Текст книги "Лаплас"

Лаплас в институте

Роль и авторитет Лапласа в институте и в области науки и в области общественной, огромные еще при Директории, не уменьшились ни при Наполеоне, ни при реставрации Бурбонов.

В 1822 году, после смерти Деламбра, производились выборы нового непременного секретаря секции математики. Были выставлены кандидатуры Апаго, Био и Фурье. Лаплас был за Фурье, старшего из всех троих. Апаго снял свою кандидатуру. Лаплас, усиленно занимавшийся теорией случайных явлений, разыграл на выборах сцену, доставившую его коллегам большое развлечение. Перед самым голосованием Лаплас взял вместо одного два билета, на которых надо было написать имя одного из кандидатов. Сосед из нескромного любопытства заглянул в билеты и увидел, что Лаплас на обоих билетах написал имя Фурье. После этого академик спокойно положил два свернутых билета в свою шляпу и, обращаясь к тому же удивленному соседу, сказал: «Вы видите, я заготовил два билета. Один из них я положу в избирательную урну, другой разорву. Таким образом я сам не буду знать, за кого из двух кандидатов я подал свой голос». В результате голосования Фурье получил тридцать восемь голосов, а Био десять, чего и хотелось Лапласу. Своей кажущейся бесполезной хитростью Лаплас хотел лишь создать себе репутацию беспристрастного и равнодушного выборщика.

Бывали, однако, случаи, когда общественное мнение оказывалось сильнее влияния Лапласа. В этом смысле характерна история избрания в институт Франсуа Апаго.

Доминик Франсуа Апаго, отчасти ученик Лапласа, уже в ранней молодости вместе с Био выдвинулся своими работами по атмосферной рефракции и по измерению дуги меридиана в Испании, продолжая дело, начатое еще во время революции Мешеном и Деламбром. В эту экспедицию он попал по рекомендации Пуассона, своего учителя по Политехнической школе, и по протекции самого Лапласа, благоволившего к Пуассону, своему ученику и последователю. По возвращении Апаго, при содействии Лапласа, получил место секретаря Бюро долгот, вместе с Буваром производил для него вычисления и часто бывал у Лапласа. Задолго до того, как Апаго прославился своими исследованиями по физике и отчасти по астрономии, он баллотировался в члены института на освободившееся место Лаланда.

Лаплас, однако, считал, что Пуассон, как старший, должен быть избран раньше Апаго, и за день до выборов уговорил последнего снять свою кандидатуру, пока не откроется вакансия в отделении геометрии, на которую он может быть избран. Лаплас даже предлагал Апаго письменно заявить институту, что он желает быть избранным после открытия вакансии для Пуассона. Апаго возражал: «В настоящую минуту я не думаю о месте академика, потому что собираюсь с Гумбольдтом в Тибет. В этих диких странах звание члена института не поможет в борьбе с препятствиями. Однако я не могу поступить нетактично в отношении института. Его ученые члены, получив мое заявление, будут вправе сказать: „Почему вы знаете, что о вас думают. Вы отказываетесь от того, чего вам и не предлагают“».

Увидев, что уговоры не действуют на Апаго, Лаплас стал добиваться своей цели иными путями. Он убеждал коллег, что Апаго (ему было всего двадцать три года) еще слишком молод для избрания и не имеет достаточных заслуг.

Спорить с Лапласом дерзали немногие, но Лагранж, авторитет которого в институте был не меньший, чем у Лапласа, обратился к нему, как равный к равному, с замечанием: «Но вы сами, господин де Лаплас, были избраны в члены Академии, когда не сделали еще ничего выдающегося, подавали только надежды, и все ваши великие открытия были сделаны уже позднее».

Лаплас не нашелся, что ответить на это обращение, и только упрямо твердил: «А я все-таки считаю, что на звание академика нужно указывать молодым людям, как на будущую награду, чтобы поощрять их усилия».

Возмущенный Галле заметил Лапласу: «Вы похожи на кучера, который привязывает клок сена к концу дышла своей повозки для приманки лошадей. Такая хитрость кончается тем, что лошади выбиваются из сил и околевают».

