От звезды до росинки. 120 удивительных явлений природы - Зентген Йенс

От звезды до росинки. 120 удивительных явлений природы
Йенс Зентген


С этой книгой юный читатель отправится в потрясающее путешествие вглубь природы – из макромира в микромир.

Автор, преисполненный романтизма, описывает явления, встречающиеся в природе, ее основные законы. Ребенок на собственном опыте, экспериментальным путем, не требующим специального профессионального оборудования, может раскрыть многие секреты окружающего его мира. Благодаря этой книге ребенку привьется страсть к познанию окружающего мира, сформируется исследовательское мышление.

Для детей среднего школьного возраста.





Йенс Зентген

От звезды до росинки. 120 удивительных явлений природы



Jens Soentgen

VON DEN STERNEN BIS ZUM TAU

Eine Entdeckungsreise durch die Natur

mit 120 Phanomenen und Experimenten



Иллюстрации В. Константинова



Перевод этой работы был поддержан грантом Гёте-Института и его программой Litrix.de, а также Европейской коллегией переводчиков в Штралене

Гёте-Институт финансируется Министерством иностранных дел Германии



В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации



© Jens Soentgen (text)

© Vitali Konstantinov (illustrations)

© Peter Hammer Verlag GmbH, Wuppertal 2010

Russian language edition arranged through mundt agency, Dusseldorf, Germany

© Перевод с немецкого, оформление. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015


* * *




Естествознание дарит счастье!


Это путешествие в природу – вдоль и поперек. Путешествие от бесконечно большого к бесконечно малому, от макрокосма к микрокосму. В пути на каждом шагу можно встретить нечто необычайное, заслуживающее того, чтобы это увидеть, услышать, почувствовать его запах и вкус. Вот почему главы этой книги представляют собой не беспристрастный отчет, а хвалебные речи, прославляющие звезды, луну, воду и землю.

Однако природа рассматривается здесь не с точки зрения эзотерики, а под углом зрения современного естествознания. Противоречие? Многие считают, что с позиций современного естествознания природа предстает в сильно обедненном виде, так как эмоциональная составляющая практически отсутствует.

Действительно ли естествознание лишило природу ее волшебного очарования? Конечно же, нет! Современное естествознание – вовсе не холодный механизм теорий. Оно не только занимается расчетами, но и рассказывает новые замечательные истории. Истории о том, что может видеть каждый: облака, птиц, горы, озера… Истории о прошлом Земли, о далеких солнцах.

Роль естествознания не сводится к его использованию в сферах экономики, техники и медицины. Естествознание обладает огромной жизненной силой – культурной и эстетической. Оно открыло новую, неведомую ранее красоту множества творений природы, рассказ о которых поражает сильнее самых фантастических мифов древности. Маленьких, незаметных созданий естествознание возвысило до небывалых высот! Оно открыло глубины времени; повесть о сотворении Земли и зарождении жизни дает такую же, если не большую, пищу для фантазии, как самые невероятные предания минувших дней! Разве может сравниться какой-то огнедышащий дракон с целым семейством динозавров! Если естествознание и разрушает старые поэтические представления о природе, это вовсе не означает, что их место автоматически занимает каркас бездушных формул. Напротив – начинается новая история. На смену прежнему волшебнику приходит новый, превосходящий его по красоте. Это творческое разрушение, а вовсе не простое отрицание!

Тот, кто думает, будто представления прежних поколений о природе были более поэтическими, чем наши, как правило, плохо разбирается в истории естествознания и космологии. Приведем лишь два примера того, как скучны, а подчас и жестоки были многие из тех мифов, которые теперь считаются волшебными: «Естественная история» Плиния Старшего и богатое мифами сочинение «Otia imperialia» английского ученого Гервазия Тильберийского. Крохотные частички природы вообще никто не замечал. А с каким презрением относились наши предки ко многим ее творениям! Не только многие виды животных (например, ящерицы, змеи, летучие мыши, совы и др.), но и целые природные комплексы, такие как горы или болота, вызывали не радость и удивление, а отвращение. Многое, например форма облаков, раньше, по-видимому, оставалось за гранью восприятия.

Широко распространенное мнение, будто современное естествознание – наука холодная и лишенная романтики, является следствием односторонних представлений о ней. Многие отождествляют «это» естествознание с физикой или даже с одним ее разделом – механикой. Отрасли естествознания, связанные с историей, – геология, космология, палеонтология, теория эволюции – вообще не берутся в расчет.

