Катастрофически опасная наука. 50 экспериментов для самых отважных молодых учёных

КАТАСТРОФИЧЕСКИ 
 ОПАСНАЯ  

 НАУКА

THE BOOK OF
POTENTIALLY

CATASTROPHIC
SCIENCE

by Sean Connolly

WORKMAN PUBLISHING
NEW YORK

ЭКСПЕРИМЕНТОВ 
для самых отважных 
молодых учёных

КАТАСТРОФИЧЕСКИ

ОПАСНАЯ
НАУКА

Перевод с английского
Н. А. Шиховой

Электронное издание

Москва
Лаборатория знаний
2019

УДК 501
ББК 22г+72.3
К64

Коннолли Ш.
К64
Катастрофически опасная наука. 50 экспериментов
для самых отважных молодых учёных [Электронный
ресурс] / Ш. Коннолли ; пер. с англ. Н. А. Шиховой. —
Эл.
изд. — Электрон.
текстовые
дан.
(1
файл
pdf
:
371 с.). — М.
:
Лаборатория
знаний,
2019. — Систем.
требования: Adobe Reader XI ; экран 10".
ISBN 978-5-00101-626-7
Как разбудить у ребёнка желание отвлечься от электронных гаджетов и заняться познанием нашего неисчерпаемого
мира? Как рассказать о сложном в простой и увлекательной
форме? Нет ничего проще! С этой книгой юный читатель
шаг за шагом пройдёт путь настоящего естествоиспытателя —
все два миллиона лет истории человечества. И это будет
не
пассивное
наблюдение,
а
захватывающее
путешествие!
Десятки
описанных
в этой
книге экспериментов откроют
дверь в мир исследований и испытаний, познакомят с техническими и научными достижениями и открытиями, поражая
юный ум результатами современной науки.
Для детей среднего школьного возраста.
УДК 501
ББК 22г+72.3
Деривативное
электронное
издание
на
основе
печатного
аналога: Катастрофически опасная наука. 50 экспериментов
для самых отважных молодых учёных / Ш. Коннолли ; пер.
с англ. Н. А. Шиховой. — М. : Лаборатория знаний, 2019. —
368 с. : ил. — ISBN 978-5-00101-108-8.

Издательство благодарит за помощь при подготовке
внешнего оформления книги:
Книжную сеть «Буквоед»,
«Дом книги» Нижний Новгород,
Сеть книжных магазинов «Дирижабль»,
Бережную Анну Александровну,
Торговый Дом «Библио-Глобус»,
Московский Дом Книги,
Дом Книги «Молодая Гвардия».

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

ISBN 978-5-00101-626-7
Впервые опубликовано в США под названием
THE BOOK OF POTENTIALLY CATASTROPHIC SCIENCE:
50 Experiments for Daring Young Scientists
Copyright
c○ 2010 by Workman Publishing
Опубликовано по соглашению с Workman Publishing Co., Inc.,
Нью-Йорк.
Дизайн обложки Raquel Jaramillo
Оригинал-макет и иллюстрации Netta Rabin Illustrations
и Robert James
c○ Лаборатория знаний, 2019

4

Посвящается Фредерике, которая заставила 
меня поверить в свои силы, а также помогала 
избегать опасностей и предотвращать 
катастрофы

Я в долгу перед  Ракель Ярамилло из издательства Workman  
за её энтузиазм и умение видеть перспективу на каждом этапе 
написания и подготовки к печати этой книги. 

Я бы хотел поблагодарить многих других людей и организации 
за их помощь и вдохновение: 

Frank Ciccotti, James Dalton, Benjamin Joyce, Dr. Jeff Kenna,  
Dr. Peter Lydon, William Matthiesen, Dr. Sarah Morse, 
Professor Jay Pasachoff, Oliver Pugh, Peter Rielly, Elizabeth Stell,  
Bath Literature Festival, Berkshire Film and Video, Camco International, 
Hostelling International, Leabharlann Contae Chiarrai, University of 
Oxford, Williams College, Woods Hole Oceanographic Institution.

