Молодой да умный

Правда, юные «открыватели» – это все-таки «штучный товар». Например, в долгой истории Нобелевской премии такой только один: это Уильям Лоренс Брэгг, что в 1915 году получил престижную награду «за заслуги в исследовании кристаллов с помощью рентгеновских лучей». Было ему всего 25 лет. Возможно, Брэггу чуть больше других повезло на старте, потому что его отец – Уильям Генри Брэгг – тоже занимался наукой. Он был профессором математики и физики в Аделаидском университете, что в Австралии, и одним из тех, кто подхватил исследования рентгеновского излучения сразу после его открытия Вильгельмом Рентгеном. Именно Уильям Генри Брэгг первым в Австралии использовал «новый тип лучей» в хирургических целях: диагностировал перелом руки у своего пятилетнего сына, который упал с велосипеда.

Момент получился действительно переломный – для отца, для сына и для науки.

Сконструированный Брэггомстаршим рентгеновский спектрометр. www.digital.library.leeds.ac.uk Брэгг-младший перенял отцовскую увлеченность наукой и стал студентом университета уже в 14 лет. После защиты диплома вся семья перебралась в Англию – отца пригласили на работу в Лидский университет. А сын поступил в Тринити-колледж в Кембридже, чтобы изучать математику и физику. Рентгеновское излучение между тем продолжало исследоваться: нобелевскую премию по физике в 1914 году получил Макс фон Лауэ, который выяснил, что рентгеновские волны, пройдя кристалл, образуют дифракционную картину. А Уильям Лоренс Брэгг понял, как по этой дифракционной картине определить структуру кристалла. В 1912 году, в первый год аспирантуры, он опубликовал уравнение, которое сегодня известно как закон Брэгга и лежит в основе всего рентгеноструктурного анализа. Формула помогает рассчитать угол, под которым лучи надо направить на кристалл, чтобы по дифракционной картине установить расположение атомов. Многочисленные кристаллы Брэгг-младший анализировал с помощью рентгеновского спектрометра, разработанного отцом, так что Нобелевскую премию присудили обоим.

Уильям Лоренс Брэгг и его отец Уильям Генри Брэгг, 1915. Фото: THE NOBEL FOUNDATION Спустя четыре десятилетия формула Брэгга помогла Фрэнсису Крику и Джеймсу Уотсону определить структуру двойной спирали ДНК. Уотсону в тот момент было 25 (как и Брэггу в момент его открытия), но Нобелевскую премию он получил только через десять лет. Уильям Лоренс Брэгг прожил отличную наполненную жизнь и был не только ученым, но и одаренным организатором науки. Молодые таланты он продвигал и растил, в том числе личным примером – еще бы, самый юный нобелевский лауреат! Но и до него начинающим ученым было на кого равняться. Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения, когда ему было 25, а лучшей порой для изобретательства считал свой студенческий период в Тринити-колледже. Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик с моделью ДНК. Кавендишская лаборатория, 1953. www.imgur.com В 25 лет английский математик Алан Тьюринг предложил свою абстрактную вычислительную машину – модель компьютера общего назначения, которая позволила формализовать понятие алгоритма и используется в исследованиях по сей день (подробнее о Тьюринге и его машине вы можете прочесть в «ММ» № 12 за 2013 год). Соотечественник Тьюринга, физиктеоретик Поль Дирак, в 25 лет вывел уравнение, которое позволило предсказать магнитные свойства электрона, – сегодня его называют уравнением Дирака. У этих уважаемых господ есть и более молодые «коллеги по скороспелости». Итальянец Гульельмо Маркони, который с детства увлекался физикой и поступил в технический институт в 13 лет, в 21 год изобрел «беспроволочный телеграф». Для телеграфии и навигации его передатчики стали прорывом, а еще благодаря им у нас сегодня есть сигнализация. Энциклопедист Блез Паскаль, который был одновременно математиком, литератором, физиком и философом, в 16 лет создал свою теорему, а в 19 изобрел «паскалину» – механический калькулятор. Он был сложен в изготовлении, поэтому не получил коммерческого успеха, однако принцип, придуманный Паскалем в 1642 году, почти на триста лет стал основой для создания более совершенных арифмометров – механических вычислительных машин. Эта скульптура Алана Тьюринга выполнена из угольного сланца. www.waynegrundy.com «Король математики» Карл Фридрих Гаусс в 21 год создал «Арифметические вычисления» (1801) – ключевой труд в развитии теории чисел. Француза Эвариста Галуа, ярого революционера-республиканца, застрелили на дуэли в 1832 году – ему было 20 лет. Математикой он увлекался всего четыре года, но за это время стал одним из крупнейших математиков своего времени. Величину его таланта при жизни не разглядели, он даже дважды проваливал вступительные экзамены в Политехническую школу. На лаконичные работы, которые остались после его смерти, маститые коллеги обратили внимание только спустя 15 лет. Оказалось, что идеи Галуа преобразили облик всей математики. Фактически он заложил основы современной алгебры. В 17 лет Галуа сделал то, что сегодня позволяет нам изучать теорию чисел, кристаллографию, физику элементарных частиц. Альберт Эйнштейн, который в 42 года получил Нобелевскую премию за теорию фотоэффекта, дал теоретическое объяснение трех законов фотоэффекта намного раньше – в свои 26 лет. Он считал 30-летие рубежом, после которого человек уже не способен сделать вклад в науку. Однако современные исследования доказывают, что здесь Эйнштейн ошибся. Американские экономисты Бенджамин Джонс (Северо-Западный университет) и Брюс Вайнберг (Университет Огайо) в 2014 году опубликовали работу, в которой высчитали «возраст гениальности». Для этого они изучили биографии 544 нобелевских лауреатов ХХ века, а также данные о 286 изобретателях. Оказалось, что 93% значимых открытий сделали вовсе не юнцы, а ученые старше 26 лет. А наиболее продуктивное для научной деятельности время – это возраст между 30 и 40 годами. Даже сам Эйнштейн, кстати, внес самый существенный вклад в теорию относительности, уже дожив до 50 лет. Безусловно, возраст научной продуктивности зависит от изменения самого жизненного цикла человека. Два века назад в 30 лет начинался возраст угасания, сегодня в эти годы кто-то только оканчивает университет. Еще один момент – объем знаний, который приходится освоить человеку, прежде чем сделать открытие в ХХI веке. Брюс Вайнберг и Бенджамин Джонс в своей работе Age And Scientific Genius приводят такой пример: миссионер Джон Гарвард, в честь которого назван университет, пожертвовал учебному заведению свои книги – более 300 томов. В XVII веке это была одна из самых богатых библиотек! Сегодня же одна библиотека Конгресса США хранит 35 млн книг, а в научных журналах каждый год публикуется более двух миллионов исследований. Неудивительно, что современные физики достигают зенита научной карьеры в среднем в 36 лет, химики – в 39, а физиологи – в 41 год. До этого времени еще двадцать лет уходит на прилежный труд, так что, если вы хотите успеть попасть в историю, начинать надо прямо сейчас. Например, с публикации своей статьи в научном издании. Такую возможность предоставляет междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера», который издается в Санкт-Петербурге. Быть его автором может любой исследователь, которого увлекает все многообразие процессов на планете Земля.