Почему Европа? Возвышение Запада в мировой истории, 1500-1850

НОВЫЕ технологии и инновации суть продукты новых знаний и технологий. Если мы зададимся вопросом, откуда берутся новые знания, то нам, безусловно, нужно будет обратиться к изучению науки. Наука, разумеется, не является чем-то новым — в сущности, это лишь плод долгой и глобальной истории.

Мировая наука и достижения мусульманских стран до 1500 г.

Современную науку и математику принято считать европейским изобретением, основанным на идеях, которые были выдвинуты еще древними греками в 500 г. до н.э. — 200 г.н.э. Труды таких знаменитых греков той эпохи, как Евклид, Птолемей, Аристотель и Гален, играли определяющую роль в развитии естественно-научной и математической мысли с древних времен до Средних веков. Но после 1500 г. возникла новая плеяда великих ученых: Коперник, Галилей, Кеплер, Декарт, Паскаль и Ньютон. Таким образом, считалось, что развитие современной науки шло по прямой: от открытий греков к современной европейской науке.

Однако теперь мы понимаем, что эта картина почти полностью не соответствует действительности. Много из того, что было разработано греками, основывалось на заимствованиях из Древнего Египта, Вавилона и Индии, где еще в 2500 г. до н.э. существовали геометрия и арифметика. В Индии и Китае, как и у майя в Новом Свете, также была развита высокоточная астрономия.

В качестве всего лишь одного примера развитости незападной науки рассмотрим карту Китая, представленную на рисунке 8.1. На этой карте, выгравированной на каменной плите и датируемой 1137 г., с поразительной точностью указаны крупнейшие речные системы Китая. Подобная карта требовала познаний в арифметике, геометрии, а также в геодезии, намного превосходивших достижения древних греков.

Китайские картографы создавали высокоточные карты задолго до европейцев. На данном рисунке представлена карта с координатной сеткой, с удивительной точностью отображающая Желтую реку и Янцзы и их притоки. Эта карта была выгравирована на камне, а ее размеры составляют примерно 1 квадратный метр.

Кроме того, грекам были неизвестны многие элементы современной математики. Цифры, используемые нами сегодня — от нуля до девяти, — были разработаны около IV в.н.э. в Индии. Оттуда их позаимствовали арабские математики в IX в., а затем, примерно 400 лет спустя, они попали в Европу, где стали известны как «арабские цифры».

Индийские математики, благодаря раннему использованию этой системы счисления, добились замечательных успехов в изучении арифметики. Они разработали методы подсчета сумм бесконечного ряда и вычислили значение п с точностью до десяти знаков примерно за 300 лет до того, как подобные же открытия были сделаны в Европе. Китайские математики также добились больших успехов, чем современные им европейцы, решив к XIII в. полиномиальные уравнения высшего порядка; кроме того, они использовали алгебру для решения геометрических задач способами, которые были открыты в Европе лишь примерно четыре века спустя Декартом.

До 1500 г. величайшими математиками, астрономами, химиками и физиками мира, похоже, были арабы и в целом мусульмане, жившие на огромных завоеванных ими пространствах (от Испании через Северную Африку до Ближнего Востока и Центральной Азии). В действительности, «как теперь известно, многие идеи, прежде считавшиеся блестящими открытиями европейских математиков XVI, XVII и XVIII вв., на самом деле были разработаны арабо-мусульманскими математиками примерно четырьмя веками ранее. Во многих отношениях изучаемая сегодня математика гораздо ближе по стилю к математике арабов/мусульман, чем греков»^{42}.

Развитие математики в Китае, Индии и мусульманском мире зачастую определялось практическими задачами, возникавшими в этих обществах высокоразвитой торговли. Изобретатель современной алгебры, иракский математик IX в. аль-Хорезми, рассказывает, что он разработал свои методы решения уравнений, чтобы помочь людям, «постоянно нуждавшимся [в подобных решениях] в делах о наследовании, разделе имущества, в случае судебных исков и в торговле» или при землемерных работах и строительстве каналов^{43}.

Труды аль-Хорезми (включая его трактат об аль-джабр, от которого произошло слово «алгебра») были частью огромного корпуса исследований мусульманских математиков, занимавшихся простыми числами, двучленами, десятичными дробями, тригонометрией и алгоритмами (еще одно арабское слово, возникшее из самого имени аль-Хорезми). Их открытия заложили основу почти всех достижений в математике в Европе со времен эпохи Возрождения.