Содержание

6 • КатастРофичесКи опаснаЯ науКа

Введение . . . . . . . . . . . . . . .  
12

>2 МИЛЛИОНА ЛЕТ ДО Н. Э.   Первые  орудия каменного века  . . . . . . .  
17

ЭКСПЕ­РИМЕНТ 1
Рубило каменного века . . . . . . . . .  
23

1–1,6 МИЛЛИОНА ЛЕТ ДО Н. Э.  Человек  становится хозяином огня  . . .  
27

ЭКСПЕРИМЕНТ 2
451 градус по фаренгейту . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
32

8000 ЛЕТ ДО НАШЕЙ ЭРЫ  Лук  и стрелы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
37

ЭКСПЕРИМЕНТ 3 Мини-лук и стрелы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
42

3500 ЛЕТ ДО НАШЕЙ ЭРЫ  Шумерское   колесо  . . . . . . . . . . . . . . . . .  
45

ЭКСПЕРИМЕНТ 4 Шумерское колесо и ось . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
50
ЭКСПЕРИМЕНТ 5 Шумерский супервелосипед . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
52

330 ЛЕТ ДО НАШЕЙ ЭРЫ   Аристотель возвестил:  Земля не плоская!  .  . 
55

ЭКСПЕРИМЕНТ 6 небоскрёб аристотеля  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
60
ЭКСПЕРИМЕНТ 7 полярная звезда аристотеля . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
62

ГОД  Сейсмометр  Чжан Хэна  . . . . . . . . . .  67

ЭКСПЕРИМЕНТ 8 Желетрясение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
72

850 ГОД  Порох  китайского алхимика  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  75

ЭКСПЕРИМЕНТ 9 Замедленный фейерверк . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
80

1504  Лунное  затмение Региомонтана  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  83

ЭКСПЕРИМЕНТ 10 апельсиновое затмение Региомонтана  . . . . . . . . . . . 
88

1616  Телескоп  Галилея  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  93

ЭКСПЕРИМЕНТ 11 самодельный телескоп Галилея  . . . . . . . . . . . . . . . . 
99
ЭКСПЕРИМЕНТ 12 Галилеевы спутники Юпитера   102

1665  Упавшее  яблоко Ньютона . . . .  105

ЭКСПЕРИМЕНТ 13 наука ньютона о трении . . .  110
ЭКСПЕРИМЕНТ 14 третий закон ньютона . . . . . . . . . 
112

1752  Электрический змей  Бенджамина Франклина   115

ЭКСПЕРИМЕНТ 15 Молния во рту . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
121
ЭКСПЕРИМЕНТ 16 Заряженный шар  . . . . . . . . . . . . . . .  123

Цепь Гальвани  и батарея Вольта . . . . . . . . . . . . . . . . .  
127

ЭКСПЕРИМЕНТ 17 причёска Гальвани . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  132
ЭКСПЕРИМЕНТ 18 Батарейка Вольта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  134

1783  Воздушный шар  братьев Монгольфье  . . . . . . . . . . . . . . .  
139

ЭКСПЕРИМЕНТ 19 Мусорный мешок Монгольфье . . . . . . . . . . . . . . . . . .  144
ЭКСПЕРИМЕНТ 20 пинг-понг Монгольфье . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  146

1796  Волшебная вакцина  Эдварда Дженнера  . . . . . . . . . . . . .  
149

ЭКСПЕРИМЕНТ 21 Водяной микроскоп Эдварда Дженнера  . . . . . . . . . .  155
ЭКСПЕРИМЕНТ 22 Микроб Эдварда Дженнера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  157

1797  Парашют  Гарнерена  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
161

ЭКСПЕРИМЕНТ 23 парашют Гарнерена  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  166

1825  Паровоз  Джорджа Стефенсона . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
171

ЭКСПЕРИМЕНТ 24 паровая жестянка стефенсона  . . . . . . . . .  176

  1854  Лифт Отиса  и тормоз безопасности   179

ЭКСПЕРИМЕНТ 25 Катушечный лифт отиса . . . . 
184

КатастРофичесКи опаснаЯ науКа • 9

1859  Революционная книга  Дарвина об эволюции . . . . . . . . .  
189

ЭКСПЕРИМЕНТ 26 Дарвиновская окаменелость  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
195

1895  Рентген открывает  лучи имени себя  . . . . . . . . . . . . . . . 199

ЭКСПЕРИМЕНТ 27 Рентгеновское зрение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  204
ЭКСПЕРИМЕНТ 28 Рентгеновский аппарат  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
206

1898  Мария Кюри открывает  радиоактивный изотоп  . . . . . .  209

ЭКСПЕРИМЕНТ 29 углеродное датирование попкорна  методом М. Кюри   216

1903  Летающая  машина братьев Райт  . . . . . . . . . . . . . . . .  
221

ЭКСПЕРИМЕНТ 30 аэродинамика орвилла  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
227
ЭКСПЕРИМЕНТ 31 Летающая машина уилбура . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
229

