Ученые, которые создали сами себя

Дилетантов-самоучек стоит выделить потому, что они в еще более резких тонах подчеркивают парадоксальность ситуации «дилетант-специалист». В резких по той причине, что самоучки не получили образования, это люди, которые поистине создали сами себя. Это такие люди, как М.В.Ломоносов, В. Франклин, А. Холл и ряд других.

Дилетантом-самоучкой был и К. Гаусс, известный математик. Его успехи в науке столь велики, что еще при жизни ему присвоили титул «короля математиков». Эти слова были выгравированы на памятной медали, выпущенной в 1855 году. В тот год он, к сожалению, и умер. Однако в математику Гаусс вошел самоучкой. Сын водопроводчика из немецкого города Брауншвейга, он не располагал возможностью учиться в школе. Гаусс самостоятельно проштудировал труды И. Ньютона, Ж. Лагранжа, Л. Эйлера, став «с веком наравне». А вскоре он уже обогнал его, заглянув на многие десятилетия вперед.

Интересно, что до 19 лет К. Гаусс еще колебался – быть ли ему математиком или филологом. К последней он питал столь же сильную страсть. Вопрос решился сам собой. Вскоре К. Гаусс сделал одно крупное математическое открытие. Это и определило окончательный его выбор.

Не имели специального образования известный норвежский математик начала XIX века Н. Абель и крупный английский математик и логик XIX века, основоположник математической логики Д. Буль. Высшей математикой оба они овладели самостоятельно.

В ряду самоучек находим имена и многих других выдающихся ученых. Английский химик Д. Дальтон происходил из бедной семьи ткача. Всеми знаниями он обязан только самообразованию. Именно Дальтону мы обязаны воскрешением слова «атом», заимствованного им у древнегреческого ученого Демокрита.

Правда, слово «атом» было переведено как «неделимый», что неверно, т. к. слово «том» означает «отрез» – тонкий слой (сравните слово «микротом», означающее микроотрез, т.е. очень тонкий слой, поэтому слово «атом» следует переводить как не отрезаемый или не разрезаемый, а вовсе не неделимый).

Его великий соотечественник, блестящий ученый первой половины XIX века М. Фарадей также приобщился к науке благодаря самовоспитанию. Фарадей родился в семье кузнеца. После короткого пребывания в начальной школе он в 13 лет поступил в обучение к переплетчику, а затем узнал и другие профессии. Работая, юноша одновременно много читал и посещал публичные лекции разных ученых.

Постепенно ему пришло желание самому испытать свои силы в науке, и Фарадей обратился к Г. Дэви с просьбой принять его на работу в Королевский институт. В свое время многих шокировало, что Г. Дэви взял в лабораторию не имевшего физического (ни вообще какого-либо систематического) образования М. Фарадея. Более того, Дэви вскоре поручил молодому человеку чтение курса лекций, хотя тот был всего лишь простым служителем-лаборантом. Не случайно, поэтому, говорят, что самое крупное научное достижение Г. Дэви – открытие... М. Фарадея.

Нелегким был путь в науку замечательного русского ученого XIX-XX веков П.Лебедева, установившего факт светового давления. Он рано почувствовал влечение к физике, однако из-за отсутствия гимназического диплома Лебедев не мог поступить в русский университет, поэтому образование добывал, полагаясь лишь на собственные силы. Юноша едет за границу и работает в физических лабораториях ряда западноевропейских университетов. Там он самостоятельно определяет тему научного исследования, защищает диссертацию, а затем возвращается в Россию, где и выполняет свои блестящие работы, принесшие ему мировую известность.

Как видим, перед нами проходят многие славные фамилии. И все же «чемпионом» самоучек, наверное, по праву называют французского естествоиспытателя XIX – начала XX века Ж. Фабра. Нищета заставила его рано покинуть родной дом. «Ты вырос, сын, – сказал мальчику отец, – должен кормить себя сам». Работая, кем придется (и пастухом, и грузчиком), юноша упорно овладевал знаниями.

Круг интересов Ж. Фабра весьма широк. Он неплохо знал математику и астрономию, зоологию и археологию, а также и другие естественные науки, писал стихи. Но это были не мимолетные увлечения. Он получил даже по некоторым наукам ученые степени, например по физике, химии, зоологии, литературе. Однако более всего Ж. Фабр любил изучать поведение насекомых. Этим занимается наука энтомология. Он посвятил ей всю свою долгую, более чем девяностолетнюю, жизнь.

Его усилия венчает десятитомное сочинение «Энтомологические воспоминания», в которых, по признанию специалистов, содержится сведений больше, чем добывают порой целые коллективы, оснащенные лабораториями и первоклассным оборудованием.