Мусульманские исследователи проделали инновационную работу и в естественных науках. В IX в. Джабир ибн Хайян из Сирии совершил революцию в химической науке. Джабир впервые обнаружил, что в химических реакциях элементы всегда сочетаются в одних и тех же пропорциях, тем самым опередив открытие этого принципа европейцами на целую тысячу лет. Джабир писал трактаты о дистилляции, кристаллизации и испарении, открыл лимонную, азотную и соляную кислоты, а также был открывателем ряда способов практического применения химии, включая растворение золота, предотвращение коррозии и улучшение качества стекла и стали.

Джабир настаивал на том, что знание следует получать посредством эксперимента и что эксперимент должен использоваться в практических целях. К несчастью, когда труды Джабира были переведены на латынь, европейцев в основном заботили поиски возможности разбогатеть путем превращения обычных металлов в золото. Его главный труд «Китаб аль-Кимийя» дал имя европейской практике «алхимии». Однако, как мы увидим ниже, подчеркивание важности экспериментов в итоге стало основополагающим элементом мировой научной традиции.

В X–XI вв. арабские астрономы и географы, работавшие в Сирии, Центральной Азии и Испании, с беспрецедентной точностью измеряли Землю и небеса. Так, в 1079 г. астроном Омар Хайям установил, что продолжительность года составляет 365,2421986 дней. Хайям также разработал персидский календарь, который был точнее григорианского, составленного в Европе пять веков спустя.

Такие арабские исследователи, как аль-Баттани, аль-Бируни и аз-Заркали исправили ошибки Птолемея в расчетах движения Луны, наклона земной оси и размеров Средиземноморья. Их труды, которые позднее цитировались Коперником, оказали влияние и на Кеплера, и на Галилея. В XII–XV вв. мусульманские астрономы, включая аль-Урди, ат-Туси, Ибн аш-Шатира и аль-Ширази работали в лучших обсерваториях мира и создавали новые математические теоремы, ставшие незаменимыми в астрономии Коперника. Аль-Хайсам и аль-Фаризи провели новаторские исследования в оптике, разработав новые способы математической обработки отражения и преломления и объяснения цветов радуги.

Мусульманский мир также лидировал в основании учреждений образования и прикладного знания. Мусульманские ученые и исследователи создавали первые университеты как исследовательские центры в Северной Африке и Египте; университет аль-Азхар в Каире, основанный в 988 г., и аль-Карауина в Фесе (Марокко), основанный в 859 г., являются древнейшими университетами из существующих во всем мире. Аль-Карауин был основан женщиной, Фатимой аль-Фихри, использовавшей состояние семьи для распространения ислама и научного образования.

Университет аль-Карауин сыграл поворотную роль и в мусульманском, и в европейском исследовательском мире. Папа Сильвестр II, которому приписывают введение арабских цифр в Европе, обучался именно там. Аль-Карауин был родиной картографа Мохаммеда аль-Идриси, создателя первого из известных нам глобуса, и ибн Хальдуна, основателя социологической истории. Аль- Карауин был также знаменит учением мусульманского математика Ибн аль-Банны, написавшего десятки математических трактатов и преподававшего курс арифметики, алгебры, геометрии и астрономии. Аль-Банна был первым, кто стал рассматривать дроби как отношения двух целых чисел, и использовал термин «альманах» (от арабского слова «погода») для собраний астрономических и погодных данных.

В мусульманском мире также были созданы первые настоящие больницы, а мусульманские врачи первыми разработали и начали применять карантинные меры для контроля над заразными заболеваниями. И именно в мусульманских обществах впервые начали выдаваться лицензии для фармакологов на основании проверки их знаний о травах и медикаментах. Одно время в Багдаде было зарегистрировано 862 аптекаря, каждый из которых проходил необходимую формальную проверку.

Таким образом, в XI–XV вв. мусульманские научные знания и практика намного опережали европейские. Отсюда крайне важный и любопытный вопрос — почему европейская наука, так сильно отстававшая, в конце концов сумела произвести технологические изменения, которые и привели к индустриализации, а мусульманская наука — заодно с индийской и китайской — сделать этого не смогла?

