Однако для того чтобы рассказать обо всем, вовсе не надо перечислять каждый предмет; чтобы сосчитать, нет необходимости пересчитывать. В Москве девять миллионов жителей, но девять миллионов фамилий не приводятся в справочнике «Вся Москва». Указывается общее количество жителей, рассказывается об улицах и зданиях, далеко не обо всех. В географических атласах не помечены все деревни, все мысы, все бухточки. Дана ОБЩАЯ КАРТИНА: вся планета — в одной книге, на одной странице — целый материк, а на карте полушарий — все материки и океаны сразу. Не все, что есть на Земле, но вся Земля.
В книге этой и описывается ВСЕ вместе взятое.
Все вместе взятое нужно окинуть взором, чтобы наметить, где искать открытия. И еще необходим какой-то план поиска с пояснениями, некая лоция с описанием берегов новооткрытого с удобными выходами в океан неведомого, перечнем маршрутов, трасс, а также рифов и мелей, где уже потерпели в прошлом крушение искатели научных кладов.
«Лоция будущих открытий» — так названа эта книга.
Еще одно уточнение — терминологическое.
Что именно будем считать открытием? Ведь многие видные ученые на Западе и у нас высказывались в том смысле, что настоящее открытие всегда неожиданность, этакий самородок, валяющийся в мусорной куче. И таких самородков не так уж много в истории науки, по пальцам можно пересчитать: радиоактивность, Х-лучи, пенициллин, инфузории под линзой микроскопа, Америка, перегородившая дорогу в Индию...
Тем не менее в разговоре, да и в словарях, открытием называется и то, что отыскивалось долго. Говорится: открытие Северного полюса, истоков Нила, пролива, перешейка, перевала, возбудителя болезни, происхождения, закономерности, метода...
Отличаются ли принципиально непредвиденные открытия от предвиденных? Только исторически: их не предвидели. Если бы предвидели, не оказались бы непредвиденными. Можно, конечно, предвиденные переименовать, придумать для них другое слово, назвать их ненастоящими открытиями, полуоткрытиями. Не в названии суть. За терминологическим спором, как обычно в науке, стоит методический. Если подлинные открытия обязательно неожиданны, тогда всякая методика бессмысленна, надо ждать, уповая на счастливый случай. Везучему само в руки приплывет, а невезучий только зря будет пот проливать.
Но у человечества нет возможности ждать, проблемы держат за горло. Впрочем, и вся научная, и вся житейская практика противоречит пассивному выжиданию. Мы ищем необходимое и ищем там, где рассчитываем найти, соображаем, где стоит искать, ищем целеустремленно и методично. И не осматриваем все предметы подряд, на это науке не хватит времени, сил и людей. А как будет называться находка, «настоящим» или «ненастоящим» открытием, нам безразлично. Нам требуется результат.
Эта «Лоция» написана о всяких открытиях, но больше об ожидаемых, о требующихся, необходимых, которым уже пришла пора. И желательно делать открытия поскорее. Не наугад и не сканируя все подряд. Требуется разумный подход. Иными словами — Методика! Методика заглядывания за горизонт.
Книга эта складывалась очень долго, не писалась, а росла почти сорок лет, практически всю мою жизнь. Сначала появились отдельные гипотезы, они излагались в статьях, иногда и с таблицами, или же публиковались в главах других моих работ. Постепенно выстроилась и методика, потом она была сформулирована. Когда сформулировалась, я понял, что был у меня и предшественник, даже очень почетный — Дмитрий Иванович Менделеев.
Впрочем, какое же дело обходится без предшественников?
Перед Менделеевым стояла задача, не такая уж обычная для ученого: надо было составить учебник выстраивающейся, не совсем еще сложившейся науки — химии. В ту пору — в середине XIX века — химия состояла из описания бессвязного набора элементов и их реакций. Студентам же, как и всем людям, трудно запоминать бессвязный набор. Логика была желательна. Логику химии искал Дмитрий Иванович.
В его распоряжении были факты, ранее собранные алхимиками и химиками сведения о свойствах шести десятков видов атомов. В наше время научные труды начинаются с обзора литературы, т.е. мнений предшественников. Но в данном случае мнения чего-то стоили лишь в соединении с логикой, а ее-то не нашли. Менделеев приступил к обзору фактов.
Тут еще надо было выбрать некий порядок обзора, критерий расстановки фактов — «осью» буду я называть его в дальнейшем. Менделеев принял атомный вес в качестве оси. Решение — не само собой разумеющееся. Недаром скептики издевательски вопрошали тогда английского химика-систе-матика Ньюлендса: «А по алфавиту вы не пробовали расставлять?»
Порядок обозначил грани неведомого — «горизонты» — водород и уран. Перед водородом и после урана — широчайшие поля для открытий. Они и были сделаны в XX веке: элементарные частицы до водорода и радиоактивные элементы около и после урана.
