Научный баттл или Битва престолов. Как гуманитарии и математики не поделили мир - Анника Брокшмидт

Таким образом, стало понятно, что должна существовать некая система. Однако открытие нескольких новых элементов, которые не вписывались в пределы трехчленной группы, вступило в противоречие с теорией Дёберейнера. Тогда ученые стали искать другой принцип верного расположения элементов. Объединения по двум и трем измерениям, в круги и группы были доказаны, а после отброшены снова. В конечном итоге Дмитрий Иванович Менделеев расположил все известные к тому времени элементы в порядке возрастания атомного веса. Если попутно оставлять зазоры и в определенные моменты спускаться на следующую строку, то множество сходных по своим свойствам элементов окажутся сразу один под другим. Такая запись была на удивление простой и логичной. Меткое попадание! Еще один балл в пользу естественных наук.

У такого представления химических элементов было и еще одно достоинство: некие зазоры между известными постоянными указывали на то, что́ еще предстояло открыть. Периодическая система на тот момент — своего рода список дел для исследователей. Кроме того, сегодня студентам химических факультетов не приходится мучительно запоминать свойства нескольких сотен элементов. Чтобы грубо оценить особенности материала, достаточно знать положение элемента в таблице Менделеева. Благородные газы, о существовании которых выдающемуся химику не было известно, прекрасно вписались в его систему.

До сегодняшнего дня периодическая система элементов остается важной основой химических исследований, причем она продолжает пополняться: последним, в 2010 году, был открыт теннессин[29]. Благодаря ей наука далеко шагнула вперед, именно таблица Менделеева позволила обозреть потаенные глубины природы. И потому это одно из величайших и фундаментальнейших достижений естественных наук.

Впрочем, нельзя сказать, что периодическая система в корне поменяла людские привычки, что она прочно вошла в наши будни. Но это чистая правда в отношении другого нашего кандидата — электричества, которое так преобразило наш повседневный быт, что его отсутствие кажется нам весьма болезненным. Электричество позволяет нам общаться, без него уже нельзя представить себе современную больницу, оно дает свет, заставляет крутиться колеса — всего не перечислить. Когда Александр фон Гумбольдт в начале XIX века отправился в американскую экспедицию и обнаружил на этом континенте необычных рыб, электричество еще не получило такого широкого распространения, какое имеет в наши дни. В 1807 году в уже знакомом нам журнале «Анналы физики» Гумбольдт опубликовал статью, в которой сообщил, как рыбы при помощи характерных разрядов убивали лошадей. Никто из коренных обитателей той местности не захотел помочь Гумбольдту достать из воды этих особей. Он справился с задачей самостоятельно, правда, также получил удар током, который может быть смертельным и для человека. Выяснилось, что органы самой рыбы защищены толстой жировой прослойкой.

За пару лет до столкновения Гумбольдта с электрическим угрем впервые удалось сохранить электрическую энергию. Так называемую лейденскую банку изобрел в 1745 году немецкий юрист и естествоиспытатель Эвальд Юрген фон Клейст, и годом позднее то же изобретение независимо от него сделал нидерландский исследователь Питер ван Мушенбрук. Первый электрический конденсатор представлял собой стеклянный цилиндр, с обеих сторон обклеенный металлической фольгой[30], с металлическим стержнем, по которому напряжение подавалось на проводящий слой фольги. Заряд сохранялся благодаря диэлектрическим свойствам стекла. Однако сохраненное в лейденской банке электричество могло обеспечить только короткий разряд тока, и он все так же был небезопасен для человека. Снабжать электричеством на долговременной основе она была не способна. Это можно сравнить с электрическими разрядами, возникающими при шарканье резиновых подошв по полу. Но именно лейденская банка позволила итальянскому медику Луиджи Гальвани провести вошедший в историю эксперимент с лягушачьими лапками. Уже в 1800 году, когда Алессандро Вольт, чьим именем позже будет названа единица измерения в том числе электрического напряжения, изобрел первую электрическую батарею, несколько более надежный источник энергии, исследовательская работа пошла в гору. Примерно 140 лет назад электричество из народной забавы превратилось в жизненную необходимость. Развитие этой области немало обогатило некоторых занятых в ней ученых. Некоторые, однако, несмотря на важные патенты и равновеликий вклад, так и не дождались никаких дивидендов.

Имя, которое многим приходит на ум, когда речь заходит об электричестве, — Томас Альва Эдисон. Институт, созданный им для собственных промышленных разработок, получил множество патентов; он также поддерживал исследования других, сторонних ученых. Многое из того, что Эдисон впервые выводил на рынок, — это прототипы технических устройств, ставших привычными в наше время.

Восхождение Эдисона началось с усовершенствования телеграфа: стало возможнным передавать в четыре раза больше слов в минуту. Он получил американский патент на изобретение лампы накаливания, которую можно было использовать на производстве: она не перегорала за два часа, как предшественницы. Эдисон работал также над технологиями записи и воспроизведения музыки: его фонографы с восковыми валиками стали типовыми звукозаписывающими приборами, хотя и не он первым стал их продавать. Независимо от другого изобретателя, он разработал конструкцию микрофона, что со временем сделало возможным голосовое телефонное общение.

Но его имя упоминается в томах по истории науки прежде всего по другому поводу, куда более значительному: он электрифицировал мир. Первым городом, который вкусил все прелести обладания электричеством, был Нью-Йорк. В газете New York Herald от 1882 года сообщалось, что в витринах магазинов одного из центральных районов зажглись огни — как «огненные капли», которые однако не мерцали больше, что было свойственно обычным фонарям. Автор репортажа был уверен, что электрификация не простой эксперимент, а напротив, демонстрация успешной работы Эдисона и первый шаг на долгом пути прогресса. И это чистая правда. Волна электрификации докатилась и до Европы. Первой в тогдашней Германской империи электрическое освещение получила деревня Дорстфельд[31] — та самая, которую сегодня «освещают» вспышки неонацизма. В 1887 году в Dortmunder Zeitung появилась торжествующая заметка: в местечке, говорилось в ней, воцарилось «всеобщее ликование», когда «неожиданно вся деревня засияла электрическим блеском».

Даже так называемую войну форматов возглавил Эдисон. Миру полезнее переменный ток или постоянный? То есть должно ли напряжение в электрической розетке быть неизменно постоянным или постоянно меняться? Оба способа обеспечивают эффективную подачу электричества, но требуют совершенно разных технических подходов. Эдисон выступал за постоянный ток. Чтобы внедрить этот вид электроэнергии, ему предстояло решить несколько непростых задач, но у него было множество патентов на технологии и оборудование, связанные с постоянным током, что позволило бы ему заработать миллионы. Его оппонент, предприниматель и промышленник Джордж Вестингауз, имел целый ряд конкурентных недостатков. Однако патентом на изобретение лампы накаливания все же владел Эдисон, который внимательно следил за тем, чтобы ни одну из таких ламп не питал переменный ток. И поскольку на ранних этапах электричество преимущественно использовалось для освещения, этот козырь Эдисона сложно было побить.