Линии научного развития: от прогресса к застою

Мы уже отметили, что было бы неверным полагать, что наука всегда движется вперед и что западная наука, в частности, является продуктом неуклонного прогресса — от греческой мысли до Возрождения и современной науки. Реальность намного сложнее. В сущности, научная мысль, как и остальные элементы истории, может иметь различные направления развития, включая и откаты, с длительными периодами застоя и больших утрат.

Так, в Европе наука практически не развивалась на протяжении более чем тысячелетия, примерно с 200 г. до 1400 г. Кроме того, большая часть важной работы в математике и науке в годы, предшествовавшие 200 г., была просто утрачена и предана забвению на время варварских завоеваний, последовавших за падением Рима.

В действительности, для научного развития наиболее характерно, когда значительные успехи случаются в течение периодов, в которые различные культурные и философские традиции могут свободно взаимодействовать, однако затем развитие приостанавливается или даже происходит откат, причем во времена конфликтов и беспорядков важные достижения подчас утрачиваются полностью. Как мы уже знаем, бунты и гражданские войны часто заканчивались лишь тогда, когда сильное правительство восстанавливало порядок, подавляя оппозицию и насаждая ортодоксальные взгляды, поддерживавшие государство, но сдерживавшие развитие независимой мысли и инноваций.

Из всех досовременных научных традиций традиция исламского мира около 1000 г. была наиболее передовой и с наибольшей вероятностью могла возглавить подобие современной экспериментальной науки и научной технологии. Однако, как и многие другие, она была опрокинута сочетанием междоусобицы, внешних завоеваний и конфликтующими требованиями религиозной ортодоксии.

На протяжении 200 лет, с 750 по 950 г., большая часть мусульманского мира была объединена при правлении Аббасидов с их величественной столицей в Багдаде. Там, халифы, или правители, собирали не только несметные богатства и искуснейших мастеров, но и выдающихся ученых со всего мусульманского мира.

Мусульманское знание развивалось благодаря богатейшим библиотекам, созданным после того, как арабы обучились искусству изготовления бумаги у китайцев и всерьез занялись книгоизданием. Книги были широко распространены в средневековом мусульманском мире; в одном Багдаде было 36 крупных публичных библиотек, а книготорговцы присутствовали на любом крупном рынке. В одном книжном магазине, чьи записи дошли до нас, перечислялось более 60 тыс. наименований книг, включая работы по религии, праву, математике, точным наукам, астрономии, медицине, тексты греческих классиков, индийскую литературу, поэзию, сказки, описания путешествий и множество книг по другим темам. В Испании, завоеванной мусульманами в VIII в. и управлявшейся ими на протяжении почти четырех столетий, в столице Кордова насчитывалось более 70 публичных и частных библиотек, в крупнейшей из которых хранилось 400 тыс. рукописей.

Мусульманские правители также строили обсерватории и оплачивали исследователям путешествия в Индию и Византию для приобретения текстов на санскрите и греческом и перевода их на арабский. Арабский стал универсальным языком научных исследований от Испании до Индии, совсем как латынь в Европе эпохи Возрождения или английский язык сегодня. Это перекрестное обогащение культур и идей, когда Багдад объединял самые просвещенные умы Средиземноморья, Ближнего Востока и Центральной Азии ради изучения греческих, персидских и индийских традиций, ознаменовало золотую эпоху мусульманской науки. Это был век плюрализма и терпимости в вопросах религии, когда мусульмане самых различных сект и даже христиане и евреи работали вместе и общались на одном языке — языке великих открытий.

Мусульманская наука развилась в мощную традицию, использовавшую математику, наблюдение и эксперимент для научных открытий и проверки идей. Мусульманские ученые продолжали использовать, комментировать и развивать труды своих предшественников вплоть до XV в.

Эта научно-исследовательская традиция пережила века раскола и конфликта в мусульманском мире. В X в. против правления Аббасидов поднялись восстания и жестокие конфликты вспыхнули между суннитской и шиитской ветвью ислама. В 1055 г. турки-сельджуки атаковали Багдад и положили конец политической власти халифа. Тем не менее сельджукский правитель построил в Исфахане (Иран) величественную обсерваторию, в которой спустя двадцать лет работал Хайям.

