От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной
Шрифт:
Гексли решил выступить в защиту геологов в своем президентском обращении к Лондонскому геологическому обществу. Сначала он воспользовался тем обстоятельством, что Кельвин раскритиковал довольно старое сочинение Плейфэра, и сделал довольно сомнительное заявление: «Я не считаю, что в наши дни среди геологов найдутся сторонники догматического актуализма» [126] . Далее он задает риторический вопрос, требовалось ли какому-либо геологу более 100 миллионов лет на все геологические процессы. Это был крупный промах, поскольку «хозяин» самого Гексли, сам Дарвин, ошибочно оценил возраст Уилда в 300 миллионов лет. Наконец, после нескольких еще более сомнительных, хотя и красноречивых утверждений Гексли объявил собственный вердикт: «от всей критики [геологии и биологии] не осталось камня на камне».
126
Huxley 1909 [1869], p. 335–336.
Обращение Гексли вызвало яростный ответ одного из самых верных сторонников Кельвина – физика и математика Питера Гатри Тэта, который никогда не упускал возможности поучаствовать в хорошем скандале и написал отзыв на обращения Кельвина и Гексли, где в нескольких учтивых фразах всячески оскорблял Гексли. После чего решил нанести удар еще болезненнее и заявил, что подобная оценка возраста Земли не только не имеет под собой никаких физических оснований, но и на самом деле Земля гораздо моложе даже самых смелых оценок Кельвина.
«Как выяснилось, мы можем со значительной долей вероятности сказать, что физика уже указывает на период в десять-пятнадцать миллионов лет, которого вполне достаточно для достижения всех целей геолога либо палеонтолога – и весьма вероятно, что, получив более точные экспериментальные данные, мы сумеем еще сильнее сократить этот период [127] .»
Итогом провокационных заявлений Тэта стал ропот среди геологов, которые сочли, что достаточно постарались найти компромисс с временными ограничениями, которые установил Кельвин, а физики при этом не сочли нужным снисходить к геологическим данным. Однако, даже если учесть все эти мелочи, победу одержал, несомненно, Кельвин – в научном мире возобладало представление о том, что возраст Земли все же ограничен, а не непостижимо велик. К концу XIX века идея стабильного состояния Земли уступила место осознанию, что подсчет возраста Земли с опорой на законы физики, в сущности, входит в задачи геологии как науки.
127
Tait 1869.
Казалось бы, подобный колоссальный прогресс геологии в сочетании с сонмом других научных заслуг Кельвина (он опубликовал более 600 статей) должны были ввести его в число тех выдающихся деятелей науки, вклад которых запоминается человечеству навеки, поставить в один ряд с Ньютоном и Галилеем. К сожалению, реальность жестока, и не помогло даже то, что Кельвин был светилом и в науке, и в технике. В 1999 году журнал «Physics World» и интернет-сайт Британского Института физики «Physics Web» провели опросы с целью выявить десять величайших физиков всех времен и народов [128] . Ни в том, ни в другом списке Кельвин упомянут не был. По крайней мере одна из причин такого низвержения с пьедестала – это «маленькая проблема», возникшая при определении возраста Земли: сегодня мы знаем, что нашей Земле примерно 4,54 миллиарда лет [129] . Это примерно в пятьдесят раз больше оценки Кельвина! Как же ему удалось настолько промахнуться – ведь он опирался на физические законы?
128
В перечень, опубликованный в декабрьском номере «Physics World» за 1999 год, входили – именно в этом порядке – Альберт Эйнштейн, Исаак Ньютон, Джеймс Клерк Максвелл, Нильс Бор, Вернер Гейзенберг, Галилео Галилей, Ричард Фейнман, Поль Дирак, Эрвин Шредингер и Эрнест Резерфорд. Примерно такие же списки фигурировали и в других опросах (например, в некоторых списках первое место занимал Ньютон, а Эйнштейн – только второе).
129
См., например, Dalrymple 2001.
Глава 5.
Как правило, уверенность – это иллюзия
Наука становится опасной тогда лишь, когда начинает воображать, будто она достигла цели.
Диспут о возрасте Земли между Кельвином и «Бульдогом Дарвина» Томасом Гексли вызвал значительный интерес и в научных кругах, и среди широкой публики. В целом почти никто не спорил, что позиция Кельвина в этой словесной битве значительно прочнее. Тем не менее Гексли затронул один вопрос, который оказался весьма чувствительным. В сущности, он уловил суть ляпсуса Кельвина.
«Математику можно сопоставить с искусно сделанной мельницей, которая способна молоть муку любой тонкости, но все же что заложишь в нее, то и получишь, и как самая лучшая мельница в мире не намелет пшеничной муки из бобов, так и целые страницы формул не дадут правильного результата, если в них заложены неточные данные [130] .»
И в самом деле, Кельвин владел математическим аппаратом в совершенстве, так что если он и ошибся, то, разумеется, не в вычислениях. Нужно было разобраться, какой набор допущений обеспечил исходные данные для этих вычислений.
130
Huxley 1909 [1869].
