Новая теория призывала химиков по-новому взглянуть на строение вещества, допустив, что электронное состояние молекулы не является статичным. В настоящее время она считается устаревшей, на смену ей пришла теория молекулярных орбиталей (см. главу "Самая главная частица и ее жилище"). Но все же в свое время эта теория сыграла заметную роль в формировании взглядов химиков на природу химической связи.
Не все были согласны с этой теорией, и некоторые химики выступили с критикой, но Г. В. Челинцева не устраивало такое положение, ему хотелось довести дело до репрессий. Он организовал выступления широкой общественности – философов, писателей, рядовых служащих, не имеющих никакого отношения к химии.
В ряде советских журналов ("Большевик", "Вопросы философии" и др.) стали появляться требования запретить применение порочной теории буржуазной науки. Утверждалось также, что она стремится "подорвать материалистические основы теории химического строения с помощью теории резонанса Л. Полинга – порождения растленной идеологии англо-американской империалистической буржуазии, враждебной от начала до конца передовой материалистической науке… такой же мертвой ветви буржуазной науки, отравляющей научную атмосферу, как вейсманизм-морганизм"[30] (это упомянуты авторы классической генетики).
В итоге в печати стали появляться требования запретить применение порочной теории буржуазной науки. От критики перешли к персональным обвинениям в пропаганде новой теории, и под удар попали видные ученые: Я. К. Сыркин, М. Е. Дяткина, их коллеги и ученики. В результате многие были просто уволены с работы и не могли далее заниматься наукой. До разгрома, который произошел в биологии, дело не дошло, и заметно "смягчить удар" удалось ученому-химику, академику А. Н. Несмеянову (ставшему в 1951 г. президентом Академии наук).
Примечательно, что многострадальная и теперь практически забытая теория резонанса оказалась все же увековеченной своеобразным способом. На торцевой стене подземной станции московского метро "Менделеевская" помещена условная таблица Менделеева с объемным портретом, а по бокам расположены изомеры бензола – формулы Ладенбурга и Клауса (рис. 9.11), которые нам напоминают о теории резонанса.
Напряженная работа ученого обычно чередуется с отдыхом, который у творческих людей выглядит полным отрешением от научных проблем. Скорее всего, процесс обдумывания новых идей продолжается, но это незаметно для посторонних – а иногда и для самого человека (ниже мы расскажем истории про сны). Смена традиционных занятий и привычной обстановки часто оказывается плодотворной. Например, Ньютон был вынужден из-за чумы покинуть Кембридж, оказавшись в итоге не у дел в деревушке Вулсторп, где и был открыт знаменитый закон всемирного тяготения, на который, согласно известной легенде, его «натолкнуло» упавшее яблоко.
Минуты вдохновения, в которые неожиданно приходит нужное решение, подробно описывают все биографы крупных ученых. Из этих описаний следует, например, что окончательный вид своей таблицы Менделеев увидел во сне. Ф. Кекуле, задремав в кресле у камина, увидел циклическую структуру бензола в виде змеи, вцепившейся в свой хвост. А. Вернер, создатель координационной теории, проснулся ночью оттого, что вся теория неожиданно выстроилась. Как видим, чаще всего решения приходят во время сна, но есть и другие примеры. Максу Планку квантовая гипотеза явилась среди дня, как вспышка молнии. Можно предположить, что биографы великих ученых, желая более эффектно представить сам факт открытия, невольно уделяют повышенное внимание описанию момента, в который оно свершилось. Спокойные размышления приводят к несколько иным выводам. Действительно, все люди ложатся ночью спать, почему же периодическая система приснилась именно Менделееву, а не кому-нибудь другому? Решающую роль минутных озарений опровергают и сами авторы открытий, объясняя в сдержанных тонах, что на самом деле было истинным источником: "Все время думал об этом, потому и открыл" (И. Ньютон), "Трудился, трудился, всю жизнь трудился. Искал, ну и нашел" (Д. И. Менделеев), "Зачем столько слов? Я просто не отступал в своей работе. Вот и все" (А. Эйнштейн).
Для того чтобы пришло озарение, иногда используют простой способ: необходимо собрать разрозненные факты и сделать правильный вывод. Ранее, в разделе "Фундаментальный закон, открытый с помощью рассуждений", было описано, как А. Авогадро, объединив результаты работы Дж. Дальтона и Ж. Гей-Люссака, сформулировал новый закон. Существуют похожие примеры – например, французский ученый Ив Шовен, лауреат Нобелевской премии 2005 г. по химии, предложил механизм реакции метатезиса (описана в разделе "Три шага творчества одной простой молекулы"). К этой мысли его привело знакомство с тремя независимыми работами. Первая – статья Эрнста Отто Фишера (лауреата Нобелевской премии по химии 1973 г.), в которой он сообщал о новом типе химической связи – двойной связи углерод-металл С=М. Вторая работа – публикация Джулио Натты (лауреата Нобелевской премии по химии 1963 г.), описывающая необычное размыкание циклопентена при полимеризации. Третий факт, который он принял во внимание, – опубликованные результаты промышленного процесса, при котором пропилен перегруппировывается, образуя этилен и бутен. Можно сказать, что два нобелевских лауреата (Фишер и Натта), сами того не подозревая, привели к Нобелевской медали третьего химика – Шовена. Именно поэтому в химии (и не только) широко распространено написание обзоров: разрозненные результаты, полученные разными исследователями, объединяются в одной статье, что помогает обнаружить интересные закономерности.
