Отвергнутая наука. Самые невероятные теории, гипотезы, предположения - [87]

Корпускулярная (или баллистическая) теория света была преобладающей больше ста лет, потому что ее поддерживал Исаак Ньютон (1642–1727), и за последние несколько десятилетий к ней вернулась известность. Споры велись вокруг того, является ли свет волнами или частицами. В свете ньютоновского учения казалось неправдоподобным, что свет может состоять из волн: в конце концов, если кричать кому-то из соседней комнаты, то он услышит вас, потому что звук (который является движением волны) может, обогнув угол, пройти в дверь, а свет так сделать не может. Поэтому Ньютон полагал, что свет должен состоять из частиц. (Но не настаивал на этом: в книге «Opticks» (Оптика) (1704) он отметил, что с корпускулярной теорией не все так однозначно.) Из-за авторитета Ньютона его теория продержалась еще более столетия, пока Томас Юнг (1773–1829) в 1803 году не продемонстрировал явление интерференции.

Смысл эксперимента Юнга заключался в том, что если источник света является точкой, то образуемые им тени четко ограничены или кажутся таковыми; иначе говоря, свет не обходит закругленные углы. Но к ньютоновским временам Франческо Гримальди (1618–1663) уже продемонстрировал существование дифракции — явления, при котором свет совершенно точно огибает углы, хотя и в малой степени. Сам Ньютон наблюдал дифракцию (похоже, он не был знаком с работой Гримальди), но не смог объяснить ее. Эксперимент Юнга доказал, не оставив сомнений, что свет имеет волновую природу. Представьте себе две музыкальные ноты, не очень гармонирующие друг с другом: если сыграть их, будут слышны «толчки», потому что волны двух инструментов не абсолютно синхронны, то есть иногда волны усиливают друг друга, а иногда ослабляют. Если доказано, что свет делает то же самое, что и звук, значит, свет движется волной, поскольку добавление одной частицы света к другой никогда не приведет к нулевому значению — темноте. Юнг направил свет сквозь пару узких параллельных щелей на экран и обнаружил, с достаточной степенью уверенности, что в результате изображения перекрываются. В образованном таким образом узоре интерференции темные полосы являются результатом того, что световые волны нейтрализуют друг друга, а светлые полосы появляются там, где световые волны друг друга усиливают.

Несмотря на доказательство Юнга, споры не утихли, о чем свидетельствуют такие книги, как прекрасная работа Р.А. Уолдрона «The Wave and Ballistic Theories of Light» (Волновая и баллистическая теории света) (1974). Причина непрекращающихся дискуссий во многом заключалась в том, что свет ведет себя скорее как струна из частиц, а не как движущаяся волна. Сегодня мы понимаем, что на самом деле свет является и тем и другим. Эти точки зрения не противоречат друг другу. Фундаментальной частицей света (и другого электромагнитного излучения) является фотон; но в данном случае мы используем понятие «частица» в смысле, отличающемся от всего, что мог себе представить Ньютон.

Странные лучи

В 1903 году выдающийся французский физик Рене Проспер Блондло (1849–1930) открыл N-лучи, естественным образом излучаемые различными материалами, в том числе многими металлами, а также нервной системой человека — в основном во время разговора и той частью головного мозга человека, которая контролирует речь, — так называемым центром Брока. (Блондло назвал их N-лучами в честь организации, в которой работал, — Университета Нанси.) Его открытия были подтверждены другими французскими учеными, хотя за пределами Франции ученые столкнулись со сложностями при попытке воспроизвести результаты эксперимента.

С помощью специального спектроскопического оборудования, в котором линзы и призмы были сделаны из алюминия, Блондло смог проецировать спектр N-лучей; это нужно было делать в темноте. Наблюдал за демонстрацией американский физик Роберт У. Вуд (1868–1955). Когда Блондло описывал проецируемый им спектр N-лучей, Вуд незаметно удалил призму из «спектроскопа» N-лучей. Блондло невозмутимо продолжал демонстрацию. В 1904 году Французская академия наук присудила ему премию Леконта. В том же году, однако, Вуд опубликовал статью, разоблачающую этот эксперимент, и большинство ученых прекратили поиск неуловимых N-лучей. Во Франции тем не менее физики не только продолжили поиски, но и во многих случаях обнаружили лучи. Среди этих физиков были выдающиеся личности, такие как Андре Брока (1863–1925) и Жан Беккерель (1878–1953).

Ясно, что Блондло не был мошенником: он искренне верил в то, что видит спектр N-лучей и что он сделал важное открытие. Но непонятно другое: каким образом все остальные французские ученые сумели воспроизвести его результаты? Была ли тому причиной всего лишь французская гордость или уважение к Блондло привело их к самообману? А может быть, из-за сложившейся во французской физике атмосферы ученые сочли, что N-лучи — доказанный факт, а в экспериментах увидели лишь то, что ожидали увидеть?

Похожую природу имели и лучи Ширера. Рентгеновские лучи позволяют видеть кости сквозь тонкую завесу человеческой плоти. Но представьте себе использование излучения, которое позволяет делать то же самое с внутренними органами! Такое излучение было открыто во время Первой мировой войны санитаром по фамилии Ширер, о котором больше ничего не известно. Он также придумал оборудование, с помощью которого можно использовать излучение на практике. Ширер быстро был переведен в ранг капитана, его исследования поддержали.