Расплетая радугу. Наука, заблуждения и потребность изумляться - Ричард Докинз Страница 17

Для большинства людей несведущее наслаждение приятнее осведомленного: приятнее созерцать небо как голубой свод, чем как темную пустоту, а в облаке видеть золотой трон вместо сырого тумана. Я часто задаюсь вопросом, может ли человек, разбирающийся в оптике, каким бы религиозным он ни был, испытывать при виде радуги такие же радость и благоговение, какие способен испытать неграмотный крестьянин. <…> Нам не дано проникнуть в тайну ни единого цветка — мы и не предназначены для этого. Напротив, научный поиск должен быть постоянно сдерживаем любовью к красоте, а точность знаний — нежностью чувств.

Все это как-то добавляет правдоподобия тому предположению, согласно которому брачная ночь несчастного Рёскина была загублена ужасающим открытием, что у женщин есть лобковые волосы.

В 1802 году, за пятнадцать лет до «нетленного ужина» у Хейдона, английский физик Уильям Волластон провел эксперимент, аналогичный ньютоновскому, только на сей раз солнечный луч, прежде чем встретиться с призмой, должен был пройти через узкую щель. Спектр, получившийся на выходе из призмы, состоял из серии узких полос разного цвета. Полосы переходили одна в другую, образуя полный диапазон оттенков, однако то там, то сям по спектру были разбросаны тонкие темные линии, имевшие строго определенное местоположение. Позже эти линии исследовал и подробно описал немецкий физик Йозеф фон Фраунгофер, чьим именем они и были названы. Расположение фраунгоферовых линий представляет собой уникальный «отпечаток пальца» — или, лучше сказать, «штрихкод», — зависящий от химической природы вещества, через которое прошло излучение. Например, водород дает свой особый, характерный рисунок из линий и промежутков между ними, натрий — свой, и так далее. Волластон увидел только 7 линий, Фраунгофер, чьи приборы были совершеннее, обнаружил 576, а современные спектроскопы различают до 10 000.

Уникальность «штрихкода» химического элемента заключается не только в расстояниях между линиями, но и в их местоположении на радужном фоне. Точно и детально «штрихкоды» водорода и всех прочих элементов объяснила квантовая теория, но здесь мы подходим к тому рубежу, где я вынужден извиниться и откланяться. Иногда мне кажется, что я способен оценить поэзию квантовой теории, но мне еще далеко до понимания, достаточно глубокого для того, чтобы объяснять ее другим. На самом деле не исключено, что никто по-настоящему не понимает этой теории — возможно, потому что наш мозг был отлажен естественным отбором для выживания в мире больших и медленных предметов, где квантовые эффекты сглажены. Эту мысль хорошо изложил Ричард Фейнман, которому также приписывают следующее высказывание: «Если вы думаете, что понимаете квантовую теорию, — значит, вы не понимаете квантовой теории!» Мне кажется, что я сильно приблизился к ее пониманию благодаря опубликованным фейнмановским лекциям, а также изумительной и сбивающей с толку книге Дэвида Дойча «Структура реальности» (1997 г.). (Особенно она сбивает с толку тем, что в ней трудно различить, где заканчивается общепризнанная физика и начинаются дерзкие умопостроения самого автора.) Но каковы бы ни были сомнения физиков относительно того, как толковать квантовую теорию, ее феноменальная способность точнейшим образом предсказывать результаты экспериментов несомненна. И к счастью, для целей настоящей главы нам достаточно знать то, что известно еще со времен Фраунгофера: каждому химическому элементу достоверно свойственен уникальный «штрихкод» из узких линий, определенным образом расположенных на фоне спектра.

Фраунгоферовы линии можно увидеть двумя способами. До сих пор я вел речь только о темных линиях на радужном фоне. Они возникают потому, что химический элемент, находящийся на пути у луча, поглощает световые волны определенных длин, избирательно отнимая их у видимого нами спектра. Но можно получить и аналогичный рисунок из ярких цветных линий на темном фоне, если заставить тот же самый элемент светиться — как это бывает в тех случаях, когда он входит в состав какой-нибудь звезды.