За пределами Ирака оставшаяся часть мусульманского мира распалась на множество враждующих региональных династий, с независимыми правителями в Испании, Северной Африке, Египте и Сирии. Великое единство мусульманского мира было разрушено. Кроме того, внимание этих отдельных династий было отвлечено захватчиками, например, крестоносцами, вторгшимися в Палестину и Испанию, и монголами, атаковавшими с востока. Однако все эти различные династии продолжали строить обсерватории и поддерживать выдающихся исследователей.

В 1258 г. монголы разграбили Багдад, вырезав большую часть населения. В последующие 200 лет новые нашествия монголов и турецких завоевателей, а также «Черная смерть» опустошали мусульманский мир. Многие из крупнейших научных учреждений, лабораторий, школ и даже дорог и каналов в ведущих мусульманских центрах цивилизации были разрушены. Говорят, что во время первого захвата Багдада монголами, в Евфрат было выброшено столько книг, что воды стали темными от чернил.

Разрушение Багдада, столицы империи, уничтожило один из центров образования мусульманского мира, но даже оно не остановило продвижение научных исследований. Вместо этого в XIII–XVI вв. в Северной Африке, Сирии, Персии и Центральной Азии появлялись другие центры, где совершались научные открытия в медицине, оптике и астрономии. Многие багдадские рукописи были спасены и перевезены в Персию и другие места. Везде, где бы ни правили просвещенные султаны или другие лидеры, они продолжали оказывать покровительство исследователям и ученым. Во многих областях эти более поздние научно-исследовательские центры добились успехов, даже превзойдя достижения времен Аббасидского халифата в Багдаде.

Затем, после более 500 лет раздробленности — с X по XV в., начиная с XVI в. мусульманским миром стали править три крупнейшие империи: Османская, правившая большей частью Северной Африки, Балкан, Малой Азии и Ближнего Востока; Сефевидская, правившая Ираном и частями Центральной Азии; и империя Моголов, правившая Северной и Центральной Индией (см.: рис. 6.1, области 16, 17 и 18)[10].

Поначалу османы решительно поддерживали целый ряд сфер научного образования, включая заимствование и усвоение европейской военной технологии. Однако после ряда восстаний в начале XVII в. османские правители сосредоточились на насаждении суннитской ортодоксии для укрепления своего правления. Это стремление стало определяющей чертой Османской империи, и новые философские веяния, способные поставить под вопрос религиозную веру, оказались под запретом. С середины XVII по начало XIX в. османы отвернулись от мусульманской традиции нововведений и отгородились от новых идей, возникавших в Европе, предпочитая обеспечивать политическую и социальную стабильность, воспитывая конформизм и возрождая традиционный подход к знаниям, основанный на следовании религиозным текстам.

Сходные тенденции развивались в династиях Сефевидов в Персии и Моголов в Северной и Центральной Индии. При Ильханидах и других предшествовавших правителях Персия жила в условиях религиозного плюрализма и терпимости и многие века служила центром передовой науки. Подобно османам, обратившимся к ортодоксальной суннитской религиозности для того, чтобы обеспечить поддержку своего правления, Сефевиды начали заниматься насаждением крупнейшей альтернативной ветви ислама — шиизма — для укрепления своей власти. Сефевиды превратили шиизм в свою официальную государственную религию; обращение в него сделалось обязательным, а представители суннитского духовенства истреблялись или изгонялись. Шиитские религиозные лидеры получали землю и деньги в обмен на лояльность и неуклонно наращивали контроль над образованием и правительством.

В империи Моголов, как уже было показано в главе 3, первоначальный расцвет наук и искусств при религиозно терпимых правителях сменился беспощадным и деспотичным правлением Аурангзеба, стремившегося подчинить общество жесткой суннитской ортодоксии. В результате к XVIII в. крупнейшие правители мусульманского мира, совсем как правители Китая после завоевания маньчжуров, занимались реставрацией многовековой ортодоксии как средства укрепления своего политического режима.

И все же, учитывая славные достижения мусульманской и других научных традиций, которые сохранялись на протяжении многих веков, нельзя не задаться вопросом: почему, в отличие от современных европейских наук, они не смогли добиться успехов, приведших к индустриализации?

