Научное открытие — новое достижение, совершаемое в процессе научного познания природы и общества; установление неизвестных ранее, объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира.
Современная и древняя наука построена на пробах и ошибках. Принять ложную теорию легко, особенно когда хочется в нее поверить. Так появились каналы на Марсе, светоносный эфир, френология и черные дыры.
1. Черные дыры
Черные дыры, «поглощающие» все, даже свет и способные уничтожить целые галактики, долгое время привлекали внимание не только ученых, но журналистов и фантастов. Их впервые теоретически вывел английский ученый Джон Мичелл в 1783 году. Объединив два творения Ньютона — механику и оптику, он предположил, что световые частицы, как и обычная материя — подчиняются законам механики. Из этого следовал весьма необычный вывод: небесные тела могут стать ловушками для света. К такому же выводу спустя 10 лет пришел французский физик Симон Лаплас. Но и это не убедило скептиков. Долгое время гипотезу черных дыр считали курьезом, достойным упоминания лишь в истории физики.
И все же во второй половине XX века сторонники черных дыр, казалось бы, одержали победу. Было доказано, что когда у звезды, достигающей 1,4 массы солнца, заканчивается термоядерное топливо, она обрушивается вглубь себя под действием гравитационных сил. В итоге, в пространстве обнаруживается точка с бесконечной плотностью и огромной массой, от гравитационного поля которой не может «убежать» даже свет.
Но даже после открытия черные дыры остались «чисто теоретическими» объектами, в связи с проблемой их обнаружения. Так как они поглощают все, в том числе и свет, и ничего не выпускают наружу — они должны выглядеть как абсолютно черное тело. А среди черных просторов вселенной маленькие черные объекты оказалось не так то просто найти, а значит и подтвердить их существование «на практике».
Сомнения в их существовании вызывала и явная «противоречивость» черных дыр. Они «сталкивали» две фундаментальные теории: теорию гравитации Эйнштейна, которая предполагает появление черных дыр, и закон квантовой механики, согласно которому информация не может просто исчезнуть из вселенной. Попытки их объединить приводили лишь к новым противоречиям. И вот совсем недавно американский математик Мерсини-Хоут предложила совершенно другой сценарий, заявив, что черных дыр не существует. Сверхмассивные звезды действительно коллапсируют и сжимаются под действием собственной гравитации, но при этом теряют массу. В конце концов плотности становится недостаточно для образования черной дыры.
2. Cветоносный эфир
Долгое время в науке существовало понятие «эфира» — всепроникающей среды, заполняющей все пространство. Впервые о нем заговорили еще в древней Греции, где эфир понимался как особое небесное вещество, заполняющее пустоту в мире. Платон в своем диалоге «Тимей» говорил, что эфир — «божественный» материал, из которого был создан мир. В XVII веке Декарт добавил к «предыдущему опыту», что колебания эфира порождают электромагнитные волны, в том числе и свет. Теория светоносного эфира пришлась к месту, и долгое время была основным объяснением всех световых явлений.
Сомнения появились лишь в XIX веке, когда физики попытались понять, что, собственно говоря, эфир из себя представляет, и какими свойствами обладает. Его считали неподвижным, однако этому противоречила теория аберрации света, то есть, изменение направления распространения света. Долгое время эту несостыковку пытались объяснить «эфирным ветром» — гипотетическим движением эфира внутри движущегося вещества, но все опыты доказывали — никакого эфирного ветра не существует. Окончательную черту в долгих спорах подвел Эйнштейн вместе с теорией относительности, доказав, что гипотеза светоносного эфира несовместима с квантовой природой электромагнитного поля.
3. Теория Флогистона
Как и в физике, в химии также существовала своя сверхтонкая материя — флогистон или «огневая субстанция», которая якобы имелась во всех горючих веществах и высвобождалась от горения. Считалось, что дерево, например, это смесь золы и флогистона, и при сжигании дерева выделяется флогистон, а остается зола. Воздух при этом как-бы «вбирает» в себя флогистон, а из него вещество вновь оседает на листьях, деревьях, из которых при восстановлении он освобождается и возвращается телу. Таков был «круговорот флогистона» в природе.
Почти все химики XVIII века были приверженцами теории флогистона, в том числе и Антуан Лавуазье, который опроверг эту теорию, доказав, что для горения никакого гипотетического вещества не требуется. В итоге, флогистону пришлось уступить место кислородной теории горения.
4. Марсианские каналы
Марс, следующая планета после нашей Земли, долго воспринималась астрономами как уменьшенная копия последней. А если их свойства похожи, то значит на Марсе возможна жизнь, в том числе и разумная. Первые ее свидетельства якобы удалось обнаружить астроному Джованни Скиапарелли во время противостояния 1877 года, когда красная планета находилась в рекордно близком расстоянии от земли.