1905  Атом  Эйнштейна  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
233

ЭКСПЕРИМЕНТ 32 Волшебный атом Эйнштейна . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
239
ЭКСПЕРИМЕНТ 33 Броуновское движение Эйнштейна . . . . . . . . . . . . . .  
241

1926  Ракетное судно  Роберта Годдарда  . . . . . . . . . . . . . . . .  
243

ЭКСПЕРИМЕНТ 34 Бутылочная ракета Роберта Годдарда . . . . . . . . . . . .  
249

• КатастРофичесКи опаснаЯ науКа

1936  Вертолёт  Игоря Сикорского  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
253

ЭКСПЕРИМЕНТ 35 Вертолёт сикорского . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  258
ЭКСПЕРИМЕНТ 36 аэродинамический профиль сикорского . . . . . . . . .  261

1942  Цепная реакция  Ферми  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
265

ЭКСПЕРИМЕНТ 37 Цепная реакция ферми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  271

1947  Звуковой удар  Чака Йегера  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
275

ЭКСПЕРИМЕНТ 38 Звуковой удар чака Йегера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  281

1947  Джон Стэпп катается  на реактивной тележке . . . . . . . .  
285

ЭКСПЕРИМЕНТ 39 Реактивная тележка Джона стэппа  . . . . . . . . . . . . .  290
ЭКСПЕРИМЕНТ 40 торможение Джона стэппа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  292

1953  ДНК  Уотсона и Крика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
295

ЭКСПЕРИМЕНТ 41 ДнК уотсона и Крика  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  301

1960  Лазер  Теодора Маймана  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
305

ЭКСПЕРИМЕНТ 42 Лазерная печь теодора Маймана . . . . . . .  
311
ЭКСПЕРИМЕНТ 43 Лазерный луч теодора Маймана  . . . . . . . . . . .  314

КатастРофичесКи опаснаЯ науКа • 11

1961  Юрий Гагарин  выходит на орбиту  . . . . . . . . . . . . . . . .  
317

ЭКСПЕРИМЕНТ 44 Гагаринская орбита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
323
ЭКСПЕРИМЕНТ 45 тяга гагаринского шара . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
325

1962  «Безмолвная весна»  Рейчел Карсон . . . . . . . . . . . . . . . .  
329

ЭКСПЕРИМЕНТ 46 чистая вода Рейчел Карсон . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
335

1967  Пересадка сердца  Кристиана Барнарда . . . . . . . . . . . . .  
339

ЭКСПЕРИМЕНТ 47 самодельный стетоскоп Барнарда . . . . . . .  344
ЭКСПЕРИМЕНТ 48 сердцебиение Барнарда  . . . . . . . . . . . . . .  
346

1999  Лавина  Дитера Исслера  . . . . . . . . . . . . . . 
349

ЭКСПЕРИМЕНТ 49 Кухонная лавина Дитера исслера . . . . . . . . .  354

2008  Большой  адронный коллайдер  . . . . . . . . . . . . . . . .  359

ЭКСПЕРИМЕНТ 50 Зефирный адронный коллайдер  . . . . . . . . . . . . . . . .  
364

послесловие  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
367

Введение

интересно, почему, рассказывая о работе 
учёных, так часто приклеивают к ней надоедливый ярлычок «безумная»? В конце концов они много работают, изучая мир 
и его законы, придумывают новые идеи, 
проверяют их и делятся своими знаниями 
с нами. словно по взмаху волшебной палочки, мы получаем огонь, чтобы готовить, 
колесо, чтобы переезжать с места на место, 
телескоп, чтобы наблюдать дальние районы 
Галактики, и даже рентгеновские аппараты, 
чтобы увидеть невидимые лучи, недоступные нашим глазам. что в этом безумного?

Может быть, идея «безумия» не имеет ничего общего с учёными, а больше связана с другими людьми. В конце концов это 
мы —  простые люди (а не учёные) обычно считаем безумием отправлять корабли 
к 
неизведанным 
берегам, 
или 
выпрыгивать из воздушного шара, вооружившись 
лишь куском шёлка для торможения, или 

12 • КатастРофичесКи опаснаЯ науКа

отправлять человека в космическое пространство в корабле чуть прочнее обычной 
консервной банки. В наших глазах эти действия не просто глупы или опрометчивы — 
они грозят бедами и катастрофами.

