Текст книги "100 знаменитых ученых"

ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ
(1452 г. – 1519 г.)

«… мне кажется, что пусты и полны заблуждений те науки, которые не порождены опытом, отцом всякой достоверности, и не завершаются в наглядном опыте, т. е. те науки, начало, середина или конец которых не проходят ни через одно из пяти чувств».

Леонардо да Винчи

Как мы уже могли убедиться, достаточно долгое время наука не признавала специализаций. Сфера деятельности большинства ученых античности, Средневековья и Возрождения не ограничивалась какой-то одной областью. Для этих эпох ученые-универсалы были характерным и закономерным явлением. Но всесторонняя одаренность Леонардо да Винчи поистине удивительна даже для своего времени и заслуживает особого внимания. Поэтому в данном случае мы смело можем говорить о гении-универсале.

Нередко, когда речь идет о Леонардо да Винчи, в первую очередь вспоминают, что он был великим художником. Между тем, даже если бы Леонардо не нарисовал ни одной картины, его имя не затерялось бы в веках. Человечество наверняка сохранило бы память о научной деятельности великого итальянца. Конечно же, рассказывая о его жизненном пути, нельзя не сказать о Леонардо-художнике. Но мы, учитывая специфику нашей книги, как можно больше внимания постараемся уделить Леонардо-ученому.

15 апреля 1452 года в небольшом городке Винча, близ Флоренции, произошло пикантное, но вполне заурядное, на первый взгляд, событие. У потомственного нотариуса Пьеро родился внебрачный сын, получивший имя Леонардо. Как показало время, именно благодаря этому эпизоду в жизни городка его название пять с лишним веков пользуется всемирной известностью.

Несмотря на обстоятельства рождения сына, отец не бросил его на произвол судьбы и дал своему отпрыску вполне приличное воспитание. Довольно рано Пьеро обнаружил у сына ярко выраженные способности к живописи. В 1467 году отец отправил Леонардо во Флоренцию на обучение к художнику и скульптору Андреа дель Верроккьо, довольно известному и по сей день представителю флорентийской школы живописи. За пять лет обучения талантливый юноша превратился в выдающегося мастера кисти. Кроме того, работая в мастерской в качестве подмастерья, он выполнял и чисто техническую работу, связанную с поднятием и переносом тяжестей, копанием (например, при установке скульптур) и т. д. Для подобных работ в мастерской имелся целый ряд различных инструментов и механизмов, многие из которых Леонардо впоследствии усовершенствовал. В 1472 году двадцатилетний художник становится членом Флорентийской гильдии художников.

Здесь нужно отметить, что Флоренция была одним из самых оживленных центров Возрождения. Туда стекались художники и ученые со всей Европы. За время обучения в мастерской Верроккьо Леонардо общался не только с художниками, но и познакомился с некоторыми учеными, например с астрономом Тосканелли. Живой ум и любознательность Леонардо не могли оставить его равнодушным к науке.

Вступив в гильдию художников, Леонардо, тем не менее, продолжал жить и работать при мастерской Верроккьо. Он рисовал части картин своего учителя (вполне распространенная в те времена практика) и начал работать над собственными полотнами.

Во Флоренции Леонардо прожил до 1480 года, правда, об этом периоде его жизни известно немного. В основном биографические данные ограничиваются сведениями о картинах, написанных художником за это время. В 1480 году Винчи отправляется в Милан. Его пригласили ко двору герцога Людовика Сфорца на должность… музыканта и импровизатора (еще одна сторона многогранного таланта). При дворе Леонардо играет на лютне, поет, читает стихи, но этим его обязанности не ограничиваются. Во время многочисленных празднеств он занимается подготовкой костюмов и декораций. Также Винчи исполняет обязанности военного инженера и гидротехника, получает задание основать в Милане академию художеств. Для преподавания в академии Леонардо написал целый ряд пособий: трактаты о перспективе, о живописи, о свете, о тенях, о движении, о движениях и пропорциях человеческого тела.