Разнообразие мировой науки и различные подходы к пониманию природы

Подходы к естественным наукам различались в зависимости от эпохи и цивилизации. Одни традиции, например, китайская, добились огромных успехов в применении растительных лекарственных средств, но остались слабы в общей анатомии. Другие, как, например, традиция индейцев майя в Центральной Америке, были чрезвычайно точны в наблюдательной астрономии, но крайне слабы в физике и химии.

Тем не менее для большинства досовременных научных традиций было характерно наличие нескольких общих элементов. Во-первых, их научное понимание природы обычно было встроено в систему миропонимания, сформулированную в религиозных и философских традициях соответствующих обществ. И несмотря на возможность возникновения серьезных конфликтов, если научное исследование природы вступало в противоречие с тем или иным элементом религии, этого обычно удавалось избегать посредством признания определяющей роли религии, так что научные открытия нужно было привести в соответствие с религиозными верованиями. Это не означает, что религии выступали против науки — совсем наоборот! Большинство политических и религиозных лидеров содействовали и научным, и религиозным исследованиям, полагая, что они поддерживают друг друга. Многие выдающиеся знатоки конфуцианства, мусульманские судьи и католические священники были одновременно выдающимися математиками и учеными. По большей части тщательные наблюдения за природой, включая точное измерение движения планет и явлений природы, ценились как привилегированный тип знаний политических и религиозных элит либо считались социально полезными для развития архитектуры, сельского хозяйства и медицины.

Однако наука обычно оставалась тесно переплетенной с религиозными и философскими представлениями, и любые нестыковки обычно решались в пользу сохранения официальной религиозной доктрины. Это означало, что подлинно новаторская работа была под угрозой подавления политическими и религиозными властями, особенно во времена религиозного консерватизма или государственной политики по насаждению ортодоксальных религиозных взглядов. Во-вторых, большинство до- современных наук сохраняло дистанцию между математикой и натурфилософией (изучением природы). Математика считалась полезной в исследовании свойств чисел (арифметика) и существующих в пространстве взаимосвязей (геометрия). Она также признавалась полезной при решении массы практических проблем, таких как наблюдение, составление таблиц положений планет в небе для навигации, календарей и астрологии, а также бухгалтерского дела. Однако согласно большинству досовременных научных традиций, включая традиции древних греков, средневековых европейцев, арабов и китайцев, математика была непригодна для изучения устройства вселенной, которая была основным предметом натурфилософии (изучение мира природы) и теологии (изучение религиозных вопросов, включая отношение людей и мира природы к Создателю)[11].

Если кого-то интересовала природа Бога или души, отношения между людьми и Богом, предназначение животных или природа веществ, составлявших мир — растений, камней, огня, воздуха, жидкостей, газов, кристаллов, — то все эти вопросы были предметом рас- суждений, основанных на опыте и логике, а не на математических уравнениях. Задача философии состояла в том, чтобы постичь сущность вещей и их взаимосвязи. Измерение было вопросом практики, полезным делом, которое, однако, лучше было предоставить картографам, ремесленникам, ростовщикам и прочим людям дела.

Так, китайская и индийская традиции верили в основополагающую скрытую силу природы — ци в Китае и прана в Индии, — одушевлявшую и пронизывавшую мироздание. Для китайских ученых мир всегда был изменчивым, и эти изменения образовывали сложные циклы и потоки противодействующих сил, которые обеспечивали поддержание всеобщей гармонии. Таким образом, несмотря на их высокую квалификацию и применение точной математики в областях от строительства каналов и ирригационных работ до астрономии и часового дела, ортодоксальным китайским ученым никогда не приходилось рассматривать мир как некий механизм или применять математические уравнения для понимания природных процессов. Важно было понимать знаки вечно менявшихся потоков ци между противостоящими условиями — инь и ян, — чтобы избегать эксцессов и поддерживать гармонию целого.

Греки, начиная с Аристотеля, также отделяли математику от натурфилософии. В философии природы Аристотеля, которая в Средние века стала господствующей в Европе, природа анализировалась посредством вычленения основных элементов, из которых состояли все вещи. Согласно Аристотелю, существовало четыре основных стихии — земля, огонь, воздух и вода, которые различались по своему поведению. Предметы из земли тверды и обычно склонны падать к центру вселенной, вот почему твердая земля под нами состоит из сферы, а все твердые вещи падают на нее. Огонь обычно поднимается, так что поднимаются и вещи, наполненные огнем. Воздух прозрачен и перемещается над поверхностью Земли в виде ветра; вода течет и движется в потоках и водоемах и наполняет моря и океаны.

