Шрифт:
Рожденная из столь низменных человеческих страстей, как игра в кости, теория вероятностей сегодня царит и в теоретических высотах квантовой механики и в обработке экспериментальных данных, где без нее просто нельзя обойтись.
Во времена Паскаля люди не чурались поисков ответа на простые вопросы. В 1696 году Иоганн Бернулли задался таким, к примеру: по какой кривой надо изогнуть кусок проволоки, чтобы бусина скользнула по нему из одной точки в другую за наименьшее время. Самый простой ответ — по прямой линии — оказывается неправильным. Он справедлив лишь, когда две точки находятся на вертикали, одна под другой.
Проблема оказалась совершенно нетривиальной, и за нее взялись величайшие математики Европы того времени вплоть до Ньютона. Решить задачу удалось многим и довольно быстро: эта кривая — циклоида. Ее описывает любая точка обода колеса велосипедиста при движении. Интересно другое: для решения задачи пришлось заложить основы вариационного исчисления — области, без которой сегодня не может обойтись ни один теоретик.
Законы движения, магнетизм, электричество и даже уравнения Шредингера для квантовой механики используют в том или ином виде вариационное исчисление, порожденное задачкой Бернулли. Немалый вклад в его развитие внес и швейцарский математик Леонард Эйлер, человек, славившийся своим умением извлекать высокую науку из простеньких задачек. Наиболее известен случай 1736 года с семью кенигсбергскими мостами, привлекший внимание ученых многих стран.
Рене Магрит. «Проницательность». Может быть, своей картиной художник пытается дать ответ на загадку: «Что сначала — курица или яйцо?»
Эйлер, живя в то время в Петербурге, также решил узнать, можно ли прогуляться по Кенигсбергу и пройти по каждому мосту всего один раз. Раздумья о маршруте прогулки вылились у него в двенадцатистраничную математическую статью, из которой следовало, что по одному из мостов наверняка придется пройти дважды. Для ответа на вопрос ему пришлось создать теорию графов и топологию. Сейчас идеи Эйлера задействованы в сложнейших проблемах транспортных перевозок и телекоммуникаций. Топология -- наука о формах — долго считалась уделом чистых математиков и лишь в нашем веке она оказалась полезной в самых разных отраслях знания, от генетики до физики элементарных частиц.
Эйлер не дожил до внедрения именно этих своих идей в науку и жизнь. Но порой простенькие вопросы быстрее находят путь к ответам и широким массам трудящихся. В 1921 году индийский физик Раман плыл к себе домой с какой-то конференции и размышлял о том, почему море синее. Ответ на этот простой вопрос дал еще великий лорд Рэлей: потому, что в нем отражается синее небо. Тогда Раман предположил, что если смотреть на море через специальное стекло-поляризатор, которое не пропустит отраженные лучи, то можно будет увидеть истинный цвет морских глубин. Сказано — сделано и ... Раман опять увидел синий цвет, что отвергало старое простое объяснение. Раман решил, что молекулы воды рассеивают синий цвет больше, чем другие цвета спектра. Опыты, поставленные в Индии, подтвердили его идею и в 1930 году принесли ему Нобелевскую премию: он открыл рамановскую спектроскопию, широко используемую сегодня для анализа жидкостей и твердых тел.
Еще более простой вопрос — «какова длина береговой линии Англии» - задал семьдесят лет назад специалист по гидродинамике Льюис Фрай Ричардсон. До сего дня на него нет ответа. Ричардсон заметил, что в разных справочниках фигурируют различные цифры, а когда он сам попробовал определить нужную длину, то обнаружил, что она зависит от масштаба карты. И это очевидно: чем подробнее карта, тем более изрезанной изображается на ней береговая линия и больше получается ее длина. Но Ричардсон установил связь между масштабом и длиной, так что одним числом смог выражать степень «гладкости» береговой линии. Теперь его работа считается пионерской в специальном разделе математики, занимающимся фракталами — объектами с дробным, а не целочисленным количеством измерений. Ныне фрактал — одна из наиболее популярных «фигур» в математике. Его загадочные свойства используются в сверхплотной упаковке компьютерных данных, анализе поведения мозга и изучении золотоносных горных пород.
Надеюсь, я убедил вас в том, что стоит почаще задумываться и задавать себе и окружающим самые простые вопросы. Может, не с первого раза, но наверняка узнаете что-то интересное. Простой ведь не значит бессмысленный. Именно в этом и состоит настоящая наука — в умении задать правильный вопрос. Последние годы она больше занята поиском средств для выживания, но изначальный смысл ее не исчез, а лишь затуманился — надо его сохранять и вспоминать время от времени. Так что — после сытного ужина плюньте (в переносном смысле) на телевизор, ложитесь на диван и думайте о самых простых вопросах...
Между прочим,— не удержусь от последнего примера,— французский универсал Рене Декарт однажды весь день пролежал в кровати, думая о чем-то, а муха жужжала вокруг и не давала ему сосредоточиться. Он стал размышлять, как бы описать положение мухи в любой момент времени математически, чтобы иметь возможность прихлопнуть ее без промаха. И ... придумал декартовы координаты, одно из величайших изобретений в истории человечества. Вот так-то!
Их ждет блестящее будущее
И никаких доноров
Подлинную революцию в трансплантационной хирургии, развитие которой тормозят хронический дефицит донорских органов и проблема отторжения, сулит эксперимент китайского врача Цао Илиня. В отделении пластической хирургии одной из шанхайских больниц доктору удалось вырастить человеческое ухо на... теле лабораторной белой мыши.
Изъятые из этого органа клетки экспериментатор культивировал на «специальной подставке, изготовленной из особого материала», а затем пересадил выращенный ушной хрящ на тело животного. Через шесть недель мышь обзавелась полноценным человеческим ухом.