Неслучайные случайности

Когда в марте 1895 года Вильсон начал свой путь к камере, носящей его имя, он располагал лишь самыми начальными сведениями о причинах образования тумана. Постепенно он расширял круг своих знаний: познакомился с работами английского ученого Айткена, французского физика Кулье и немца Кисслинга, пролившими некоторый свет на этот туманный во всех смыслах вопрос. Вильсон узнал, что туман или облака, которые обычно образуются из влажного воздуха, когда понижается его температура или уменьшается его давление, представляют собой скопление капелек влаги. В свою очередь, эти капельки состоят из скопления молекул воды, которые вынуждены сгруппироваться, если их количество превышает потолок, соответствующий данной температуре, давлению и объему. Стоит расширить воздух, понизится температура и произойдет конденсация паров воды — ее капли упадут на землю, если это произошло в воздухе; если же это произошло на стенке стакана с холодной водой, стекут по стеклу одинокими слезками. Но есть условия, при которых облака все-таки не проливаются дождем или даже вообще рассеиваются, — это когда воздух столь чист, что в нем нет ни пыли, ни частичек соли, испарившихся из океана, — словом, когда нет центров конденсации, площадок, на которых встречаются парящие в воздухе свободные частички влаги.

Для начала Чарльз собственноручно повторил работы своих предшественников, чтобы собственноручно во всем убедиться, для чего соорудил специальную туманную камеру — нечто вроде стеклянного цилиндра с поршнем, который можно перемещать и менять таким образом давление паров воды.

Первая камера была маленькой, со стакан, но точность проведенных на ней измерений — весьма высока. Проведя цикл исследований, касающихся связи конденсации с чистотой воздуха и его расширением, Вильсон написал по этому поводу маленькую статейку и послал ее в «Труды Кембриджского философского общества».

Дальше надо было переходить к самостоятельным работам, к проверке собственных идей, а они еще недостаточно сформировались в представлении Чарльза. То есть он знал, что его интересуют оптические и конденсационные процессы, происходящие в атмосфере, но не знал точно, с какой стороны к ним подойти, за что зацепиться, какую генеральную идею положить в основу опытов.

Что делает ученый, когда генеральной идеи нет? Он идет ощупью, пытаясь самими экспериментами нащупать верную дорогу, взаимосвязь явлений. Иногда на помощь приходит случайное наблюдение, какой-то намек, увиденный вдруг в чем-то очень обыденном, или новое открытие, дающее новые экспериментальные возможности.

Собственно, вот на эту стезю и вступил Вильсон во второй половине 1895 года. Началось все с того, что на время студенческих каникул он решил еще раз съездить в шотландские горы. В июне он вновь очутился в местах, столь памятных его сердцу, где когда-то зародились его первые научные интересы и где теперь им суждено было обрести более отчетливую форму.

Произошло это 26 июня, в тот день, когда Чарльз взобрался на вершину горы Карн-Бор-Дирг, по соседству со старой знакомой Бен-Невис. Вдоволь налюбовавшись открывающимся прекрасным видом и не сумев рассмотреть как следует снежную макушку Бен-Невиса, покрытую на сей раз облаками, он собрался спуститься вниз, как вдруг услышал раскаты грома — начиналась гроза. Не успев еще оценить обстановку и испугаться — гроза в горах дело не шуточное, — Чарльз вдруг почувствовал, что его волосы становятся дыбом, но не от испуга (я ж сказал, он не успел испугаться), а от действия грозового электричества, насытившего воздух настолько, что волосы ученого вытянулись вдоль силовых линий электрического поля.

Вот только тогда Чарльз понял, что ему грозит, и помчался со всей силы вниз, под прикрытие какой-нибудь скалы. Он вовремя ретировался, и молния, ударившая в вершину, расплавила лишь камень. Но след от этого буйства стихии остался и в самом Вильсоне — в виде новой идеи, мелькнувшей в его голове в тот момент, когда на ней поднялись дыбом волосы. Идея была проста, но, как оказалось, очень плодотворна. Надо проверить, подумал Вильсон, как влияет электрическое поле на процессы образования тумана.

Вот так и родилась та первая, пока еще не оформившаяся мысль, та зацепка, которой не хватало ученому. Ее принес случай. А вторая, сделавшая туманную идею реальной программой, появилась в тот день, когда Вильсон узнал об открытии Рентгена. Так наблюдение, родившееся в случайной поездке, и новое открытие, родившееся из случайного наблюдения, пересекшись, воплотились в эксперимент, поставленный Си-Ти-Аром в феврале 1896 года.