Поскольку Луна и Солнце, звезды и планеты не двигаются ни вверх, ни вниз, а остаются на небесах, двигаясь по кругу, они должны состоять из еще одной, отличной от перечисленных, стихии, совершенной и неизменной, которую греки называли «эфир».

Эти принципы были обнаружены и доказаны при помощи логики и аргументов, основанных на опыте, а не на математике. И хотя математические формы и принципы могли помочь установить и оценить взаимосвязи в природе, подлинную «сущность» реальности устанавливала философия. Например, даже хотя планеты и движутся с различной скоростью по эллиптическим орбитам вокруг Солнца, на протяжении тысячи лет мусульманские и европейские астрономы стремились описать их орбиты, исходя исключительно из сочетания единообразного и кругового движения, потому что в натурфилософии Аристотеля говорилось, что это был единственный возможный способ движения небесных тел.

В Средние века европейские исследователи продолжали обращаться к математике в основном как к практической области исследований, фокусируя свое внимание на логике и аргументах как средствах развития знаний. Хотя средневековые исследователи в Европе действительно добились значительных успехов в изучении движения и были знакомы с критикой греческой науки и философии, предложенной мусульманскими учеными, они не отвергли фундаментальные принципы классической греческой науки или своей собственной теологии и не предложили чего-либо взамен. Скорее, большая часть усилий европейской мысли в эпоху Средневековья заключалась в попытках примирить и синтезировать труды греческих авторов о науке и политике с библейскими заповедями и другими религиозными текстами, а их вершиной стали труды св. Фомы Аквинского.

Мусульманская научная традиция пошла дальше любой другой в использовании экспериментов и математических рассуждений для оспаривания аргументов Птолемея, Галена и других древних греков, совершив при этом новые открытия в медицине, химии, физике и астрономии. Однако в рамках ислама обсуждение фундаментальных взаимосвязей в природе и ее характеристик разделялось на доктрины мусульманских наук, основанные на классических религиозных текстах, и учения чужеземных наук, включавшие все труды греческих и индийских авторов. После работ философского критика аль-Газали в XI в., отстаивавшего ценность мусульманских наук в фундаментальных вопросах, это разделение было в целом сохранено, и даже самые выдающиеся достижения и открытия, ставившие под вопрос греческие учения, не могли оспорить фундаментальные представления о мироздании, изложенные в мусульманских религиозных трудах.

Таким образом, хотя во всех ведущих научных традициях широко применялись точные измерения и передовая математика, математические рассуждения не использовались для критики фундаментального понимания природы, выраженного в натурфилософии и религиозной мысли.

В-третьих, в большинстве мест допущения и традиции науки были настолько специфичными и укоренившимися, что их едва ли можно было пошатнуть, даже противопоставив им новые понятия и идеи. Эти научные традиции обычно развивались поступательно, и каждое последующее поколение хотя и изменяло их, но основывалось на трудах своих предшественников, так что со временем вырастала богатая и устойчивая традиция научных методов и открытий, смешанная с общепризнанной религиозной традицией. Эти структуры мышления обычно препятствовали крупномасштабным изменениям или замене и вели к маргинализации неортодоксальных или оппозиционных взглядов.

Таким образом, к 1500 г. в мире наблюдалось большое разнообразие наук, каждая из которых обладала своими сильными сторонами и самобытностью. В большинстве своем они располагали точными данными о Земле и небе и систематизировали целый ряд различных естественнонаучных наблюдений. Большинство из них также разработало классификацию фундаментальных взаимосвязей или характеристик вещей в природе. В целом, каждая из них была определенным образом связана с одной из великих религий осевого времени и на протяжении многих веков занималась накоплением знаний, строя при этом концепции, которые были бы совместимы с этими религиями. А в последующие пару столетий большинство научных традиций попадали во все большее подчинение классической и религиозной ортодоксии благодаря правителям, реагировавшим так на политические и социальные конфликты, вспыхнувшие почти во всей Европе и Азии.