Кроме того, в современном обществе достижения естествознания находят лишь ограниченное, сугубо утилитарное применение. Естественные науки рассматриваются прежде всего как производительная сила, двигатель промышленности. С их помощью изготавливают новые, улучшенные материалы, разрабатывают новые способы синтеза омолаживающих препаратов, увеличивают скорость автомобилей, выпускают более эффективное ядерное оружие, боевые самолеты или лаки, которые ярче блестят. Это примерно то же самое, как если бы все разнообразие музыки мы свели к маршам. Естественные науки способны на большее. В будущем они могут научить нас более тонкому восприятию, усилить интенсивность наших чувств при познании космоса, помочь нам заново открыть самих себя! Такое применение естественных наук не приносит денежного дохода, не способствует экономическому росту, зато оживляет фантазию, учит наблюдательности, дарит радость и счастье.

Естественные науки способны выпустить на свободу наш природный опыт и расширить его до неведомых пределов. Мы можем стать куда более чуткими и восприимчивыми к красотам природы, чем самые светлые и живые умы античности или Нового времени! Мы можем открыть ее глубинный смысл, новую героическую красоту, которую до нас никто не замечал. У нас значительно больше оснований превозносить и восхвалять природу, чем у наших предшественников. «Что могли знать о бесконечности люди, жившие до XVI столетия?» – вопрошает в своих «Мыслях» Блез Паскаль. Современные естественные науки помещают большие и малые творения природы в принципиально новый контекст, делая процесс познания намного более увлекательным, чем в Античности и Средневековье.

Природа неисчерпаема в своих бесчисленных проявлениях – огромных и незаметных! Чтобы воздать должное ее многообразию, в каждой главе содержатся рекомендации по наблюдению и описание экспериментов. Только не стоит думать, будто созерцание не имеет смысла, поскольку все уже было открыто до нас. Именно в привычном и вездесущем кроются чудеса и загадки! Сейчас мы можем совершить гораздо больше открытий, чем прежде. Под слоем пепла, которым привычка и нерешительность запорошили мир, живет новое, прекрасное. Достаточно лишь легкого дуновения, чтобы избавиться от этого серого налета.

Каждый опыт – приглашение открыть что-то новое, а для этого существуют две стратегии: поиск и испытание. Поиск – это познание, которое ничего не изменяет, испытание – это изменение, стремящееся к познанию. Без этих двух стратегий немыслим прогресс в области естественных наук, и мы, любознательные существа, осваиваем обе стратегии с колыбели.

Еще детьми мы начинаем искать и ставить опыты. Поиск и испытание – жизненная стихия естественных наук; они способны принимать различные формы, расширяться, совершенствоваться. Древнейшая отрасль естествознания, занимающаяся познанием, – астрономия; древнейшая и все еще прекрасная отрасль естествознания, занимающаяся испытаниями, – химия. В зависимости от методов исследования можно выделить две разновидности естественных наук: полевые, занимающиеся познанием, и лабораторные, занимающиеся испытаниями – опытами. В последнее время между ними возникло тесное сотрудничество. Лабораторные науки вышли в поле, а полевые начали обзаводиться лабораториями. Поиск дал стимул к развитию сложных методов измерения, а на основе испытаний возник естественнонаучный эксперимент, который анализирует ситуацию, раскладывая ее на факторы и целенаправленно комбинируя их друг с другом. Несмотря на крайнюю технизированность научного исследования, все, кто к нему причастен, знают, как много в нем от детского познания. Когда американского микробиолога и нобелевского лауреата Альфреда Херши спросили, что в его понимании является высшим счастьем для ученого, он ответил: «Провести эксперимент, который удался, и делать это снова и снова». Эта фраза как нельзя более точно характеризует детское вдохновение исследователя. Благодаря этому среди первых микробиологов стало очень популярным крылатое выражение – быть в «раю Херши», т. е. разработать удачную экспериментальную систему.

Наши эксперименты и феномены не требуют применения специальных приборов: ни телескопов, ни микроскопов, ни пробирок, ни даже биноклей или увеличительных стекол. Не потому, что я против приборов. Просто вначале намного целесообразнее наблюдать и слушать невооруженными органами чувств. Только после этого имеет смысл пользоваться приборами.

Некоторые взаимосвязи наблюдатель может распознать с помощью специальных технологий; другие же взаимосвязи воспримет лишь тот, кто откажется от использования этих технологий. Все знают, что даже с помощью обычного бинокля можно разглядеть в ночном небе то, чего простым глазом не увидишь. Куда менее известен тот факт, что существуют значимые с точки зрения естественных наук феномены, обнаружить которые можно только невооруженными органами чувств. При использовании какого-либо прибора они не просто теряют четкость очертаний, а исчезают вовсе. Например, рассматривая небо через телескоп, метеоритов не увидишь. Однако тот, кто привык любоваться ночным небом, не прибегая к помощи оптических средств, часто замечает на нем метеориты, а иногда, если повезет, и настоящие огненные шары. Такое простое и в то же время важное космологическое явление, как Млечный Путь, тоже не обнаружишь с помощью бинокля. А вот невооруженным глазом Млечный Путь увидеть легко – если только не мешает рассеянный свет.