В защиту Апаго выступили его друг Био, любимец Лапласа, Деламбр и Лежандр, так что Лапласу в конце концов пришлось уступить, и он сам подал голос за избрание Апаго. Избранный говорил, что не получил бы никакого удовлетворения от выборов, если бы за него не голосовал автор «Небесной механики».

Лаплас и его ученики

Относясь к своим соперникам в области науки с плохо скрываемой ревностью, Лаплас был прост и внимателен к молодежи, которая его постоянно окружала. После Лапласа осталась блестящая школа механиков, астрономов и математиков, завершавших сравнительно мелкие недоделки его теорий или развивавших дальше его идеи.

Уже отмечалось, какое сильное покровительство оказывал Лаплас своим молодым сотрудникам: Бувару, Пуассону и отчасти Апаго. Исключительным было его отношение к Био, впоследствии крупнейшему физику и историку науки. Эти люди, окружавшие Лапласа, были различны и по происхождению и по складу характера. Скромный, тихий, усидчивый Бувар, подвижные, решительные и энергичные Апаго и Био.

Пуассон, как и Бувар, был сыном народа. Его отец – солдат ганноверских войск – дезертировал вследствие бесчеловечного издевательства над ним офицера, на которого он не мог найти управы. Отец Пуассона, принимавший активное участие в революции, смог определить сына в Политехническую школу. Экзаменуя учеников по небесной механике, Лаплас задал как-то одному из них очень трудную задачу и поразился ответу, содержавшему совершенно новое и изящное решение вопроса. Этим учеником оказался Пуассон. С тех пор Лаплас, а за ним Лагранж и другие профессора обратили внимание на юношу, который в 1800 году, двадцати лет от роду, представил два блестящих сочинения по математике. Через два года он уже был профессором Политехнической школы, а в 1806 году заместил самого Фурье. Лаплас привлек его к работе в Бюро долгот. Из учеников Лапласа Пуассон более всех других повлиял на последующее развитие науки (небесной механики, теоретической физики, механики и др.).

Жан Био, оставивший нам наиболее теплые воспоминания о Лапласе, был на четверть века моложе своего учителя. Биография его очень пестра. После блестящего окончания коллежа Людовика, он поступил в 1793 году канониром в северную революционную армию и участвовал в битве при Гондшуме. Когда его направили из армии в Политехническую школу, он быстро выделился среди учеников.

Знакомство Био с Лапласом состоялось вскоре после окончания молодым ученым Политехнической школы. Био горел страстным желанием проникнуть в тайны движения небесных светил. Это было нелегкой задачей уже по одному тому, что соответствующие работы, частично противоречащие друг другу, были разбросаны по изданиям различных академий. Даже талантливый Био ощутил себя среди этих разрозненных фактов, как мальчик, заблудившийся в лесу.

К своей радости, Био узнал, что Лаплас предпринял огромный труд, под названием «Небесная механика», в котором должно было появиться ясное и систематическое изложение всего достигнутого в этой области. Первый том уже находился в печати, остальные, к огорчению Био, должны были выйти значительно позднее.

Био решается лично написать знаменитому академику письмо с просьбой присылать ему корректуру сочинения, по мере того как оно будет печататься. Хотя к тому времени революция несколько сгладила пропасть между патентованными учеными и скромным учителем математики, каким был тогда Био, его надежды на внимание знаменитого геометра все же могли показаться дерзкими.

Био был польщен тем, что Лаплас ответил на его письмо «вежливо и почтительно, как если бы он обращался к настоящему ученому». Впрочем, такова была лишь форма письма, по существу же это был отказ. Лаплас писал, что не может удовлетворить просьбу Био, потому что знакомство с его работой по частям могло бы дать повод «ложно понять его труд, который может быть понятен публике только в целом».

Огорчение Био не уменьшило его настойчивости, и он снова обратился в автору «Небесной механики». Био писал (крайне скромно), что он не имеет никаких ученых заслуг и не принадлежит к той публике, которая способна критиковать, а является рядовым читателем, желающим только учиться. Био добавил, что, внимательно изучая предмет по корректуре и проверяя все вычисления, он сможет обнаружить и устранить опечатку – постоянного врага всех авторов, в особенности тех, кто усиленно пользуется формулами.

