Текст книги "Горе от ума? Причуды выдающихся мыслителей"

В продолжении «Новой Атлантиды» деятель Соломонова дома демонстрирует «селеноскоп для наблюдения Луны, звёзд и новых планет и редкий микроскоп, в котором легко рассматривать глаза, ноги, рот, волосы и яйца сырного клеща, а также кровь, текущую в жилах вши».

Это уже напрямую наводит на авторство Гука, ибо он исследовал под сооружённым им микроскопом сырного клеща и вши, а также изобрёл телескоп (селеноскоп) оригинальной конструкции. Почему же он позже не проявил себя на литературном поприще?

Когда узнаёшь, сколько было сделано Гуком в последующие годы, этот вопрос отпадает сам собой. С 1657 года он изобретал и создавал приборы для научных исследований и активно участвовал в проведении экспериментов. В том же году он изобрёл пружинный привод карманных часов, а на следующий год – воздушный насос.

Он изобрёл универсальный шарнир. «Этот тип шарнира, – писал А.Н. Боголюбов, – давал возможность передавать вращательное движение между двумя осями, расположенными в различных плоскостях. Современный универсальный шарнир ведёт своё происхождение именно от шарнира Гука, детально описанного изобретателем, а не от механизма Кардано, как иногда предполагают».

В 1662 году Оксфордский университет присвоил Роберту Гуку степень магистра искусств (тогда к искусствам относили изобретательство, ремёсла). Его назначили куратором экспериментов Королевского общества.

В 1663 году Гук написал основной текст устава Королевского общества и был избран его членом. С этого времени начинается его активная работа в этой научной организации. Он постоянно что-то изобретал, проводил опыты и сообщал об этом на заседаниях академии.

После изучения различных объектов под микроскопом, а также в телескоп он издал книгу «МИКРОГРАФИЯ: или некоторые физиологические исследования мельчайших тел через увеличительные стёкла…» (1665). В ней описаны 57 экспериментов с использованием микроскопа и три астрономических наблюдения в телескоп. Особо следует отметить великолепные гравюры, выполненные автором. Как писал А.Н. Боголюбов:

«Иллюстрации, выполненные и гравированные самим Гуком на 32 таблицах, были выдающимся явлением не только для своего времени: их воспроизводили в руководствах по естественной истории вплоть до ХIХ века. Позже даже Левенгук не сумел сделать ничего подобного».

Пользуясь случаем, приведу фрагмент из стихотворения Николая Заболоцкого 1948 года:

 
Сквозь волшебный прибор Левенгука
На поверхности капли воды
Обнаружила наша наука
Удивительной жизни следы.
 
 
Государство смертей и рождений,
Нескончаемой цепи звено —
В этом мире чудесных творений
Столь ничтожно и мелко оно!
 
 
Но для бездн, где летят метеоры,
Ни большого, ни малого нет,
И равно беспредельны просторы
Для микробов, людей и планет.
 

Хотелось бы написать нечто подобное, начав: «В “Микрографии” Роберта Гука…»

Конечно, нельзя умалять достижений нидерландского натуралиста Антонина ван Левенгука (1632–1723), который в свободное от муниципальной службы время занимался шлифованием увеличительных стёкол (подобно Гуку) и сделал линзы с 300-кратным увеличением.

С 1673 года, значительно позже Гука, он сообщал в письмах Лондонскому королевскому обществу о результатах своих наблюдений. Он первым наблюдал и зарисовал сперматозоиды человека и животных, красные кровяные тельца (эритроциты), различные клетки животных и растений, строение мелких насекомых.

Но всё-таки первым открыл мозаичное строение растений Роберт Гук и по аналогии с клетками животных (по другой версии – с кельями монахов) назвал эти частицы живой ткани клетками. Этот термин прочно вошёл в научный лексикон.

Роберта Гука глубоко интересовала жизнь природы во всех её проявлениях. Слова Заболоцкого «равно бесконечно просторы / Для микробов, людей и планет» следует отнести не к Левенгуку, а к Гуку. Ведь в своей книге он представил и макроскопические наблюдения небесных тел, а также предположил гипотезу волновой природы света. Указал, что «тепло является свойством тела, возникающим от движения или колебания его частей», отрицая гипотезу горюче-летучего «флогистона». Он сравнил горение с дыханием, утверждая, что воздух при этом теряет свою часть.

