Пастер был не первым, кто предложил инфекционную теорию болезни. Подобные гипотезы выдвигались ранее Джироламо Фракастро, Фридрихом Хенлем и другими. Но только достижения Пастера в развитии теории инфекционных заболеваний, подтвержденные его многочисленными опытами и аргументацией, явились главным фактором, который убедил научную общественность в правильности этой теории. Если болезнь вызвана инфекцией, то логично было бы предположить, что этого заболевания можно было бы избежать, если бы можно было воспрепятствовать проникновению болезнетворного микроба в тело человека. Поэтому Пастер подчеркивал значение антисептических методов в работе врачей, и именно Пастер оказал влияние на Джозефа Листера, который ввел антисептические методы в свою хирургическую практику.
Болезнетворная бактерия может проникнуть в тело человека через пищу и питье. Пастер разработал технику (она получила название «пастеризация») уничтожения микроорганизмов в питье. Эта техника применялась повсеместно, кроме тех случаев, когда источником инфекции было испорченное молоко. Когда Пастеру было уже за пятьдесят, он занялся изучением сибирской язвы, серьезного инфекционного заболевания, которое поражает скот, других животных, а также человека. Пастер сумел доказать, что именно определенный вид микробов ответствен за это заболевание.
Однако еще большее значение имела разработка процесса создания ослабленного штамма бациллы сибирской язвы. Введенный в организм домашних животных, этот ослабленный штамм вызывал слабую форму заболевания, которое не представляло угрозы для жизни животного, но позволяло ему развить иммунитет к нормальной форме этой болезни. Организованная Пастером публичная демонстрация эффективности его техники по иммунизации домашнего скота против сибирской язвы вызвала всеобщий восторг. Вскоре стало ясно, что его общий метод может быть применен для предотвращения многих других инфекционных заболеваний.
Пастеру принадлежит единоличная заслуга в разработке техники инокуляции людей против ужасного заболевания, которым является бешенство. Руководствуясь основными положениями теории Пастера, другие ученые сумели разработать вакцины против других серьезных заболеваний, таких как тиф и полиомиелит.
Пастер, который отличался необыкновенным трудолюбием, известен и другими своими достижениями, меньшими по значению, но нашедшими большое практическое применение. Его эксперименты, более убедительные, чем чьи-то другие, продемонстрировали тот факт, что микроорганизмы не возникают самопроизвольно. Пастер открыл также феномен анаэробиоза, заключающийся в том, что некоторые микроорганизмы могут жить в отсутствие атмосферного или свободного кислорода. Работа Пастера по заболеваниям тутового шелкопряда имела большую коммерческую ценность. Среди других его достижений следует отметить разработку вакцины против куриной холеры — заболевания, которому подвержена домашняя птица.
Пастер умер в 1895 году близ Парижа. Пастера часто сравнивают с Эдуардом Дженнером, врачом—основоположником оспопрививания. Хотя Дженнер проводил свои исследования более чем на 80 лет раньше Пастера, я склонен считать Дженнера менее значительной фигурой, потому что его метод иммунизации применим только к одному заболеванию, тогда как метод Пастера мог быть применим и применяется для профилактики большого количества заболеваний.
С середины девятнадцатого столетия вероятная продолжительность жизни в большинстве стран мира практически удвоилась. Этот огромный рост продолжительности жизни человека имеет, вероятно, гораздо большее значение для каждого отдельного индивидуума, чем любое другое достижение за всю историю человечества. По сути дела, современная наука и медицина подарили нам фактически вторую жизнь. Если бы это увеличение продолжительности жизни было заслугой исключительно Пастера и его исследований, я бы, ни минуты не колеблясь, вывел бы его на первое место в этой книге. Тем не менее вклад Пастера так велик, что не возникает ни малейшего сомнения ему принадлежит большая заслуга в том, что в прошлом столетии смертность значительно снизилась, и уже одного этого достаточно, чтобы он занял одно из высоких мест в нашем списке.
12. ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЙ (1564–1642)
Галилео Галилей, великий итальянский ученый, кому, очевидно, принадлежит более значительная роль в развитии метода научного анализа, чем любому другому человеку, родился в 1564 году в городе Пиза. В молодости он учился Пизанском университете, но бросил учебу из-за финансовых проблем. Тем не менее в 1589 году ему удалось получить пост преподавателя этого университета.
Несколькими годами позже он начал работать на факультете Падуанского университета и оставался там до 1610 года. Именно в этот период он сделал большую часть своих научных открытий. Первое из важнейших открытий Галилей совершил в области механики. Аристотель учил, что тяжелые предметы падают с большей скоростью, чем легкие, и целые поколения ученых принимали это утверждение, признавая авторитет греческого философа. Однако Галилей решил проверить этот тезис и, проведя несколько экспериментов, вскоре обнаружил, что Аристотель был не прав. На самом деле тяжелые и легкие предметы падают с одинаковой скоростью, за исключением случаев, когда их движение замедляется из-за трения воздуха. (Между прочим, распространенная версия о том, что Галилей проводил свои эксперименты, бросая предметы с Башни знаний в Пизе, не выдерживает критики.) Придя к такому заключению, Галилей пошел дальше. Он тщательно измерил расстояние, которое проходит падающий предмет в данный период времени, и установил, что путь падающего предмета пропорционален квадрату времени, за которое происходило падение. Это открытие (постоянный коэффициент ускорения) значимо само по себе.
Еще более важным представляется то, что Галилей сумел суммировать результаты целой серии экспериментов в математической формуле. Широкое использование математических формул и математических методов — важнейшая характерная черта современной науки.
Другим важным достижением Галилея было открытие закона инерции. Первоначально люди полагали, что движущийся объект имел бы естественную тенденцию к замедлению движения, если бы к нему не были приложены силы, которые заставляли его двигаться дальше. Однако опыты Галилея показали, что это общее представление ошибочно. Если бы силы, задерживающие движение, такие, например, как трение, можно было бы исключить, падающий предмет стремился бы продолжать движение бесконечно. Этот важный принцип, который Ньютон сформулировал заново и включил в свою собственную систему в качестве первого закона движения, является одним из первостепенных принципов физики.
Самые блестящие открытия Галилей совершил в астрономии. Астрономическая наука в начале 1600-х годов находилась в состоянии великого брожения. В ней происходил важный спор между последователями гелиоцентрической теории Коперника и сторонниками более ранней геоцентрической теории. В 1604 году Галилей объявил о том, что он верит в правоту Коперника, однако в то время у него не было способа доказать это. В 1609 году он узнал об изобретении телескопа в Голландии. Хотя у него было только описание этого прибора, он обладал гениальностью такого свойства, которая позволила ему вскоре самому изобрести телескоп. Но его телескоп был гораздо совершеннее. Пользуясь этим новым прибором, он обрати свой талант наблюдателя к небесам и уже через год сделал целую серию важных открытий. Он смотрел на Луну и видел, что это не гладкая сфера, потому что на ней имеются многочисленные кратеры и высокие горы. Небесные тела, решил он, вовсе не такие гладкие, совершенные, у них такая же неровная поверхность, что и Земле Он смотрел на Млечный путь и видел, что это, в конецном итоге, не молочное, покрытое туманами тело, а конгломерат, состоящий из огромного количества отдельных звезд, которые находятся так далеко, что невооруженный глаз имеет тенденцию сливать их воедино. Он смотрел на планеты и видел, что вокруг Юпитера вращаются четыре его спутника. Это было ясное доказательство того, что астрономическое тело может вращаться не только вокруг Земли, но вокруг любой другой планеты. Он смотрел на Солнце и видел там солнечные пятна. (В действительности и другие люди наблюдали солнечные пятна до Галилея, однако ему удалось более широко оповестить общественность о своих открытиях и привлечь к солнечным пятнам внимание научного мира). Он заметил, что у Венеры фазы подобны фазам Луны. Все вместе это стало значительным свидетельством в пользу теории Коперника о том, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца.