Пол Стейнхардт: "Невозможность второго рода. Невероятные поиски новой формы вещества". Рецензия
В своей книге Пол Стейнхардт рассказывает историю изучения квазикристаллов, в которой ему довелось играть первостепенную роль. Да-да, именно первостепенную! Его всегда привлекали невероятные идеи и рискованные проекты, благодаря чему ему удалось открыть новую форму вещества, ранее считавшуюся невозможной. "Невозможность второго рода" — детективная повесть о зарождении нового направления науки, напоминающего научную фантастику.
В авторском предисловии к книге говорится: "У меня есть давняя привычка особо внимательно прислушиваться к идеям, которые объявляют „невозможными“. Обычно в таких случаях позиция ученых действительно бесспорна, как, например, в вопросах нарушения закона сохранения энергии или создания вечного двигателя. Нет никакого смысла рассматривать концепции такого рода. Но иногда идея признается невозможной на основе устоявшихся теорий и догадок, которые могут оказаться неверными при определенных обстоятельствах, никогда прежде не рассматривавшихся. Такие случаи я называю невозможностями второго рода.
Когда ученому удается опровергнуть эти устоявшиеся предположения и найти в теме лазейку, которую все остальные проглядели, невозможность второго рода становится потенциальной золотой жилой, дающей ему редкий — возможно, единственный в жизни — шанс совершить революционное открытие".
В "Невозможности второго рода" Пол Стейнхардт рассказывает о том, как ему самому удалось обнаружить такую лазейку и не упустить свой шанс.
Когда Полу Стейнхардту было 13, он прочел фантастический роман Курта Воннегута "Колыбель для кошки". В основе сюжета этой книги лежит воображаемое научное открытие — создание льда-девять. Это вещество является особой формой воды, находящейся в твердом состоянии при комнатной температуре. Более того, когда кристалл льда-девять попадает в обычную воду, он заставляет ее молекулы выстраиваться определенным образом и также формировать твердую фазу. Одного маленького кусочка достаточно, чтобы запустить цепную реакцию и превратить всю воду на Земле в лед-девять. Выдумка писателя-фантаста зацепила будущего ученого, и спустя некоторое время он всерьез занялся поиском новых форм вещества. Так были открыты квазикристаллы.
"Лед-девять был, конечно, фантастической выдумкой. Однако роман привлек мое внимание к научному факту, о котором я прежде не задумывался, а именно к тому, что свойства вещества можно радикально изменить простым переупорядочиванием его атомов.
Возможно — лишь возможно, — думал я, есть другие формы вещества, для которых определенные варианты компоновки атомов еще не описаны учеными. И может быть, фантазировал я, они даже никогда не возникали на нашей планете"
Поначалу возможность существования квазикристаллов казалась не менее фантастической, чем возможность существования льда-девять, и не воспринималась всерьез в научных кругах. Еще бы, ведь она противоречила фундаментальным принципам кристаллографии! Чтобы доказать свою теорию, Полу Стейнхардту пришлось преодолеть долгий и трудный путь, начавшийся с решения математических головоломок и закончившийся экспедицией на другой конец Земли.
В "Невозможности второго рода" Стейнхардт последовательно описывает все этапы этого пути, повествует о том, как фантастическая идея постепенно превращалась в новое научное направление. Эта книга — своего рода автобиография, но говорится в ней только о тех событиях в жизни автора, которые связаны с исследованием квазикристаллов. В ней приводятся ключевые наблюдения и рассуждения автора и его коллег, описываются эксперименты, которые они ставили для подтверждения своих гипотез. Также упоминаются люди, оказавшие влияние на теорию Стейнхардта и его научную карьеру в целом.
"Одна из важнейших мыслей, которую я почерпнул у Фейнмана, состоит в том, что некоторые самые удивительные научные открытия можно совершить, следя за повседневными явлениями. Нужно всего лишь терпеливо наблюдать за происходящим и задавать себе правильные вопросы. Он также укрепил мою уверенность в том, что нет причин уступать внешнему давлению, толкающему к специализации лишь в одной области науки, что характерно для многих ученых"
Эта книга — один из нечастых случаев, когда ученый рассказывает общественности о собственных исследованиях . Автор, безусловно, является специалистом в своей области, поэтому в достоверности информации сомневаться не приходится. Кроме того, Стейнхардт очень доступно объясняет читателям свою теорию и приводит все необходимые для ее понимания сведения, при этом избегая ненужных подробностей, а удачно подобранные иллюстрации дополняют повествование.
Прочитав книгу, можно не просто понять, что такое квазикристаллы, но буквально заново открыть их самостоятельно, повторив вместе с автором ход, логику его рассуждений. Читатель сможет проследить за тем, как Стейнхардт постепенно выстраивал свою теорию, основываясь на простейших данных и собирая воедино разрозненные факты, представить себя участником его экспериментов и экспедиций. Книга написана так увлекательно, что напоминает детективный роман.
Стейнхардт не только рассказывает о квазикристаллах, но и делится с читателями своими впечатлениями от работы и переживаниями по поводу неудач, из-за чего повествование становится еще более захватывающим:
"Я знал, что это был исключительный момент. На какое-то время, пускай ненадолго, я был единственным человеком, который видел и экспериментальную, и теоретическую дифракционную картину. Я был единственным человеком на Земле, который точно знал, что квазикристаллы только что стали научной реальностью"
Эта книга о том, как любознательность и упорство превращают фантазию школьника сначала в изящную математическую модель, а затем в научную реальность. Она подойдет широкой аудитории. Непросвещенные читатели узнают из нее то, как совершаются научные открытия и как много на это уходит труда, а ученые, особенно начинающие, смогут почерпнуть из нее ценный опыт.