Все это время Леонардо не прекращал работы над грандиозным конным памятником Франческо Сфорца. Довести эту работу до конца Винчи так и не смог. 10 лет ему понадобилось на изготовление глиняной модели памятника в натуральную величину. Известно, что фигура имела внушительные размеры, ее высота составляла 7,5 метров. В 1500 году модель была разрушена французами, захватившими Милан: французские стрелки использовали ее в качестве мишени.

Много внимания Леонардо уделял также и архитектуре. По его проекту в Милане и других городах было построено немало зданий. Сохранились проекты и чертежи Винчи, многие из которых так и не были реализованы. Например, известно о таких масштабных проектах, как соединение Пизы и Флоренции каналом, план «идеального города», проект большого храма и т. д.

Говоря о всесторонней одаренности Леонардо, следует упомянуть, что он обладал удивительной физической силой, хорошо танцевал, ездил верхом, фехтовал.

Ну и, конечно же, нельзя обойти вниманием картины Леонардо. В 1497 году он завершает работу над одним из самых известных своих произведений – «Тайной вечерей». Эта роспись была сделана на стене трапезной монастыря Санта-Мария делле-Грацие. Одно из величайших творений Леонардо сохранилось достаточно плохо, что в некоторой степени является, если можно так сказать, виной самого художника. Леонардо постоянно экспериментировал с красками, работая над «Тайной вечерей», он использовал смесь красок собственного приготовления. К несчастью, смесь оказалась недолговечной. По свидетельствам, относящимся к середине XVI в., уже тогда картина находилась в плачевном состоянии. Еще в 1500 году сильный дождь залил стену, на которой была сделана роспись. В 1652 году в злополучной стене прямо в картине пробили дверь. Во время наполеоновских войн, несмотря на личный приказ императора сохранить картину гениального художника, в помещении трапезной была размещена конюшня.

С 1500 по 1517 год Леонардо находился в постоянных переездах. Пять городов удостоились чести быть временным пристанищем для гения: Флоренция, Мантуя, Венеция, Милан, Рим. За это время художник написал несколько картин, среди которых знаменитый портрет Моны Лизы. В конце концов, Леонардо по приглашению короля Франциска I, большого поклонника его творчества, переселился во Францию. Винчи жил в небольшом замке под названием Клу, неподалеку от королевской резиденции в Амбруазе. Король относился к Леонардо с величайшим почтением. В частности, он говорил: «Никогда не поверю, чтобы нашелся на свете другой человек, который не только знал бы столько же, сколько Леонардо, в скульптуре, живописи и архитектуре, но и был бы, как он, величайшим философом». Благодаря Франциску I, Леонардо был обеспечен всем, что могло потребоваться для жизни и работы. В Клу он писал картины и продолжал заниматься научной деятельностью: работал над записками, проводил научные эксперименты. Здесь же Леонардо да Винчи и умер 2 марта 1519 года. Место погребения великого итальянца неизвестно.

