Научпоп: новинки по естествознанию

Продолжаем знакомство с новыми книгами о науке, поступившими в Центральную библиотеку им. А.С. Пушкина. О науке, изучающей человека и окружающий его мир, природные объекты, явления и процессы. Естествознание появилось более 3000 лет назад. Тогда всеми науками занимались философы, и еще не было разделения на физику, химию, биологию, географию, геологию, астрономию. Эти фундаментальные науки появились позже и стали активно развиваться в XVII-XIX веках. А учёных, занимавшихся естествознанием, называли естествоиспытателями.

В книге «Карнавал молекул. Химия необычная и забавная» (Москва: Альпина нон-фикшн, 2019) кандидат химических наук Михаил Левицкий рассказывает о достижениях современной химии так, чтобы увлечь этой наукой любого читателя. Например, он рассказывает о том, как ученые разных стран одновременно пытались синтезировать инсулин, и кто, в конце концов, получил за это Нобелевскую премию? Развитие химии инсулина в ХХ веке напоминает приключенческий роман, получивший в наши дни неожиданное продолжение. Планомерное изучение сахарного диабета длилось не одно столетие. Это заболевание было описано еще в Древней Индии 3 тысячи лет назад. Когда в организме недостаточно гормона инсулина, глюкоза не расходуется клетками, а накапливается в крови и поступает через почки в мочу. Организм пытается компенсировать дефицит калорий и использует жировые запасы и мышечные белки. Естественно, возникает утомление, тошнота, похудение, человеку становится все хуже. В 1922 году трое канадских исследователей выделили инсулин из поджелудочной железы подопытных животных. Сначала инсулин ввели собакам, затем человеку. Успех был потрясающим!

Затем уже другие ученые изучали молекулу инсулина, и к полному его синтезу в 1962 году приступили группы исследователей из 3-х стран: США, Германии и Китая. В 1982 году американский профессор Меррифилд изобрел автоматизированную сборку получения инсулина, когда аминокислоты прикрепляют одну за другой на нерастворимой поверхности. Сейчас уже на помощь призвали природу и инсулин получают методом генной инженерии. И все эти четыре способа получения инсулина неразрывно связаны, каждый этап вытекал из другого. Вот таков величественный путь науки!

Золушкой среди наук до сих пор остается термодинамика. С ней поверхностно знакомятся в курсе школьной физики. Однако, открытия ученых в сфере термодинамики повлияли на множество других областей науки, от биологии до космологии. В книге «Холодильник Эйнштейна» (Москва: Издательство АСТ, 2022) режиссер-документалист Пол Сен рассказывает историю этой науки и знакомит читателя с трудами таких ученых, как Джеймс Джоуль, Стивен Хокинг, Альберт Эйнштейн и других.

Принято считать, что Эйнштейн черпал свою науку из ниоткуда. По легенде, когда ему было 26 лет и он работал в Швейцарском патентном бюро в городе Берн, у него наступил «год чудес». Именно в тот год он вывел формулу, выражающую эквивалентность массы и энергии: E = mc². И этим он изменил физику. Но большинство людей забывает о других не менее важных статьях, написанных Эйнштейном в тот же удивительный год. На работе он справлялся с дневными задачами за два-три часа. У него оставалось достаточно времени, чтобы самостоятельно заниматься наукой. Ранние публикации Эйнштейна в научных журналах демонстрируют его увлеченность термодинамикой.

В 1905 году он занялся броуновским движением. Мало кто из ученых в ХIХ веке пытался объяснить эту загадку. Несогласный с таким положением вещей, Эйнштейн отправил в немецкий физический журнал статью, в которой доказывал, что единственное приемлемое объяснение броуновского движения заключается в том, что атомы и молекулы действительно существуют. Эту статью он представил всего через две недели после завершения работы над диссертацией о сахарной воде. А это значит, что Эйнштейн размышлял над обеими проблемами одновременно!

Английский писатель и историк науки Сара Драй в своей книге «Воды мира» (Москва: Альпина нон-фикшн, 2022) рассказывает о том, как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты. Начиная свое повествование с XIX века, когда еще считалось, что климат на Земле стабилен, автор знакомит нас с историями нескольких ученых, каждый из которых работал над решением погодной головоломки.

Английский физик Джон Тиндаль при жизни был знаменитым ученым, одаренным лектором и отменным спорщиком. Его книги продавались огромными тиражами. Он знакомил читателя с миром воды – миром бегущих облаков, текущих ледников, кристально прозрачного озерного льда. Тиндаль утверждал, что самые сложные тайны природы объясняются посредством движения молекул. Однако, у него было множество ученых-оппонентов.

А в это время в университетском музее в Глазго работал скромным смотрителем шотландец по имени Джеймс Кролл. Всю жизнь он занимался самообразованием и мечтал разработать фудаментальную теорию, которая бы объясняла все факты мира. Он читал труды Тиндаля, Фарадея и других ученых, посвященные тепловой энергии, электричеству и магнетизму. А также наблюдал со стороны за жаркими дебатами о причинах наступления ледникового периода. Самоучка с неординарным складом ума, он обладал широтой взгляда и достаточной свободой, чтобы совершить величайший научный прорыв. В 1864 году Кролл опубликовал статью, в которой утверждал, что причины изменений климата – и, следовательно, ледниковых периодов – нужно искать не на Земле. «Все дело было в прихотливом танце Земли вокруг Солнца». Причем, настаивал на существовании в прошлом не одного, а именно множества ледниковых периодов, чередовавшихся с потеплениями. Он поразил этой гипотезой Джона Тиндаля и самого Чарльза Дарвина. Хотя Кролл был совершенно неизвестен в научных кругах, выдвинутая им теория была слишком убедительна, чтобы остаться незамеченной. Она вызвала интерес, подчас приправленный немалой долей раздражения, у самых выдающихся мыслителей того времени.

В других главах своей книги Сара Драй рассказывает об астрономе Пьяцци Смите, организовавшем экспедицию на остров Тенерифе для изучения условий горных обсерваторий. О физике и математике Гилберте Уокере, открывшем в Индии код муссонов. О климатологе Джоан Джеролд (Малкус), изучающей облака и получившей Нобелевскую премию. Историй несколько, и все они довольно увлекательно раскрывают личности и судьбы ученых-первопроходцев, естествоиспытателей, которые помогли нам понять, как устроена наша планета и как мы влияем на неё. Это особенно важно для нас сегодня, когда мы стоим на пороге климатического кризиса. Нам просто необходимо предотвратить наихудшие его последствия!

Наталья Гаврилова, Центральная библиотека им. А.С.Пушкина