Сегодня, в век технологического прогресса, когда буквально каждую неделю совершаются научные прорывы, сложно представить, что некоторые привычные нам вещи считались безумными в прошлом.
Наука не стоит на месте. Вне зависимости от периода истории, человечество задавалось вопросами об окружающем мире. Даже присваивая природные явления божественным сущностям, человек искал ответы на вопросы. И чем больше мы узнавали, тем усерднее исследовали эти вопросы.
За все время существования человеческой цивилизации было совершено бесчисленно много открытий, которым предшествовали так называемые научные предсказания. И мы подобрали несколько самых безумных из них, которые рано или поздно были подтверждены наблюдениями либо опытами.
Земля — это сфера
Сложно представить, что некогда утверждение о том, что Земля круглая (грубо говоря), могло вызвать у кого-то сомнения. Хотя стоит оговориться, что и сегодня есть некоторые течения, заявляющее об обратном.
Идеи о сферичности Земли высказывали еще древнегреческие философы, например Пифагор, Платон, Аристотель и даже Архимед. Архимед предложил как наблюдательные, так и физические аргументы о сферичности Земли. В частности, он обратил внимание на округлую тень, отбрасываемую на Луну во время лунного затмения, и более высокое положение южных созвездий над горизонтом при движении на юг. Но, пожалуй, самое удивительное сделал Эратосфен.
Эратосфен преподает в Александрии / © Бернардо Строцци/Wikipedia
Эратосфен жил в Александрии. Однажды он услышал от путешественников, что в Сиене, находящейся к югу от его родного города, в первый день лета Солнце в полдень поднимается прямо над головой. Эратосфен съездил в Сиену, чтобы увидеть это своими глазами. Однако в Александрии он обнаружил, что стены мусейона, в котором он работал, продолжают отбрасывать тень на землю и никуда не пропадают. Использовав разные углы теней в качестве основ для тригонометрических расчетов, Эратосфен подсчитал, что окружность Земли составляет около 250 тысяч стадий. Точное значение стадии сегодня не известно, но погрешность его расчетов составила всего 5-10%. Сделал он это примерно в 240 году до нашей эры.
Однако понадобилось более полутора тысяч лет, прежде чем португальский исследователь Фердинанд Магеллан продемонстрировал сферичность Земли во время экспедиции, начавшейся 10 августа 1519 года и завершившейся в 1522-м.
Земля — не центр Вселенной
Более чем за 400 лет мы свыклись с мыслью о том, что Земля не находится в центре Вселенной. Однако еще в XVI веке было принято считать иначе. В 1543 году Николай Коперник опубликовал свой труд «О вращении небесных сфер», в котором предположил, что и Земля, и другие планеты вращаются вокруг Солнца, а не наоборот, хотя саму теорию он разработал несколько ранее.
Современники астронома посчитали эту идею абсурдной. И устоялась она только спустя несколько поколений. Мало кто из ученых всерьез воспринимал идеи Коперника как реальное описание Вселенной.
В 1610 году Галилео Галилей с помощью своего телескопа предоставил доказательства гелиоцентрической теории Коперника. Это открытие стало настолько шокирующим для его современников, что они отказывались смотреть в телескоп.
Человек — это примат
Сегодня все знакомы с теорией Дарвина о происхождении видов. Чарльз Дарвин изначально был креационистом, но затем начал понимать важность всего разнообразия, которое он наблюдал во время путешествий. За последние 150 с лишним лет, со времени публикации «Происхождения видов», люди не перестали спорить об эволюции. Все дело в том, что эта теория противоречит мифам о создании каждой культуры.
Чарльз Дарвин / © Julia Margaret Cameron/Pictorial Press Ltd/Alamy
Способность ценить и понимать природу, по идее, должна сделать человека чем-то особенным в этом мире. Между тем, по теории Дарвина, это всего лишь результат эволюции, а мы не более чем относительно недавняя вариация в отряде приматов. Возможно, у нас наблюдается большая склонность к абстрактному мышлению, чем у шимпанзе, но мы слабее горилл, не настолько проворны на деревьях, как орангутаны, а характер у нас хуже, чем у бонобо. И как бы горячо ни звучали споры о происхождении человека между представителями религиозного и научного миров, все, что мы узнали с тех пор, как Дарвин выдвинул эту идею — в биологии, геологии, генетике, палеонтологии и даже в химии и физике, — неуклонно ее поддерживает.
Все состоит из квантов
Идеи о том, что все вещество состоит из чего-то неделимого, как и многие другие гипотезы, восходят еще к древнегреческим философам, считавшим, что все состоит из атомов (от древнегреческого ἄτομος — «неделимый», «неразрезаемый»). Естественно, у современников Демокрита не было возможности проверить это экспериментально, но предсказание сыграло свою роль — и понятие «атом» закрепилось в философии, а позже и в науке.
На рубеже XIX и XX веков были открыты субатомные частицы. Именно тогда ученые поняли, что атом не неделим. Но что уж поделать, атом остался атомом. Новые частицы назвали квантами (от латинского quantus — «сколько»).
Макс Планк использовал слово «кванты» для описания частиц материи, электричества, газа и тепла в 1901 году. В 1905-м Альберт Эйнштейн предположил, что излучение существует в пространственно локализованных пакетах, которые он назвал «квантами света».
Макс Планк / © Max Planck Society
Сама концепция квантования теории излучения была открыта Максом Планком в 1900 году. Он изучал излучение от нагретых объектов (излучение черного тела). Предположив, что энергия распространяется сгустками, он, по сути, создал квантовую теорию. За это в 1920-м Планк был удостоен Нобелевской премии — «в знак признания услуг, которые он оказал развитию физики своим открытием квантов энергии». Однако стоит признать, что квантовая теория — это заслуга не одного ученого, как в случае с теорией эволюции Дарвина или гелиоцентричной моделью Коперника.
Тем не менее именно квантовая механика стала самой точной физической теорией из всех известных сегодня. Она описывает сильное, слабое и электромагнитные взаимодействия. Квантовая теория помогает понять, как происходят те или иные процессы на самых мелких масштабах. Даже сейчас, читая этот текст, вы получаете результат тщательной проработки и применения квантовой теории.
Гравитационные волны — рябь на ткани пространства-времени
В Общей теории относительности Альберт Эйнштейн предсказал, что масса фактически искажает пространство-время. Это было в 1916 году. Ученые давно наблюдали это посредством гравитационных линз. Однако непосредственное подтверждение было получено лишь спустя 100 лет после публикации самой известной теории Эйнштейна.
Гравитационные волны при слиянии двух нейтронных звезд в представлении художника / © R. Hurt/Caltech-JPL/EPA
В 2016 году ученые из Калифорнийского технологического института впервые подтвердили наблюдение ряби на ткани пространства-времени, произошедшей в результате «катастрофического события в далекой Вселенной». Изначально событие было зарегистрировано 14 сентября 2015 года экспериментом LIGO. Как предположили исследователи, наблюдения указывали на слияние двух черных дыр, в результате которых образовалась более массивная и вращающаяся черная дыра. Это стало первым наблюдением гравитационных волн и подтверждением предсказания, выдвинутого теорией Эйнштейна.
