Роберт Криз - Призма и маятник. Десять самых красивых экспериментов в истории науки

Претенденты из области психологии – два эксперимента, которые убедительно опровергли давно сложившиеся догматические представления о поведении животных. Первый из них, проведенный американским психологом Гарри Харлоу, опроверг представление о том, что потребность в еде является главным фактором в отношениях между детенышем приматов и его матерью. Харлоу изготовил набор суррогатных «обезьян-матерей»: проволочных, без мягкой поверхности или покрытых мягкой тканью. В серии экспериментов Харлоу обнаружил, что детеныши обезьян явно предпочитали суррогатных «матерей», покрытых мягкой тканью, даже несмотря на то, что из «соска» проволочной «матери» выделялось молоко 161. Совершенно очевидно, что потребность в межличностной эмоциональной привязанности, в любви и нежности, которую символизировала мягкость и теплота ткани, значительно превалировала над потребностью в пище.

Еще одним красивым экспериментом в зоопсихологии стал эксперимент, проведенный Джоном Гарсией и Робертом Келлингом в 1966 году и поставивший под сомнение так называемый закон Берреса Фредерика Скиннера об эквипотенциальности обучающего поведения. Этот закон утверждает, что животное учится по принципу стимула и реакции и при этом любой стимул можно связать с любой реакцией. Крыс, к примеру, можно заставить избегать воды с определенным запахом, если при питье они будут получать удар электрическим током. Гарсия и Келлинг повторили этот опыт с одной группой крыс, но с другой группой изменили стимул и вызывали у них с помощью той же воды тошноту и рвоту. Данный стимул срабатывал гораздо быстрее и значительно более эффективно, нежели электрошок. Описываемый эксперимент убедительно доказал, что вызывание тошноты и страха по-разному воздействуют на процесс формирования условных рефлексов у животных и на то, как животные интерпретируют свое окружение. Этот вывод до такой степени противоречил преобладавшей в то время бихевиористской доктрине эквипотенциальности, что Американская психологическая ассоциация отвергала работы Гарсии еще на протяжении целых десяти лет 162.

Технической демонстрацией, которую можно было бы назвать красивой благодаря ее значимости, экономности и определенности, был известный эксперимент Ричарда Фейнмана с опусканием кольца в стакан с ледяной водой в ходе расследования причин крушения космического шаттла «Челленджер». Таким способом исследователь убедительно продемонстрировал, что причиной трагедии стала утрата шаттлом эластичности 163.

Еще одним интригующе красивым экспериментом, претендующим на второе место, стали британские экспедиции 1919 года, удостоверившие наличие гравитационного искривления звездного света. По сути, этот эпохальный эксперимент прославил имя Эйнштейна, подтвердив его предсказание, сделанное в 1915 году в рамках общей теории относительности. Однако в самом эксперименте не было ничего особенного. Исключительным нельзя назвать ни само затмение (всем знакомое естественное событие), сделавшее его возможным, ни определение положения звезд (не менее банальная астрономическая технология). Значит, красота данного эксперимента заключена лишь в его грандиозных последствиях?

Некоторые теоретические аргументы бывают настолько лаконичными, четкими и ясными, что заслуживают, по мнению многих респондентов, эпитета «прекрасный». Один из них – доказательство того, что Вселенная не существовала вечно, сделанное Стивеном Хокингом и состоящее всего из шестнадцати слов:

«Это так, ибо если бы это было не так, все в ней было бы одинаковой температуры».

Второй пример прекрасного теоретического аргумента – парадокс Ольберса:

«Взгляните на небо. Оно не везде одинаково яркое. Значит, видимая Вселенная не бесконечна».

Некоторые мои респонденты упоминали инструменты, которые отличает прежде всего особая изобретательность, открывающая новые направления для исследования. Среди них – камера Вильсона (упомянутая в девятой главе), благодаря которой становятся видимыми траектории заряженных частиц и исследования с помощью которой Эрнест Резерфорд когда-то назвал «самым чудесным экспериментом в мире». Среди других инструментов, упомянутых моими респондентами, – рентгеновский интерферометр, сканирующий туннельный микроскоп и «Космотрон», ускоритель элементарных частиц в Брукхейвенской национальной лаборатории.

Эксперимент, красота которого заключена в особой преданности исследователей своему делу, был проведен итальянскими учеными Марчелло Конверси и Оресте Пиччони во время бомбардировки Рима союзниками в годы Второй мировой войны. Многие итальянские ученые скрывались и даже бежали из страны. Конверси и Пиччони оставались в Риме. Конверси не призвали в армию из-за слабого зрения, Пиччони призвали, но оставили в Риме. Накануне вторжения союзников на Сицилию в июле 1943 года оба ученых ночами работали в университете, собирая из украденной проволоки и радиотехнического оборудования, которое им удалось выменять на черном рынке, достаточно современные на тот момент электронные цепи, с помощью которых намеревались измерить время жизни одной загадочной частицы – мезотрона (частица, присутствующая в космических лучах, непрерывно бомбардирующих земную поверхность).