В поисках кота Шредингера. Квантовая физика и реальность

Помимо научной важности квантовой теории для химии жизни, существуют прямые личные связи между некоторыми ведущими учеными из квантовой области и открытием двойной спирали ДНК - молекулы жизни. Законы, описывающие дифракцию рентгеновских лучей на кристаллах, были открыты Лоренсом Брэггом и его отцом Уильямом, работавшими в Кавендишской лаборатории, за несколько лет до Первой мировой войны. За работу они получили совместную Нобелевскую премию, при этом Лоренс был настолько молод (в 1915 году он служил офицером по Франции), что был еще жив (несмотря на то что служил во Франции в Первую мировую), когда праздновался 50-летний юбилей этого события. Брэгг-старший изначально завоевал репутацию, работая над изучением альфа-, бета- и гамма-излучений, и в последние годы первого десятилетия

XX века показал, что и гамма-излучение, и рентгеновские лучи в некоторых аспектах ведут себя, как частицы. Однако закон Брэгга о рентгеновской дифракции, ставший ключом к раскрытию тайн структуры кристаллов, основывается на волновых свойствах рентгеновских лучей, отраженных от атомов кристалла. Получающиеся в результате картины интерференции зависят от расстояния между атомами в кристалле и длины волны рентгеновского излучения, и в умелых руках этот инструмент позволил показать расположение индивидуальных атомов в даже самых сложных кристаллических структурах.

Идея, которая привела к закону Брэгга, появилась в 1912 году, в основном благодаря Лоренсу Брэггу. К концу 1930-х годов он занимал должность Кавендишского профессора физики в Кембридже (вслед за Резерфордом после его смерти в 1937 году) и среди прочего все еще активно занимался работой над рентгеновскими лучами. Именно в то десятилетие начала развиваться новая наука - биофизика. Новаторская работа Дж. Д. Бернала по определению структуры и состава биологических молекул посредством рентгеновской дифрактометрии стала началом подробных исследований сложных белковых молекул, определяющих многие функции жизни. Исследователи Макс Перуц и Джон Кендрю в 1962 году получили Нобелевскую премию по химии за определение структуры гемоглобина (молекула крови, которая переносит кислород) и миоглобина (мышечный белок), что стало результатом исследования, начатого в Кембридже до Второй мировой войны.

Однако в популярной мифологии с рождением молекулярной биологии связывают имена «бунтовщика» Фрэнсиса Крика и Джеймса Уотсона, которые в начале 1950-х годов разработали модель двойной спирали ДНК и также в 1962 году получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине (совместно с Морисом Уилкинсом). Вызывает восхищение та легкость, с которой члены Нобелевского комитета наградили разных новаторов в области биофизики, дав в один год премию с пометками «химия» и «физиология», однако жаль, что строгие правила, запрещающие посмертные награды, не дали возможности наградить вместе с Криком, Уотсоном и Уилкинсом также коллегу Уилкинса Розалинд Франклин, выполнившую большую часть ключевой кристаллографической работы, которая привела к раскрытию структуры ДНК. Франклин скончалась в 1958 году в возрасте тридцати семи лет. В популярной мифологии она занимает место яростной феминистки из книги Уотсона «Двойная спираль». Книга эта весьма занятна и полна ярких личных воспоминаний о времени, проведенном в Кембридже, однако далека от честного и точного описания коллег и самого автора.