НЕВЕРОЯТНО - НЕ ФАКТ

ВЕК НЫНЕШНИЙ И ВЕК МИНУВШИЙ

Теперь мне хочется рассказать о том, как трудился Перрен. Готовясь писать эти строки, я отыскал работу Перрена, опубликованную в 1908 году во французских «Анналах физики и химии», и прочитал ее с огромным удовольствием и завистью. Хотел бы я заниматься на­учными исследованиями в то время или, вернее, не в то время, а в той творческой атмосфере. Очень мне нра­вится стиль рабочей жизни физика конца XIX и нача­ла XX века.

Статья Перрена занимает 98 страниц. Она написа­ла в спокойной, неторопливой манере. Попробуйте на­писать сейчас статью размером более 10—12 страниц, и вы увидите недоумение на лице секретаря редакции любого научного журнала. «Вы что, — вскинется он,— открыли еще одну теорию относительности?.. Все равно укладывайтесь в нормы».

Вот небольшой отрывок из статьи Перрена, харак­терный для научных журналов того времени:

«Явление броуновского движения можно показать целой аудитории, но эта проекция несколько затрудни­тельна, и я считаю небесполезным подробно остано­виться на тех условиях, которые дали мне удовлетво­рительный результат. Получают изображение электри­ческой дуги (а лучше солнечное изображение), задер­живая посредством сосуда с водой большую часть теп­ловых лучей. Отраженные взвешенными частицами лучи, как и при прямом наблюдении, проходят через объектив иммерсионной системы и окуляр сильного уве­личения, горизонтально отклоняются призмой полного внутреннего отражения и дают изображения зернышек на экране находящегося перед аудиторией матового стекла (предпочтительнее с расчерченными для боль­шей ясности квадратиками). Таким образом свет луч­ше используется, чем при обычном экране, рассеиваю­щем большую часть лучей в направлениях, где нет ни одного наблюдателя. Полезное увеличение (линейное) можно довести до 8—10 тысяч.

Особенно тщательным нужно быть с приготовле­нием эмульсии. В том небольшом числе опытов проек­тирования картины на экран, которые были до сих пор проделаны, величина диаметра зернышек была поряд­ка микрона. Уже на расстоянии трех метров станови­лось трудным видеть их изображение (по крайней ме­ре это так при освещении электрической дугой), како­во бы ни было освещение. С дальнейшим уменьшением размера зернышек они становятся менее видными, и мы приходим к парадоксальному на первый взгляд заключению, что лучше проектировать большие, чем малые, зернышки. Действительно, броуновское движе­ние крупных зернышек менее значительно, но оно остается вполне достаточным, чтобы можно было про­следить за всеми существенными особенностями яв­ления.

Нужно, следовательно, уметь приготовить частички, размер которых был бы равен нескольким микронам. Мы увидим в дальнейшем, что это было желательным не только для получения проекций, но и для выяснения некоторых пунктов в процессе экспериментального ис­следования. Я укажу дальше, как мне удалось полу­чить большие совершенно сферические зернышки мастики, или гуммигут. С такими зернышками при совершенной темноте в зале можно наблюдать бро­уновское движение на расстоянии 8—10 метров от экрана».

Как член редколлегии научных журналов, могу уве­рить читателя, что абзац такого рода был бы безжа­лостно сокращен. Более того, редактор наверняка ска­зал бы секретарю что-нибудь вроде: «Вы передайте, пожалуйста, этому, как ему, Перрену, чтобы в другой раз он не включал в свои статьи всякие излишние по­дробности. В конце концов, надо беречь бумагу и вре­мя редактора».

Такая реакция имеет простую причину. Редакции давно уже отвыкли от мысли, что научные статьи пи­шутся авторами для того, чтобы читатель мог бы вни­мательно проследить за всеми шагами работы автора и повторить ее. Они считают, что задача статей — сообщить научному миру, что «это автор уже сделал, а вы делайте что-нибудь другое»; и он, автор, не обя­зан объяснять в деталях, каким образом получены те или иные результаты. Помощь другим исследователям не входит в задачу современных научных статей. В них должны быть: постановка вопроса, пути решения зада­чи в общих чертах и более или менее подробно полу­ченные результаты.

Нужно сказать, что в 99 случаях из 100 рассказы­вать читателям, каким именно способом были добыты результаты современного научного исследования, по­жалуй, и правда не стоит. Получаются они стандарт­ными методами и на аппаратуре стоимостью в сотни «тысяч рублей, в устройстве которой далеко не всякий автор разбирается. И стоит ли в таком случае описы­вать и этот стандартный метод, и эту аппаратуру, на которой уже были получены тысячи подобных резуль­татов? Вот почему право на 98 страниц в журнале не

получит сейчас ни один автор. Что же касается вполне оригинальных исследований, то они, увы, могут и пото­нуть в потоке стандартных статей.

Разный стиль статей 1908-го и нынешних годов отра­жает совершенно разный стиль работы.

Полистаем статью Перрена. На семи страницах с полным уважением к истории вопроса дается каче­ственное объяснение броуновского движения на основе молекулярно-кинетической гипотезы. На следующих шестнадцати страницах изложены имевшиеся к тому времени доказательства молекулярно-кинетической ги­потезы. В конце этого введения автор рассказывает, почему ему кажется, что исследование броуновского движения может дать серьезное, если не решающее, под­тверждение молекулярно-кинетической гипотезы. Како­ва, собственно говоря, цель исследования? — спраши­вает Перрен. Она состоит в том, чтобы измерить какую - то величину, характеризующую движение молекул.

Но молекулы движутся очень быстро. Промежуток времени, малый с нашей житейской точки зрения, огро­мен для молекулы. За доли секунды она успеет столк­нуться с миллиардами соседей и миллионы раз изме­нить свою скорость от малой до большой. Но непред­ставимо большое число перемен равносильно постоян­ству. Средняя скорость, а вместе с ней и средняя энер­гия молекулы в данную секунду, в следующую секунду и в любую другую, будет одной и той же. Средняя энер­гия! Вот она, величина, характеризующая движение молекулы. Но какая-то одна молекула не «лучше» и не «хуже» других, все они в любом веществе находятся в одинаковых условиях, и, значит, неизменны во вре­мени скорость и энергия не только какой-то одной мо­лекулы, но равны между собой и средние кинетические энергии всех молекул. При этом совершенно безраз­лично, идет ли речь о чистом веществе, или о смеси, или о жидкости, в которой взвешены частицы эмуль­сии. Так как крупная частица находится среди молекул, то она «подравнивает» свою среднюю кинетическую энер­гию к энергии молекул.

Но масса броуновской частицы во много раз пре­восходит массу молекулы, и потому скорость ее много меньше скорости молекул. А как известно, кинетическая энергия любой частицы равна половине произведейия массы ее на квадрат скорости. Следовательно, если броуновская частица в миллион раз тяжелее молеку­лы, то ее средняя скорость в тысячу раз меньше ско­рости молекул. Предположив равенство средней кине­тической энергии зернышка эмульсии и средней кине­тической энергии молекулы («Можно не спешить с утверждением этого положения, но гипотеза достаточ­но вероятна», — говорит Перрен), приходим к заклю­чению, что «измерение движения броуновской частицы равносильно измерению движения молекулы».

Однако точно измерить среднюю энергию движения броуновской частицы тоже не так просто. Скорость взвешенной пылинки практически прямому измерению не поддается.

Что же делать?