Короче говоря, позитивная программа господина Хельма не вызывает у меня возражений. Но мне трудно согласиться с докладчиком там, где он призывает нас отказаться от тех методов, без которых, по-моему, наука не может жить и развиваться. Я имею в виду атомную теорию, которая делает столь наглядными картины химических явлений, кристаллизации, тепловых явлений.
Оствальд. Атомы – наивная выдумка древнегреческих мудрецов. Почему мы выражаем уверенность, что все атомные и молекулярные гипотезы должны быть изгнаны? Почему мы убеждены, что через пятьдесят лет сведения об атомах и молекулах можно будет найти лишь в пыли библиотек? По простой причине – эти гипотезы не содержат ничего дополнительного по отношению к факту, который они призваны объяснить. Тело горячее – значит, атомы движутся быстрее. А почему атомы движутся быстрее? Вместо того чтобы облегчить задачу объяснения природы, я её только осложняю, увеличивая число положений, которые надо истолковать.
Больцман. Если бы дело обстояло так, как вы говорите, то вы были бы правы. Но ведь атомная гипотеза охватывает самый различный круг явлений. Как можно не чувствовать, что, используя представление об атомах и молекулах, мы подводим общее основание под все естествознание? Факты, которые казались разрозненными, начинают складываться в единое целое.
Оствальд. Такое единство превосходно достигается составлением феноменологических уравнений.
Голос из публики. Господа, среди слушателей есть малограмотные люди. Пожалуйста, объясните, что значит феноменологическое уравнение.
Оствальд (снисходительно, с улыбкой). Пожалуйста. Это уравнение, которое связывает лишь непосредственно измеряемые величины. Например, уравнение Ньютона: сила равна произведению массы на ускорение. Все три величины могут быть непосредственно измерены. «Я гипотез не измышляю!» – сказал великий Ньютон. Энергетика следует этому завету: никаких гипотез, никаких наглядных картин!
Больцман. Чистейшая фикция. Когда мы размышляем о явлениях, мы всегда пользуемся теми или иными картинами. Мысленно нельзя себе представить только господа бога. Вы говорите, что надо ограничиться дифференциальными уравнениями, записанными для непосредственно измеряемых величин. Но возьмите такие уравнения, как уравнения теплопроводности, или вязкости, или теории упругости. В этих уравнениях обязательно фигурируют величины, отнесённые к малым областям. Тело мысленно разбивается на материальные точки. Все равно вам не удаётся избавиться от моделей явления.
Оствальд. Это не модели. Это просто вспомогательные представления, право на которые мы получаем по той причине, что записанные уравнения оправдываются на опыте. Что же касается атомных гипотез, то вы, господин Больцман, не указали нам пока что способ увидеть атомы.
Больцман. Не сомневаюсь, что это случится достаточно скоро!
Оствальд. Ну что же, мы согласны подождать. Но пока что на месте господина Больцмана я не прибегал бы на лекциях ко всяким игрушкам, изображающим атомы и молекулы. Насколько мне известно, когда господин профессор читает лекции по теории упругости, то он пользуется атомами, сделанными из папье-маше, к этим «атомам» прикреплены дюжины крючков, которыми атомы сцеплены. Учебная аудитория всё-таки не детская комната.
Смех части аудитории.
Больцман. Да, я за наглядность. Большую часть своего жизненного опыта человек набирает глазами. Стремление наглядно представить себе физические явления законно, и там, где можно, надо прибегать к зримым моделям. Работа с такими моделями наталкивает на новые идеи, приводит нас к необходимости поставить те или иные новые эксперименты, позволяет прочувствовать совершенство или недостатки той или иной гипотезы. Господин Оствальд ошибается, если думает, что я ставлю знак равенства между моделями, изготовленными из бумаги и дерева, и атомным миром. Сторонники атомной гипотезы прекрасно понимают условность модели. Всякая модель призвана показать лишь какую-то группу явлений. Разумеется, атомы не то же самое, что деревянные шарики, но в каких-то отношениях атомы ведут себя как шарики. Разъяснение поведения атомов при помощи моделей – это совсем не детская забава!
