Обоснование солнечной системы

Потребовалось известное время для полного осмысления всего внутреннего значения произведенной Коперником революции в науке. Специалисты-астро­номы наиболее склонны были приветствовать теорию Коперника за ее простоту и как средство, хотя и далеко еще не точное, улучшения астрономических таб­лиц. К ним присоединились те, кто нашел в этой теории убедительную иллю­страцию нелепости старого, средневекового' аристотелевского мировоззрения, или те, кто был воодушевлен образом бесконечной вселенной, который она рас­крыла перед ними. Наиболее выдающимся из этих ученых был Джордано Бруно (1548—1600)⁴-⁹⁰. Родившись в Ноле, близ Неаполя, наделенный пылким темпе­раментом и проницательным воображением, Бруно вскоре поссорился с доми­никанским орденом, в который некогда вступил, и, покинув его, стал на путь скитальческой жизни, странствуя по всей Европе, дискутируя и публикуя книги и памфлеты, где мистицизм Луллия смешивался с идеей множественности миров. Его способности производили огромное впечатление как на магнатов, так и на ученых, однако его острый язык создавал ему больше врагов, чем дру­зей, и он был вынужден непрестанно скитаться. Наконец, в 1592 году, неосто­рожно рискнув появиться в Венеции, он был предан и отдан в руки римской инквизиции, которая восемь лет спустя сожгла его на костре как еретика. Бруно был мучеником не столько за науку, сколько за свободу мысли, ибо он не занимался ни экспериментами, ни наблюдениями, но до самого конца настаи­вал на своем праве делать из научных фактов любые выводы, которые сочтет нужным.

Бруно заставил людей думать и спорить о теории Коперника. На каждого католика, напуганного его казнью, приходилось, повидимому, столько же про­тестантов, вдохновленных его подвигом. Однако для того, чтобы теория Копер­ника могла упрочиться и найти себе полезное применение, потребовались более солидные аргументы. Этой теории в ее первоначальном виде недоставало точного описания орбит планет—что еще предстояло сделать астрономам,— а также убедительных аргументов для объяснения невоспринимаемости движе­ния Земли—задача, которая предполагала создание новой науки—динамики.

Ураниборг и Тихо Браге

Первая из этих задач была осуществлена двумя замечательными людьми— Тихо Браге (1546—1601) и его помощником Иоганном Кеплером (1571—1630). Тихо Браге, будучи сам по происхождению датским дворянином, сумел доста­точно использовать влияние короля Фридриха II, чтобы построить в 1576 году первый подлинно научный институт того времени—Ураниборг—на острове Веп вЗундском проливе, собиравшем богатые сборы за проход судов и служив­шем основным источником богатства этой страны. Здесь с помощью специально изготовленных приборов он подобрал ряд точных наблюдений о положении звезд и планет, что превзошло все сделанное до сих пор в данной области. Работа Коперника оказала на Тихо Браге большое влияние, однако он пред­почитал свою собственную систему, согласно которой Сэлнце обращалось вокруг Земли, а планеты—вокруг Солнца, что, конечно, представляет собой своего рода систему Коперника по отношению к неподвижной Земле. Факти­чески он избрал систему, наиболее соответствовавшую его наблюдениям,, не ему-

Научная революция

23!

щаясь ее абсурдностью с точки зрения физики. Доказав, что Новая Звезда 1572 года находилась в сфере неподвижных звезд, где, по его определению, не могло произойти никаких изменений, ои уже тогда действительно разнес систему Аристотеля, хотя и не ставил перед собой такой цели. Тихо жил в переходное для астрономии время, как раз тогда, когда старая потребность в астрономических данных, использовавшихся почти исключительно для целей астрологии, а следовательно, субсидируемая только государями, уступала место новой потребности в более точных астрономических знаниях, необходимых для нужд мореплавателей.

Кеплер

Результаты работы Тихо Браге получили несравненно большее значение для прогресса науки после разработки их Кеплером. Кеплер был сыном бедных родителей, и жизнь его представляла сплошную цепь борьбы и лишений, кото­рым он отчасти обязан своему странному характеру. Он явился первым круп­ным протестантским ученым, хотя проработал большую часть своей жизни в ка­толических странах. В нем самым необычным образом сочеталось фантастиче­ское воображение, серьезно зараженное кабалистикой, со скрупулезной честно­стью в отношении точности проводимых им измерений и вычислений. Главной побудительной силой его работы было мистическое стремление проникнуть в тайны вселенной, как об этом свидетельствует заглавие его первого труда: «Mysterium Gosmologium» (/Тайна Вселенной».—Яерев.)⁴*⁶³. Однако он дол­жен был зарабатывать себе на жизнь, а он говорил: «Бог обеспечил вся­кое животное своими средствами существования—астрономов же он обес­печил астрологией». Кеплер был ассистентом Тихо Браге в последние годы «го жизни, когда тот работал в шарлатанском алхимико-астрологическом институте, основанном в Праге императором Рудольфом IL Уже само по себе существование активных и субсидируемых научных исследований в Польше» Дании и Богемии являлось признаком нового экономического развития, кото­рое переживали в тот момент эти страны, находившиеся на окраинах феодаль­ной Европы,

Здесь Кеплер пытался найти наилучший способ изобразить движения пла­нет одинаковой кривой. Коперник не мог еще избавиться от кругов и эпициклов, однако они были не только грубыми, но к тому же не могли соответствовать новым, точным наблюдениям. После многих неудач Кеплер нашел, что един­ственным объяснением для наблюдаемого им движения планеты Марс мсгло быть то, что орбита ее представляла собой эллипс, в фокусе которого нахо­дилось Солнце. Идея эллиптических орбит не была абсолютно новой; о ней говорил уже в XI веке Арзахель (1029—1087) из Толедо, который, однако, основывался на совершенно неверных данных. Успех Кеплера объясняется тем, что он жил в такое время, когда астрономические данные были достаточно точными для того, чтобы показать, что ии круг, ни комбинации кругов ие соответствуют этим данным; вместе с тем они небыли настолько точны, чтобы обнаружить, что орбиты представляли собой не строгие эллипсы, а более сложные кривые, что было объяснено лишь Эйнштейном.

