Занимательная логика. Задачи и решения - Яков Исидорович Перельман

— Землю, то, согласно этому масштабу, лампу — Альфу Центавра — надо было бы поместить… в Петербурге! Вот теперь вы действительно получили представление о масштабе, в котором построена звездная Вселенная.

Десять пушек броненосца уравновешивают два железнодорожных поезда

  Как делают открытия

История науки полна рассказов о том, как простая случайность была причиной открытия или изобретения величайшей важности. Из целого ряда примеров подобного рода мы напомним только несколько наиболее общеизвестных.

Начнем с открытия закона Архимеда. Оно сделано было в ванне. Великий математик древности, принимая ванну, размышлял над заданной ему сиракузским царем задачей определить содержание серебра в золотой короне.

Облегчение собственного веса в воде внезапно навело его на мысль разрешить задачу о короне, определив удельный вес золота и серебра. Таким‐то образом физика обогатилась одним из важнейших своих законов.

Архимед открывает свой закон

Законы качания маятника открыты были также случайно Галилеем. Девятнадцатилетним юношей он, находясь в Пизанском соборе, обратил внимание на то, как раскачивается тяжелая люстра [74]работы Бенвенуто Челлини.

Галилей наблюдает качание люстры в Пизанском соборе

Незадолго до того церковный служитель, зажигая свечи люстры, вывел ее из равновесия — и она продолжала совершать плавные колебания, все уменьшая их размах. Юношу-ученого поразило то, что продолжительность колебаний при больших и малых размахах одна и та же. Биение собственного пульса заменило ему часы, и он мог тут же с точностью проверить свою догадку. Так был открыт закон «изохронности» (равновременности) колебаний маятника.

Ньютон при виде упавшего яблока приходит к идее всемирного тяготения

Один из величайших законов — закон всемирного притяжения, на котором зиждется все здание современной астрономии — также, как рассказывают, обязан случаю своим открытием. Сидя в саду, Ньютон размышлял над тем, какая сила удерживает Луну на ее орбите и мешает ей удалиться от Земли в мировое пространство. Падение яблока с дерева вывело великого ученого из задумчивости[75], — и вдруг его осенила плодотворная мысль: «Вот упало яблоко… Почему? Его притягивает Земля? Отчего же не допустить, что и Луна удерживается на своей орбите той же силой земного притяжения?» Ученый принимается за вычисления — и убеждается, что догадка верна. Так сделано было важное открытие, что сила, заставляющая земные предметы падать, и сила, управляющая движениями небесных светил — одна и та же.

Нам эта мысль кажется до того простой, что мы не усматриваем в догадке Ньютона ничего необыкновенного. Но это — повторение истории с колумбовым яйцом. До Ньютона ни один ученый не предполагал, что земная тяжесть и есть та же самая сила, которая управляет движением Луны. Это была поистине гениальная догадка, — и тем не менее, простое падение яблока породило эту идею в уме ученого…

Таких примеров можно привести целое множество. Франклин открыл тождество молнии с электрической искрой, запуская бумажного змея. Джеймс Уатт[76] наведен был на идею паровой машины, наблюдая, как поднимается крышка чайника силою пара. Монгольфье[77] однажды заметил, что женская юбка, висевшая подле огня, вздувается и поднимается силою нагретого воздуха, — и вот в уме его возникает счастливая мысль наполнить шар нагретым воздухом; так изобретен был первый монгольфьер. Даже обыкновенная паутина, висящая в углу, могла навести на плодотворную мысль: инженер Браун[78] именно таким путем приведен был к идее сооружения висячих мостов…

Словом, примеров того, как простая случайность приводила к великим открытиям и изобретениям, можно было бы собрать бесконечное множество. И все‐таки… и все‐таки это ровно ничего не доказывает! Не доказывает того, что случайности и только одной случайности обязаны мы открытием всех этих важных законов. Потому что только выдающемуся уму простая случайность может подсказать плодотворную идею.

В самом деле, ведь Архимед, Галилей, Ньютон, Франклин, Уатт, Монгольфье, Браун не потому стали великими людьми, что сделали свои великие открытия; наоборот, они оттого и сделали великие открытия, что были великими людьми.

Мало ли людей принимало ванны до Архимеда? Разве до Галилея никто не видал качающейся люстры? Разве до Ньютона яблоки не падали у деревьев?

Изобретение первого монгольфьера

И все же только этим выдающимся людям пришли в голову счастливые, плодотворные сопоставления. До Уатта, Монгольфье, Брауна поднимались крышки кипящих чайников, тысячи женщин сушили у огня свои юбки, тысячи пауков ткали свои паутины; однако же никто ранее не изобрел ни паровой машины, ни воздушного шара, ни висячего моста!..

Франклин «сводит молнию на землю»

Нет, здесь дело не в случайности, не в ванне, не в яблоке или чайнике, а в направлении пытливого ума наблюдателя. Обратили ли вы внимание на одну существенную подробность во всех этих рассказах о роли случая в великих открытиях? Архимед принимал ванну, размышляя о задаче Гиерона (т.е. о том, что ему предстояло открыть). Яблоко вывело Ньютона из задумчивости, когда он размышлял как раз о движении Луны. И так далее. Случайность не порождает совершенно новой цепи идей — она лишь дает новое направление мысли уже работающей, помогает рождению идеи, быть может, уже бессознательно существующей в уме наблюдателя. Если вы не привыкли размышлять — случайность едва ли поможет вам сделать хотя бы самое ничтожное открытие.

Джеймс Уатт приходит к идее паровой машины (с картины Гиллемакера)

Мало того: идею, уже возникшую в уме, нужно уметь додумать до конца, сделать все выводы и подвергнуть их критике. Чрезвычайно поучителен в этом отношении случай с Ньютоном. Он далеко не сразу открыл свой закон всемирного тяготения. Дело обстояло гораздо сложнее, чем описывает легенда о яблоке. Наведенный на мысль о тождестве земного и всемирного притяжения, молодой ученый принялся за математическую проверку этой идеи. Он вычислил, на какое расстояние должна была бы Луна ежесекундно приближаться к Земле, если бы она перемещалась под действием тяжести. Это расстояние Ньютон сравнил с тем расстоянием, на какое Луна действительно ежесекундно отклоняется