Переругиваться таким образом в течение 10—15 лет – это совсем не весело. Слышать насмешки над собой и обвинения в ретроградстве, когда знаешь, что ты открываешь новые пути в науке, – это совсем не легко. Чтобы спокойно работать при всём при этом, надо иметь хорошую нервную систему. А у Людвига Больцмана она была скверная.
Часть пятая
Частицы, которые правят миром
Яблоко падает близко от яблони
Бытует такой анекдот. Некая кинозвезда, восхитившись талантом Бернарда Шоу, пишет ему письмо: «Предлагаю Вам свою руку и сердце. Представьте себе наших детей, унаследовавших мою красоту и Ваш ум». Ответ был краток. «Мадам, я вынужден отвергнуть Ваше предложение. Ведь может быть и так, что дети будут такими же красивыми, как я, и такими же умными, как Вы».
Жалко, что никак не угадать, на мать будет похож ребёнок, на отца или на более дальних родственников. Если бы можно было это знать наперёд, возможно, иной раз стоило бы воздержаться от производства потомка на свет божий.
Комбинация наследственных признаков родителей, проявляющихся в потомстве, – типично случайное явление. Поэтому удаётся провести прямую аналогию между наследованием ребёнком красоты и разума своих родителей и игрой в карты или кости.
Задолго до проникновения в тайны строения биологического вещества учёные и практики, исследовавшие передачу наследственных признаков у быстро размножающихся животных и растений, явно или неявно пользовались представлением о материальном носителе наследственности – гене.
Ещё совсем недавно никто толком не смог бы объяснить, что такое ген. Но если допустить его существование и добавить ещё одну-две гипотезы, то картина передачи наследственных признаков станет ясной и, что самое главное, такая модель явления позволит делать предсказания. А поскольку вся картина носит случайный характер, то предсказания будут, разумеется, носить статистический характер.
Итак, примем, что в любом организме содержится множество разных генов. Каждый из них отвечает за тот или иной признак. Например, один определяет голубизну глаз – ген голубоглазия, другой ген – длинного носа, третий – ген вздорного характера и т.д. … Каждый из них имеет своего парного антагониста. Для гена голубоглазия есть ген кареглазия, для гена длинного носа – ген короткого носа, для гена вздорного характера – ген покладистого характера.
Чтобы объяснить ряд фактов, необходимо предположить, что гены выступают в организме только парами. Возможны особи, имеющие для некоего признака пару тождественных генов – скажем, у одной два гена, заведующих голубоглазием, у другой особи – два гена кареглазия, а есть особи, у которых ген присутствует со своим парным антагонистом: один ген голубоглазия, другой – кареглазия.
Если у особи оба гена «голубые», то её глаза будут, конечно, тоже голубые; если оба гена у неё «карие», то и глаза её карие. А как обстоит дело, если один ген «карий», а другой «голубой»?
На этот вопрос отвечает следующий закон. Из двух антагонистических генов один подавляет другого. Тот, который берет верх, называется доминантным, а уступающий – рецессивным. А какой из пары генов является доминантным и какой рецессивным и каков «состав» генов у животного или растения, покажет только опыт, практика.
Как же, собственно говоря, происходит передача наследственных признаков?
Дочерний организм отбирает каждую пару своих генов из двух пар – материнской и отцовской. Если речь идёт о гене, который может выступать в форме Г или форме К, то возможны следующие варианты передачи наследственности:
| ОТЕЦ | МАТЬ | ДЕТИ |
| ГГ | ГГ | ГГ |
| ГГ | ГК | 1/2 ГГ + 1/2 ГК |
| ГГ | КК | ГК |
| ГК | ГГ | 1/2 ГГ + 1/2 ГК |
| ГК | ГК | 1/4 ГГ + 1/2 ГК + 1/4 КК |
| ГК | КК | 1/2 ГК + 1/2 КК |
| КК | ГГ | ГК |
| КК | ГК | 1/2 ГК + 1/2 КК |
| КК | КК | КК |