Чувственное восприятие по сей день не утратило своего значения для естествознания. В лесах, пустынях, горах, океанах ученый-естествоиспытатель становится настоящим индейцем, способным уловить тончайшие проявления сущности отдельных феноменов. Самые незаметные предметы готовы поведать ему целые истории, недоступные другим. Именно к таким предметам он относится с особым вниманием. Некоторые феномены можно увидеть только при свете послеполуденного солнца, а не при искусственном освещении, другие же хорошо различимы лишь при свете луны.

Глубоко заблуждается тот, кто считает, будто результаты научного исследования, полученные путем простого наблюдения и элементарных математических вычислений, не имеют большого значения. Половина центральных естественнонаучных теорий была разработана без использования высоких технологий и высшей математики. В качестве примера назову лишь классическую астрономию Солнечной системы, классическую теорию эволюции, открытие глубинного геологического времени и концепцию дрейфующих континентов. Качество результатов исследования не находится в пропорциональной зависимости от степени сложности приборов и используемых математических расчетов.

Вполне правомерен даже такой вопрос: если бы исследователи располагали в то время дорогостоящим оборудованием, которое сейчас есть на каждой кафедре физики и химии, – не затормозило ли бы это развитие естественных наук? Если бы Николай Коперник, благодаря которому мы узнали, что Земля вращается вокруг Солнца, мог обрабатывать данные своих наблюдений за звездами и планетами посредством мощного компьютера, его революционная книга никогда не была бы написана. Потому что компьютеру безразлично, должен ли он произвести большое количество сложных расчетов или несколько простых: результат появится на экране в миллионные доли секунды. И Копернику никогда бы не пришло в голову заменить сложную систему простой. Кстати говоря, у него даже телескопа не было!

И в наши дни, когда в естественных науках стала широко применяться техника, во многих дисциплинах, например в геологии, биологии, географии или метеорологии (это лишь несколько примеров), без обостренного чувственного восприятия не обойтись. И развивать его сейчас важнее, чем когда-либо прежде.

Поэтому в нашей книге действует правило: чем дольше мы заново учимся наблюдать, вслушиваться и осязать, принюхиваться и пробовать на вкус, тем глубже мы познаем мир. А если время от времени нам будет требоваться какое-либо подручное средство, то лишь такое, которое найдется в каждом доме – в кухне или подвале, или же его можно дешево купить в ближайшем супермаркете или зоомагазине.

В этом смысле наши эксперименты не требуют чего-то особенного. Иногда, конечно, понадобятся терпение и фантазия. Важно по несколько раз пробовать тот или иной способ и импровизировать, если что-то не получается. Настоящего естествоиспытателя не нужно подгонять, он сам прокладывает себе путь. Он эмпирик. Можно даже сказать – пират. У этих слов общий корень – греческое слово peiran, которое значит «пытаться», «отваживаться». Естествоиспытателя тоже привлекает все новое, а не привычная и потому удобная повседневная рутина. Поэтому он, по меткому выражению Бенджамина Франклина, американского естествоиспытателя и государственного деятеля, должен уметь пилить сверлом и сверлить пилой.

Неотъемлемым элементом большинства естественных наук является математика. В сочетании с четко определенными понятиями она помогает более точно формулировать вопросы и давать на них однозначные ответы. Но опять-таки это не означает, что чем сложнее математика, тем значительнее результат. Чтобы ставить вопросы и отвечать на них, достаточно таблицы умножения и чуть-чуть геометрии.

Многие важные открытия были совершены благодаря простейшему счету, например законы наследования признаков, сформулированные австрийским биологом и ботаником Грегором Иоганном Менделем. В процессе наших наблюдений и экспериментов мы тоже будем пользоваться математическими и геометрическими закономерностями. Максимум, что нам потребуется, – знание основных арифметических действий и немного геометрии. Я покажу вам, как много можно сделать с помощью простейшей математики.



Читать бесплатно другие книги:

Продолжение Учения гималайского адепта, Джуал Кхула. Новый взгляд на вопросы астрономии и космологии. Пересмотр и объясн...
В командировке в Нижний Новгород режиссеру Максиму Озерову и его напарнику Феде Величковскому предстоит записать спектак...
Жена приводит мужа в тренажерный зал, требуя, чтобы он начал качаться, иначе его выгонят с работы за запущенный внешний ...
По моим романам снова будут снимать сериал! Меня, писательницу Арину Виолову, в миру Виолу Тараканову, пригласили присут...
Монография посвящена разработке теоретических основ системного анализа, прогнозирования, управления рисками и безопаснос...
О второй мировой войне продолжают думать, говорить, читать. Почему? Наверное, потому, что уроки, которые мы извлекаем от...