Настойчивость и скромность Био обезоружили Лапласа. Он ответил очень тепло, поддерживая научный энтузиазм молодого человека, и переслал ему все, что к этому времени было напечатано или набрано из его рукописи.

Био жадно набросился на изучение труда, открывшегося для него раньше, чем о нем узнал мир. Целые дни проводил он над его изучением, исправляя опечатки и ломая голову над лапласовскими «отсюда легко видеть».

С исправленными корректурами Био стал лично ездить в Париж (тогда это было посложнее, чем в наш век электропоездов) и нередко обращался к Лапласу со своими затруднениями. Случалось, что и сам автор должен был основательно поразмыслить над тем, как он получил тот или иной вывод, но чаще несколько минут размышления восстанавливали ход доказательств, в свое время показавшихся ему «очевидными». Лаплас принимался терпеливо об'яснять Био свои выводы, и случалось, что он получал их иным путем, чем первоначально, тем более, что он никогда не упускал из виду педагогической стороны дела. Однажды Лаплас целый час сосредоточенно восстанавливал цепь своих рассуждений, прежде чем ему это удалось. Если бы Лаплас из'ял из своего творения все эти «легко видеть», то «видеть», правда, стало бы легче, но носить «Небесную механику» стало бы тяжелее. Получилось бы не пять огромных, сплошь наполненных формулами томов, а восемь или десять, и, кто знает, успел ли бы он закончить этот труд до своей смерти.

Чрезвычайно интересны обстоятельства, при которых Лаплас впервые представил Био в Академию.

Вскоре после их знакомства Био нашел в «Петербургских комментариях» один род геометрических задач, которыми занимался Эйлер, давший частное или косвенное решение некоторых из них. Био нашел общее и прямое решение тех же самых вопросов и этим сделал, как ему казалось, удачный шаг вперед в новой для него области.

Поехав в Париж, Био захватил свою работу, чтобы показать ее Лапласу для отзыва. Лаплас очень внимательно выслушал Био. Он спросил его об общем методе и подробностях решения задачи, причем в его словах сквозило некоторое удивление. В заключение Лаплас сказал: «Мне кажется, все это имеет значение. Приходите ко мне завтра утром с вашим сочинением, я с удовольствием ознакомлюсь с ним».

На другое утро точно в назначенный час Био уже стучался в дверь своего учителя. Приветливо встретив гостя, хозяин провел его в кабинет и, прочитав всю рукопись, сказал: «Это очень почтенный труд; вы напали на истинный путь, ведущий к прямому решению всех вопросов этого рода. Но заключение, к которому вы приходите в конце, слишком далеко от найденных вами результатов. Вы встретите непредвиденные трудности, может быть, превосходящие средства анализа при том состоянии, в котором он находится теперь».

Лаплас умел выслушивать научные возражения, и ему пришлось терпеливо убеждать молодого человека, не желавшего признать, что заключительная часть его работы не вполне удачна. В конце концов Био уступил – не авторитету, как он говорит, но силе доказательств собеседника. «Ну вот, так-то лучше, – сказал Лаплас, – все остальное в порядке; представьте завтра ваше сочинение в Академию, а после заседания заходите ко мне обедать. А пока – пойдемте завтракать».

На другой день Био, по совету Лапласа, отправился в Академию и с разрешения президента стал заранее выписывать на доске формулы и чертежи для заседания. Первым на заседание пришел Монж. Био являлся его любимым учеником и был уверен, что Монжу доставят большое удовольствие успехи его лучшего слушателя. Подойдя к Био, Монж заговорил прямо о теме его доклада: очевидно, Лаплас предупредил его так же, как и президента.

Вскоре зал наполнился академиками, и у доски сгруппировались лучшие математики Франции – среди них Лаплас, Лагранж и Лакруа. Явился и генерал Бонапарт, только-что вернувшийся из Египта и усиленно посещавший тогда Академию, как член математического разряда. Био был очень удивлен, когда Бонапарт, рассмотрев заготовленные чертежи, неожиданно сказал: «Эти чертежи мне знакомы».