Гипотеза эллиптических орбит и оба других закона, с помощью которых Кеплер объяснил скорость движения планеты, обращающейся по своей орбите, «е только устранили главное возражение астрономов против гипотезы Копер­ника, но и нанесли смертельный удар по взглядам Пифагора—Платона, счи­тавших что небесные светила могли совершать только идеальные, то есть круго­вые, движения,—взглядам, которых придерживался даже Коперник. Однако эти чисто астрономические расчеты Кеплера не были решающим элементом, произведшим великую революцию в умах людей, которая привела к совер­шенно новому взгляду на вселенную, хотя им и суждено было стать основой наблюдений количественного динамического объяснения, разработанного позд­нее Ньютоном (стр. 262 и далее).

232

Рождение современной науки

Телескоп

Решающим фактором, обусловившим признание нового взгляда на строе­ние неба, оказалось не какое-нибудь дальнейшее расширение астрономических вычислений, оценить которые могли лишь специалисты, но доступное всем пря­мое физическое средство, позволяющее приблизить небеса к земле настолько, что можно было более тщательно изучать Солнце, Луну и звезды; иными сло­вами, речь идет о телескопе, или подзорной трубе.

Сам телескоп не был, вероятно, научным изобретением: согласно довольно туманным сведениям, он появился в Голландии как побочный продукт произ­водства очков. Легенда гласит, что это произошло около 1600 года, когда какой-то ребенок в мастерской Липпершея посмотрел через две линзы в окно и заметил, что находящиеся снаружи предметы стали казаться ближе. Тот факт» что для изобретения телескопа не понадобилось никакого научного гения, показывает, что к тому времени оно уже давно назрело. Нужда в теле­скопе существовала всегда, по ничего вэтом направлении не делалось, поскольку это казалось несбыточной мечтой. Между тем средства создания телескопа суще­ствовали в действительности чуть ли не триста лет. Однако для случайного открытия телескопа нужна была, повидимому, только простая количественная концентрация производства оптики, сопутствовавшая большему накоплению' богатства в XVI веке.

Галилео Галилей

Телескопу суждено было стать величайшим научным прибором этого периода. Едва новость о телескопе дошла до профессора физики и военно-инженерного дела в Падуе Галилео Галилея (1564—1642), как он решил сде­лать себе такой же прибор, чтобы направить его на небо. Галилео уже в то время был убежденным последователем Коперника, причем он одновременно глубоко интересовался движениями маятника и связанной с этим проблемой свободного падения тел. За несколько первых ночей наблюдения неба он увидел достаточно для того, чтобы разгромить всю аристотелевскую картину этой безмолвной стихии. Ибо Луна оказалась несовершенной сферой, а покрытой морями и го­рами; планета Венера, так же как и Луна, имела фазы, в то время как планета Сатурн казалась разделенной на три планеты. И, что важнее всего, Галилей заметил, что вокруг Юпитера вращаются три звезды или луны—миниатюрная модель системы Коперника, которую каждый смотрящий в телескоп мог уви­деть собственными глазами.

При своем большом честолюбии и достаточном понимании материальной ценности своих открытий—чувства, которые он отнюдь не считал не совмести­мыми с чистым наслаждением открытием,—Галилей немедленно попытался продать титулы этих звезд сначала герцогу Флорентийскому (Медичи), затем королю Франции и папе. Однако небесные почести показались всем им слиш­ком дорогими.

Позднее, поняв более важное в практическом отношении значение использования движения этих небесных тел для определения долготы в море, он попытался продать этот секрет королю Испании и штатгальтеру Голландии, которые предлагали премии за открытие способа определения долготы, но так и не могли найти претендентов на соискание этих премий¹³¹⁸⁷.

Однако для Галилея эти попытки были лишь второстепенным делом. Оа сразу почувствовал подлинно революционный характер новых наблюдений. Здесь он мог каждому дать увидеть самому модель системы Коперника на небе. Это были знания, которые надо было не держать при себе, а распространять. В течение месяца, в 1610 году, он опубликовал то, что, несомненно, явилось самой ходкой научной книгой того времени—свой труд «Siderius Nunlius», или «Звездный вестник», в котором он сжато и ясно излагал свои наблюдения. Книга вызвала огромную сенсацию и все же не возбудила непосредственной неблаго­приятной реакции. Суд над Галилеем должен был состояться еще только через-

Научная революция

233.

двадцать четыре года; и хотя в 1618 году с некоторой оговоркой* и было обна­родовано осуждение воззрений Коперника, это обстоятельство не послужила

Рис. 10. Пушка в эпоху техники и науки Возрождения.

а —сверление пушки с помощью гидроэнергии и вручную (стр. 239).

(Из сЛнротехннкн» Бирингуччо.)

б—траектория пушечных ядер, выпускаемых под различными углами. Правильность

псриой позиции обусловлена теорией импульса (стр. 232). (Из «Instrumenlos Neuvos dc Giometrla» («Новь(е геометр и че си и е инструменты», Геспеде.

1606 год).]

препятствием для оценки их как математического выражения движения небес. Некоторые упорные сторонники Аристотеля отказывались смотреть в телескоп,

* Речь идет, повидимому, об изданном в 1618 году декрете инквизиции, внесшем книги «Николая Коперника о гипотезах, относящихся к небесным движениям, краткий комментарий» в индекс запрещенных книг с оговоркой «впредь до исправления».— Прим. пер ев.

im

Рождение современной науки

поскольку и так, с помощью чистого разума, прекрасно знали, что было на небе. Пока разум и наблюдение могут удерживаться в разных сферах рассужде-, ния, не будет оснований для беспокойств.

Падение тел—динамика

Однако Галилео чувствовал, что одной проверки эстетического преиму­щества системы Коперника посредством наблюдения было еще недостаточно. Нужно было также обосновать его, объяснив, каким образом подобная система могла существовать, и устранив возражения, выдвинутые против нее в прош­лом как философией, так и здравым смыслом. Следовало разъяснить, каким образом вращение земли может происходить без ураганного ветра, дующего в противоположную сторону, и каким образом тела, подброшенные вверх, не остаются позади. Это означало серьезное изучение свободного движения тел— проблемы, которая уже давно приобрела большое практическое значение в связи с целенаправленным бросанием метательных снарядов.

