Творческая Цель неизбежно становится одним из ведущих смыслов жизни творческой личности. А что если она на поверку окажется пустышкой, целью-фантомом?! Сколько людей спалило свой талант в бесплодных поисках философского камня, попытках изобрести вечный двигатель и прочее? Время и силы, растраченные в погоне за недостижимым призраком, не вернешь... Иногда цели-фантомы скрываются под внешне благополучной маской.
Вспомним попытку синтеза алмазов Дж.Хэннеем. История науки и техники хранит множество подобных примеров. Почему иной раз творческая Цель может завести в тупик, оставаясь по-прежнему недостижимой? Можно ли избежать подобных ошибок? Как отличить верную цель от миража? Чтобы найти хотя бы приблизительные ответы на эти трудные вопросы, попытаемся сперва на конкретных примерах разобраться, случайно или нет возникают различные открытия и изобретения - главные "поставщики" новых творческих Целей. Рассмотрим историю одной такой проблемы.
История открытия атома
5 сентября 1906 года покончил с жизнью выдающийся немецкий физик Людвиг Больцман, создатель знаменитой молекулярно-кинетической теории газов, внесший существенный вклад в открытие атомов. Причиной тому была глубокая личная трагедия, вызванная полным отрицанием его атомистических взглядов большинством ученых того времени, среди которых были такие известные личности, как Э.Мах и В.Оствальд. Незадолго до этого он писал: "Я вполне отдаю себе отчет в бессилии одного человека перед лицом мнения, разделяемого большинством." Он не дожил до полной победы учения об атомах всего три года!
* * *
Еще в древнегреческий философ Демокрит считал, что мир построен из неделимых частиц - атомов, состоящих из одного вещества (говоря современным языком - из протонов, нейтронов и электронов) и различающихся по форме и величине! В противовес ему Платон и Аристотель считали, что все состоит из четырех стихий - огня, воздуха, воды и земли. Путь к открытию атомов пролегал через химию, радиоактивность, термодинамику, оптику и электромагнитные явления. В конце XVIII века великий французский химик А.Лавуазье смело отверг распространенное тогда учение о четырех стихиях и ввел понятие химического элемента. В 1803 году атомистическую теорию строения вещества выдвинул английский ученый Дж.Дальтон. В 1814-1818 гг. шведский химик И.Берцелиус определил атомные веса 46 элементов.
В середине прошлого века русский химик А.М.Бутлеров сформулировал атомную теорию, объяснявшую связи атомов в молекулах, и подтвердил ее, синтезировав ряд новых органических веществ. В 1869 году великий русский химик Д.И.Менделеев открыл знаменитый периодический закон, показывающий зависимость свойств элементов от их атомных весов. В 1873 году голландский физик Я.Д.Ван-дер-Ваальс доказал реальность существования молекул. В 1859 году физик Г.Кирхгоф и химик Р.Бунзен разработали принципы спектрального анализа и выдвинули гипотезу о наличии связи между свойствами атомов и их спектров. В 1879 году Й.Стефан установил закон излучения абсолютно черного тела, а в 1884 году этот же закон, исходя из теории Максвелла, теоретически вывел Л.Больцман. В 1896 году немецкий физик Р.Вин вывел закон теплового излучения для коротковолновой области спектра.
А в 1900 году известные английский физик Рэлей открыл закон теплового излучения для длинноволновой области, который противоречил выводам Вина. В том же году немецкий физик М.Планк, опираясь на работы Больцмана, преодолел это противоречие, сформулировав закон распределения энергии в спектре абсолютно черного тела, согласно которому атомы излучают энергию не непрерывно, а квантами. В 1859 году немецкий физик Ю.Плюккер изобрел катодную трубку и открыл катодные лучи. Это изобретение сделало возможным открытие В.Рентгеном Х-лучей в конце 1895 года. Несколько месяцев спустя, в 1896 году, под прямым влиянием этого открытия французский физик А.Беккерель открыл явление радиоактивности.