Выступая первый раз перед высоким собранием, Био мало думал о военных подвигах, власти и политике Наполеона. Гражданин Бонапарт тревожил его гораздо меньше, чем гражданин Лагранж. Как отнесется к его докладу Лагранж? Только присутствие Лапласа и вера в его авторитетную защиту придали дебютанту нужную уверенность.

Доклад прошел хорошо, и даже суровый критик Лагранж поздравлял юношу с удачным началом. Его метод решения задач все признали новым и оригинальным.

Заседание окончилось. Двое ученых шагали к дому Лапласа, где их встретила хозяйка дома. Едва Био успел раскланяться с ней, как Лаплас, взяв его под руку, сказал:

– Пойдемте-ка на минутку ко мне в кабинет, мне надо вам кое-что показать.

В кабинете Лаплас достал из кармана ключ и открыл им маленькую конторку, стоявшую около камина. Био с удивлением следил за его движениями. Он увидел, как Лаплас вынул из ящика потемневшую от времени тетрадь и молча передал ее Био. В тетради заключались все те задачи Эйлера, которыми занимался Био, и все они были решены тем способом, автором которого только-что был признан гость Лапласа.

Оказалось, что Лаплас уже много лет тому назад открыл этот способ решения и встретился с теми самыми затруднениями, которые указывал накануне. Он надеялся победить их со временем и до сих пор никому, кроме Бонапарта, не говорил о своей работе. Не сказал он и Био, когда тот принес ему свое открытие, как нечто совершенно новое.

Это – единственный, известный нам случай, когда Лаплас отказался от своего первенства в пользу другого.

Конечно, Лаплас мог бы уведомить Био о своем открытии в тот же день, когда они об этом впервые заговорили, но Лаплас дал своему молодому другу полную возможность сначала получить удовлетворение открытием и признанием его ученым миром. Некоторым вознаграждением за разочарование Био в новизне своего открытия служило то, что он самостоятельно и независимо пришел к тому же открытию, что и величайший ученый его времени.

Лаплас взял с Био слово не говорить никому о том, чем начинающий ученый стал ему обязан, и продолжал молчать о своем открытии. Это событие стало известным лишь через четверть века после смерти Лапласа, когда Био, будучи уже глубоким стариком, счел себя вправе публично высказать благодарность учителю, способствовавшему началу его научной карьеры.

Из рассказов Апаго видно, что Лаплас всегда был окружен молодежью и относился к ней просто и внимательно. В живой беседе он проводил с ней иногда целые часы, обсуждая результаты исследований и намечая планы будущих работ. Лаплас входил и в личные интересы своих сотрудников, старался продвинуть их вперед, обеспечить материально. Как председатель Бюро долгот, Лаплас добивался от правительства средств для наилучшего оборудования астрономо-геодезических экспедиций, никогда не забывая обеспечить наилучшими условиями молодых участников этих трудных экспедиций, например, тех же Араго и Био.

Лаплас постоянно требовал только, чтобы к научному труду люди относились со страстью, настойчивостью и усердием, не теряя времени даром и черпая новые силы из сочинений своих великих предшественников.

В некоторых случаях Лаплас был по-своему отзывчив и к равным себе по славе коллегам. Известно, например, что Лаплас пользовался своим положением для оказания помощи знаменитому немецкому математику и астроному Гауссу. Лаплас живо интересовался прекрасными работами Гаусса и, повидимому, никогда не завидовал его успехам. Узнав, что Гаусс назначен директором Геттингенской обсерватории, но все еще не получает даже полагающегося нищенского жалованья, Лаплас принял все меры, чтобы улучшить безвыходное материальное положение своего иностранного собрата. Это было в те годы, когда Наполеон, подчинив себе всю Германию, обложил ее и без того обнищавшее население огромными контрибуциями. Лаплас горячо описал Наполеону заслуги Гаусса перед астрономией и просил его оказать ученому материальную помощь. Просьба подействовала, и Наполеон из награбленных им миллиардов велел предложить Гауссу пособие в 2 тысячи франков. Несмотря на плохое положение своих дел, Гаусс отказался принять деньги и приложить руку к дележу награбленного с его же родного народа.