К этому времени начинала получать признание созданная Филопоносом (стр. 154) теория импульса, подхваченная арабами и разработанная париж­скими номиналистами (стр. 179). Предполагалось, что снаряд, выпущенный из пушки, обладает импульсом или vis viva (живой силой), которая на некоторое время уничтожает его естественную склонность к падению вниз. В XVI веке Тар-талья (1500—1557), Беиедетти (1530—1590) и другие развили эту мысль дальше, утверждая, что между своим стремительным подъемом и естественным падением снаряд совершает круговое смешанное движение, описывая траекто­рию, которая довольно близко приближалась к траектории мортирных ядер того периода. Однако ей недоставало логического или математического обосно­вания⁴-⁶⁴ (рис. 10).

Экспериментальная физика

Галилею удалось то, что безуспешно пытались сделать другие, а именно— сформулировать математическое описание движения тел. Эга задача должна была стать главным делом его жизни, нашедшим свое полное выражение только в опубликованных уже после его осуждения «Диалогах о двух новых науках»*, но намечающимся в «Диалоге о двух главнейших системах мира»**, кото­рому суждено было стать непосредственной причиной его столкновения с цер­ковью.

Галилео начал подвергать сомнению все общепринятые воззрения» обратившись для этого к помощи нового метода—метода эксперимента. Бросал ли он фактически тяжести с верхушки Пизанской башни или нет, неважно; мы знаем, что для проведения точных измерений падения тел он использовал в своих опытах как маятник, так и наклонную плоскость.

Это были чуть ли не самые первые эксперименты в новой науке. Они отли­чались от экспериментов схоластов XIII столетия главным образом тем, что •были скорее исследовательскими, чем иллюстративными, и в еще большей степени—своим количественным характером, позволившим связать их с мете-матической теорией. Сам Галилей занял в отношении своих собственных опы­тов какую-то промежуточную позицию. Он однажды заявил, что проводит их не для того, чтобы убедиться самому, но чтобы убедить других. Галилей был непоколебимо убежден в том, что может объяснить природу с помощью разума. В этом смысле его опыты были скорее демонстрацией, чем экспериментами. Тем че менее он проводил их в действительности, в отличие от идеальных бумажных экспериментов, затуманивающих современную физику. И, что еще важнее

* Речь идет, очевидно, о работе Галилея «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движе­нию», опубликованной им в 1638 году в Голландии.— Прим. перев.

** Полное название этой работы—«Диалог о двух главнейших системах мира— птолемеевой н коперниковой».— Прим, перев.

Научная революция

получая неожиданные для себя результаты, он не отвергал их, но возвращался к исходному положению, подвергая сомнению свои собственные доказатель­ства и тем самым проявляя насущно необходимое уважение к факту, являю­щееся отличительным признаком экспериментальной науки.

Математическое объяснение экспериментов Галилея над падающими телами оказалось значительно труднее самих опытов. Нужно было уяснить, как это тело, постоянно меняющее свою скорость, может иметь в данный момент опре­деленную скорость. И действительно, Галилей начал с ошибки, предположив, что скорость падающего тела возрастает пропорционально пройденному им рас­стоянию, в то время как в действительности она зависит—позднее он сам пришел к этому выводу—непосредственно от времени, в течение которого данное тело падает⁴⁶⁴. Для того чтобы понять законы свободного падения тел, а, следова­тельно, также и движения пушечного ядра в воздухе и Луны в небе, необхо­димо было уяснить весьма трудную для решения физическую идею о скорости в данный момент времени. Это соответствует математической идее дифферен­циала dxldt, то есть отношения двух величин, остающегося постоянным даже в том случае, если сами эти величины становятся бесконечно малыми. Галилей использовал эти идеи без точного формулирования их. Соединяя точный экспе­римент с математическим анализом, он решил сравнительно простую задачу свободного падения тел, показав, что в безвоздушном пространстве они описа­ли бы параболическую траекторию.

Тем самым он создал первый определенный образец методов современной физики, которые должны были получить такое исключительно успешное развитие в последующие столетия. Действительно, до самого последнего времени введенный им точный физический метод принимался как определенный основной метод науки, такой, к которому в конце концов может быть сведена всякая другая наука.

Возрождение математики

Достижение Галилея и Кеплера стало возможным потому, что они в совер­шенстве в л а дел и новой математиков ра сцветшей вместе с эпохой Возрожден и я. Виет (1540—1603) сделал решающий шаг, введя символику во все алгебраиче­ские доказательства путем применения буквенных обозначений для выражения как известных, так и неизвестных величин не только в алгебре, но также и в тригонометрии. Этот чисто технический прием значительно ускорил вычисления и устранил путаницу, неизбежно вносимую словесными обозначениями. Благо­даря его работе, равно как и работе Кардано (1501—1576), а также Тартальн, можно было пользоваться алгебраическими методами для решения любой за­дачи, где величины могли быть выражены цифрами. Старая греческая геометрия еще не потеряла свой престиж, особенно с тех пор, как были найдены работы Архимеда, впервые изданные в 1543 году Тартальей; однако применение алгеб­раических методов значительно облегчало числовые расчеты. Огромным прак­тическим шагом вперед было введение в 1585 году Симоном Стевином (1548— 1620) десятичных дробей и Непером (1550—1617) в 1614 году логарифмов. Сокращение вычислений с крупными множителями способствовало значитель­ному росту числа астрономов и физиков-практиков.

Для завершения цепи доказательств Галилею необходимо было связать математику с механикой. Решение этой задачи занимало его на протяжении всей научной деятельности. Леонардо искал способов количественного подхода к механике ощупью; Галилей, обладая преимуществом лучше поставленных экспериментов и более практически применимой математики, овладел им в пол­ной мере. Он стал одним из основоположников научной техники. Другим осно­воположником был тот же Симон Сгевин из Брюгге, первый выдающийся инже­нер новой Голландии, принимавший активное участие в освободительной войне. |Ему принадлежит заслуга выведения законов сложения сил и создания коли­чественной гидравлики.