Ученому удалось обнаружить в телескоп длинные тонкие линии, которые испещрили всю площадь Марса (всего около 100 км). Вначале он не высказывал поспешных выводов об их природе, но, спустя почти двадцать лет, заявил, что каналы могут быть искусственным сооружением.
Это «открытие» породило настоящую «марсианскую лихорадку» в обществе. Ученые начали без устали искать любое доказательство существования или прежнего существования разумной жизни на Марсе. Некоторые считали, что каналы используются для орошения на засушливой планете, другие — что это подземные коридоры. Многие из наблюдавших их физики рисовали свои карты длинных туннелей, но они редко совпадали.
Однако у теории существования разумной жизни на Марсе быстро нашлись скептики, которые окрестили загадочные линии оптической иллюзией. Окончательную точку в долгом споре поставили астрономы Саган и Фокс в 1975 году, сравнив марсианские каналы с реальными структурами рельефа и границами материков и морей. Часть из них совпала с естественными линиями, но большинство классических туннелей при ближайшем рассмотрении оказались не более чем галлюцинацией.
5. «Планета» Плутон
В 1930 году была открыта последняя, девятая планета солнечной системы «Плутон». Долгое время его считали пресловутой «Планетой X», обнаруженной астрономом Лоуэллом, которая якобы являлась причиной искажения, наблюдаемого на орбите Урана и Нептуна. Но во время дальнейших исследований выяснилось, Плутон не обладает для этого достаточной массой. Он оказался не просто самой малой по отношению к другим планетам Солнечной системы, но и небольшим небесным телом относительно своих спутников. Самый крупный из них Харон всего лишь в два раза меньше Плутона, в то время как масса Земли в 1,7 миллионов раз больше всех остальных тел на ее орбите.
В итоге ученые решили, что поспешили в выводах, назвав Плутон гордым именем «планета», поскольку он не соответствовал третьему условию для объектов, претендующих на право «быть» планетой Солнечной системы: «Объект должен быть гравитационной доминантой и рядом не должно быть других тел сравнимого размера». В итоге, в 2006 Плутон понизили одновременно до статусов карликовой планеты и транснептунового спутника.
Разумеется, это был всего лишь вопрос терминологий. Но, как ни странно, общество, которое до этого без особого интереса следило за спорами вокруг Плутона, болезненно восприняло его «понижение». Ученых засыпали письмами, в которых люди пытались отстоять права Плутона. А американский штат Иллинойс официально объявил, что на его территории Плутон считался, и будет считаться планетой.
6. Френология
В стремлении ученых XVIII-XIX веков все классифицировать и подвести под определенную систему, была изобретена «френология» — наука, изучающая зависимость характера человека от выпуклостей его головы.
То, что череп человека имеет неправильную форму с выпуклостями и вогнутостями — ни для кого не секрет. Исходя из того, что мозг расположен под черепом, немецкий врач Галл решил, что размер этих «неровностей» отражает степень развития той или иной части мозга. Следовательно, зная функции этих частей можно определить характер и способности человека.
Гипотеза получила бешеную популярность. Были составлены так называемые «мозговые карты», в которых каждой «шишке» определялось свое значение. Так, разные выпуклости отвечали за самосохранение, умение выражать мысли, потребность в дружбе, родительские чувства и многое другое. Но развитие нейрофизиологии быстро показало несостоятельность интересной, но псевдонаучной теории Галла. Во-первых, стало ясно, что форма черепа не отражает строение мозга, во-вторых, функции мозга, упомянутые на «мозговых картах» были подобраны совершенно бессистемно. Френологи пытались определить по форме мозга наличие политического дара или религиозность человека, в то же время игнорировали очевидные органы чувств: вкус и осязание.
7. Теория «чистой доски»
Теория «чистой доски» или Tabula rasa впервые появилась в X веке в трудах Авиценны, и получила известность в трудах английского философа Джона Локка. Он утверждал, что при рождении мозг человека пуст как чистый лист. Его заполнение зависит уже от желаний и стремлений конкретного лица, а также условий, в которых он окажется. Впоследствии, эта гипотеза полностью отвергала идею врожденных способностей, которая нашла отражение в теории множественного интеллекта.
Однако в споре, что важнее, наследственность или воспитание, по-прежнему, «ничья». Об этом свидетельствуют результаты исследования близнецов — обладателей одинаковых генов, которых воспитывали по-разному. Поведение таких братьев обычно в корне различается. Так что, наряду с наследственностью, которую, однако, бесполезно сегодня отрицать, опыт и влияние окружающего мира играют весьма важную роль.
8. Самозарождение мыши из пшеницы
Теория самозарождения, согласно которой живые предметы самопроизвольно возникают из неживой материи, долгое время господствовала в науке. Впервые она появилась в «Истории животных» Аристотеля: «Вот одно свойство, присущее как животным, так и растениям. Некоторые растения возникают из семян, а другие самозарождаются благодаря образованию некой природной основы, сходной с семенем; так же и с животными, среди которых одни в соответствии со своей природой происходят от родителей, тогда как другие образуются не от родительского корня, а возникают из гниющей земли или растительной ткани подобно некоторым насекомым; другие самозарождаются внутри животных вследствие секреции их собственных органов».