Дерзкий ученик
Первым, кто отважно, пусть и неохотно, попытался найти ошибку в первоначальных постулатах Кельвина, был бывший ученик и ассистент Кельвина инженер Джон Перри [131] . По воле случая Перри изучал инженерное дело под началом Джеймса Томсона, старшего брата Кельвина, но впоследствии провел год в лаборатории Кельвина в Глазго. Хотя в основном научные заслуги Перри лежат в сфере электротехники и прикладной физики, сегодня он, пожалуй, известен именно кратким экскурсом в геологию.
131
Джон Перри (1850–1920) родился в Ирландии. Он преподавал машиностроение в университетах Великобритании и Японии, а затем получил место преподавателя инженерного дела и математики в Техническом колледже Финсбери в Лондоне. В 1896 году он стал профессором Королевского физического колледжа. На протяжении всей своей карьеры Перри предлагал новаторские методы обучения математике и работал над задачами прикладной электротехники. См., например, Nudds, McMillan, Weaire and McKenna Lawlor 1988; Armstrong 1920.
В августе 1894 года Роберт Сесил, третий маркиз Солсбери, выступил с президентским обращением на LXIV съезде Британской ассоциации продвижения науки. Солсбери опирался на оценку возраста Земли по Кельвину (100 миллионов лет), чтобы доказать, что эволюции путем естественного отбора быть не могло [132] . Однако, как часто бывает с чересчур догматичными заявлениями, эта речь возымела прямо противоположное воздействие – по крайней мере на Джона Перри. То, что Солсбери отрицал теорию эволюции, убедило Перри, что в расчеты Кельвина вкралась какая-то ошибка. Огромное количество геологических и палеонтологических данных произвело на Перри сильное впечатление, и он написал другу-физику [133] , что «едва мне стало ясно, что [в расчетах Кельвина] должен быть подобный промах, найти его перестало быть вопросом случая».
132
Солсбери утверждал, что 100 миллионов лет недостаточно для того, чтобы медуза путем естественного отбора превратилась в человека, а также повторял возражения Кельвина, основанный на доводе разумного замысла. Salisbury 1894. Пересказ см. в Shipley 2001.
133
Письмо Перри Оливеру Лоджу датировано 31 октября 1894 года. Он добавил, что если отказаться от идеи естественного отбора, останется лишь полагаться на своего рода провиденеие, что, по его мнению, деструктивно для научного метода. Shipley 2001.
Первую версию исследования, посвященного задаче об остывании Земли, Перри закончил 12 октября 1894 года, а в последующие недели прилежно рассылал экземпляры статьи [134] самым разным физикам, в том числе Кельвину, с просьбой высказать замечания. Даже критикуя Кельвина, он не забывал об учтивости и письмо к Кельвину подписал «Ваш преданный ученик». Выводы Перри подтвердило с полдюжины физиков, однако сам Кельвин не утрудил себя ответом. Второй случай подвернулся Перри, когда его пригласили на торжественный обед в Колледж Св. Троицы в Кембридже, где должен был присутствовать и Кельвин. Возможность поговорить с Кельвином лично Перри упускать не хотел. На следующий день он взволнованно писал другу:
134
Физикам Джозефу Лармору и Джорджу Фицджеральду, а также Осборну Рейнольдсу и Питеру Гатри Тэту. Кроме того, Перри написал Кельвину 17 октября 1894 года, а затем 22 и 23 октября (Библиотека Кембриджского университета, архив Кельвина, раздел MS. Add. 7342 (P56, P57, P58)).
«Вчера вечером в колледже я сидел рядом с Кельвином, и он вынужден был выслушать меня. Я заранее знал, что мои бумаги он читать не станет, он и не стал, но я дал ему богатую пищу для ума, и минут через пятнадцать снисходительная улыбка при виде моего невежества угасла. Думаю, теперь он обо всем этом всерьез задумается. Гейки [тот самый Арчибальд Гейки, геолог] сидел напротив, и глаза у него сияли от восторга [135] .»
135
Обед состоялся 28 октября 1894 года. Оливеру Лоджу Перри написал 29 октября (Лондонский университетский колледж, архив Лоджа, раздел MS. Add. 89).
Вскоре – 3 января 1895 года – статью Перри напечатал журнал «Nature» [136] . В заметке, предварявшей статью, звучат извиняющиеся нотки: «Друзья, интересующиеся геологией, иногда просили меня подвергнуть критическому разбору вычисления лорда Кельвина касательно вероятного возраста Земли. Обычно я отвечал, что ожидать, чтобы лорд Кельвин ошибся в вычислениях – дело безнадежное». Далее Перри выражал свое личное мнение о методологии, принятой в тогдашней геологии: «Мне очень не нравится решать численные задачи, если их ставит геолог. Почти во всех случаях заданные условия очень расплывчаты, и ответ, найденный с их помощью, никак нельзя считать удовлетворительным, к тому же геологу, судя по всему, кажется, будто несколько миллионов лет в ту или иную сторону – это сущий пустяк». Наконец, Перри объяснил, что все же подвигло его на то, чтобы взять на себя деликатную задачу усомниться в выкладках Кельвина: «В наши дни его [Кельвина] вычисления применяются для дискредитации прямых свидетельств, полученных геологами и биологами, и именно поэтому я и счел своим долгом проверить условия лорда Кельвина».
136
Perry 1895a.