Конечно, в те давние времена наука не уходила еще столь далеко в глубины природы и не возносилась так решительно в абстракции, как она это делает ныне. Потому и успехи самоучек прошлого так же, как и других дилетантов-любителей, возможно, не кажутся столь уж парадоксальными. Однако и наше время дает немало аналогичных, хотя, быть может, и не всегда таких же ярких примеров.

В начале XX века на небосводе математической науки взошла яркая звезда, к сожалению, рано потухшая. То был выдающийся индийский ученый Ш. Рамануджан.

Его открыл Г. Харди, которому он выслал на суд свои работы, до того уже отклоненные двумя крупными английскими же математиками. Но более всего интересно то, что Ш. Рамануджан начинал трудовую жизнь бедным конторским служащим. Образования он получить не смог и все постигал сам. Фактически он не имел никакого представления о точности современного научного метода, более того, по-видимому, вообще не понимал, как проводить доказательство. Основным положениям математики его и обучил Г. Харди.

Однако, несмотря на это, Ш. Рамануджан раскрыл, точнее даже сказать, «почувствовал» (вспомним поразительные возможности интуиции) новые перспективные возможности в теории чисел. Эта теория насчитывает тысячелетия, ею занимались все великие математики. Но талантливый индус увидел то, чего не замечал ранее никто.

Английский биолог-генетик Р. Фишер тоже не имел математического образования. Между тем его книга по математической статистике вошла, можно сказать, в золотой фонд науки, утвердившись как наиболее ценное пособие по статистическим методам. Вначале книга не была принята ученым миром. Она подвергалась уничтожающей критике со стороны специалистов-математиков. Это объяснялось тем, что автор-самоучка не владел ни стилем, ни методами, присущими хорошему математику.

Все же новые представления пробили стену непонимания. Книга Фишера выдержала несколько изданий и дала, по оценкам сведущих людей, «неизмеримо больше, чем все учебники по математической статистике». И это, несмотря на то, что автор фактически дилетант (а, может быть, именно потому, что дилетант?).

Конечно, в наше время уже трудно отыскать самоучек наподобие тех, что встречались в пору классической эпохи. Все же в развитых странах, задающих тон в науке, образование стало более доступным, чем ранее. Но как тут не отметить ученых, хотя и прошедших курс обучения, однако овладевших рядом сложных дисциплин самостоятельно. Среди них советский физик, академик Я. Зельдович, который не имел вузовского диплома и науку постиг сам, а также крупнейший советский физик Л. Ландау. Правда, Л. Ландау учился в школе и в вузе, притом сразу на двух факультетах. Но высшей математике его в школе не обучали, а освоил он ее в очень раннем возрасте. Л. Ландау как-то заметил, что не помнит себя не умеющим интегрировать. Уже в 14 лет он пытался поступить в университет. Его не приняли, посчитав, что он слишком молод, и он поступил в университет чуть позже. Надо ли говорить, что и в университете будущий ученый занимался (притом на двух факультетах сразу) не только тем, чем были заняты его сокурсники, а самостоятельно изучал новейшие разделы физического и химического знания.

Читателю, может быть, небезынтересно будет узнать, что и знаменитый английский ученый современности, один из создателей кибернетики У. Эшби, не имел ни математического, ни физического образования. Вообще, по профессии он врач и полжизни проработал в психиатрической больнице. Уже позже Эшби увлекся новой отраслью знания, сам овладел математикой, теорией информации и всем комплексом дисциплин, необходимых для понимания процессов в кибернетике, а затем получил здесь выдающиеся результаты.

Как видим, не только классическая, но и современная наука полна примеров открытий, сделанных дилетантами.

Американские науковеды провели в середине XX века такой эксперимент. Они подобрали две группы научных работников и предложили каждой одну и ту же исследовательскую задачу так, что в решении задачи ученые одной группы оказались специалистами, а ученые другой группы – дилетантами. Обнаружилось, что вторые не только успешно справились с проблемой, но и нашли оригинальных решений больше, чем специалисты.

Но, может быть, неудачно подобрали состав первой группы? Тогда условие эксперимента обернули и задание сформулировали так, что специалисты оказывались дилетантами, а дилетанты – специалистами. И что же? Снова похожий результат.

Осознание роли дилетантов отразилось и на организационных формах современной науки. Ныне традиционное обособление ученых, когда они работали каждый сам по себе, индивидуально, постепенно отходит в прошлое. Побеждают коллективные начала. Но, как правило, научные исследования ведутся группами, в которые включаются ученые разных профилей, то есть наряду со специалистами по данной отрасли видим там же и дилетантов. Такой коллектив считается более продуктивным в выдвижении новых идей, нежели когда объединяются одни лишь специалисты.

