Знание - сила, 2007 № 01 (955)

В 1885 году химик Луи Пастер с помощью созданной им вакцины впервые излечил бешенство. Его пациентом был 9-летний мальчик Жозеф Мейстер

Потом пришло финальное озарение: Максвелл добавил в свои уравнения «ток смещения», и очередная механическая схема Природы обрела порядок. Наконец, Максвелл рассчитал скорость распространения электромагнитного поля: она почти равна давно известной скорости света! Значит, люди и динозавры издавна видят электромагнитное поле своими глазами? Кто мог об этом подумать в эпоху Ньютона — всего полтораста лет назад! Такова скорость развития новых моделей в теоретической физике. Здесь за сто лет «млекопитающие» сменяют «динозавров». Но не вытесняют их! Крокодилы, змеи и черепахи процветают поныне — а старая механика успешно сотрудничает с новой электродинамикой.

Возможно ли, что когда-нибудь эти две теории срастутся вместе — как срослось электричество с магнетизмом в теории Максвелла? Может быть... Но какие математические ухищрения понадобятся для такого синтеза? Быть может, эти разделы математики уже созданы — или создаются сейчас?

А ведь правда! В последние десять лет Георг Риман создал риманову геометрию гладких многообразий, которая через полвека станет основой теории относительности Альберта Эйнштейна. Осталось узнать те группы симметрий, которым будут подчиняться новые физические миры. И еще: понять, что именно группа симметрий составляет скелет любой математической модели физического мира.

Вторая задача будет замечена и решена через 7 лет, когда совсем молодой доцент Феликс Кляйн объявит в городе Эрлангене программу описания и перечисления всех возможных геометрий. Евклид, Гаусс, Лобачевский, Риман; далее — со всеми остановками... Первую остановку учинил Вильям Гамильтон, пытаясь навести порядок среди вращений трехмерного пространства. Повороты вокруг трех ортогональных осей так странно коммутируют между собой, что объединить их Гамильтон смог только с помощью трехмерной сферы, составленной из кватернионов!

Но почему-то их на сфере вдвое больше, чем поворотов в пространстве. Как будто трехмерная сфера составлена из симметрий чуть более сложного объекта, чем обычный шарик.

На Галапагосских островах Чарлз Дарвин нашел нигде более не встречающиеся виды черепах, ящериц, птиц.

Так и есть! Унимодулярные кватернионы соответствуют вращениям частицы спинора: таков электрон — квант давно известного электрического тока. Правда, одиночный электрон еще никто не видел « в лицо». Всего 6 лет назад везучий математик Рудольф Плюккер впервые наблюдал поток электронов сквозь вакуумную трубку. Уже ясно, что это — довольно легкие, заряженные частицы. Но каковы заряды и массы электронов? Их еще никто не измерил — хотя упорный британец Вильям Крукс уже присматривается к новой проблеме.

Не всю жизнь ему охотиться за новыми химическими элементами, выслеживая их по методу Кирхгофа — по ярким линиям в спектре пламени!

Сам Кирхгоф сперва нашел алую линию (рубидий), потом голубую (цезий). Рихтеру досталась темно-синяя линия индия (ее назвали в честь известной краски индиго), а Круксу попалась светло-зеленая линия таллия. Упорный швед Ангстрем заметил в спектре Солнца основные линии водорода — но не разглядел на общем фоне желтую линию гелия, ибо сей газ еще никому не известен. Его линию заметят через три года — во время солнечного затмения. Через 30 лет газ гелий обнаружат в составе земной атмосферы, а еще через 40 лет физики выяснят его роль в солнечной энергетике. Это — просто «зола» от водорода, что сгорает путем ядерных реакций, снабжая Землю светом и теплом!

Но пока тайна солнечной «печки» не открылась никому из химиков; а физики спорят о ней с геологами. Ибо обычное горение не может обеспечить свет Солнца в течение сотен миллионов лет, которых требуют геологи — на основе мощных слоев горных пород, отложившихся в древних океанах Земли... Так непривычно сблизились во второй половине XIX века сразу несколько ветвей «археологии»: геологическая и астрономическая, биологическая и историко-человеческая.

Многолетние раскопки в Помпеях позволяют теперь туристам пройти по улицам, где нашел смерть под пеплом Везувия любознательный Плиний. Почему бы другому туристу не пройти по улицам, где сражались Гектор и Ахилл? Любознательный купец Генрих Шлиман уже накопил в России капитал, необходимый для раскопок Трои — и присматривает в древней Ионии место, наиболее соответствующее описаниям Гомера. Шлиману повезет сказочно и заслуженно, ибо в просвещенной Европе наступила эра удачливых дилетантов.

В своей теории Джеймс Маквелл соединил электричество с магнетизмом

Раньше прочих героев ее почувствовал литератор Жюль Верн — и нечаянно сделался пророком новой индустриальной цивилизации европейцев. Пересечь Африку на воздушном шаре? Конечно, можно! Точно так же можно пересечь любой океан на подводной лодке, не всплывая на поверхность. Пересечь земной шар вдоль его диаметра, следуя лабиринтам пещер или потокам лавы под вулканами? Почему бы и нет! Облететь Луну на пушечном снаряде? Тоже, пожалуй, можно. Главное — чтобы появились люди, способные и готовые на такие подвиги! В эпоху Гомера их хватало; потом песни Гомера вдохновили Александра Македонского и его друзей на еще большие подвиги.

В XVIII веке роль нового Гомера сыграли Вольтер, Дидро и их единомышленники. В итоге их усилий появился громовержец Наполеон Бонапарт, а рядом с ним — тихий гений Майкл Фарадей, ныне доживающий последние годы. Кто придет им на смену, пробужденный и вдохновленный фантазиями Жюля Верна?

Пять лет назад британец Джон Спик открыл в центре Африки огромное озеро Виктория и нашел в нем исток Белого Нила. В те же годы Петр Семенов достиг загадочного Тянь Шаня — Небесных Гор, от века разделяющих главные Ойкумены Азии. Чуть раньше Давид Ливингстон открыл крупнейший водопад Африки — и начал изучать языки и культуры негритянских народов этого региона так тщательно, как они того заслуживают. Ведь историки давно уже многое знают о древних цивилизациях Евразии; о переселениях ее народов, сметавших те или иные державы. Было ли нечто подобное в Африке — до того, как «черный Наполеон» Чака основал империю Зулу, успешно отражающую ныне натиск европейцев?