Узнав об отказе Гаусса, Лаплас в письмах стал уговаривать его не отказываться от денег, пытаясь доказать, что эти деньги «чисто французского происхождения».

Но убедить Гаусса было невозможно. Национальная гордость Гаусса помешала Лапласу осуществить свое филантропическое намерение.

Аркейльское общество

В 1806 году, будучи сенатором, владея уже крупным имением в Нормандии, недалеко от своей родины, и обладая значительными средствами, Лаплас поручил жене купить загородный дом; жизнь в шумном Париже начинала его утомлять. Лаплас узнал от жены, что новый дом находится в Аркейле и что только забор отделяет его от усадьбы приятеля и друга Бертолле.

Аркейль – живописное дачное местечко на реке Биевр, расположенное возле поселка того же имени, всего в шести километрах к югу от Парижа. Сейчас – это первая железнодорожная станция по дороге из Парижа в Орлеан.

Дом Лапласа в Аркейле был просторен, комфортабельно и изящно обставлен, но отнюдь не роскошен. Не такое жилище мог занимать граф и канцлер Сената. Крупнейшие сановники империи буквально тонули в золоте, выкачиваемом из собственного народа и из народов побежденных стран.

Бертолле велел сделать калитку в заборе, отделявшем его сад от владений Лапласа. В день прибытия Лапласа Бертолле встретил его на границе их владений и подал ему один из двух специально заказанных ключей от калитки, приглашая в любой момент к себе в гости. Прежние дружеские отношения между двумя учеными стали еще теснее. Их связывали общие воспоминания, а частично и общие научные интересы. Бертолле при всех переменах политического строя получал те же награды и блага, которыми пользовался Лаплас.

Совместно с Лапласом Бертолле организовал знаменитое в истории науки «Аркейльское научное общество». Вокруг Лапласа и Бертолле группировались многочисленные талантливые ученые, преимущественно молодые. Собрания общества до некоторой степени конкурировали с заседаниями института в Париже. В состав Аркейльского общества входили преимущественно физики, но разнообразие специальностей было велико. Среди членов общества были такие ученые, как Кондолле, Тэнар, Гей-Люссак, Малюс, Апаго, Дюлонг, Био, Пуассон, Шапталь, Кювье и известный немецкий ученый Гумбольдт. Нередко сюда специально приезжали и другие иностранные ученые, всегда встречавшие в доме Лапласа радушный прием.

На средства Бертолле Аркейльское общество издало три тома научных трудов, в которых помещены работы Лапласа по физике. Общение ученых, работавших в разных областях, оказывало взаимное благотворное влияние. Свою интуицию и блестящее знание анализа Лаплас под влиянием общения с физиками приложил к некоторым вопросам этой науки. Но еще сильнее было его влияние на остальных членов общества. Они черпали у Лапласа методы исследования и разрабатывали вопросы, выдвигаемые им.

«Такое об'единение необходимо, – писал Лаплас, – когда успехи наук увеличивают число точек взаимного их соприкосновения и не позволяют одному человеку углублять все эти науки сразу. Науки требуют совокупных усилий многих ученых. Таким образом, физик находит в геометре содействие, чтобы возвыситься до наиболее общих причин наблюдаемых им явлений, а геометр, в свою очередь, спрашивает физика, как можно сделать свои исследования полезными для практических приложений и, благодаря этим приложениям, проложить новые пути в анализе. Изолированный ученый может невольно увлечься духом определенной научной системы; он сам видит лишь издали противоречия в своих исследованиях. Между тем в научном обществе столкновение мнений скоро приводит к крушению ошибочных из них. Желание взаимного убеждения, необходимого между членами сообщества, приводит к условию не признавать ничего, что является результатом наблюдений или вычислений. Оценка их не только с точки зрения их значения и трудности открытия, но и с точки зрения их практической пользы подтверждается многочисленными примерами и тем, что бесплодные на первый взгляд исследования в один прекрасный день получают важные применения».