В 1897 году английский физик Дж.Дж.Томпсон разгадал природу катодных лучей и открыл электрон. В 1898 году французские физики П.Кюри и М.Склодовская-Кюри открыли явление радиоактивного распада. В 1903 году Дж.Дж.Томпсон предложил первую модель атома, согласно которой в положительно заряженную сферу вкраплены электроны, подобно пудингу с изюмом. В том же году французский физик Ж.Перрен предложил планетарную модель атома, а в 1908 году экспериментально доказал существование атомов, используя барометрическую формулу Больцмана. Решающий шаг в открытии атомов в 1911 году сделал Э.Резерфорд, когда в результате исследования взаимодействия альфа-частиц с веществом предложил и экспериментально обосновал планетарную модель атома. Ее справедливость в том же году подтвердил Дж.Чедвик, определив диаметр атомного ядра. Однако модель Резерфорда не могла объяснить, почему вращающийся вокруг ядра электрон не излучает непрерывно энергию и не падает на него, как то следовало из теории. Это противоречие в 1913 году преодолел датский физик Н.Бор, исходя из идей Планка и Эйнштейна предложивший квантовую модель атома. А в 1919 году американский физик и химик И.Лангмюр предложил новую модель, объяснявшую, как распределяются на орбитах электроны, и, следовательно, химическую активность атомов. Завершился 2500-летний марафон идей, но цепная реакция идей на этом не прекратилась. Вот лишь капля этой эстафеты. Открытие электрона привело к изобретению Дж.Флемингом в 1904 году вакуумного диода - возникла электроника. Открытие рентгеновских лучей привело к созданию новых методов исследования и диагностики. Благодаря им Дж.Уотсон и Ф.Крик в 1953 году сделали величайшее открытие XX века в биологии - открыли структуру молекулы ДНК.
Открытие радиоактивности привело к возникновению ядерной физики и энергетики, оказало огромное влияние на развитие химии, генетики, астрофизики, материаловедения и т.д. Подведем некоторые итоги нашего маленького расследования.
Ставка на... победу!
Состояние науки и техники на каждый момент времени характеризуется общим уровнем развития науки и техники, то есть всей совокупностью знаний и технических возможностей, накопленных предыдущим развитием. Эту совокупность великий Вернадский назвал ноосферой, или сферой разума. Он пришел к выводу, что развитие ноосферы есть закономерный, природный процесс, не зависящий от воли и желания отдельных людей1. Из рассмотренного выше примера хорошо видно такое важное условие как преемственность развития науки и техники. Суть его в том, что любое новое достижение науки и техники обязательно опирается на предыдущие. Действительно, Резерфорд не мог бы провести свои знаменитые эксперименты, если бы не было открыто явление радиоактивности.
Томпсон не открыл бы электрон, а Рентген - Х-лучи, если бы в свое время не была изобретена катодная трубка. А последняя не могла быть создана без работ М.Фарадея, Э.Ленца, А.Ампера, Г.Эрстеда и многих других предшественников. Второе важное условие развития науки и техники - взаимовлияние между различными областями науки и техники. Суть его в том, что толчком к развитию какой-либо области науки или техники очень часто становится достижение иной, подчас весьма далекой, области. Представление о том, что физику развивают только физические идеи, биологию - только биологические, авиацию - только достижения в самолетостроении и т.д., ошибочно.
В реальности все они очень тесно переплетены друг с другом. На 40 условно показаны возможные взаимовлияния между различными областями науки и техники. 40. Взаимодействие между различными областями науки и техники
На приведенном выше примере открытия атома нетрудно выявить такие взаимовлияния. Рассмотрим еще несколько примеров. На рубеже XVI-XVII вв. была создана новая техническая система - микроскоп. В конце XVII века голландский мастер А.Левенгук довел увеличение микроскопа до 300 раз, и это техническое изобретение произвело подлинный переворот в биологии, дало жизнь микробиологии. Но и современная биология накопила огромный потенциал знаний, которым может щедро поделиться с техникой будущего. Уже сейчас разрабатываются методы извлечения металлов из руды и морской воды с помощью микроорганизмов. В нашей стране созданы первые действующие модели биоэлектростанций на ферментах с к.п.д. 80-90%!
Во многих странах разрабатываются высокочувствительные биодатчики на базе растительных и животных тканей для обнаружения различных веществ и излучений. Захватывающие перспективы открываются в области создания биокомпьютеров. Возникла даже новая область техники - биоэлектроника или молекулярная электроника. Но и это не предел. Одна хромосома человека при объеме чуть более 10 кубических микронов хранит информацию, для размещения которой потребовалось бы четыре тысячи томов по пятьсот страниц в каждом! Фантастическая плотность информации, перед которой самые перспективные запоминающие устройства - НИЧТО! Итак, появление нового становится возможным, как только в общем уровне развития науки и техники возникают соответствующие предпосылки. Кстати, именно этим и объясняется эффект параллельных открытий и изобретений, когда люди, работая независимо друг от друга, почти одновременно приходят к одному и тому же результату.