До него микроскописты представляли свои наблюдения как занимательное зрелище, курьёз, в лучшем случае давая описание отдельных малых объектов природы. Роберт Гук, по-видимому, первым превратил микроскоп в мощное средство научных исследований не только в биологии, но и в физике. Наблюдая тонкие прозрачные пластинки, он размышлял о свойствах и сущности света. По его гипотезе, свет состоит «из потока биений, исходящих из источника», т. е. представляет собой чрезвычайно быструю вибрацию.

Гук раньше Христиана Гюйгенса предложил гипотезу волновой природы света, исходя из аналогии с распространением звука. Однако разрабатывать свою идею не стал. Чрезвычайно высокую скорость световых волн Гюйгенс в «Трактате о свете» (1690) объяснил свойством особой тончайшей среды – эфира – с высокой твёрдостью и упругостью. Как писал он: «Нам нет надобности исследовать… причины этой твёрдости и упругости, так как рассмотрение их завлекло бы нас слишком далеко от нашего предмета».

Даже в наши дни остаётся во многом неразработанной теория такого эфира (ныне называемого физическим или космическим вакуумом). Это связано отчасти с тем, что А. Эйнштейн вслед за Ньютоном представил свет потоком корпускул, фотонов.

Возможно, кому-то покажется излишним в очерке о Гуке упоминания о научных проблемах, гипотезах и теориях учёных. Но мне хотелось бы показать, насколько это возможно, как трудно определять научные приоритеты, оценивать достижения разных исследователей. Движение научной мысли и развитие техники идут в масштабе цивилизации сложными потоками, переходя из страны в страну, нередко во взаимосвязях и противоречиях.

«Микрографией» Гука заинтересовался Ньютон. Сделал выписки из этой книги (и свои замечания), в одном из своих писем Гуку высоко её оценив. На заседании Королевского общества в 1672 году Ньютон предоставил свой мемуар «Новая теория света и цветов». Он предложил корпускулярную природу света, чем вызвал возражения Гука.

С этого времени начались между ними конфликты. Дело дошло до того, что в своей монографии «Оптика» (1704), не случайно изданной через год после смерти Гука, Ньютон умолчал об экспериментах и выводах старшего коллеги.

В своих оптических опытах Гук прижимал к плоскому стеклу линзу и наблюдал возникающее чередование светлых и тёмных колец. Затем эти опыты проделал Ньютон, но объяснить их не смог. Сделал это английский физик Томас Юнг, исходя из волновой теории света. Тем не менее в физике укоренилось понятие «кольца Ньютона», хотя честнее было бы называть их именами Гука, Юнга или их вместе.

Пожалуй, сказалось то, что «Оптика» Ньютона была переведена на латинский язык и много раз переиздавалась. У Ньютона были друзья, которые верили в его талант (что справедливо) и распространяли его сочинения. Сказывалась и национальная гордость англичан.

Не вдаваясь в детали спора двух учёных, отметим, что Ньютон предложил компромиссный вариант: материальные носители света вызывают волны в пространстве эфира, подобно тому, как вызывают волны тела, брошенные в воду.

Научные разногласия между двумя великими учёными усугубились личной неприязнью. Есть мнение, что ставшее крылатым высказывание Ньютона в письме Гука – «Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов» – скрывает язвительный намёк на хилое сложение и сутулость Гука, которого нельзя причислить к великанам.

Но, может быть, намёка не было? Ведь и Ньютон был невысок, а его афоризм безукоризненно верен.

И Гук, и Ньютон верили в существование эфира, который физики в начале ХХ века попытались отменить. Однако пришлось его вернуть, хотя и под именем физического (космического) вакуума. В этом отношении Гук и Ньютон были оба правы.

Проблема, сохранившаяся доныне: свет – система волн или корпускул? В ХХ веке эту дилемму решили странным способом, предположив дуализм волна-частица. Такой кентавр выглядит надуманным, научно-мифологической фигурой. Возможно, вернее было бы считать, что волна в некоторых случаях может приобретать свойство корпускулы, подобно тому, как порой возникает таранная волна цунами.