236

Рождение современной наука

Статика и динамика—первичные и вторичные качества

Чтобы ясно понять движение физических тел, нужно сначала рассмотреть действующие прн этом силы—когда тело находится в состоянии равновесия, как это делает статика, затем—когда оно находится вне этого состояния, чем занимается динамика. Именно это и были те «Две новые науки»⁴-⁴⁰, в которых Галилей заложил основы не только законов движения, но и математической теории сопротивления материалов, при создании которой он опирался на беседы с мастерами-кораблестроителями. Галилей выразил более четко, чем кто-либо другой до него, мысль о том, что необходимыми и существенными свойствами материи—единственными свойствами действительности, к которым можно подходить математически, а следовательно, и с некоторой определенностью,— являются протяженность, положение и плотность. Все другие свойства— «вкус, запах, цвет являются по отношению к объекту, в котором они кажутся присутствующими, не чем иным, как простыми названиями. Они существуют только в ощущающем теле...» Это понималось приверженцами новой науки не как ограничение, а как программа сведения всех экспериментов к первичным качествам: «размеру, форме, количеству и движению».

Разрушение античной космологии

Чтобы новая математико-механическая наука Галилея завоевала всеобщее признание, ему нужно было сначала разрушить птолемееву систему небесных сфер, а вместе с нею, как он сам ясно видел, и всю аристотелевскую философию, представлявшую собой втечение почти 2000 лет основу нетолько естествознания, но и общественных наук. Галилей особенно подходил для выполнения этой задачи, поскольку, будучи в Падуе, он досконально изучил философию Аристо­теля. Его нельзя назвать неблагодарным, однако он способен был опроверг­нуть своего учителя с помощью его же собственной логики и притом таким способом, которого не могли игнорировать схоласты, как бы неодобрительно они к нему ни относились. По сути дела, вся научная деятельность Галилея представляла собой скрытый протест против последователей Аристотеля, но первым открыто выраженным проявлением этого протеста явилась опубликован­ная в 1632 году его полемическая книга «Диалог о двух главнейших системах мира—птолемеевой и коперниковой», которую ои посвятил папе. Здесь не на ученой латыни, а на доступном для всех итальянском языке он подверг безжа­лостной критике и высмеял официальные мнения по наиболее важному вопросу. То был первый велнкнй манифест новой науки.

Суд над Галилеем

Брошенный им вызов не мог остаться без ответа и явился непосредственной причиной знаменитого судебного процесса. Галилей нажил себе столь же много врагов в науке, как и в церкви, и с выходом в свет «Диалога...» они удвоили свои угрозы. Сейчас трудно себе представить, что такой чисто академический вопрос, как вопрос о движении Земли и планет, мог явиться причиной столь ожесточенной борьбы; однако в те дни казалось, что на карту поставлено гораздо больше. После столетий ожесточенных дискуссий и ценой величайших интеллектуальных усилий выковался аристотелевско-христианский компро­мисс. Поколебать его не могли даже доктринерские споры эпохи Реформации. Если оставить без внимания этот вызов в одном существенно важном аспекте— в вопросе об устройстве небес,—то как далеко могли бы зайти нападки? Такие горячие приверженцы Коперника, как Бруно и Кампанелла (1568—1639), уже сделали нз нового знания выводы, угрожавшие устоям церкви, правительства, общественной морали и самой собственности (стр. 183). Бруно был сожжен на костре, Кампанелла заключен в тюрьму на долгие годы; однако с Галилеем дело обстояло иначе: у него был большой научный авторитет и влиятельные друзья, его католицизм не подвергался сомнению, и, кроме как в науке, он вовсе не был революционером.

Научная революция

Судебный процесс, как и следовало ожидать, велся в рамках представле­ний и образа мышления церкви, а не Галилея, и потому результат его был пред­определен. Однако интересен тот факт, что протоколы суда держались в секрете, по всей вероятности потому, что опасались, как бы их обнародование не разобла­чило не суровость, а относительную снисходительность судей⁴¹⁰⁹. Папа и его курия больше боялись возможной реакции со стороны твердолобых фанати­ков церкви, чем со стороны ученых. Галилей был осужден и вынужден сделать свое знаменитое итречение, однако он подвергся только условному заключению во дворце одного из своих друзей. Находясь в уединении, он смог закончить свой труд о динамике и статике и опубликовать его в послед­ние годы своей жизни.

Судебный процесс над Галилеем ознаменовал собой целую эпоху, ибо он драматизировал конфликт между наукой и религиозной догмой. Своим факти­ческим провалом, ибо приговор был весьма отрицательно воспринят почти всем ученым миром, даже в католических странах, процесс этот неизмеримо поднял престиж новой революционной экспериментальной науки, особенно в тех стра­нах, которые уже свергли у себя власть римской церкви. Достижение Галилея выглядит как высшая точка наступления на старую космологию. С этого момента от нее молчаливо отказались, и астрономы-практики стали пользоваться создан­ной Коперником и Кеплером теорией солнечной системы. Сорок лет спустя зако­ны, выведенные Кеплером путем наблюдений, были объединены с открытыми Галилеем законами динамики в ньютоновской теории всемирного тяготения-

Рождение современной науки

благополучие и использовать по своему усмотрению,—все же в Британии име­ется немало механиков, которые, каждый по своей специальности и профессии;, изучили эти искусства, как свои пять пальцев, и способны использовать их, каждый в своих целях, так же успешно и более охотно, чем те, кто их больше всего осуждает»,

Я потому так подробно цитирую это высказывание, что оно представляет собой своего рода манифест, или вызов, который представители нового ремесла^ бросили старым схоластам. Этот вызов нашел отклик в полемических выступле­ниях Габриэля Гарвея (1545—-1630), сына мастера по производству канатов, друга Спенсера, претендовавшего на те же права в литературе, которые в неда­леком будущем должен был оспаривать сын перчаточника Уильям Шекспир. Гарвей пишет^4,51:

«Тот, кто помнит математика и механика Гэмфри Коула, кораблестрои­теля Мэтью Бэйкера, архитектора Джона Шута, мореплавателя Роберта Нор­мана, орудийных дел мастера Уильяма Борна, химика Джона Хестера или любого другого столь же хитроумного мастера и искусного эмпирика (о Коуле, Бэйкере, Шуте, Нормане, Борие, Хестере будут помнить еще тогда, когда давно уже забудут более великого Кларка),—тот, кто помнит всех этих людей, будет гордецом, если осудит специалистов-ремесленников или любого здраво­мыслящего и трудолюбивого практика, хотя бы он и не получил образования в школах или прочел мало книг... А разве такие выдающиеся математики, как Диггс, Хариот или Ди, не относились с глубоким уважением к изобре­тательному механику? Пусть каждому человеку, какое бы положение он ни занимал, будет отдано должное; и пусть каждый честный механик, хоро­ший дэдалист, искусный нептунист, чудесный вулканист и каждый, кто зани­мается искусством Меркурия, то есть, иначе говоря, пусть каждый, кто в совершенстве владеет мастерством, и каждый, кто является доктором своей тайны (mystery), пользуется уважением в полную меру своих заслуг, будь то на государственной службе илн в частном ремесле».