Как и другие таланты Леонардо, его научные интересы отличались необыкновенным, даже по тем временам, разнообразием. Трудно назвать такую область человеческих знаний, которая не занимала бы Винчи, и которой он не коснулся в своих работах. После Леонардо остались записные книжки и рукописи общим объемом около 7 тысяч листов. Многие из своих заметок он рассматривал как наработки для создания грандиозной универсальной энциклопедии. Интерес представляет даже сам способ письма Винчи. Тексты он писал оригинальным зеркальным методом. В чем причина выбора такого способа – точно не известно. Скорее всего, Леонардо таким образом пытался сохранить секретность. Тому, в свою очередь, может быть несколько объяснений. Конечно, речь может идти и о попытке сохранить приоритет открытий и изобретений. Кроме того, следует помнить, что Леонардо много работал как военный инженер: проектировал пушки, катапульты, военные корабли и т. д. Возможно, он опасался, что его записи могут попасть не только в руки заказчиков. Многие свои изобретения Леонардо попросту считал слишком опасными. Например, он писал: «А еще я знаю способ оставаться под водой столько времени, сколько можно оставаться без пищи. Этого не оглашаю я из-за злой природы людей, которые этот способ использовали бы для убийств на дне морей, проламывая дно кораблей и топя их вместе с находящимися в них людьми; если я учил другим способам, то это потому, что они не так опасны». Наконец, немаловажно и то, что содержание записок могло быть опасным для самого Леонардо, ведь его научные воззрения далеко не всегда совпадали с точкой зрения церкви, и Винчи вполне мог опасаться инквизиции. Кроме того, есть еще одна точка зрения, основанная на том, что Леонардо был левшой. Возможно, что зеркальный метод было его изобретением, позволяющим при письме избежать неудобств, связанных с этим обстоятельством.

Если рассматривать научную деятельность Леонардо, то в первую очередь известность получили его инженерные работы. При этом великий итальянец создавал проекты механизмов как известных при его жизни, так и намного опередивших свое время. К сожалению, только немногие из своих идей Винчи смог реализовать на практике. Он сконструировал машину для производства напильников, станок для изготовления сукна, ткацкий станок, машину для шлифования игл, проектировал металлургические печи, прокатный стан, печатные станки, деревообрабатывающие машины, танки, подводные лодки и многое другое. Особенно большой интерес Леонардо питал к полетам. Он тщательно изучал механизм полета птиц, проектировал различные летательные аппараты и стал автором идеи парашюта.

Теперь рассмотрим деятельность Леонардо в сфере других наук. Начнем с физики. Из всех ее разделов великий итальянец отдавал предпочтение механике, которую называл «раем математических наук». Он провел массу гидравлических экспериментов, результаты которых применял на практике, занимаясь проектированием каналов и ирригационных систем. Винчи изучал механические свойства различных материалов: проводил эксперименты по определению их сопротивления, пытался определить коэффициенты трения различных поверхностей.

Естественно, что, будучи незаурядным художником, Леонардо особенно интересовался таким разделом физики, как оптика. Большое внимание он уделял физиологии глаза, изучал способность глаза к адаптации и аккомодации[14]14
  Аккомодация – приспосабливание глаза к ясному видению предметов, находящихся на разных расстояниях.


[Закрыть], создал достаточно точную модель человеческого глаза. Исследования бинокулярного зрения позволили Леонардо сконструировать стереоскоп. Также он изучал свойства линз, зеркал, очков, теоретически обосновывал принципы их работы, описывал способы изготовления и возможные методы усовершенствования, большое внимание уделял свойствам теней. Считая науку и искусство неразделимыми, да Винчи использовал результаты своих исследований при создании картин. Так, например, изучая влияние прозрачных и полупрозрачных тел на окраску предметов, он первым из художников стал пользоваться принципами воздушной перспективы. Многие исследователи также полагают, что именно Леонардо принадлежит идея создания двухлинзовой зрительной трубы.

Известно также, что Леонардо да Винчи занимался и астрономией. Он даже построил некое подобие обсерватории, подробных сведений о которой, к сожалению, не сохранилось. Леонардо описывал изобретенный им способ наблюдения солнечного затмения – через мелкие проколы в листе бумаги. Как мы уже сообщали, неизвестно, создал ли он зрительную трубу, но астрономические наблюдения с помощью оптических приборов Леонардо, видимо, проводил. В его записях обнаружена памятка, сделанная самому себе: «Сделай стекла, чтобы смотреть на полную Луну».