У Гука и Ньютона возник конфликт ещё из-за приоритета в открытии закона всемирного тяготения.

В марте 1666 года на заседании Королевского общества Гук сказал: «Представляется, что тяготение является одним из наиболее общих действующих принципов мира… и Кеплер не без достаточного основания утверждает его как свойство, присущее всем небесным телам, Солнцу, звёздам, планетам. Это предположение мы впоследствии рассмотрим более подробно, но сперва было бы необходимо обсудить, не присуща ли эта тяготительная или притяжательная сила частям земли…

Если она магнетична, то любое тело, притянутое ею, должно больше тяготеть вблизи её поверхности, чем дальше от неё».

Через два месяца Гук предположил две возможные причины криволинейного движения планет Солнечной системы. В первом случае может сказаться «неравномерная плотность среды», эфира. «Вторая причина изгибания прямолинейного движения в криволинейное, по-видимому, происходит от притягивающего свойства тела, расположенного в центре, причём оно непрерывно стремится притягивать к себе. Ибо если сделать такое предположение, легко становятся объяснимы все феномены планет с помощью общих принципов механического движения».

По его словам, траектории планет определяются сочетанием двух движений: прямолинейного и направленного к центральному, более тяжёлому телу. Он утверждал, что к центру Земли «направлены все линии тяготения», а в 1680 году высказал мысль, что «притяжение всегда действует в отношении, обратном квадрату расстояния».

Он предложил Ньютону доказать обратный квадратичный закон тяготения, но ответа не получил. По словам С.И. Вавилова: «Если связать в одно все предположения и мысли Гука о движении планет и тяготении за почти 20 лет, то мы встретим почти все главные выводы “Начал” Ньютона, только высказанные в неуверенной и малодоказательной форме… У Гука была гениальная догадка физика-экспериментатора, прозревающего в лабиринте фактов истинные соотношения и законы природы».

Увы, Ньютон проявил и коварство. Он, как пишет А.Н. Боголюбов, «отметил в “Началах”, что Рен и Галлей сделали ровно столько же, сколько и Гук. И хотя это была неправда (что прекрасно знал и сам Ньютон), но, несомненно, немало польстило самолюбию как Рена, так и Галлея. Ход Ньютона был, несомненно, умным: кольцо друзей Гука было разомкнуто в необходимом месте».

Что же важнее: гипотеза, оказавшаяся верной, или созданная на её основе теория? Пожалуй, обе одинаково важны. Без исходной мысли не появится теория, а без теории эта мысль не будет надёжно обоснована.

Естественна обида Гука. У Ньютона была своя правота. Достаточно просмотреть его «Математические начала натуральной философии», чтобы оценить усилия, затраченные для доказательства множества теорем, решения многих задач. Намекая на свой труд, он написал Э. Галлею, что для Гука математики «не что иное, как лишь сухие вычислители и вьючные ослы».

Суждение несправедливое: Гук хотел всего лишь, чтобы был отмечен его вклад в теорию всемирного тяготения. Он был этого достоин. Тем более что по его инициативе Ньютон начал писать свою знаменитую работу.

Закон всемирного тяготения признали не сразу. Он вызывал недоумение. Получалось, что не только земной шар притягивает человека или яблоко, но и они, как любое тело, притягивают нашу планету. Гюйгенс писал: «Мысль Ньютона о взаимном притяжении я считаю нелепой и удивляюсь, как человек, подобный Ньютону, мог сделать столько трудных исследований и вычислений, не имеющих в основании ничего лучшего, чем эта мысль».

Роберт Гук так не считал. Он предполагал существование силы тяготения масс и отметил её убывание с расстоянием по закону квадратов. Правда, Ньютон утверждал, будто он в молодые годы догадался об этом, но не предоставил никаких подтверждений. Вероятно, раздражённый претензией Гука, он осуществил невольный самообман.

