Страница 43 из 65
Ученые и поэты-романтики увидели, что ветер, море и поток воды, пар и уголь — все это создано благодаря солнечному теплу которое само по себе — одна из форм энергии. Очень многие пытались понять природу взаимосвязи, обеспечивающей это единство, но найти решение сумел Джеймс Прескотт Джоуль из Манчестера. Он родился в 1818 году и уже с двадцати лет непрерывно экспериментировал, чтобы определить механический эквивалент теплоты, то есть точную скорость обмена, при которой механическая энергия превращается в тепло. Все вышесказанное звучит довольно скучно, так что я лучше расскажу одну забавную историю о нем.
Летом 1847 года молодой Уильям Томпсон (будущий лорд Кельвин и светоч британской науки) шел — откуда и куда мог идти в Альпах английский джентльмен? — из поселка Шамони к горе Монблан. Ему навстречу шагал… Кого мог встретить британский джентльмен в Альпах? — британского эксцентрика Джеймса Джоуля. Он нес гигантский термометр, вышагивая на небольшом расстоянии от коляски, в которой ехала его жена. Всю свою жизнь Джоуль мечтал продемонстрировать, что вода, падающая с высоты 778 футов (237 метров), нагревается на один градус по Фаренгейту. Теперь в свой медовый месяц он отправился в Шамони, как американские пары отправляются на Ниагарский водопад, чтобы природа провела эксперимент за него. Водопад в Шамони был идеальным. Конечно, его высота не равнялась 778 футам, но Джоулю, чтобы подтвердить или опровергнуть его гипотезу хватило бы и половины градуса по Фаренгейту. В качестве примечания на полях я должен сказать, что эксперимент не удался, потому что вода, увы, разбивалась на слишком мелкие брызги, чтобы можно было замерить температуру потока.
Подобные истории о научных чудачествах британских джентльменов очень значимы. Они романтизировали природу, романтизм в поэзии шел здесь с наукой рука об руку. Можно привести в пример Гёте, который был поэтом и ученым, или Бетховена, если брать музыкантов. Однако первым стал Вордсворд: он создал свое видение природы, пропустив ее единство через ум и сердце. Он оказался в Альпах в 1790 году, привлеченный на континент Великой французской революцией. Восемь лет спустя он описал свои впечатления о Шамони в балладе «Тинтернское аббатство» как нельзя лучше:
«Тогда была природа… всем для меня» — Джоуль никогда не смог бы так сказать, однако он записал в дневнике: «Великие силы природы несокрушимы», что по смыслу — то же самое.
Глава 9. Одновременные открытия
Теория эволюции и естественного отбора была выдвинута в 1850-х годах двумя учеными, которые работали независимо друг от друга. Одного из них звали Чарльз Дарвин, другого — Альфред Рассел Уоллес. Оба имели серьезную академическую подготовку и опыт, хотя каждый из них в душе оставался натуралистом. Дарвин происходил из семьи состоятельного врача, который сначала отправил его изучать медицину в Эдинбургском университете, затем философию — в Кембридже. Уоллес, напротив, был беден, в 14 лет ему пришлось уйти из школы, чтобы пойти работать учеником землемера и продолжать учебу в Институте для рабочих Лондона и Лестера.
В науке традиционно существовало два подхода к объяснению мира: либо исходя из анализа его физической структуры, либо на основе изучения жизненных процессов — их сложности, разнообразия, цикличного движения от жизни к смерти — в отношении как отдельного человека, так и всего человечества. И эти подходы никак не могли сойтись воедино до тех пор, пока не была опубликована теория эволюции.
Наука о жизни принципиально отличается от физики детальным изучением живой природы во всем ее многообразии. Начали этим заниматься натуралисты, которые собирали данные обо всем, что их окружало: о птицах, деревьях, траве, улитках и прочих живых существах. На первый взгляд их великое многообразие должно хотя бы отчасти объясняться случайностью. И все же природа настолько однородна, что очевидно, что ее ограничивают многие причины.
В XVIII–XIX веках изучением живой природы (тем, что мы сейчас называем полевыми работами в ботанике и биологии) занялись натуралисты, в число которых вошли сельские орнитологи, священники, врачи и состоятельные британцы, проводившие в своих поместьях дни отдыха. Есть огромный соблазн назвать их всех «джентльменами викторианской Англии». Наблюдение за животными стало массовым увлечением, поэтому меня не удивляет, что теорию эволюции придумали два не знакомых друг с другом человека, — таков был дух Викторианской эпохи.
Теория эволюции была придумана дважды двумя учеными, жившими в одно и то же время в одной и той же стране.
Чарльз Дарвин.
Чарльзу Дарвину было чуть более двадцати лет, когда Адмиралтейство собралось послать исследовательское судно «Бигль» в Южную Америку для нанесения на карту ее точных береговых очертаний и предложило ему занять должность натуралиста. Столь удачным предложением он был обязан профессору ботаники, с которым подружился в Кембридже, хотя не увлекался ботаникой, если не считать коллекционирование жуков:
Вот вам доказательство моего рвения: однажды, отрывая какую-то старую кору, я увидел двух редких жуков и схватил обоих. Затем я увидел третьего. Он был совершенно нового вида, поэтому я не мог его упустить. Я сунул в рот жука, которого держал в правой руке, и поймал третьего.
А ведь путешествия, начавшегося 27 декабря 1831 года, могло и не случиться: отец Дарвина был против, а капитану «Бигля» не понравилась форма его носа, но Веджвуд похлопотал за племянника, и тот отправился в путь.
Пять лет, проведенные на корабле, изменили Дарвина. Ему просто нравилось наблюдать за птицами, растениями и укладом жизни в сельской местности Англии, а Южная Америка породила в нем страсть к этому занятию. Дарвин вернулся домой, в Англию, с твердым убеждением, что виды начинают развиваться в различных направлениях, когда изолируются друг от друга, виды не являются неизменными. Но он не мог придумать, что это за механизм изменчивости видов. Это было в 1836 году.
Когда двумя годами позже Дарвин пришел к объяснению эволюции видов, он сильно сомневался, стоит ли ему это публиковать. Он мог бы так всю жизнь и откладывать это дело, если бы еще один ученый не пришел к теории эволюции путем таких же рассуждений. Сегодня его имя позабыто, но то была яркая личность.
Звали этого человека Альфред Рассел Уоллес, огромный человек с семейной историей в духе Диккенса. В 1836 году Уоллес был подростком (он родился в 1823 году) — моложе Дарвина на 14 лет. Однако уже тогда жилось ему непросто:
Был бы отец хотя бы умеренно богатым человеком… моя жизнь сложилась бы по-другому. Я, без сомнения, уделял бы некоторое внимание науке, и, возможно, хотя очень маловероятно, я принял бы участие в… путешествии в почти неизведанные леса Амазонки, чтобы наблюдать природу и этим зарабатывать на жизнь.
Так Уоллес писал о своей юности, когда ему пришлось искать способ, как в английской провинции заработать на жизнь. Он обучился у старшего брата ремеслу межевания, не требующему высшего образования. В 1846 году Уоллес занял его место, после того как брат умер от простуды, которую схватил, добираясь домой в открытом вагоне третьего класса с заседания комитета Королевской комиссии по конкурирующим железнодорожным фирмам.
Большую часть времени Уоллес проводил под открытым небом, он рассматривал пейзажи, интересовался растениями и насекомыми. В Лестере он познакомился с опытным натуралистом, который удивил его тем, что собрал в окрестностях города несколько сотен разных видов жуков:
10
Перевод В. Рогова.