Как же было возможно, что любая культура могла провести технические инновации, основываясь на новых инструментах и математическом естествознании, рассмотренных в главе 7? Для того чтобы понять это, мы должны осмыслить необычные события и открытия, которые и привели к неожиданным изменениям в европейском подходе к науке.

Необычность европейского пути развития: от следования классической традиции до отказа от нее, 1500–1650 гг.

Изучению древних философских школ в начале 1500-х было задано новое направление ввиду осознания того, что испанские путешествия на запад открыли не просто альтернативный путь в Индию, а по сути, целый новый континент, Новый Свет, неизвестный древним географам и ученым. Мореплаватели поняли, что практически вся греческая география была ошибочной. Также, в начале XVI в., исследование бельгийского анатома Андреаса Везалия (основывавшегося на предшествующей работе арабских исследователей) показало европейцам, что знания Галена о человеческой анатомии были во многих отношениях неточными или несовершенными, поскольку основывались на умозаключениях, полученных после вскрытий животных, а не на эмпирическом исследовании человеческих трупов. Везалий показал, что многие утверждения Галена (и Аристотеля) о сердце, печени, кровяных тельцах и скелете были ошибочными.

Затем, в 1543 г., Коперник опубликовал свою новую методику расчетов движения планет, по которой Земля вращалась вокруг Солнца. Хотя некоторые его сторонники, пытавшиеся избежать конфликтов с церковью, утверждали, что его работу следует воспринимать как новый метод предсказания положения планет, Коперник активно настаивал на том, что структура и динамика Солнечной системы имеют куда больше смысла, с логической и эстетической точек зрения, если Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца. И если так, тогда системы Птолемея и Аристотеля, в которых Земля располагается в центре всего движения, были ошибочными.

В 1573 г. датский астроном Тихо Браге опубликовал свой отчет о сверхновой звезде, внезапно появившейся возле созвездия Кассиопеи в 1572 г. Это было явление, никогда ранее не регистрировавшееся в европейской астрономии. Со времен Аристотеля считалось, что небеса были неизменными и постоянными в своем совершенстве. Разумеется, кометы и метеоры были уже известны, но считались погодными явлениями, вроде молнии, наблюдаемой у Земли, а не на небосводе. Но сверхновая звезда не была кометой или метеоритом, поскольку она не демонстрировала никакого движения: это было новое тело, которое вело себя как неподвижная звезда — что, согласно философии Аристотеля, считалось невозможным.

Пять лет спустя Браге на основе тщательного наблюдения за движениями крупной кометы в 1577 г., показал, что эта комета должна была находиться гораздо дальше от Земли, чем Луна, и двигаться в космическом пространстве, а не в атмосфере, нанеся тем самым еще один удар по космической системе Аристотеля. Сверхновые звезды, которые можно наблюдать с Земли невооруженным глазом, крайне редки, но, по счастью, в 1604 г. появилась еще одна сверхновая звезда, тем самым убедительно показав, что небеса не являются такими уж неизменными. А потому в конце XVI — начале XVII вв. мудрость Аристотеля, Галена и Птолемея, служившая авторитетом на протяжении тысячелетия, оказалась под угрозой. Европейские исследователи искали новые обсерватории и инструменты для изучения природы, которые помогли бы установить, кто в своем описании природы и вселенной был прав, а кто ошибался.

В 1609 г. Галилей использовал телескоп, изобретенный голландскими оптиками, а затем усовершенствованный им самим, для исследования небосвода. Наблюдая за Луной через телескоп, Галилей увидел то, что напоминало гигантские горы и кратеры на поверхности и определенно походило на Землю! Вокруг Юпитера, как оказалось, также вращаются луны, а это означало, что Земля не могла быть центром движения всех небесных тел. Повсюду были неизвестные ранее звезды, и оказалось, что даже Млечный путь состоял из тысяч крошечных звезд. Хотя многие критики вначале считали использование телескопа шарлатанством, немало людей обзаводилось собственными телескопами и подтверждало открытия Галилея, так что последние в итоге получили широкое признание. Люди стали осознавать, что мир, в котором они живут, совсем не похож на мир, описанный древнегреческими мэтрами.