Приоритет Гука доказывает его письмо Ньютону от 6 января 1680 года, где сказано: «Я предполагаю, что тяготение всегда находится в обратном квадратичном отношении к расстоянию от центра». Спустя 10 дней в новом письме он просил Ньютона помочь математически доказать эту закономерность.

Оба письма остались без ответа: Ньютон был обижен на Гука за критику в свой адрес. «Неизвестно, как развивалась теория движения планет в 1681–1684 годах, – писал А.Н. Боголюбов. – Дневники Гука за этот период не сохранились, а в журналах Ньютона описаны лишь химические и алхимические эксперименты, которые составляли в эти годы его основное занятие».

Возможно, в этот период Ньютон временами обдумывал предложение Гука, приступив к активной работе осенью 1684 года. А 28 апреля 1686 года Лондонскому королевскому обществу была представлена рукопись Исаака Ньютона «Математические начала натуральной философии».

Эта солидная работа, которую прочесть целиком и понять смогли немногие, произвела такое впечатление, что с этих пор восхищение гением Ньютона лишь возрастало, а о провидческой гипотезе Гука предпочли умалчивать. С.И. Вавилов сделал вывод:

«Ньютон был, очевидно, не прав: скромные желания Гука имели полное основание. Написать “Начала” в ХVII веке никто, кроме Ньютона, не мог, но нельзя оспаривать, что программа, план “Начал” был впервые набросан Гуком».

Судя по названию, главная книга Ньютона претендует на основы философии природы. По мнению автора, они должны опираться на математику. Но что изложено в трактате? Механические закономерности, которые в третьей части приложены к небесным телам. Вот, в сущности, и всё. Нет в такой философии ни проблем земной природы, ни человека, ни живых существ вообще.

Научные достижения Роберта Гука впечатляют. Одновременно с Гюйгенсом он установил постоянные точки термометра – таяния льда и кипения воды. Усовершенствовал барометр и зеркальный телескоп; создал прибор для измерения силы ветра, машину для деления круга, оптический телеграф и ряд других приборов. В 1660 году открыл закон пропорциональности силы, приложенной к упругому телу, и его деформации (закон Гука).

В трактате «Опыт доказательства вращения Земли» (1674) Гук предположил, что небесные тела тяготеют друг к другу, предвосхитив идею небесной механики Ньютона. А через 5 лет обосновал мнение: если сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния, то планета должна двигаться вокруг более тяжёлого тела по эллипсу.

Гук раньше Ньютона высказал идею всемирного тяготения. Однако портреты Ньютона украшают учебники и кабинеты по физике, а достоверного изображения Р. Гука нет. В «Биографическом словаре деятелей естествознания и техники» (1959) Ньютону посвящено 8 полос, а Гуку – 1. В чем причина такого неравенства?

Одна причина уже была названа: склонность многих историков, а в особенности популяризаторов, журналистов к возвеличиванию достижений одного гения. Другая причина более существенна.

Как следует из писем Ньютона, он возмущался, когда его разработки называли гипотезами, а не теориями. Действительно, разница существенная, о чём в наше время нередко забывают популяризаторы науки, а то и маститые учёные.

Гипотеза (от греческого слова, означающего «предположение»), как любое мнение, может быть высказана без серьёзных оснований. Таких предположений немало по разным проблемам. Среди них бывают нелепые или примитивные, что не мешает им пользоваться успехом в определённой интеллектуальной среде.

Теория (от греческого слова, означающего «исследование») – это солидно обоснованная гипотеза, не имеющая очевидных опровержений. Она обобщает и логически связывает факты, относящиеся к данному объекту исследований. Со временем могут появиться факты, не согласующиеся с ней, и тогда теорию придётся дополнять, изменять или отправлять в архив истории. Бывает, что позже пробуждается к ней интерес на новом этапе развития знаний.

Не вдаваясь в непростые детали спора за приоритет между Гуком и Ньютоном, можно сказать, что оба они были правы. Приоритет гипотезы всемирного тяготения принадлежит Гуку. Приоритет теории всемирного тяготения – Ньютону.

Сказывается разница характеров и научной методики. Гука интересовало множество разнообразных проблем, он изобретал приборы и сам активно участвовал в их создании. Он не тратил время, в отличие от Ньютона, на сочинение заурядных богословских трактатов, на бесплодные алхимические опыты, резонно полагая, что нет ни философского камня, ни эликсира бессмертия.

