Случай и вдохновение в решении научных задач: исторический обзор

Грибанов Василий

Я рассматриваю искусство размышлять
как здоровое проявление фантазии...
Ученому необходимо вдохновение, а затем терпение.
Якоб Вант-Гофф

Химики, как представители и других наук, постоянно заняты поиском. Поиском чего-либо нового: лекарства, красителя или другого полезного вещества. На этом тернистом пути им встречается множество проблем и порой только случай решает судьбу открытия. В этом отношении показателен пример немецкого химика Адольфа Байера. Почти два десятилетия он потратил на установлении структуры природного красителя индиго, который в то время ценился очень дорого. Синтез индиго был почти разработан, но Байеру никак не удавалось провести его заключительную стадию. И тут помог случай в лице нерадивого ассистента Байера Франца (история, увы, не сохранила его фамилию). Во время очередной попытки синтеза заветного красителя, Франц сильно перегрел реакционную смесь, в результате чего, ртутный термометр, вставленный в колбу, лопнул. И о чудо! Попав в колбу, ртуть сыграла роль катализатора, и реакция, которая не шла в обычных условиях, пошла. Путь синтеза индиго был найден и через несколько лет Адольф фон Байер (за его заслуги ему присвоили частицу "фон" - наследственный титул) стал одним из богатейших людей Германии.

Другой случай произошел с Генрихом Каро (1834-1910) тоже, кстати, немцем. Перед ним стояла задача утилизации скопившегося на складах фирмы BASF (Badische Anilin und Soda Fabrik) побочного продукта - антрахинона. В поисках решения этой проблемы Каро смешал антрахинон с серной и щавелевой кислотами и нагрел смесь. Однако реакция не пошла. По какой-то причине Каро вышел на несколько минут из лаборатории, а когда вернулся, увидел среди спекшейся массы розовую корку, которая оказалась ализарином (красителем мальвы). Таким образом, опять-таки, был открыт способ получения красителя.

В процессе поиска ученому очень часто мешают устоявшиеся стереотипы: "так не может быть", "это абсурд" и др. были в прошлом (а порой и сейчас) реакцией ученых на что-то новое. Именно так была встречена теория пространственного строения органических молекул Якоба Вант-Гоффа. Идею Вант-Гоффа о том, что четыре связи атома углерода направлены к вершинам тетраэдра объявили "произвольной фантастикой", а влиятельный немецкий химик А. Кольбе (за ним синтез уксусной, салициловой, муравьиной кислот) вынес вообще беспощадный приговор, заявив, что только недостаток образования мог привести автора к подобной галиматье. "Вообще, - не унимался А. Кольбе,- любые рассуждения об "архитектуре молекул" приведут химическую науку к упадку, ибо знать расположение атомов в пространстве настоящему химику вредно..." Среди тех, кто был против новой теории, был и наш соотечественник Д.И. Менделеев, который, кстати, и сам стал жертвой всеобщего непризнания.

Когда русский ученый сообщил об открытии периодического закона, это вызвало поток "опровержений". Одни считали, что построенная классификация является "искусственной", другие упрекали, что некоторые элементы якобы выпадают из предписанного таблицей порядка; значит "она не всеобъемлюща" и, стало быть, несет не закон, а "скромную регулярность, подтверждаемую лишь в избранных случаях". Знаменитый немецкий химик Роберт Бунзен назвал результат Дмитрия Менделеева обыкновенной игрой в цифры, определив, будто бы подобные таблицы можно составлять еще и еще. А свойства предсказанных Менделеевым элементов, которые вскоре были открыты Нильсоном и Петерсоном, не совпадали с его расчетами. Все же постепенно наступило прозрение, особенно после того, как Нильсон проверил свои данные, и подтвердил правильность идей Менделеева, периодический закон приобрел всеобщее признание. Другое объяснение дает Макс Планк, и сам знавший судьбу новых идей: "Новые идеи не одержат верх, пока не умрут носители старых идей".

В последнее время некоторые великие открытия связывают с "чувственным откровением". Утверждают, будто бы прообраз периодической таблицы приснился Менделееву во сне, после напряженной работы. Так это или нет, не ведомо никому кроме самого Менделеева, а вот Август Кекуле, один из основоположников структурной химии, сам подтвердил, что структура бензола (С6Н6) приснилась ему во сне, когда он отдыхал в кресле перед камином: "...Моя лаборатория находилась в переулочке, и даже днем в ней царил полумрак. Для химика, который проводит целые дни в лаборатории, это не было помехой. Я занимался работой над своим учебником, но что-то мне мешало, и мои мысли где-то витали. Я повернул кресло к камину и задремал. Атомы принялись танцевать перед моими глазами. На этот раз маленькие группы держались скромно на втором плане. Мой взор, обостренный от повторения одних и тех же образов, обратился скоро к более крупным фигурам различной формы. Длинные нити очень часто сближались и свертывались в трубку, напоминая двух змей. Но что это? Одна из них вцепилась в собственный хвост, продолжая насмешливо кружиться перед моими глазами. Я внезапно пробудился и на этот раз провел остаток ночи, чтобы изучить следствия из моей гипотезы...". Так была раскрыта циклическая структура бензола - родоначальника многих красителей, лекарств, и других полезных веществ.

Известный химик и композитор Александр Порфирьевич Бородин считал лучшим методом решения научной задачи - отвлечение от нее. Когда ему не удавалось осуществить что-либо, Бородин-химик превращался в Бородина-композитора. И после плодотворной творческой деятельности, Бородин снова мчался в лабораторию. Отдохнувший мозг, быстро находил решение, а новая "победа" отражалась в музыке.

Прошло много времени с тех пор, химики получили в свое распоряжение множество новых теоретических методов, но случай и вдохновение и в наши дни вносят свою лепту в решение научных задач. И если бы древние люди не наткнулись в свое время на самородный металл, кто знает, как сейчас бы жило человечество.

Грибанов Василий