Отойдем в сторону от химии и посмотрим, как находят нужное решение, например, музыканты. Познакомимся со случаем, когда художник не сам ставит себе задачу, а она дается уже в сформулированном виде, что выглядит как некоторое "насилие над творческой личностью". В одном из интервью композитор Р. Щедрин рассказывал, что в 1999 г. ему позвонили из Нюрнберга и предложили написать вступление к Девятой симфонии Бетховена. Тот же самый состав оркестра и те же самые музыканты должны исполнять без перерыва вступление и саму симфонию. Безусловно, задача была необычайно трудная и очень ответственная. Решение пришло к композитору в тот момент, когда во время движения по шоссе его машина забуксовала на льду и съехала в кювет. Вместе с чувством крайнего раздражения и досады родилась нужная идея. Ее воплощение, по мнению автора, является лучшим из всего, что он написал в 1999 г. Рекламная подача описанного события сделает упор на минутную потерю управления автомобилем, но спокойные рассуждения приводят нас к иному. Главное – то, что композитор долго и упорно размышлял, а дорожное происшествие просто сыграло роль "спускового крючка".
Трудный путь, ведущий к озарению, у большинства творческих людей, по-видимому, достаточно похож. Высказывания талантливых людей, далеких от науки, подтверждают это: "Поэзия – та же добыча радия…" (В. В. Маяковский); "Талант – это труд, упорный и повседневный" (А. П. Чехов). За всеми этими высказываниями скрыта одна важная деталь. Упорный труд творческого человека совершается не по принуждению, а в силу естественной потребности пытливого ума во что бы то ни стало решить поставленную задачу.
Глава 10Всему своя цена
Покупая автомобиль, убедитесь, что колеса уже включены в цену.
Отыскать точный путь, ведущий к цели, принять правильное решение, найти компромисс между желаемым и достижимым – подобные проблемы возникают как в жизни, так и в науке, в том числе и в химии. Оказывается, что в подобных случаях может помочь математика.
Не все довольны
Три женщины решили совместно купить один большой кусок мяса. Каждая внесла по 100 рублей. На общую сумму 300 руб. было куплено мясо, и далее встал вопрос о том, как его разделить. Дело в том, что крупный кусок мяса всегда неоднороден. В одном месте косточка, одна часть более мягкая, другая более жилистая. Следовательно, по весу делить нельзя. Одна из женщин сказала, что берется разрезать этот кусок на три части, равные по стоимости, то есть каждый кусок будет стоить 100 рублей. Она разрезала мясо и сказала: «Ручаюсь, что все три куска имеют равную стоимость». Вторая женщина, поглядев на получившиеся куски, сказала, что, с ее точки зрения, один кусок действительно стоит 100 руб., другой, по ее мнению, стоит 80 руб., а третий – 120 руб. Она просто высказала свои соображения, но не указала на конкретные куски. Третья женщина сказала, что оценивает все иначе, и более ничего не уточняла. Задача состоит в том, чтобы, ничего более не разрезая, раздать куски так, чтобы все три женщины остались довольны. Задача эта, как вы понимаете, несложная, вариантов раздачи кусков не так много. Однако некоторые рассуждения необходимы. Для наглядности изобразим условия задачи в виде таблицы (рис. 10.1).
Ясно, что первой женщине можно оставить любой из трех кусков, так как она утверждает, что все они равноценны. Дать право первого выбора второй женщине нельзя. Может получиться, что после того, как вторая женщина выберет себе кусок мяса, третья женщина скажет, что каждый из оставшихся кусков стоит меньше 100 руб., так как мы не знакомы с ее оценками. Но одно мы можем утверждать с уверенностью. Не может быть так, чтобы, с точки зрения третьей женщины, каждый кусок стоил меньше 100 руб., иначе она просто не согласилась бы на эту покупку. Следовательно, хотя бы один кусок должен ее удовлетворить.
Итак, единственный выход – дать право первого выбора третьей женщине. Даже если она возьмет тот кусок, который, с точки зрения второй женщины, стоит 120 руб., то для второй женщины остается возможность взять кусок, который, с ее точки зрения, стоит 100 руб. Ну а п