То есть, согласно этой теории, рождение далеко не всегда было обязательным факторов появления тех или иных животных, которые могли появиться при соблюдении определенных «экологических» условий.
Теория «чудесного самозарождения» считалась актуальной вплоть до XVII века. Многие знаменитые умы человеческого рода писали целые трактаты, описывающие «метод производства» мышей из пшеничных зерен, жаб из капель болотной воды или змей из пожеванного базилика. Лишь в самом конце семнадцатого столетия биолог эпохи Возрождения Франческо Реди смог обосновать в своих революционных работах, что жаб и лягушек из гниющей воды не получить, рождение змей не имеет ничего общего с пряной травой, а всему виной яйца, которые откладывают старшие особи того же вида.
9. Пилтдаунский человек
Как известно, теория Дарвина тоже до сих пор считается лишь одной из возможных версий появления человека. Доказать ее невозможно из-за недостающего звена в процессе эволюции от обезьяны к человеку. Ученые давно пытаются найти хоть какие-то его следы, но пока что результатом их «охоты» были либо другие подвиды человека, как «Люси» — женский скелет, возрастом около 3,2 миллиона лет, либо фальсификации, самым ярким примером которых был Пилтдаунский человек.
15 февраля 1912 года археолог-любитель Чарльз Доусон сообщил в Британский музей, что в гравийном карьере Пилтдауна обнаружил череп массивного человекоподобного существа. Находку исследовал ученый Смит Вудворд, пришедший к сенсационному выводу: найдено знаменитое недостающее звено в эволюционной цепочке от обезьяны к человеку. По предварительным результатам «самый первый англичанин» жил около миллиона лет назад.
Пилтдаунское открытие вызвало настоящий фурор и самые восторженные отклики со стороны научного сообщества. Оно не только закрепляло за англичанами первенство открытия неизвестного ранее человека, но еще и доказывало важную роль Британских островов в формировании нашего вида. Естественно, в эйфории от чудесной находки, британские ученые не сделали всех необходимых в данном случае проверок. А зря! Уже после смерти Доусона было обнаружено, что найденные «обезьяноподобные зубы» нижней челюсти не соответствуют верхней, которая подозрительно напоминала строение черепа современного человека. Вскоре выяснили, что пресловутый пилтдаунский человек оказался конструкцией из останков обезьяны и человека.
10. Троя Генри Шлимана
Ошибки во время раскопок, к сожалению, явление нередкое, особенно когда желаемое, вопреки рациональным выводам, очень хочется выдать за действительное. Возможно, именно это случилось во время поисков Трои археологом Генри Шлиманом, которая в его время считалась скорее древней легендой, нежели реально существовавшим городом-государством. Он верил, что легендарное царство, воспетое Гомером, было скрыто в холме Гиссарлык, в 7 км от входа в Дарданеллы. Культурный слой оказался действительно богатым: были там и находки римского и эллинистического периода, которые были просто снесены археологом-дилетантом Шлиманом, одержимым поиском Трои. В конце концов, удалось обнаружить циклопическую кладку, характерную для древнегреческого периода, которую Шлиман принял за Скейские ворота Трои, описанные в Илиаде. Но для подтверждения его гипотез этого было недостаточно, нужна была веская находка, надпись или же нечто совершенно уникальное, характерное для предполагаемой Трои.
И такая находка была обнаружена. 31 мая-17 июня 1873 года, за предполагаемым домом Приама, Генри Шлиман наткнулся на спрятанный клад последнего троянского царя: «За домом [Приама] я обнажил лежавшую на глубине восьми-десяти метров троянскую кольцевую стену, идущую от Скейских ворот, и наткнулся на большой медный предмет весьма необычной формы, который привлек моё внимание тем, что своим блеском весьма походил на золото. Этот медный предмет оказался в твёрдом как камень слое красной золы и кальцинированных отложений толщиной от 1,5 до 1,75 метра, на котором располагалась упомянутая мною стена толщиной 1 метр 80 сантиметров и высотой 6 метров».
Клад включал в себя около 9000 предметов, которые были зарисованы и сфотографированы. Особую ценность находки представляли даже не вещи, а сам факт наличия спрятанного клада, который хозяин дома прятал из-за возможности разграбления. По версии Шлимана, этим хозяином был Приам, скрывавший свое сокровище от греков.
Клад Приама до сих пор не считается достоверным доказательством того, что Шлиман нашел легендарную Трою. Скептики практически сразу обвинили его в том, что пресловутый клад был собран из многочисленных находок разных слоев. Так как раскопки сокровищ археолог-любитель вел тайно от рабочих, боясь «золотой лихорадки», он не составил ни чертежей слоев, ни фотографий раскопок. А за их отсутствием была поставлена под сомнение научная ценность клада, недоказанная до сих пор.