Он также много занимался анатомией, при этом рассматривая организм как природный механизм. В анатомии он полагался на экспериментальные методы и провел около 30 вскрытий. Леонардо не без основания называют основателем научной иллюстрации. Его рисунки, изображающие строение тех или иных частей тела и органов, отличаются прекрасной точностью и степенью детализации. Также Винчи первым описал целый ряд костей и нервов. Ученый уделял внимание и эмбриологии, одно из вскрытых им тел было телом беременной женщины. Кроме того, считается, что именно Винчи выделил ботанику в самостоятельную науку. Он делал рисунки, иллюстрирующие закономерности листорасположения, первым исследовал возможность определения возраста деревьев по годовым кольцам, а возраста кустарников – по структуре их стебля, открыл явления фототропизма и геотропизма[15]15
  Фототропизм – направленность роста растений в зависимости от расположения источника света, геотропизм – в зависимости от сил гравитации.


[Закрыть].

Леонардо да Винчи называют одним из основателей геологии и палеонтологии. Он обнаружил в горах Италии окаменелости морских организмов и дал этой находке правильное объяснение: когда-то на этом месте было море. Более того, обнаруживая различные слои осадочных пород, Леонардо пришел к предположению о том, что, возможно, такие места находились под водой не единожды.

С большим уважением Леонардо да Винчи относился к математике. Он считал, что «ни одно человеческое исследование не может называться истинной наукой, если оно не прошло через математические доказательства». Конечно, как художника и исследователя, полагавшегося на то, что можно увидеть, более всего из разделов математики его интересовала геометрия и изучение закономерностей пропорции. Но в своем стремлении к эмпирическому познанию Леонардо, между тем, делал для математики исключение, говоря о ней: «единственная наука, которая содержит в себе собственное доказательство».

В конце нашего рассказа о знаменитом итальянце хочется еще раз подчеркнуть универсальность его гения. Поскольку сам Леонардо рекомендовал в науке оперировать фактами, мы просто перечислим «специальности», которыми владел Леонардо. Итак: художник, скульптор, архитектор, строитель, писатель, музыкант, философ, искусствовед, естествоиспытатель, анатом, ботаник, зоолог, оптик, конструктор, изобретатель, гидравлик, лингвист, сценограф, геолог, палеонтолог, гидролог, пиротехник, химик, математик, физик, астроном. Без сомнений можно сказать, что работы Леонардо да Винчи оставили заметный след во многих из перечисленных сфер человеческой деятельности.

КОПЕРНИК НИКОЛАЙ
(1473 г. – 1543 г.)

До 1516 г. астрономия базировалась на геоцентрической (в переводе с греческого «гео» – «земля») системе строения мира. Учение о том, что Земля является центром Вселенной, было создано еще во II в. н. э. древнегреческим ученым Клавдием Птолемеем. Эта система понятий 1,5 тыс. лет господствовала в науке, став тормозом в ее развитии. И только польский ученый Николай Коперник сумел совершить революционный переворот, доказав несостоятельность устоявшейся теории. «Представьте себе, – писал он, – собрание членов человеческого тела, принадлежавших индивидам разного роста и сложения. Если бы кто-нибудь вздумал соединить их в органическое целое, то получил бы чудовище, а не правильную человеческую фигуру. Вот в каком виде явилось мне здание древней астрономии».

Ученый, который «остановил Солнце и сдвинул Землю», родился 19 февраля 1473 г. в польском городе Торунь на берегу Вислы. Его отец, тоже Николай, был богатым купцом, мать, Барбара – дочерью главы городского суда. Коперник был четвертым, младшим, ребенком в семье. Когда мальчику исполнилось десять лет, во время эпидемии чумы умер отец. Заботу о детях взял на себя родной брат матери Лукаш Ваченроде, который в 1489 г. стал епископом Вармии – самостоятельной церковной области на севере Польши, центром которой был городок Фромборк.