Тем не менее схоластам предстояло выполнить и другие весьма важные задачи. Они должны были передавать познания прошлого новым ремеслен­никам-ученым до тех пор, пока все они не научатся стоять на собственных ногах; они должны были также с помощью своих связей со знатными и бога­тыми обеспечить признание и поддержку новых наук. Гильберт прекрасна выполнил обе эти функции. Его труд «О магните...», хотя и полный резких выпадов на латинском языке—которые любой Норман илн Гарвей мог бы выразить на английском—против слепоты старых философов, был одновре­менно так хорошо подкреплен прочными научными знаниями, что заставил признать себя весь ученый мир, в то время как книга Нормана должна была принести больше пользы морякам и изготовителям компасов,

«О магните...»—выдающаяся книга как сама по себе, так и в смысле изложения новой научной позиции. Гильберт не ограничился одними экспе­риментами: он извлекал из них новые идеи и делал новые обобщения. Одной из таких идей, больше всего поразившей воображение общественности, была мысль о том, что именно магнитное свойство притяжения удерживает планеты в их орбитах. Это обеспечило первое правдоподобное и лишенное всякого мистического оттенка объяснение устройства небес. Оно определенно облег­чило положение Ньютона, выступавшего против физически мыслящих уче­ных, которые могли представить себе силу лишь как результат столкновения соприкасающихся материальных тел.

Механика человеческого тела

Однако старые взгляды уступали место новым не только в области небес и тяжелых тел. Одновременно было проведено столь же успешное наступление на внутренний мир—на природу человеческого тела. Аристотелевская кар­тина мира была, по существу, сосредоточена на изучении Земли и человека.

Научная революция 239-

Предполагалось, что центр вселенной—человек—находится в непосредствен­ном контакте со всеми ее частями благодаря различным влияниям и духам, связывающим его с планетными сферами. И сам по себе человек представлял собой маленький мир—микрокосмос. Деятельность этого мирка была тща­тельно разработана греческими врачами, кончая Галеном, чье описание орга­нов человеческого тела стало таким же каноном, как и птолемеево описание небес. Новая анатомия эпохи Возрождения, в частности работа Везалия, показала, что представление Галена должно быть ошибочным; однако найти противоположное объяснение можно было лишь при условии совершенно нового подхода к этой проблеме—подхода, где анатомия сочеталась бы с воз­никшим в эпоху Возрождения новым интересом к механике—мехам, насосам и клапанам—и могла бы создать на их основе экспериментальную физиологию.

Гарвей и кровообращение

Разрешить эту задачу предстояло Уильяму Гарвею (1578—1657), англи­чанину из порядочной семьи, получившему образование в Падуе, что дало ему возможность сочетать итальянские традиции в области анатомии с новым увлечением экспериментальной наукой, начинавшим пробивать себе путь в Англии. Гарвей искал объяснение движения крови в теле на основе законов механики. Его труд «Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus» («Анатомическое исследование о движении сердца и кровн животных».— Перев.), опубликованный в 1628 году, представляет собой изло­жение нового рода анатомии и физиологии. Это уже не простое вскрытие и описание, а активное исследование, пример научного гидромеханического изыскания, проводимого с помощью практических экспериментов. Гарвею предстояло доказать весьма трудный случай: ему надо было преодолеть невоз­можность повторения того, что было,—быть Коперником, вынужденным вывести свою новую систему без Галилея, который подтвердил бы ее нагляд­ным свидетельством. Он мог логически доказать, что кровообращение должно существовать, поскольку кровь выходила из одной половины сердца, а воз­вращалась в другую, причем через сердце она проходила в значительно боль­шем количестве, чем могло одновременно находиться в самом теле. Но он не мог видеть, как она попадала из одной половины сердца в другую. Продемон­стрировать тонкие капиллярные сосуды, по которым она гекла, предстояло позднее Мальпиги (1628—1694) с помощью другого нового оптического при­бора—микроскопа.

То, что Гарвей установил посредством детального рассуждения, произвело в античной и галеновской физиологии такой же революционный переворот, какой был совершен открытиями Галилея и Кеплера в астрономии Платона и Аристотеля. Он показал, что тело может рассматриваться как гидравличе­ская машина, где нет места для таинственных духов, которые, как полагали, населяли его (стр. 131). Сам же он продолжал, однако, придерживаться скорее воззрений Коперника и Кеплера, чем Галилея, постоянно проводя параллель между телом человека и миром. Так, например, он пишет:

(Следовательно, сердце есть основа жизни и солнце микрокосма, подобно тому, как Солнце можно назвать сердцем мира. В зависимости от деятельности сердца кровь двигается, оживляется, противостоит гниению и сгущению. Питая, согревая и приводя в движение, кровь—этот божественный очаг— обслуживает все тело; она является фундаментом жизни и производителем всего»⁴-⁵-^5В.

Таким образом, он отводит сердцу в теле то же самое главенствующее, центральное место, как и Солнцу во Вселенной. Прекрасно изложенное Гар-веем доказательство механики кровообращения придало огромную убеди­тельность идее о том, что организм представляет собой машину, хотя позднее выяснилось, что машина эта значительно сложнее, чем представляли себе люди XVI и XVII столетий.

Рождение современной науки

Открытие Гарвея имело, однако, лишь очень незначительный непосред­ственный эффект в медицине, если не считать оправдание методов предотвра­щения смерти от потери крови, которые уже практиковались военными хирур­гами, вроде Паре. Однако это открытие было совершенно необходимо как основа для какой бы то ни было рациональной физиологии. Из работы Гарвея вытекало представление об организме, как о комплексе органов, своего рода «орошаемых полей», снабженных системой кровеносных сосудов, которая поддерживает общение каждой части со всеми остальными, обеспечивая их питание и химический обмен между ними.

