Случайные изобретения, без которых мы не представляем жизнь

История науки и техники часто представляется нам строгой последовательностью целенаправленных поисков, кропотливых экспериментов и логических озарений. Однако в действительности многие открытиям, кардинально изменившие нашу жизнь, произошли в результате случая, небрежности и простого везения.

Пенициллин: плесень, спасшая миллионы жизней

Одной из самых знаковых и судьбоносных ошибок, приведших к прорыву, является открытие пенициллина. Шотландский бактериолог Александр Флеминг отнюдь не ставил перед собой цель найти универсальное средство против бактериальных инфекций. В его лаборатории в больнице Святой Марии в Лондоне царил творческий беспорядок. Возвратившись в сентябре 1928 года после месячного отпуска, ученый обнаружил, что на одной из чашек Петри с культурой стафилококков выросла колония плесневых грибов. Вместо того чтобы выбросить испорченный образец, Флеминг заметил нечто удивительное: вокруг пятна плесени бактерии были уничтожены. Вещество, выделяемое грибком Penicillium notatum, оказалось мощным антибактериальным агентом. Флеминг назвал его пенициллином, но, не будучи химиком, с трудом смог выделить и стабилизировать его. Лишь спустя десятилетие, в разгар Второй мировой войны, группа ученых под руководством Говарда Флори и Эрнста Чейна довела открытие до ума, создав первый в мире антибиотик, который спас миллионы жизней и положил начало новой эре в медицине.

Микроволновая печь: расплавленный шоколад и военный радар

Не менее удивительна история появления микроволновой печи, устройства, которое есть сегодня практически на каждой кухне. В 1945 году американский инженер Перси Спенсер, работавший в компании Raytheon над радарами, тестировал новый мощный магнетрон — генератор сверхвысокочастотного излучения. Во время эксперимента он с удивлением обнаружил, что шоколадный батончик в его кармане растаял. Спенсер не был рассеянным ученым и тут же заинтересовался эффектом. Он провел серию опытов, направив излучение магнетрона на другие продукты: так, попкорн начал взрываться, а яйцо, помещенное в металлический чайник, лопнуло от внутреннего давления. Спенсер понял, что микроволны способны быстро нагревать вещества, содержащие воду. Уже в 1947 году Raytheon представила первую в мире микроволновую печь «Radarange». Она была огромной, дорогой и предназначалась для ресторанов и столовых, но принцип был открыт, и дальнейшая миниатюризация технологии сделала ее бытовой необходимостью.

Тефлон: таинственное исчезновение газа и новая эра для сковородок

Случайность подарила миру и другого кухонного помощника — тефлон. Химик Рой Планкетт в 1938 году работал в компании DuPont над созданием новых хладагентов. Он экспериментировал с газом тетрафторэтиленом, хранившимся в баллонах под давлением. Однажды, открыв клапан очередного баллона, Планкетт с удивлением обнаружил, что газ куда-то исчез, а из баллона не вышло ни единой молекулы. Взвешивание показало, что баллон был вовсе не пуст. Разрезав его, ученый нашел внутри белый скользкий порошок, который оказался полимеризованным тетрафторэтиленом. Это вещество обладало уникальными свойствами: оно было инертным, устойчивым к высоким температурам и имело крайне низкий коэффициент трения. Поначалу тефлон нашел применение в военной промышленности, а затем, в 1960-х годах, французская исследовательница Колетт Грегуар предложила использовать его для покрытия кухонной посуды, что привело к революции в приготовлении пищи и появлению сковородок с антипригарным покрытием.

Виагра: неудачное лекарство для сердца, изменившее интимную жизнь

Фармакология также изобилует примерами счастливых ошибок. Ярчайший из них — история виагры. Изначально компания Pfizer разрабатывала силденафил как лекарство от стенокардии — заболевания сердца. Клинические испытания, проводившиеся в начале 1990-х годов, показали весьма скромные результаты в лечении основной болезни. Однако исследователи заметили один неожиданный и стойкий побочный эффект: у мужчин-участников испытаний значительно улучшалась эрекция. Пациенты, вопреки обычной практике, не спешили возвращать оставшиеся таблетки после окончания исследования. Руководство Pfizer проявило гибкость и решило изменить направление исследований. В 1998 году виагра стала первым одобренным препаратом для лечения эректильной дисфункции, открыв новую главу в медицине и принеся компании миллиардные прибыли.

Пластик: неудавшийся заменитель шеллака, породивший эпоху полимеров

Еще одно химическое открытие, изменившее мир, — это изобретение пластика. В начале XX века шеллак, природная смола, используемая для изоляции, был дорог и дефицитен. Американский химик Лео Хендрик Бакеланд, бельгиец по происхождению, пытался создать синтетический заменитель шеллака. Он экспериментировал с реакцией фенола и формальдегида. Один из его экспериментов пошел не по плану: вместо желаемой смолы получилась твердая, непрозрачная масса, которую невозможно было удалить из колбы. Вместо того чтобы выбросить неудачный образец, Бакеланд стал изучать его свойства. Он обнаружил, что вещество не плавится при нагревании, не растворяется в кислотах и является прекрасным электроизолятором. В 1907 году он запатентовал свой материал, назвав его бакелитом. Это был первый полностью синтетический пластик, положивший начало эпохе полимеров, без которых сегодня немыслима ни одна отрасль промышленности.