Начальное образование Коперник получил в фромборкской школе при костеле Святого Яна. В октябре 1491 г. дядя определил Николая и его старшего брата Анджея на факультет искусств Краковского университета, где они проучились четыре года. Здесь юноша увлекся астрономией, которую преподавал известный польский астроном Брудзевский. Этот интерес поддержали природные аномалии, которыми были богаты годы его учебы, – три солнечных затмения, комета, видимое сближение Юпитера и Сатурна.

В 1496 г. братья переехали в Болонью, входившую тогда в Папскую область и славившуюся своим университетом. Николай записался на юридический факультет с отделениями гражданского и канонического (церковного) права. В Италии увлечение астрономией продолжалось, и любознательному студенту даже удалось провести ряд астрономических наблюдений. Там же он легко овладел древнегреческим языком, что позволило ему прочесть в подлиннике сочинения древних ученых – Аристотеля, Платона и, главное, Птолемея.

Вернувшись на короткое время в Польшу, Николай снова отправился в Италию для продолжения учебы, теперь уже на средства Вармийского капитула. Медицинское образование он получил в университете Падуи, который в начале XVI в. был одним из известных медицинских центров Европы. Студенты-медики в течение трех лет изучали теоретическую и практическую медицину, труды Авиценны, Гиппократа и Галена. К сожалению, не сохранились документы, подтверждающие, что Коперник получил степень доктора медицины. Его биографы предполагают, что он стал лиценциатом медицины и получил право заниматься врачебной деятельностью. Достоверно известно, что в 1503 г. он получил степень доктора канонического права в университете Феррары и в конце года вернулся на родину.

Здесь 30-летний выпускник был избран каноником Вармии – членом высшей духовной и административной курии епископата. Несколько лет он жил в епископской резиденции в Лидзбарке, занимал должности личного врача и секретаря своего дяди. Проводил астрономические наблюдения и выполнял поручения, связанные с управлением Вармией. Он участвовал в создании системы городского водопровода – под его руководством строилась плотина, от которой к жилым домам был прорыт канал, который кончался бассейном. Над бассейном возвышалось черпачное колесо, которое подавало воду в резервуар на вершине водонапорной башни. Такой системы водопровода к этому времени еще не было ни в Берлине, ни в Париже, ни в Лондоне. Коперник принимал участие в работе комиссии по реформированию юлианского календаря, который к тому времени стал отставать на 10 суток от дня весеннего равноденствия. Найденная им величина длины года стала основой для проведенной в 1582 г. календарной реформы. Определенная польским священником длина года составляла 365 суток 5 час. 49 мин. 16 сек. и превышала истинную всего на 28 секунд. Несмотря на множество дел, Коперник не забывал свою любимую астрономию, и окружающие считали его большим знатоком в этой области.

После смерти Лукаша Ваченроде в 1512 г. Коперник переехал во Фромборк и приступил к исполнению обязанностей каноника в кафедральном соборе Успения Богородицы. Собор был окружен высокой крепостной стеной с башнями и мог в случае опасности служить крепостью. Коперник выбрал для жилья северо-западную башню, на верхнем этаже которой устроил свой кабинет и обсерваторию. Здесь Николай проводил астрономические наблюдения, несмотря на неудобства из-за частых туманов с Вислы. Он собственноручно изготовил из дерева угломерные астрономические приборы: «трикветрум» (параллактический инструмент), «гороскопий» или солнечный квадрант и армиллярную сферу. «Моей главной задачей было – понять, как устроена Вселенная, а не, как у многих, просто изучение небосвода», – писал позже ученый.

В течение четырех лет он работал над созданием новой теории об устройстве мира и приблизительно в 1516 г. записал свои идеи в статье под названием «Комментарии». В ней Коперник кратко изложил теорию движения планет, которую давали астрономы древности, а затем сформулировал основные положения гелиоцентрической системы мира в виде шести аксиом. Их смысл состоял в том, что Земля, как и другие планеты, обращается вокруг Солнца, а видимое суточное перемещение небесного свода – лишь следствие вращения Земли вокруг своей оси. Это сочинение при жизни Коперника не было напечатано и долгое время считалось утерянным. И только в XIX в. были найдены две хорошо сохранившиеся рукописные копии на латинском языке.