Внутри же ряда обнаружилась закономерность: периодическое повторение химических свойств. И это позволило построить таблицу, где в каждой строке щелочность уменьшалась, а кислотность возрастала. По вертикали же, в каждом столбике таблицы, щелочность усиливалась, кислотность падала.
Пока что я рассказываю общеизвестные школьные истины, чтобы подчеркнуть ход мысли Менделеева. Ход мысли — метод!
Итак, был найден порядок, установленный природой. Нашлись и отклонения: по три элемента в одной клетке (железо, кобальт, никель), а в клетке лантана позднее пришлось разместить целых пятнадцать элементов. Величие Менделеева, в частности, состояло и в том, что для него эти мелкие зигзаги не заслонили общую картину. Общую! Постараемся следовать его примеру.
Де Шанкуртуа, один из предшественников Менделеева (у всех были предшественники), предлагал строить таблицу элементов, навивая ось на цилиндр. Если сделать это, добавляя сведения, которых не было в XIX веке, получается довольно наглядно. Особенно четко видны в таком варианте отклонения от правила, даже правила отклонений от правила. Строки таблицы при этом превращаются в витки спирали, напоминая о диалектичности природы.
Яснее видны переход в противоположность (после сильной кислотности, например у хлора, следует перескок через инертный аргон к сильно щелочному калию) или повторение качества на новом уровне: после лития — более активный натрий, после натрия — еще более активный калий.
Когда таблица построена, на ней видны не только ее границы — горизонты, — но и пустые клетки, белые пятна, нечто пропущенное наукой. О белых пятнах можно строить гипотезы на основе интерполяции, т.е. предполагая, что свойства элемента в промежутке промежуточные. Именно так предсказал Менделеев свойства еще неоткрытых элементов: скандия, галлия, германия. Для гипотез же о белых просторах неведомого за горизонтом имеются два приема — экстраполяция и аналогия. Все прочие методики — комбинация этих двух приемов.
Простая экстраполяция: за горизонтом продолжается уже известная тенденция к росту или к уменьшению и по такой же формуле. Но так как природа изменчива и непрямолинейна, заведомо известно, что где-нибудь рано или поздно найденная закономерность иссякнет. Поэтому надежнее сочетать экстраполяцию с аналогией, сравнивая данный виток (строку) с другими витками или данную ось с другими осями.
Подведем итоги.
Методика этой книги такова:
1. Напоминаются факты: о химических элементах, о неживой природе, о разуме, о науке. Факты, а не теории!
2. Выбирается ось для их расстановки, количественная или качественная. Факты выстраиваются по оси.
3. Отмечаются белые пятна, а также границы известного, где ось уходит за горизонт.
4. Изучаются закономерности изменения свойств на оси.
5. На основе закономерностей строятся гипотезы о предполагаемых открытиях в белых пятнах и за горизонтом.
Методика сформулирована. Приступаем к применению.
Раздел первый НЕЖИВАЯ ПРИРОДА
Порядок изложения продиктован методикой. Факты. Расстановка. Горизонты и белые пятна. Закономерности. Гипотезы. Буду придерживаться его во всех разделах.
Итак, факты. Атомы, звезды, горы, песчинки, кристаллы, молекулы, галактики, электроны... Не будем тратить время, перечисляя все, что есть в неживой природе. Имеем в виду любые тела, а также их свойства.
Расстановка. Надо выбрать ось для расстановки фактов. Не такая это простая задача. Для неживой природы возможны оси:
пространственные (местоположение, удаление от нас, размеры тел);
вещественные (масса, плотность);
временные: дата (местонахождение, во времени, удаление от нас в прошлом или в будущем), срок существования (как бы размер тела во времени), событийность (аналогия массе), частота (аналогия плотности), но все это будет объясняться позже;
энергетические: энергонасыщенность (аналогия массе), энергоемкость (аналогия плотности), и то и другое по кинетической энергии, внешней — механической и внутренней — тепловой, а также потенциальной, положительной и отрицательной. Это тоже будет разбираться отдельно.
Я перебрал все эти оси. Наиболее характерной для неживой природы оказалась ось масс. На ней закономерности проявляются ярче всего.
В начале XX века такой выбор казался бы самым естественным. Тогда считали, что масса — это количество материи. Теория относительности осложнила вопрос; выяснилось, что масса зависит от скорости. Появилось определение: масса — мера инерции, мера сопротивления нарушению покоя. Вторичное что-то! Однако ныне становится ясным, что масса — это количество энергии, потраченное на создание движущегося тела.
Пожалуй, существенная характеристика. Неудивительно, что от нее зависят основные свойства.
Итак, нанизываем тела на ось масс, расставляя их но порядку (см. табл. 1).
Начинаем от человека — условная точка отсчета. Мы для себя — мера вещей. Природу мы сравниваем с собой, от себя отмеряем близкое и далекое.
От человека вверх — скалы, горы, острова, моря; затем тела небесные: астероиды, планеты, звезды, звездные скопления вплоть до галактик и метагалактики, которую в последние годы приня