Вулканизированная резина: опыт с серой, перевернувший транспорт

Случайность стояла и у истоков одного из самых популярных материалов — вулканизированной резины. Американский изобретатель Чарльз Гудьир на протяжении многих лет безуспешно пытался сделать каучук устойчивым к перепадам температур, так как в жару он становился липким, а в холод — хрупким. Прорыв произошел в 1839 году, когда Гудьир по неосторожности уронил на раскаленную плиту комбинацию каучука и серы. К его изумлению, смесь не расплавилась, а обуглилась, словно кожа, и стала упругой и эластичной. Этот процесс, названный вулканизацией, позволил создать долговечные шины, обувь и бесчисленное множество других изделий, без которых невозможен современный транспорт и промышленность.

Жвачка для рук Play-Doh: неудавшийся порошок для напитков, ставший детской игрушкой

В 1930-х годах сотрудник компании Kraft Foods, Уильям А. Митчелл, пытался создать быстродействующий порошок для производства прохладительных напитков. Одна из его экспериментальных смесей, состоявшая из желатина, лимонной кислоты, гидрокарбоната натрия и фруктового порошка, не захотела вести себя как положено. При контакте с водой она не растворялась, а превращалась в упругую, пружинящую массу. Раздосадованный ученый отложил неудачный эксперимент. Спустя годы его коллеги вспомнили о странной субстанции и решили, что детям она может показаться забавной. В 1943 году компания General Foods (ныне часть Kraft) выпустила на рынок игрушечный набор «Play-Doh», но знаменитой эта масса стала позже, когда учительница начальных классов предложила использовать ее для лепки на уроках. Производители вовремя переориентировали продукт, и так родился один из самых популярных детских товаров в истории.

Рентгеновские лучи: случайное свечение в затемненной лаборатории

История открытия рентгеновских лучей — это классический пример научной наблюдательности. Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген в 1895 году экспериментировал с катодно-лучевыми трубками. Работая в затемненной лаборатории, он заметил, что картонный экран, покрытый платиноцианистым барием, начал светиться зеленоватым светом, хотя сама трубка была закрыта черным картоном. Рентген понял, что из трубки исходит какое-то неизвестное излучение, способное проникать через непрозрачные материалы и назвал эти лучи икс-лучами. В ходе дальнейших экспериментов он обнаружил, что лучи могут проходить через мягкие ткани, но задерживаются костями и металлом. Первым в истории рентгеновским снимком стало изображение кисти его супруги с четко видимым обручальным кольцом. Это открытие мгновенно перевернуло медицину, позволив заглянуть внутрь человеческого тела без хирургического вмешательства.

Кардиостимулятор: ошибочный резистор, задающий ритм сердцу

Еще одним медицинским чудом, рожденным из ошибки, стал кардиостимулятор. В 1956 году американский инженер Уилсон Грейтбэтч работал над устройством, которое записывало бы ритмы человеческого сердца. Собирая схему, он по ошибке взял не тот резистор и вставил его в прибор. К его удивлению, схограмма начала подавать электрические импульсы, ритмично сокращающиеся, подобно сердцу. Грейтбэтч, который ранее уже задумывался о создании искусственного водителя ритма, сразу понял значение этой ошибки. Он посвятил последующие два года усовершенствованию устройства, и в 1960 году первый имплантируемый кардиостимулятор был успешно вживлен человеку, положив начало эре спасения жизней пациентов с аритмией.

Сахарин: сладкий вкус на немытых пальцах

Наконец, история открытия сахарина, первого искусственного подсластителя. В 1879 году русский химик Константин Фальберг работал в лаборатории профессора Айры Ремсена в Университете Джонса Хопкинса над производными каменноугольной смолы. Однажды вечером, забыв помыть руки после работы, он сел ужинать. Откусив кусок хлеба, Фальберг с изумлением обнаружил, что хлеб имеет необычайно сладкий вкус. Он понял, что сладость исходит с его пальцев, на которых остались следы экспериментального вещества. Он вернулся в лабораторию и методом проб и ошибок нашел источник — сульфамин бензойной кислоты, который впоследствии назвал сахарином. Это открытие подарило миру низкокалорийный заменитель сахара, ставший спасением для диабетиков и основой для целой индустрии.

Эти удивительные истории наглядно демонстрируют, что путь к великим открытиям редко бывает прямым и предсказуемым. Они учат нас ценить роль случайности, но вместе с тем подчеркивают и главное условие ее реализации — наличие подготовленного, пытливого ума, способного разглядеть потенциал в неудаче, обратить ошибку в открытие и увидеть чудо в обыденной оплошности. Именно сочетание везения и готовности к нему рождает те прорывы, которые двигают человечество вперед.

Ранее мы рассказывали подробно про историю открытия пенициллина, а также про популярные сахарозаменители