В конце VII — начале VI века до новой эры жил в городе Милете древний грек по имени Фалес. То ли потому, что город Милет расположен на берегу Средиземного моря, а следовательно, главное занятие его жителей — рыболовство и мореплавание, то ли по иным причинам, но Фалес Милетский утверждал, что весь мир, все вещи и существа, решительно все состоит из воды. Несколько позже другой грек — Анаксимен, живший в Афинах, заявил, что в основе всего заложен воздух. Еще позже, в V веке до новой эры, Гераклит из Эфес нашел, что все сущее — из огня. А его ученик Эмпедокл согласился со всеми тремя, но добавил к их трем первоосновам еще и четвертую — землю. Так, судя по сочинениям европейских историков науки, будто бы образовалось учение о четырех началах, четырех элементах, из которых сложены все тела.
Но вот что любопытно: совершенно самостоятельно и, пожалуй, еще раньше европейцев до той же самой мысли о тех же самых четырех элементах додумались древние индийцы и древние китайцы.
Вероятно, ничего иного и не могло произойти: все тела могут быть либо твердыми, либо жидкими, либо газообразными. И со всеми этими тремя состояниями человек столкнулся сразу же, как только стал осознавать окружающий его мир. И естественно, что понятие о твердом веществе совпадало у него с землей — недаром в древнейших сказаниях она именовалась твердью. И так же естественно, что понятие о жидком веществе связывалось с водой, а о газообразном — с воздухом. При этом человек неоднократно наблюдал, как твердое превращается в жидкое, — соль растворяется в воде, воск тает. И как жидкое превращается в твердое — вода в лед. И как газообразный пар выпадает в виде росы и дождя. И как испаряется вода. И как многие превращения происходят с помощью огня.
Вот и получились, не могли не получиться, четыре первоначальных элемента: твердая земля, жидкая вода, газообразный воздух и еще огонь, с помощью которого одно может превратиться в другое.
Но конечно же, далеко не все, что видели вокруг себя древние греки или древние индийцы, можно было объяснить с помощью четырех первоначальных элементов. У любознательных люден возникало множество вопросов, на которые нужно было найти какой-то ответ.
Например: почему плавает рыба, если вода сплошная и в ней нет дыры величиной с эту рыбу? Не может же одна рыба раздвинуть целый океан!
Или еще: берем полчаши соли и высыпаем в чашу воды. Куда делась соль, если воды осталось столько же, сколько и было?
Или: как летают птицы, от чего отталкиваются их крылья?
И так до бесконечности… Если мир на самом деле таков, каким мы его видим, то рыбы не могут плавать, соль растворяться, птицы летать.
Значит, мир не такой, каким мы его видим?
Трудно сказать — почему, но, несмотря на существование апельсинов, бананов, ананасов, груш, персиков, манго и прочих самых разнообразных фруктов, больше всего историй связано с яблоками.
Одна из них придумана была шумерами — древнейшими жителями Ирака: про первую женщину в мире, которая съела яблоко и стала сразу все на свете знать. (Потом эта история попала в Библию.) Вторую историю про яблоко тоже слыхали почти все: это о том, как великий английский ученый Исаак Ньютон сидел однажды в саду и смотрел на падающие яблоки, и вдруг открыл закон всемирного тяготения.
Третья история почему-то известна меньше, чем первые две. В ней речь идет о Демокрите, который жил две с половиной тысячи лет назад в Древней Греции, был знаменитым ученым, много путешествовал по западу и востоку, постиг мудрость египтян ж вавилонян и умер в своем родном городе Абдеры почти ста лет отроду.
Так вот, сидел будто бы однажды Демокрит на берегу моря в размышлял следующим образом: если я разрежу яблоко пополам, то получатся две половинки. Если я разрежу пополам половинку, то получатся две четвертушки. Если я разрежу пополам четвертушку, получатся две осьмушки. Но если я и дальше захочу резать получающиеся дольки, то до каких пор я смогу это делать?
У Демокрита не было такого инструмента, который позволил бы провести необходимый эксперимент. И Демокриту пришлось немало поломать голову, пока он не пришел к поразительному выводу, для которого, казалось бы, не имел никаких фактических оснований. Он решил, что бесконечно делить яблоко нельзя, что наступит момент, когда у него в руках останется такой кусочек яблока, который нельзя будет разрезать. Демокрит обозначил его словом «неделимый» — по-гречески это слово звучит так: «атомос».
Демокрит не сомневался, что точно так же, как яблоко, должны вести себя при делении на части и все другие тела. Он говорил: «Начало вселенной — атомы и пустота, все же остальное существует лишь во мнении… Атомы бесчисленны по величине и по множеству, носятся же они во вселенной, кружась в вихре, и таким образом рождается все сложное: огонь, вода, воздух, земля. Дело в том, что последние — суть соединения некоторых атомов. Атомы же не поддаются никакому воздействию и неизменяемы вследствие твердости».
И словно по волшебству, все мгновенно встало на свои места. Рыбы спокойно раздвигали носом атомы моря. Соль занимала пустые промежутки между атомами воды. Крылья птиц опирались на незаметные глазу атомы воздуха. И далее: атомы земли покидали почву и переходили в траву и деревья, атомы воды покидали реку и превращались в туман, атомы огня проникали в темный камень и превращали его в блестящий металл…
Гениальная догадка Демокрита потрясла не только холодный разум мудрецов, но и пылкое воображение поэтов. Живший в I веке до новой эры римлянин Тит Лукреций Кар сочинил целую большую поэму «Де рерум натура» — «О природе вещей».
Он писал:
Поразительно, до чего просто объясняются загадочные явления, на которые так часто натыкается взор человека!
Но Лукреций мысленным взором пытался проникнуть еще дальше:
Наш современник, лауреат Нобелевской премии по физике 1969 года Ричард Фейнман сказал в одной из своих лекций:
«Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтоженными и к грядущим поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию? Я считаю, что это атомная гипотеза: все тела состоят из атомов — маленьких телец, которые находятся в беспрерывном движении, притягиваются на небольшом расстоянии, но отталкиваются, если одно из них плотнее прижать к другому. В одной этой фразе содержится невероятное количество информации о мире, стоит лишь приложить к ней немного воображения и чуть соображения».