Таким образом, практика подтверждает парадоксальный, казалось бы, вывод о плодотворном влиянии на развитие познания любителей, не специалистов, исследователей, пришедших со стороны.

Действительно, оказываются слишком заметными вложения, сделанные дилетантами, т.е. людьми, явившимися в некоторую отрасль, а то и в науку вообще, извне. Не зря, видно, кто-то обронил: «Когда-нибудь случайный прохожий удивит науку больше, чем она удивляет нас сейчас».

А теперь настала пора объяснить, в чем же причины столь странного явления. Казалось бы, в такой сфере, как научное исследование, предполагающей хорошее знание предмета, образованность, эрудицию, не должно быть места дилетантству. Не освоив того, что уже добыто, как можно идти вперед? Оказывается, можно. Далее мы и попытаемся рассказать, почему это происходит.

Перекрестный дилентантизм

В истории науки много случаев, которые можно назвать «перекрестным дилетантизмом». Это имеет место, когда научные дисциплины взаимно обогащают друг друга, делегируют на обмен своих крупных специалистов, которые в соседней области, естественно, выступают как дилетанты. Конечно, такие перемещения более привычны для смежных областей знания.

Так, с одной стороны, в химию приходили физики. И не просто приходили, но и проявляли себя в ней как выдающиеся ученые, например, физик Г. Кирхгоф, который вместе с химиком Р. Бунзеном открыл эру спектрального анализа, внедрил его в практику химических исследований. Г. Кирхгофом и Р. Бунзеном изучены спектры огромного числа химических соединений, открыты элементы цезий и рубидий. Знаменитый английский физик конца XVIII – начала XIX века Г. Кавендиш также обогатил химию: его считают отцом так называемой «пневматической химии» – науки, изучающей вещества в газообразном состоянии.

С другой же стороны, немало химиков послужило успеху физических исследований, а некоторые благодаря этому лишь и стали известными. Это, например, профессор химии Копенгагенского университета Х. Эрстед, установивший связь электрического тока с явлениями магнетизма, или только что упоминавшийся Г. Дэви, который выявил ряд зависимостей в процессах электропроводимости, высказал мысль о кинематической природе теплоты и сделал ряд других открытий. Трудно определить, к какой же из наук – физике или химии – отнести известного русского ученого Н. Бекетова. Он начинал свой научный путь как химик; его магистерская диссертация была посвящена некоторым «химическим сочетаниям». Но затем, возрождая идею М. Ломоносова, Бекетов вводит физическую химию в качестве учебной и научной дисциплины. Он не только много работал сам в этой пограничной области, но и воспитал целую плеяду русских ученых (И. Осипов, В. Тимофеев, А. Альтов и др.), разрабатывающих проблемы этой новой по тем временам и перспективной отрасли.

Аналогичные перекрестные движения отмечены между химией и медициной. Швейцарский врач XVI века Парацельс (Филипп Ауреал Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм), по существу, заново после засилья алхимиков создает химическую науку. Им же основана и ятрохимия, то есть химия применительно к медицине (начала фармакологии). Три века спустя английский врач В. Проут развивает на основе закона кратности атомных весов плодотворную гипотезу, что все химические элементы образуются из самого легкого – водорода.

В свою очередь, профессор химии Л. Пастер сделал важное для прогресса медицины открытие. Когда им было обнаружено, что причина болезней вин – брожение, вызываемое микроорганизмами, он тут же проводит аналогию между брожением и гниением. А это позволило установить микробную природу многих заболеваний человека. Недаром, характеризуя вклад Л. Пастера в медицину, писали, что колоссальная революция в самих основаниях врачебной науки, насчитывающей уже тридцать веков, произведена человеком, чуждым врачебной профессии.

Теперь обратимся к открытиям, сделанным одновременно несколькими исследователями, но каждым самостоятельно и независимо от других. Вообще-то говоря, в нашем распоряжении не так уж и много подобных фактов. Но вес их внушителен. Когда один и тот же результат добывают разные, совершенно не связанные узами сотрудничества ученые, и все они оказываются в этой области неспециалистами, – разве тут не торжествует дилетантизм!

Возьмем биографию кислорода. Он был выделен в последние десятилетия XVIII века французом А. Боме, шведом К. Шееле и англичанином Д. Пристли. Правда, ни один из них не догадывался о роли кислорода в окислительных процессах. До конца жизни они так и не смогли понять кислородной основы горения и отстаивали флогистонную точку зрения, по которой причина горения – особое вещество флогистон (от греческого «флогиатос» – зажженный). Но здесь важно отметить другое.

