Владимир Кессельман - На кого упало яблоко

Его сын Александр Эдмон Беккерель (1820–1891) продолжил дело вначале в качестве ассистента, а затем в должности директора Музея естественной истории. Он проводил исследования в тех же направлениях, что и отец, перед авторитетом которого глубоко преклонялся. Как и отец, он был членом Парижской академии наук (1863) и ее президентом (1880).

Но подлинный триумф династии пришелся на долю Антуана Анри Беккереля (1852–1908), который продолжил дело отца и деда в Музее естественной истории. Наряду с работами по магнитооптике и спектроскопии он также интересовался явлением фосфоресценции.

Антуан Анри Беккерель взялся за проверку высказанной А. Пуанкаре гипотезы, что Х-лучи, открытые в 1895 году В. К. Рентгеном, сопровождают любую фосфоресценцию. В Музее естественной истории были все условия для проверки этого предположения. Среди ряда фосфоресцирующих веществ он использовал гидратированный сульфат уранила и калия. При облучении этой соли солнечным светом А. А. Беккерель ожидал появления Х-лучей. Для их регистрации он размещал кристаллы урановой соли на фотопластинках, завернутых для защиты от света в плотную черную бумагу. Было установлено, что пластинки подвергались засвечиванию.

Казалось, что подтверждается гипотеза о том, что фосфоресценция, вызванная солнечным светом, сопровождается Х-излучением. Однако, проявив пластинки, на которых лежали кристаллы урановой соли, не подвергавшиеся действию света, он получил тот же самый результат. Он проверяет себя еще и еще раз. 26 февраля 1896 года настали пасмурные дни, и Беккерель с сожалением прячет приготовленную к эксперименту фотопластинку с солью в стол. Между лепешкой соли и фотопластинкой на этот раз он положил маленький медный крестик, чтобы проверить, пройдут ли сквозь него рентгеновские лучи. Вероятно, немногие открытия в науке обязаны своим происхождением плохой погоде. Если бы конец февраля 1896 года в Париже был солнечный, не было бы обнаружено одно из самых важных научных явлений, разгадка которого привела к перевороту в современной физике. 1 марта 1896 года Беккерель, так и не дождавшись появления солнца на небе, вынул из ящика ту самую фотопластинку, на которой несколько дней пролежали крестик и соль, и на всякий случай проявил ее. Каково же было его удивление, когда он увидел на проявленной фотопластинке четкое изображение и крестика, и лепешки с солью! Значит, солнце и флуоресценция здесь ни при чем? Как первоклассный исследователь, Беккерель не поколебался подвергнуть серьезному испытанию свою теорию и начал исследовать действие солей урана на пластинку в темноте. Так обнаружилось, и это Беккерель доказал последовательными опытами, что уран и его соединение непрерывно излучают без ослабления лучи, действующие на фотографическую пластинку и, как показал Беккерель, способные также разряжать электроскоп, то есть создавать ионизацию. Открытие это вызвало сенсацию. Особенно поражала способность урана излучать спонтанно, без всякого внешнего воздействия. Рамзай рассказывает, что когда осенью 1896 года он вместе с лордом Кельвином (Томсоном) и Стоксом посетил лабораторию Беккереля, то «эти знаменитые физики недоумевали, откуда мог бы взяться неисчерпаемый запас энергии в солях урана. Но именно Антуан Анри Беккерель после ряда сомнений и колебаний связал засвечивание фотоматериалов с самопроизвольно испускаемыми ураном лучами. Некоторое время они носили название „урановые лучи“ или „лучи Беккереля“».

Правда, Беккерелю пришлось «поплатиться» за свое открытие. Как-то для публичной лекции Беккерелю понадобилось радиоактивное вещество, он взял его у супругов Кюри и пробирку положил в жилетный карман. Прочтя лекцию, он вернул владельцам радиоактивный препарат, а на следующий день обнаружил на теле под жилетным карманом покраснение кожи в форме пробирки. Беккерель рассказывает об этом Пьеру Кюри, тот ставит на себе опыт: в течение десяти часов носит привязанную к предплечью пробирку с радием. Через несколько дней у него тоже наблюдается покраснение, перешедшее затем в тяжелейшую язву, от которой он страдал в течение двух месяцев. Так впервые было открыто биологическое действие радиоактивности.

Не явилось бы удивительным, если бы авторство открытия было признано не за Антуаном Анри, а за всей семьей Беккерель: дедом Антуаном Сезаром, отцом Александром Эдмоном и их внуком и сыном Антуаном Анри. Научные традиции семьи имели в этом открытии очень важное, если не решающее значение. Сам Антуан Анри сказал в этой связи следующее: «Было совершенно ясно, что открытие радиоактивности должно было быть сделано в нашей лаборатории, и, если бы мой отец был жив в 1896 году, он был бы тем, кто сделал бы это».

История создания теории струн началась с чисто случайного открытия в квантовой теории, сделанного в 1968 году Габриелем Венециано, физиком-теоретиком из CERN, и М. Судзуки. Перелистывая старые труды по математике, они случайно натолкнулись на бета-функцию, описанную в XVIII веке Леонардом Эйлером. К своему удивлению, они обнаружили, что, используя эту бета-функцию, можно замечательно описать рассеяние сталкивающихся на ускорителе частиц. В 1970–1971 годах Намбу и Гото поняли, что за матрицами рассеяния скрывается классическая (не квантовая) релятивистская струна, то есть некий микроскопический объект, отдаленно напоминающий тонкую, натянутую струну, — в теории струн каждому объекту физики частиц соответствует своя группа упругих и натянутых струн. Теория эта сама еще не доказана, но энтузиасты уже применяют ее для решения многих фундаментальных вопросов.

Так в процессе ее развития на свет появились очень сильные теоретические идеи, которые уже оказывают влияние на развитие других, более «приземленных» областей физики — например, при описании разнообразных явлений, происходящих в жидкостях и газах при низкой температуре. Не исключено, что эти работы — первые ласточки новой эры в теоретической физике конденсированных сред.

В истории физики есть много примеров, когда ученые упускали возможность совершить открытия. Почему же некоторые проходят мимо открытий? Мы этого никогда не узнаем. Каждому — свое. Как писал В. Вернадский, «корни всякого открытия лежат далеко в глубине, и, как волны, бьющиеся с разбега о берег, много раз плещется человеческая мысль около подготовляемого открытия, пока придет девятый вал». Какие черты нужны первооткрывателю? «Терпение, самоотверженность, упорство в достижении цели — отсюда и успех». Эти слова принадлежат Марии и Пьеру Кюри. А уж они точно знали, что говорили. Но не менее важна и интуиция. Интуиция — это искра, зажигающая разум, его оригинальность и изобретательность. Это вспышка, необходимая для соединения сознательной мысли с воображением. И еще часто случай. Но случай приходит лишь к тому, кто его ищет, иначе человек просто не обратит внимания на удачное стечение обстоятельств. «Случайные открытия делают только подготовленные люди», — говорил Б. Паскаль. Только обыватели считают, что ученого вдруг осеняют гениальные мысли или он случайно делает открытие. Яблоки падают на землю каждый год, но повод к открытию они дают немногим — только настоящим ученым, которые постоянно работают, ставят опыты, ищут и находят, пусть даже неожиданно. И хотя совершенно неопровержимо, что для успешной работы в науке нужен талант, точно так же верно, что этот талант должен подкрепляться ежедневным, систематическим трудом. Хорошо об этом написал поэт Марк Львовский: