметил, что женская юбка, висевшая подле огня, вздувается и поднимается силою нагретого воздуха, — и вот в уме его возникает счастливая мысль наполнить шар нагретым воздухом; так изобретен был первый монгольфьер. Даже обыкновенная паутина, висящая в углу, могла навести на плодотворную мысль: инженер Браун[78] именно таким путем приведен был к идее сооружения висячих мостов…
Словом, примеров того, как простая случайность приводила к великим открытиям и изобретениям, можно было бы собрать бесконечное множество. И все‐таки… и все‐таки это ровно ничего не доказывает! Не доказывает того, что случайности и только одной случайности обязаны мы открытием всех этих важных законов. Потому что только выдающемуся уму простая случайность может подсказать плодотворную идею.
В самом деле, ведь Архимед, Галилей, Ньютон, Франклин, Уатт, Монгольфье, Браун не потому стали великими людьми, что сделали свои великие открытия; наоборот, они оттого и сделали великие открытия, что были великими людьми.
Мало ли людей принимало ванны до Архимеда? Разве до Галилея никто не видал качающейся люстры? Разве до Ньютона яблоки не падали у деревьев?
Изобретение первого монгольфьера
И все же только этим выдающимся людям пришли в голову счастливые, плодотворные сопоставления. До Уатта, Монгольфье, Брауна поднимались крышки кипящих чайников, тысячи женщин сушили у огня свои юбки, тысячи пауков ткали свои паутины; однако же никто ранее не изобрел ни паровой машины, ни воздушного шара, ни висячего моста!..
Франклин «сводит молнию на землю»
Нет, здесь дело не в случайности, не в ванне, не в яблоке или чайнике, а в направлении пытливого ума наблюдателя. Обратили ли вы внимание на одну существенную подробность во всех этих рассказах о роли случая в великих открытиях? Архимед принимал ванну, размышляя о задаче Гиерона (т.е. о том, что ему предстояло открыть). Яблоко вывело Ньютона из задумчивости, когда он размышлял как раз о движении Луны. И так далее. Случайность не порождает совершенно новой цепи идей — она лишь дает новое направление мысли уже работающей, помогает рождению идеи, быть может, уже бессознательно существующей в уме наблюдателя. Если вы не привыкли размышлять — случайность едва ли поможет вам сделать хотя бы самое ничтожное открытие.
Джеймс Уатт приходит к идее паровой машины (с картины Гиллемакера)
Мало того: идею, уже возникшую в уме, нужно уметь додумать до конца, сделать все выводы и подвергнуть их критике. Чрезвычайно поучителен в этом отношении случай с Ньютоном. Он далеко не сразу открыл свой закон всемирного тяготения. Дело обстояло гораздо сложнее, чем описывает легенда о яблоке. Наведенный на мысль о тождестве земного и всемирного притяжения, молодой ученый принялся за математическую проверку этой идеи. Он вычислил, на какое расстояние должна была бы Луна ежесекундно приближаться к Земле, если бы она перемещалась под действием тяжести. Это расстояние Ньютон сравнил с тем расстоянием, на какое Луна действительно ежесекундно отклоняется от касательной к своей орбите. Если бы в обоих случаях получился одинаковый результат — это значило бы, что догадка о тождестве сил верна.
У Брауна при виде паутины возникает идея висячего моста
Что же получилось? Расстояния были почти равны, но не вполне: не хватало ⅙ доли. Этой ничтожной разницы было достаточно, чтобы Ньютон признал свою догадку неверной и оставил свою идею!
В течение многих лет Ньютон не только не публиковал своего открытия, считая его необоснованным, — но даже никому и не рассказывал о нем. И только 16 лет спустя, узнав о новом измерении земного радиуса, Ньютон опять повторил свои вычисления. На этот раз, вследствие большей точности данных, лежащих в основе вычисления, результат получился совершенно верный. И лишь тогда Ньютон счел свою догадку справедливой. Редкий, необыкновенный пример научной добросовестности!
Вот поучительный образчик того, какую в сущности ничтожную роль играет случай в истории великих открытий. Идея, порожденная падением яблока, возникла не случайно, а потому, что Ньютон уже ранее упорно думал над этой проблемой; даже раз появившись, мысль подвергается всесторонней проверке и тщательной критике; и лишь пройдя через горнило мыслительной мастерской гения, случайная идея становится истиной.
Английский философ Бэкон Веруламский[79] дает целый ряд правил, облегчающих искусство выслеживать истину, — искусство, которое он остроумно назвал «Охотой Пана». Оно состоит в том, чтобы, наблюдая опыт, не удовлетворяться первой же возникшей идеей; надо извлекать из опыта все, что он способен дать. Бэкон выработал целую систему такой охоты за истиной, целый ряд приемов, которые носят у него специальные названия. Каждый опыт надо «варьировать», т.е. производить его над различными вещами, чтобы убедиться в одинаковости результатов. Затем опыт надо «переносить», т.е. переводить его по аналогии в другую область (телескоп — телефон; микроскоп — микрофон и т.п.). Далее надо «обращать» опыт, т.е. воспроизводить его в обратной последовательности. «Истощать» опыт — значит продолжать его до крайних пределов, до исчезновения предмета исследования (нагревать магнит, чтобы проследить, не уменьшается ли его сила). И так далее. Всех правил «охоты» мы не приводим, так как общая идея их ясна: комбинировать опыт на всякие лады при неустанной работе мысли.
Это последнее обстоятельство, — т.е. настойчивость в мышлении — играет самую важную роль в искусстве делать открытия. Когда Ньютона спрашивали, каким путем достиг он своих открытий, великий мыслитель отвечал: «Я постоянно держу в уме предмет моего исследования и терпеливо жду, пока слабое предрассветное мерцание мало-помалу превратится в яркий, блестящий свет». Вот лучший рецепт делать великие открытия — рецепт испытанный и надежный! Думайте много, упорно, настойчиво, размышляйте как можно больше, — и ваша мысль приобретет ту силу, гибкость и оригинальность, которые порождают открытия. «Гений — это терпение мысли, сосредоточенной в известном направлении», — слова эти принадлежат одному из величайших гениев всех веков, тому же Исааку Ньютону.