Химия

Такое понимание должно было появиться только позднее, ибо успехи столетия с 1540 по 1640 год в области химии были далеко не выдающимися. Единственным человеком, занимавшимся химией и обладавшим недюжинным умом, был Ван-Гельмонт (1577—1644), дворянин, получивший медицинское образование, последователь Парацельса, мистические взгляды которого он разделял, хотя и не одобрял его напыщенности. Его идеи в области химии восходят еще непосредственно к ионийцам, считавшим воздух и воду един­ственными элементами. Однако это была не столько философская гипотеза, сколько вывод, основанный на эксперименте,—Ван-Гельмонт успешно выра­щивал ивовое дерево из семени в горшке, в который добавлял только воду. Он также первым ввел понятие и название «газ», или «хаос», и занимался его изучением, проложив тем самым путь для будущих успехов химии. Во всем же остальном химия продвигалась вперед своей медленной и неуклонной псступью, расширяя базу своего опыта, совершенствуя точность своих измере­ний и увеличивая масштаб своей деятельности, в частности в области пере­гонки спирта.

НОВАЯ ФИЛОСОФИЯ

К 1642 году, году смерти Галилея и рождения Ньютона, оба великих и стоивших больших трудов открытия—открытие вращения планет и крово­обращения—прочно завоевали себе место в науке. Первая теоретическая задача научной революции была решена: классическая картина мира разру­шена, хотя место ее заняли пока еще только грубые наметки новой. При этом удалось найти новые средства для понимания и покорения природы, однако лишь очень немногое из достигнутого могло быть использовано для общих практических целей. Даже телескоп явился скорее техническим, нежели науч­ным изобретением. Прежде чем плоды революции в мышлении могли сказаться в практической жизни, необходимо было, чтобы таившиеся в новой науке воз­можности дошли до сознания не только ученых, но и нового класса пред­приимчивых людей, делавших свою собственную политическую революцию,— торговцев, мореплавателей, промышленников, государственных деятелей и ран­них прогрессивных капиталистов. Галилей начал осуществлять эту задачу, однако он жил в стране, которая уже растратила свой elan (порыв.— Перёв.) и где под воздействием контрреформации быстро утверждалась реакция.

Пророки. Бэкон и Декарт

Завершение выполнения этой задачи должны были взять на себя два человека, происходивших из менее развитых в культурном отношении, но зна­чительно более активных северных стран,—Бэкон и Декарт. Эти две крупные фигуры появились па стыке средневековой и современной наук. Оба были по самой сущности своей пророками и публицистами, людьми, которые уже видели возможности познания и поставили себе целью показать их миру. Оба они были по масштабам своих знаний универсалами, несмотря на все их раз­личие в подходе к проблемам познания. Трудно было бы также найти двух ^олее различных по темпераменту людей, чем своекорыстный, самодовольный,

Научная революция

а позднее и довольно напыщенный адвокат, всегда находившийся в центре общественных дел, и крайне замкнутый, одинокий бывший кондотьер. Но каждый из них был по-своему типичен для природы той научной революции, которая произошла в его стране.

Бэкон делал упор на чисто практическую сторону нового движения,
на его применимость к совершенствованию ремесел, его полезную роль в созда­
нии более здравой оценки окружающего мнра. Живя при дворах знатных
особ Англии времен Елизаветы и Иакова, он нашел, что стоящие перед ним
трудности порождены не столько существованием застывших систем мышле­
ния, сколько потребностью заложить пр^эчгше,^институционные основы новой,
приемлемой для всех философии. ~~ " " ~~

Такая философия была выдвинута не только для того, чтобы заменить ею устаревшие воззрения, но также и для приведения в порядок того хаоса умозрений, который вызвала к жизни реформация в Англии. Декарту же пришлось вести борьбу против средневековой системы мышления, укоренив­шейся в официальных университетах Франции, и ему удалось добиться успеха только с помощью логики, более ясной и интеллектуально более неотразимой, чем логика схоластов.

«Novum Organums и «Discoursde la Methode» («Новый органон» и «Рассужде­ние о методе»)

Оба мыслителя занимались разработкой метода, хотя их представления о научном методе были весьма различны. Бэконовский метод состоял в под­боре материалов, проведении экспериментов в широком масштабе и нахожде­нии результатов, исходя из наибольшей массы очевидных данных, то есть по сути своей был индуктивным методом. Декарт же верил в острую про­ницательность чистой интуиции. Он утверждал, что, обладая ясностью мысли, можно открыть все рационально познаваемое, эксперимент же выступает главным образом как вспомогательное средство дедуктивной мысли. Но глав­ное различие между этими двумя людьми заключалось в том, что в то время, как Декарт использовал свои научные познания для построения системы мира, системы, которая, будучи сейчас уже почти совершенно забытой, в свое время могла целиком вытеснить систему средневековых схоластов,—Бэкон вовсе не выдвигал никакой собственной системы, удовлетворяясь предложе­нием создать организацию, которая действовала бы как коллективный строи­тель новых систем. Его задача, как он ее понимал, заключалась только в том, чтобы вооружить строителей новым орудием—логикой «Нового органона», с помощью которой они могли бы выполнить свое дело.

Таким образом, в этом смысле Бэкон и Декарт определенно дополняли друг друга. Бэконовское понимание организации непосредственно привело к созданию первого действенного научного общества—Королевского общества. Система Декарта, окончательно порвав с прошлым, выдвинула ряд поня­тий, которые могли явиться основой логической аргументации о материальном мире, проводимой строго количественным и геометрическим способом.