К счастью, среди нас есть люди —  хотя их 
немного, —  которые настолько любопытны, 
настойчивы и отважны, что испытывают 
и проверяют новые идеи. Благодаря этим 
храбрецам человечество несколько миллионов лет назад стало использовать примитивные каменные орудия труда, а в наши 
дни управляет движением субатомных частиц. пока остальной мир стоял на обочине 
прогресса, опасаясь разнообразных бед, эти 
мужчины и женщины смело шагали туда, 
куда до них никто не заходил.

К сожалению, учёные часто видели, что их 
достижения использовались не для того, 
чтобы приносить пользу человечеству, как 
предполагалось сначала, но чтобы вооружить его. Эта тема проходит сквозь всю 
нашу историю,  начиная с изобретения лука 
и стрел и заканчивая  расщеплением атома.

однако всегда удавалось добиться того, чтобы польза от научных достижений перевешивала  угрозы катастроф. например, порох не только входит в состав бесчисленных 
видов оружия, но и помогает инженерам 
пробивать в горах туннели и строить плотины. Вертолёты не только боевые воздушные 
суда современных войн, они вывозят пострадавших из недоступных мест и доставляют помощь в районы бедствий. та же сила, 
что 
наполняет 
разрушительные 
атомные 
бомбы, обеспечит мир «зелёной» энергией, 

ВВеДение • 13

когда у нас кончится нефть,  конечно, сначала надо сделать её безопасной. Кто может 
с уверенностью сказать, что нам принесёт 
Большой адронный коллайдер: спасение для 
мира или величайшую катастрофу?

учёные всегда полагают, что польза от их 
изобретений 
перевесит 
угрозу 
катастроф. 
с книгой, которую ты держишь в руках, 
ты шаг за шагом пройдёшь путь этих учёных —  все два миллиона лет человеческой 
истории. ты взглянешь на неё глазами творцов и поймёшь, как они могли выстоять, не 
дрогнув перед лицом самых разных опасностей. ты не будешь пассивным наблюдателем: десятки экспериментов откроют тебе 
дверь в мир исследований, испытаний и поразительных результатов.

Каждая из 34 глав начинается рассказом 
о крупном достижении или открытии в мире 
науки и технологии (ведь технологии —  это 
практическое применение науки). Эти рассказы просвещают, поучают и, возможно, 
даже развлекают. а в конце каждого рассказа ты узнаешь, какими опасностями грозят нам эти достижения или открытия.

Затем в разделе «что нам говорит наука» 
каждый раз следует понятное объяснение 
научных принципов, которые лежат в основе достижений, а ещё отворяют дверь грозным последствиям.

а потом приходит время оставить разговоры, 
засучить рукава и попробовать свои силы 
в дерзких экспериментах, которые ты сможешь провести сам. некоторые всё же потребуют помощи со стороны взрослых, так 
что обращай внимание на степень риска, 

14 • КатастРофичесКи опаснаЯ науКа

указанную в верхней части каждого эксперимента (см. таблицу ниже), и будь аккуратен. 
Когда ты проведёшь все эксперименты из 
книги, ты завершишь путешествие по ленте времени, охватывающей миллионы лет, 
стартовав с самого начала истории, с первых 
шагов человечества на пути науки и добравшись до измерения мельчайших частиц, движущихся со скоростью света. Это захватывающее путешествие, в котором тебя ожидают 
чудеса и тайны, если только ты не разбазариваешь время, оценивая вероятность возможных бед.
 

степенЬ РисКа

ниЗКаЯ: ниКаКоГо РисКа 

 

уМеРеннаЯ: неБоЛЬШоЙ РисК 
БеспоРЯДКа, БуМаЖнЫХ оБРеЗКоВ, 
пЯтен на оДеЖДе

 
 

поВЫШеннаЯ: испоЛЬЗуЮтсЯ 
тЯЖЁЛЫе иЛи остРЫе пРеДМетЫ. 
РеКоМенДуетсЯ РаБотатЬ поД 
КонтРоЛеМ ВЗРосЛЫХ

 
 
 

ВЫсоКаЯ: испоЛЬЗуетсЯ пЛаМЯ, 
ГоРЯчие иЛи опаснЫе ЖиДКости. 
РаБота тоЛЬКо поД КонтРоЛеМ 
ВЗРосЛЫХ

ВВеДение • 15