То, что сегодня уроки палеонтологии ценятся гораздо больше, чем в те времена, когда Гексли вел их с помощью куска плотницкого мела, – в значительной степени дань уважения гению Гексли. Сейчас у нас гораздо больше знаний, чем у него, но у нас нет ни лучшего примера искусства убедительно и понятно объяснять, чем занимается наука, ни более яркого примера того, как ученый обязан применять это искусство.
20. Смерть динозавров
Иридиевый слой
Эпоха рептилий закончилась, потому что продлилась достаточно долго и изначально была ошибкой. На закате мезозойской эры наступал лучший день. Вокруг бегали маленькие теплокровные животные, которые воровали и ели яйца динозавров, а также постепенно учились воровать и другие вещи. Цивилизация была не за горами.
Открытие по случаю
Благодаря множеству чрезмерно упрощенных учебных пособий многие люди считают, что ученые всегда планируют свои исследования ради достижения какой-то определенной цели, делают несложные прогнозы, а затем ищут ответ с помощью экспериментов. Однако большинство учебников (и людей) не учитывают элемента удачи в науке. Многие величайшие научные открытия были сделаны случайно, без какого-либо плана.
Так, в науке, особенно в химии, известны сотни примеров случайных открытий. Ганс фон Пехманн в 1898 г. случайно открыл полиэтилен. Непреднамеренно появились «жвачка для рук» Silly Putty, тефлон, цианакрилатный суперклей, спрей Scotchgard и вискоза; неожиданно были открыты гелий и йод. Примеры из медицины – пенициллин, веселящий газ, оральные контрацептивы. Миноксидил – популярное средство для роста волос – изначально был синтезирован для лечения язвы желудка, а виагру разрабатывали для улучшения кровотока, а не против импотенции. Неожиданными были многие великие открытия в физике и астрономии – планета Уран, инфракрасное излучение, сверхпроводимость, электромагнетизм, рентгеновские лучи и многое другое. Среди практических изобретений к случайным можно отнести струйные принтеры, кукурузные хлопья, безопасное стекло, керамику Corningware и вулканизацию каучука. Перси Спенсер после окончания Второй мировой войны искал применение излишкам магнетронов и, когда один из них расплавил шоколадный батончик в кармане его лабораторного халата, понял, что их можно использовать в качестве микроволновых печей. В 1964 г. два физика, Арно Пензиас и Роберт Вильсон, пытались избавиться от «шума» в своей недавно разработанной микроволновой антенне. Когда они устранили обычные помехи, оставалось какое-то фоновое «шипение», с которым не удавалось справиться. Еще более удивительно, что источник этого звука оказался в 100 раз мощнее, чем ожидалось, и был равномерно распределен по небу, а не исходил из какого-то одного точечного объекта на Земле или в космосе. В конце концов ученые поняли, что обнаружили давно предсказанное микроволновое реликтовое излучение – след Большого взрыва. В 1978 г. за свое открытие Пензиас и Вильсон получили Нобелевскую премию [76].
Эти и многие другие примеры служат хорошим обоснованием того, почему наука должна заниматься «чистыми изысканиями» ради познания вещей. К сожалению, многие недальновидные и заблуждающиеся люди (особенно члены Конгресса, пытающиеся урезать финансирование науки из федерального бюджета) не ценят такие исследования, считая их бесполезным занятием ради самого занятия, и требуют, чтобы каждый ученый показывал практическую пользу от своей работы – а иначе он останется без финансирования. Это верный путь к научному застою. Даже многие фонды содействия науке действуют таким же образом, стремясь вкладывать средства в традиционные исследования и в работы типа «еще больше того же самого», но редко выделяя средства на отвлеченные и рискованные темы. Политики и говорящие головы на телевидении снова и снова высмеивают фундаментальные исследования, не имеющие конкретной практической цели или четкого применения. Иногда недалеким и малообразованным людям удается вмешиваться в устоявшийся научный процесс и закрывать темы, которые им не нравятся (даже если их одобрили настоящие ученые).
Ирония всего этого ошибочного представления, что «наука должна быть практической и полезной», состоит в том, что большинство величайших открытий в науке не ожидалось и не планировалось; они произошли благодаря случаю. Чаще бывает, что ученые, наткнувшиеся на какую-то важную находку, искали не ее, а что-то другое, и сделали свое великое открытие совершенно внезапно. Однако в науке способность к открытию чаще всего работает, когда ученый готов увидеть последствия какого-то нового и неожиданного развития событий. Луи Пастер выразился на этот счет следующим образом: «В области наблюдений случай благоприятствует только подготовленному уму». А известный ученый и писатель Айзек Азимов заметил: «Самые волнующие слова, которые можно услышать в науке, – те, что предвещают новые открытия, – вовсе не "Эврика!", а "Это забавно…"».
Случай на Апеннинах
Классический случай непреднамеренного открытия – обнаружение свидетельств события, положившего конец эпохе динозавров. На протяжении десятилетий велись бессмысленные и безрезультатные споры о том, что же погубило динозавров в конце мелового периода. Одни утверждали, что климат стал слишком жарким; другие говорили, что стало слишком холодно. Третьи винили во всем эволюцию цветковых растений – вот только она происходила в раннем меле, на 80 млн лет раньше, и на самом деле, вероятно, как раз способствовала эволюции травоядных динозавров, таких как утконосые и рогатые динозавры. Четвертые предполагали, что млекопитающие поедали яйца динозавров – вот только млекопитающие и динозавры возникли вместе в позднем триасе (около 200 млн лет назад), сосуществовали в течение 135 млн лет, и у млекопитающих почему-то не возникало желание съесть все яйца динозавров. Появлялись еще более дикие и менее проверяемые идеи – эпидемии и болезни, распространившаяся депрессия и психологические проблемы и даже тиражируемая таблоидами версия, что динозавров похитили или убили инопланетяне!
Палеонтолог Гленн Джепсен писал в 1964 г.:
Почему они вымерли? Авторы разной степени компетентности предполагали, что динозавры исчезли из-за изменения климата (который резко или постепенно стал слишком жарким, холодным, сухим или влажным) или из-за ухудшения рациона (слишком большое количество пищи; недостаток таких веществ, как папоротниковое масло; яды в воде, растениях или проглоченных минералах; недостаток кальция или других необходимых элементов). Другие авторы винят