Все три первооткрывателя кислорода были в химии дилетантами. А. Боме по профессии аптекарь, К. Шееле тоже, а Д. Пристли и вовсе далек от химии, да и от естествознания вообще. По образованию он филолог и богослов. Заметим, однако, что, несмотря на свое богословское «происхождение», это был выдающийся материалист, философские идеи которого шагнули далеко за пределы своего времени.

Стоит добавить, что А. Лавуазье, окончательно выведавший тайну кислорода, показав его участие в процессах окисления, был тоже дилетант. Он пришел в химию из физики. Впрочем, и в физику он тоже пришел со стороны, поскольку в молодости получил юридическое образование, но затем испытал сильнейшее влечение к естествознанию. И еще, заметим, его путь, как и путь богослова и филолога Д. Пристли, – пример перемещения специалистов в ряды дилетантов, поскольку оба начинали как гуманитарии, а прославились по ведомству естествоиспытателей.

Теперь остановимся на открытии одного из великих законов природы – закона сохранения и превращения вещества и энергии. Здесь парадокс также празднует свои победы.

Конечно, Г. Гельмгольц, один из авторов открытия, более известен работами в области физики. Однако его вступление в науку шло через медицину. По совету отца, учителя по профессии, он решил стать врачом, чтобы возможно скорее проложить дорогу к независимому существованию. Он учится в высшей медицинской школе в Берлине, окончание которой приносит ему должность военного доктора в Потсдаме. Вскоре молодой человек – аспирант анатомического музея в Берлине же, а немного позднее – профессор физиологии и анатомии в Кенигсберге.

Мы специально столь подробно осветили этапы биографии знаменитого ученого. И по образованию, и по роду деятельности у него просматривается надежная привязанность к медицине. Однако на фоне этих, казалось бы, стойких интересов Г. Гельмгольц вдруг заявляет о себе как физик.

Еще в Потсдаме он выполнил исследование, принесшее ему впоследствии славу одного из покорителей великого закона. Исследование называлось «О сохранении работы». Интересно, что, когда оно появилось, один из начальников Г. Гельмгольца по военно-медицинскому ведомству заметил: «Наконец-то, кажется, что-то практическое». Незадачливый шеф решил, что речь идет о сохранении работоспособности его солдат.

Другим автором закона сохранения значится Р. Майер, тоже немецкий естествоиспытатель и тоже «медицинского происхождения». Он изучал медицину в Тюбингенском университете. Занимаясь ею, он даже не проявил стараний прослушать систематический курс физики, вообще не интересовался тогда ни физикой, ни математикой. И диссертация его была сугубо медицинской. В ней выяснялось действие препарата сантонина, применяемого для удаления глистов у детей.

Но как раз случай с Р. Майером – типичный пример того, насколько человек, вооруженный «посторонними» знаниями, помогает решить задачу. То есть налицо все основания заявить следующее: вероятно, хорошо, что Р. Майер имел медицинское образование, так как именно оно помогло открыть физический закон.

Молодой доктор, чтобы испытать себя и закалить в тяжелых тропических условиях, добровольно отправился корабельным лекарем на остров Яву. В одном из южных портов, пуская кровь матросу, он обратил внимание на то, что венозная кровь очень светлая. Вначале он даже подумал, что нечаянно задел артерию. Однако вскоре узнал, что в условиях тропиков это обычное явление. Р. Майер дал ему такое объяснение.

При высокой внешней температуре организм для сохранения собственной теплоты нуждается в незначительных дозах горения. Поэтому окислительные процессы ослабевают, и кислород крови расходуется в меньшем количестве. Оттого-то кровь и оказалась чистой. Стало быть, шел он дальше, в жарких странах организм тратит меньше энергии на восстановление сил для поддержания теплоты тела, чем в северных широтах. А отсюда уже и идея, что химические процессы, теплота, механическое движение – все они превращаются друг в друга, сохраняя некоторые количественные отношения.

Вообще-то к открытию рассматриваемого закона причастны ученые разных стран. Кроме немецких, здесь прославились английский физик Д. Джоуль, русский естествоиспытатель Э. Ленц, а еще ранее М. Ломоносов. Но М. Ломоносов как раз один из ярких представителей корпорации дилетантов. Правда, по другой, чем нас сейчас занимает, линии. Он – один из тех, кто вышел из низов народа и перешагнул на пути в науку через неодолимые барьеры.

Итак, три дилетанта на один закон. Такое совпадение вряд ли объяснимо только происками случайности. Скорее напрашивается желание принять дилетантизм плодотворным спутником научного творчества и попытаться дать ему объяснение. Однако прежде чем перейти к нему, выделим еще некоторые закономерности в проявлениях рассматриваемого парадокса.