Осенью 1519 г. началась война Польского королевства с Прусским Тевтонским орденом, которая длилась полтора года и закончилась поражением крестоносцев. Копернику пришлось в январе следующего года оборонять собор, за стенами которого спасались жители уничтоженного тевтонами Фромборка, а в феврале 1521 г. принять на себя командование гарнизоном осажденного Ольштынского замка. Вскоре после заключения перемирия, в апреле того же года, Коперник был назначен комиссаром Вармии, а осенью 1523 г. – канцлером капитула.

Добросовестному исполнению служебных обязанностей католического прелата не мешали его увлечения наукой. Уже к началу 1530-х гг. работа над рукописью книги «О вращениях небесных сфер», где излагалась новая астрономическая теория, была в основном закончена. В этой монографии Коперник утверждал, что Земля и планеты являются спутниками Солнца. Он доказал, что именно движением Земли вокруг светила и ее суточным вращением вокруг своей оси объясняется видимое движение Солнца, странная запутанность в движении планет и видимое вращение небесного свода. Гениально просто Коперник объяснял, что человек воспринимает движение далеких небесных тел так же, как и перемещение различных предметов на Земле, когда сам находится в движении.

Мы скользим в лодке по спокойно текущей реке, и нам кажется, что лодка и мы в ней неподвижны, а берега «плывут» в обратном направлении. На велосипеде мы обгоняем идущего пешехода, а нам кажется, что пешеход движется в обратном направлении. Точно так же нам только кажется, что Солнце движется вокруг Земли, а на самом деле Земля со всем, что на ней находится, движется вокруг Солнца и в течение года совершает полный оборот по своей орбите.

Это была не простая замена одной схемы строения планетной системы другой. Необходимо было «сломать» сложившиеся стереотипы, которые считались очевидными. К ним, прежде всего, принадлежал постулат о неподвижности Земли, о том, что сложный характер хода планет является чем-то данным свыше и не подлежит объяснению. Необходимо было отказаться от идеи о центральном положении человека в природе. Наконец, необходимо было выступить против многовекового авторитета Аристотеля и Птолемея, а также церкви, канонизировавшей старую систему мира и сделавшей ее составной частью своего мировоззрения. Это был научный подвиг, разрушивший основы религиозного мировоззрения Средневековья, освободивший науку от теологии и схоластики, приведший к перевороту в естествознании.

Книга «О вращениях небесных сфер» была напечатана в Нюрнберге в мае 1543 г., когда ученый был уже при смерти. Один из первых его биографов Пьер Гассенди писал: «Время его последней болезни почти совпадает с появлением из-под типографского станка бессмертного его творения… Его умственные способности и память стали ослабевать. За несколько часов до смерти принесли ему экземпляр только что отпечатанного его сочинения… Он взял книгу в руки и смотрел на нее, но мысли его были уже далеко…»

Умер великий астроном во Фромборке 24 мая 1543 г. и был похоронен в кафедральном соборе Успения Богородицы, где он служил практически до самой смерти. Некоторое время труд всей его жизни свободно распространялся среди ученых. Только тогда, когда у Коперника появились последователи, инквизиция «спохватилась». В 1616 г. его учение было объявлено ересью, а основной труд внесен «впредь до исправления» в Индекс запрещенных книг, где он оставался до 1833 года.

Заслуга Коперника перед человечеством состоит в том, что он впервые в астрономии дал правильный план строения Солнечной системы, определив относительные расстояния планет от Солнца (в единицах расстояния Земли от Солнца) и вычислив периоды их обращений вокруг него. Его теория строения мира предопределила открытие Кеплером законов движения планет (1609–1619) и позволила Ньютону в 1687 г. предположить, что эти законы являются следствием притяжения планет Солнцем.