В отличие от Гука, Ньютон долго и сосредоточенно разрабатывал каждую тему, был одним из крупнейших математиков своего времени. Он умел чётко мыслить и тщательно обосновывал свои гипотезы, превращая их в научные теории.

Первую попытку обосновать всемирное тяготение предпринял Гук. Сделав доклад об этом законе, доказать его математически он не смог. А Ньютон произвел такие расчёты, заслужив восторженные отзывы своих коллег. Но он не сослался в первом издании своих «Математических начал натуральной философии» на Гука, который высказал идею всемирного тяготения и предложил Ньютону заняться этой проблемой.

Почему Гук не стал обрабатывать данные астрономических наблюдений? Неужели только потому, что он не был выдающимся математиком? Или он просто избегал кропотливых разработок? Вряд ли. Возможно, главной причиной было отсутствие у него свободного времени.

В сентябре 1666 года при ветреной погоде в Лондоне начался пожар. Он охватил центр города и продолжался пять суток. Сгорело около 13 тысяч строений: жилые кварталы, общественные здания, торговые склады, почти сотня церквей, кафедральный собор Св. Павла.

Руководил восстановлением столицы математик и архитектор Кристофер Рен. Он привлек своего друга Роберта Гука к разработке новой планировки города, проектированию и строительству многих зданий, наблюдению за строительством. Гигантский объём работ!

При этом Гук продумывал и проводил эксперименты, активно участвовал в заседаниях Королевского общества.

Работа над реконструкцией Лондона, продолжавшаяся 30 лет, обеспечила Роберту Гуку безбедное существование. Он проявил себя не только как инженер-строитель, но и как архитектор, спроектировав, в частности, здание Королевской коллегии врачей и Бедлама – психиатрического госпиталя…

Пора вспомнить о странностях Роберта Гука. Одна из них не вызывает сомнений: самолечение разными веществами, порой опасными для здоровья. Хотя, несмотря на огромную работу, он прожил 68 лет – почтенный возраст по тем временам, но в старости часто хворал, стал терять зрение, ходил с трудом.

В последние два десятилетия своей жизни он тратил много времени и сил на доказательство своих приоритетов. Часто свои изобретения и открытия представлял академии в зашифрованном виде, опасаясь плагиата. Его одолевали приступы меланхолии.

Если следовать логике Чезаре Ломброзо, Роберт Гук предстаёт гением с признаками помешательства. Его старший брат Джон, впавший в депрессию, повесился. Не говорит ли это о наследственном психическом заболевании?

Австралийская писательница Маргарет Эспинас, автор книги о Роберте Гуке, использовала сведения преимущественно из английских источников (в России о нём писали мало) и из его дневников. Вот её характеристика Гука:

«Он знал всех: королевское семейство и аристократию, учёных как английских, так и иностранных, сановников Сити, правительственных чиновников, писателей, артистов, ремесленников.

Дневники выясняют, что тот портрет, который обычно рисует Гука как замкнутого и завистливого отшельника, абсолютно фальшив. В общественном и компанейском поведении он был одним из наиболее общительных людей, и это, очевидно, также по требованию своего темперамента, как и по необходимости своих занятий. Он проводил значительную часть каждого дня в собеседованиях, ибо интересный разговор, обмен мыслями был одним из главнейших его интеллектуальных удовольствий.

Скрытность, в которой его обвиняли, развивалась, поскольку она у него появилась в результате несчастливого опыта; но всегда она была очень ограниченной… Но в большинстве случаев и с большинством собеседников он не мог бы сдерживать блестящих брызг своего бурного ума…

Но Гук не только поучал, он был действительным собеседником. С одинаковым увлечением впитывая информацию и идеи, он так же страстно слушал, как и говорил. Его дневник переполнен изобретениями, гипотезами, сообщениями, рецептами, советами, данными множеством знакомых: юристами, докторами, учёными-коллегами, ремесленниками, священниками».