И тем не менее мысли обоих философов неизбежно были глубоко про­питаны средневековыми идеями, хотя у каждого из них это выражалось по-своему, Фрэнсис Бэкон продолжал традиции энциклопедистов, свего тезки Роджера Бэкона и Винцента де Бовэ (стр. 182), или, идя еще дальше назад,— Плиния и самого Аристотеля. По своим интересам он был прежде всего и глав­ным образом естествоиспытателем и не знал, да и не испытывал никакой склонности к новой математической философии. Его метод был в значительной степени негативным, основанным на том, чтобы избежать «призраков», или лож­ной заманчивости идей, сбивших старых философов с пути. Воображаемый дом Соломона в его «Новой Атлантиде»⁴-⁶ был своего рода универсальной лаборато­рией, идеализацией обсерватории, созданной Тихо Браге в Ураниборге. В свою очередь этот дом должен был стать прообразом научных учреждении позднен-

16 Дж. Верная

242

Рождение современной науки

ших времен. Хотя Бэкон и был сторонником эксперимента, сам он не зани­мался экспериментированием и так никогда и не понял до конца процесса абстракции и редукции, который необходим для извлечения истины из слож­ных ситуаций и которым с таким огромным успехом пользовался еще Гали­леи. Он думал, что для познания достаточно систематического повседневного опыта, очищенного от пагубных идей античности. Научные убеждения Бэкона не представляли собой чего-то оригинального, но являлись результатом чтения, в частности Телезио, которого он хотя и критиковал, но называл «первым из современников».

Итальянский ученый Телезио (1509—1588) первый порвал с Аристоте­лем, создав соперничавшую с аристотелевской систему. Большой заслугой Телезио был отказ от формальных и конечных причин учения Аристотеля и сохранение только материальных и действующих причин (стр. 117). В этом отношении за ним пошла вся позднейшая наука. Собственные воззрения Телезио напоминают воззрения Аиаксимена. Вселенная, по его мнению, дей­ствовала благодаря внутренним силам тепла и холода. Это положение пред­восхитило учение об энергии и содержало в себе некоторые идеи о сохране­нии энергии, однако количественно не более прогрессивные, чем Ян и Инь китайской философии (стр. 103).

С самого начала своей научной деятельности Бэкон проповедовал учение, согласно которому «истинной и закономерной целью наук должно быть обога­щение жизни человека новыми открытиями и новым могуществом».

Бэкон считал себя не столько ученым и изобретателем, сколько вдохно­вителем науки и изобретения: «Я взялся только бить в колокол, чтобы соб­рать воедино другие умы». В своем замечательном исследовании о Фрэнсисе Бэконе профессор Фаррингтон пишет:

«Среди всех благ, которыми могло быть осыпано человечество, я не нашел ничего столь великого, как открытие новых ремесел, дарований и товаров для улучшения жизни человека. Ибо я видел, что среди первобытных людей доисторических времен авторы изобретений и открытий превозносились и при­числялись к богам. И было ясно, что благие последствия прошлых дел основа­телей городов, законодателей, отцов народа, истребителей тиранов и подоб­ных героев распространяются лишь на небольшие пространства и действуют в течение лишь незначительного периода времени, в то время как работа изобретателя, хотя и не такая показная и помпезная, чувствуется везде н сохраняется на веки вечные.

Однако, кроме того, если бы человеку удалось, не отказываясь от неко­торых частных, но все же полезных изобретений, зажечь свет в природе — свет, который мог бы в самом своем распространении соприкасаться со всеми крайними областями, ограничивающими круг наших сегодняшних познаний, и освещать их и, который таким образом, продвигаясь все дальше и дальше, вскоре открыл бы и осветил все самое скрытое и тайное в мире,— этот человек (думал я) был бы поистине благодетелем рода человеческсто, расширяющим власть человека над всей вселенной, был бы поборником свободы, завоевателем и покорителем нужд»⁴-³⁷.

Бэкон справедливо считался первым великим человеком, давшим науке новое направление и па этот раз определенно связавшим ее с прогрессом мате­риальной деятельности.

Со своей склонностью к эмпиризму Бэкон неизбежно являлся противни­ком всех предвзятых систем в естествознании; он считал, что при наличии хорошо организованной и обеспеченной хсрешим оборудованием группы научно-исследовательских работников убедительность ф^а*тов привела бы в конце концов к истине. С другой стороны, метод Декарта'более непосред­ственно исходил из метода схоластических школ с тем, однако, абсолютным различием, что он хотел установить не их систему, а свою собственную. В этом отношении он показал пример личного дерзания, которое было свойственно

Hayчная революция

великой освободительной эпохе Возрождения,— то самое дерзание, которое проявилось у великих мореплавателей, у конквистадоров в их полном пре­небрежении к авторитету, характерном для конца периода феодализма и нача­ла периода личного предпринимательства⁴-⁴.

Система Декарта невольно включала в себя очень много от той системы, которую он хотел разрушить. В этой системе делался такой же упор на дедук­тивную логику и самоочевидные посылки, однако, оттолкнувшись от них, он использовал математику, которой владел в совершенстве, чтобы прийти к выводам, абсолютно недоступным для его средневековых или даже древне-классических предшественников. Главным вкладом Декарта в математику было применение аналитической геометрии, благодаря которой кривая может полностью выражаться в уравнении, связывающем значение координат ее точек с неподвижными осями. Это было больше, чем простое отражение геометрии в алгебре. Уничтожалось старое различие между греческой наукой о континууме — геометрией — и вавилоно-иидийско-арабским исчислением чисел—алгеброй. С этого момента эти две отрасли науки объединились, чтобы совместно взяться за решение задач, которых до того времени никто даже не пытался решить.

В своих нападках на старую философию Декарт проявлял как осторож­ность, так и отвагу. Он не хотел идти на открытый конфликт с организованной религией, конфликт, приведший к осуждению и сожжению Бруно в католиче­ском Риме и Сервета— в кальвинистской Женеве. Он приготовился быть сговорчивым и изобрел остроумный способ осуществления этого намерения, позволивший науке существовать в течение нескольких столетий ценой, кото­рую мы только сейчас начинаем понимать.