Нет ли здесь преувеличения? Автор, который пишет биографию незаурядного человека, проникается его мыслями и чувствами, становится его поверенным, близким знакомым и невольно приукрашивает его личность и деяния. Но в данном случае речь идёт о сведениях из личных дневников, не предназначенных для печати (в отличие от многих дневников писателей, журналистов).

…Безусловно, Ньютон проявил себя выдающимся теоретиком, создав помимо математических открытий колоссальный труд по механике и всемирному тяготению. Однако за схемами и формулами он не видел реальной живой природы Земли.

Гук писал о том, насколько важен воздух для тех, кто живёт на Земле. Этим он объяснял свой интерес к исследованиям воздуха, атмосферных явлений, к созданию метеорологических приборов (он их не только конструировал, но изобрёл устройство для автоматической записи показателей через определённое время).

Его интересовали не только проблемы механического движения небесных тел, принимаемых за точки. Называть это математическими началами философии природы, как писал Ньютон, не преувеличение, а заблуждение.

В тот период господства и замечательных успехов механики такой взгляд на мир казался передовым и перспективным. Многие мыслители полагали, что между живыми существами и автоматами нет принципиальной разницы. Томас Гоббс вопрошал: «Не можем ли мы разве сказать, что все автоматы (механизмы, движущиеся при помощи пружин и колес, как, например, часы) имеют искусственную жизнь?.. Что такое сердце, как не пружина? Что такое нервы, как не такие же нити, а суставы, как не такие же колеса, сообщающие движение всему телу…»

В своей знаменитой книге Ньютон высказался в том же духе: «Было бы желательно вывести из начал механики и остальные явления природы» (а не только астрономические). Живой природой он не интересовался. То же относится к познанию нашего родного космического тела.

Пытливая мысль Гука не знала таких ограничений. В работах «Чтения о землетрясениях» и «О причинах частого нахождения раковин и других морских объектов на поверхности Земли» он доказывал: изменения земной поверхности, ландшафтов вызывают превращения животного и растительного мира, а окаменелости – остатки вымерших организмов.

«Мы найдём во всех вещах, – писал Гук, – что природа не только работает механически, но и с такой превосходной и чрезвычайно сжатой, а также и с такой изумительной изобретательностью, что было бы невозможно любым образом найти в мире возможность создать такую же самую вещь, которая обладала бы подходящими свойствами. И может ли кто-либо быть настолько глуп, чтобы думать, что все эти вещи являются делом случая?»

Гук отметил: «Вершины самых высоких… гор находились когда-то под водой». Писал о вымерших животных и о том, что «в настоящее время есть различные иные виды, каких вначале не было». Значит, он предполагал эволюцию Земли и Жизни. Превращения организмов он связывал с изменчивостью географических условий. Великолепное провидение!

«По характеру ума Гук был универсалом и энциклопедистом, – писал А.Н. Боголюбов. – Он интересовался всем, рождал множество глубоких… идей, оставлял их на полдороге и очень обижался, когда другие присваивали себе его мысли… Миф о злом, хитром и тщеславном Гуке, упорно защищавшем своё право на чужие изобретения, был создан лицами, специально заинтересованными в том, чтобы оправдать свои не всегда благовидные поступки.

Представляется, что самым главным в его научном и практическом творчестве было то, что он всегда мечтал о пользе, какую может оказать людям то или иное изобретение, та или иная идея».

Помимо всего прочего, Гук интересовался теорией познания. Этому посвящён его незавершённый трактат «Метод усовершенствования философии природы». Он справедливо отметил неизбежность субъективного элемента в научных исследованиях и предложил способы свести его к минимуму.

…Чем ближе знакомишься с Робертом Гуком, тем больше испытываешь к нему симпатию и уважение. Вновь и вновь возникает недоумение: что происходит с историей науки и общественным мнением, если такой яркий, оригинальный человек, наделённый многими талантами, искусный изобретатель, проницательный учёный энциклопедического масштаба пребывает в тени Бойля, Гюйгенса, не говоря уже о Ньютоне?!

Как говаривал Сальери в драме Пушкина:

 
Все говорят: нет правды на земле,
Но правды нет – и выше. Для меня
Так это ясно, как простая гамма.