Первичные и вторичные качества

Декарт точнее, чем кто-либо до него, сформулировал деление Вселен­ной, какой мы ее знаем, на физическую и моральную части. Другие фило­софы, возвращаясь к арабам и средневековым последователям Дунса Скота, в том числе Роджер Бэкон и сам Фрэнсис Бэкон, оставляли место для позна­ния, которое приходит только через веру или откровение (стр. 179), однако это благочестивое место было ad hoc (для данного случая.— Рбд.) и вызывало возражение в том смысле, что оно предполагало иррациональность бога. Для Декарта такое деление стало неотъемлемой и рациональной частью фило­софии. Оно представляло собой логическое следствие сведения им чувствен­ного опыта прежде всего к механике, а затем к геометрии. Подобно Галилею, единственными физическими реальностями Декарт считал протяженность и движение, которые он рассматривал как «первичные» качества; другие аспекты существования, такие, как цвет, вкус, запах, он считал «вторичными». За их пределами простиралась область еще менее доступная для физики, область страстей, воли, любви и веры. Наука, согласно Декарту, занимается главным образом первой группой явлений—измеримым, составляющим основу физики, и в меньшей степени—второй; третьей группой явлений ома не занимается вовсе, поскольку эти явления находятся в сфере откровения⁴-³¹. Для Декарта животные, включая людей, представляют собой простые машины. Совершенно очевидно, что между чисто механическим человеком, управляющим своими органами тела в соответствии с принципами физики, и рациональным духом и волей, пребывающими в нем, должна существовать какая-то связь. Декарт сделал наивное, но, повидимому, совершенно серьезное предположение, что связь эта могла осуществляться через маленькую железу в верхней части черепа—шишковидное тело, рудиментарные глаза наших пресмыкающихся предков,—сейчас, однако, не выполняющее никаких видимых функций; поэтому было совершенно разумно предположить, что именно оно предста­вляет собой если не вместилище, то, по крайней мере, место входа рациональ­ной души.

16*

244

Рождение современной науки

Разделение религии и науки

Следствием проведенного Декартом деления явилось то, что оно обеспе­чило ученым возможность проводить отныне свою работу, не боясь вмешатель­ства церкви, при условии, что они не будут вторгаться в пределы религиозной сферы. Конечно, избежать такого вторжения или воздержаться от него было очень трудно, и тем не менее в результате сложившегося положения появился тип чистого ученого, сторонящегося всего того, что могло вовлечь его в дис­куссии религиозного или политического характера. До известной степени и сам Декарт, повидимому, сторонился таких дискуссий, поскольку, по слу­хам, когда, закончив свою «Систему мира природы», он узнал о суде над Галилеем, ему стало понятно, что в таком виде, в каком она написана, эта книга не годится. Церковь определенно решила, что для сохранности рели­гиозных истин необходима именно система Аристотеля—Фомы Аквинского, и не собиралась допустить существования какой-либо другой системы, кото­рая могла бы поставить эти истины под сомнение. Поэтому Декарт поставил перед собой задачу показать, что его системы могли так же убедительно, если даже не лучше, доказать бытие бога, как и более ранние философы. Из своего знаменитого первого дедуктивного вывода «je pense done je suis»—«Я мыслю, следовательно я существую» он сделал заключение, что поскольку все люди могут представить себе нечто более совершенное, чем они сами, совершенное существо должно существовать. Система Декарта была настолько хорошо ограждена от нападок со стороны теологов, что, несмотря на протесты универ­ситетов, была принята в такой христианнейшей стране, как Франция, при жизни Декарта и продолжала существовать в течение столетия после его смерти.

Однако система Декарта, несмотря на обилие математических и опытных данных, по сути своей представляла собой великолепную поэму или миф о том, чем могла бы быть новая паука. В этом заключалась как ее привлекательность, так и опасность. Система Декарта явилась смесью заключений, прочно опи­рающихся на эксперимент, с заключениями, дедуцированными из перво­начал, выбранных в соответствии с прославленным методом Декарта, исклю­чительно в соответствии с их ясностью. С тех самых пор погоня за такой ясностью была и украшением и ограниченностью французской науки. Там, где это позволял характер познания, как, например, в динамике и химии XVIII века и в бактериологии XIX века, она могла быть использована для упорядочения целых отраслей подлинного, но хаотического знания. Во всех других областях система Декарта имела тенденцию к вырождению в бес­плодные общие места и ложные упрощения.

Декарт сам до известной степени признавал ограниченность попыток создать философскую систему усилиями одного только человека и понимал, что надлежащее установление системы мира потребовало бы сотрудничества многих умов. В «Diseours de la Methode» («Рассуждения о методе».— Пёрёв.) он пишет, говоря об опытах: «Я вижу также, что они таковы и их так много, что ни моих рук, ни моего дохода, если бы он даже в тысячу раз превышал нынешний, не было бы достаточно... Я предполагал изложить в написанном мною трактате и ясно показать в нем пользу, какую общество может из этого извлечь, чтобы им обязать всякого, кто желает вообще людям блага, то есть всех тех, кто действительно добродетелей, а не только притворяется тако­вым.,, сообщить мне об опытах, какие он уже произвел, и помогать в отыска­нии тех, которые еще остается произвести».

В другом месте он говорит, желая оправдать опубликование своих соб­ственных выводов:

«...эти понятия показали мне, что можно достигнуть познаний, очень полезных в жизни, и вместо той умозрительной философии, которую препо­дают в школах, можно найти практическую философию, при помощи которой,

Научная революция

зная силу и действие огня, воды, воздуха, звёзд, небес и всех других окру жающих нас тел так же отчётливо, как мы знаем различные занятия наших ремеслен­ников, мы могли бы точно таким же способом использовать их для всевозмож­ных применений и тем самым сделаться хозяевами и господами природы. А это желательно не только в интересах изобретения бесконечного количества при­способлений, благодаря которым мы без всякого труда наслаждались бы плодами земли и всеми удобствами, но главное-—для сохранения здоровья..,»

Таким образом, по своим конечным целям Декарт не многим отличался от Бэкона, о котором он при всяком случае отзывался с восторгом. Бэкон и Декарт совместно настолько подняли авторитет экспериментальной науки в глазах просвещенных кругов того времени, что она стала пользоваться таким же уважением, каким пользовалась у них литература. Начиная с этого времени новая натурфилософия, а не схоластическая философия стала центром внимания и дискуссий. В самом деле, по прошествии еще примерно двухсот лет ей удалось пробить себе дорогу в университеты Англии.

Теперь настало время значительного распространения этой естественной науки и ее первых плодов. В последующий период с 1650 по 1690 год должна была наконец произойти «великая ремонстрация», или, как сказали бы мы, реконструкция, о которой мечтал Бэкон.

«Я прошу людей поверить, что это не мнение, которого следует придер­живаться, а работа, которая должна быть сделана; и я заверяю их, что работаю для того, чтобы заложить основы не какой-либо секты или доктрины, а блага и могущества человечества».