Коперник был не первым астрономом, который предположил, что Земля вращается вокруг своей оси и движется вокруг Солнца, а не находится неподвижно в центре вселенной, — несколько древнегреческих и мусульманских астрономов также предположили эту возможность. Но до телескопического наблюдения за лунами Юпитера, продемонстрировавшего факт движения вокруг другого небесного тела, не было никаких доказательств, на которых можно было бы обосновать опровержение взглядов Аристотеля. И лишь после 1600 г., когда по всем направлениям исследования накопилась масса новых наблюдений, противоречивших знаниям древних греков — о географии, анатомии и астрономии, стало возможным и даже неизбежным признание взглядов, альтернативных мнениям Аристотеля в частности и греческой науке и философии вообще.

В 1600–1638 гг. вышел ряд книг, представлявших новое знание или провозглашавших необходимость «новой науки», которые оказались столь убедительными, что знаниям древних был нанесен серьезный удар:

• 1600: Уильям Гилберт «О магните»;

• 1620: Фрэнсис Бэкон «Новый органон, или Истинные указания для истолкования природы»;

• 1620: Иоганн Кеплер «Новая астрономия»;

• 1626: Фрэнсис Бэкон «Новая Атлантида»;

• 1628: Уильям Гарвей «Анатомическое исследование о движении сердца и крови»;

• 1638: Галилей «Беседы и математические доказательства двух новых наук».

Гилберт утверждал, что стрелка компаса указывала на север потому, что вся земля действовала как гигантский магнит. Фрэнсис Бэкон утверждал, что преимущественно дедуктивную логику Аристотеля (собранную под названием «Органон» — что означает «инструмент») нельзя использовать как руководство к пониманию природы; вместо этого Бэкон ратовал за использование индуктивной логики, основанной на программе эксперимента и наблюдения как более совершенного метода для получения знаний о мире. Кеплер показал, что планеты движутся по эллиптической орбите вокруг Солнца, а не кругами. А Уильям Гарвей продемонстрировал, что, в противоположность учению Галена, предположительно раздельные вены и артерии были, по сути, единой системой, по которой, благодаря сердцебиению, циркулировала кровь.

Таким образом, к середине XVII в. европейские философы и ученые оказались в мире, в котором стало очевидно, что авторитет древних текстов более не являлся надежным основанием для знания. Другие крупнейшие цивилизации не испытали столь серьезных ударов. Для китайцев, индийцев и мусульман, привыкших работать в сфере огромной континентальной торговли от Китая до Европы и обычно считавших себя центром вселенной, открытие новых, слабо заселенных земель где-то далеко на западе не играло большой роли. Но для европейцев, долгое время считавших себя в буквальном смысле окраиной цивилизованного мира, в котором все ценное было сосредоточено на востоке, — открытие новых и совершенно неизведанных земель на западе фундаментально меняло их положение в мире.

Точно так же, китайские и индийские астрономы наблюдали сверхновые звезды (тщательно регистрируя наблюдения о звездном небе на протяжении тысяч лет) и давно разработали философию природы, основывавшуюся на непрекращающемся изменении как естественном ходе вещей во вселенной. В отличие от греков и европейцев, у них не было укоренившихся представлений о совершенных и неизменных небесах, отдельных от Земли, из-за которых их классические традиции могли бы пошатнуться при столкновении с новыми наблюдениями за кометами и звездами.

Кроме того, как раз тогда, когда европейцы начали вести страстные дебаты вокруг новых наблюдений и выдвигать альтернативные идеи, Османская и Китайская империи, а также империя Моголов были сосредоточены на внутренних проблемах, пытаясь оправиться от восстаний отгораживанием от внешних влияний и насаждением традиционных ортодоксальных взглядов.

Таким образом, представители европейской, более чем какой-либо другой, цивилизации внезапно обнаружили, что классической традиции, на которую они стремились равняться, следовало избегать, если они хотели понять подлинную природу мира и вселенной. Это заставило европейцев искать новые философские системы и новые способы изучения и описания природы.

Поиски новых направлений развития в европейской науке: картезианство и британский эмпиризм, 1650–1750 гг.

До 1650 г. все крупные цивилизации опирались на четыре основных, как правило, тесно связанных, источника для обоснования знаний и власти. Это были:

1. Традиция — знание, почитавшееся за свою долговечность и длительное использование.

2. Религия или откровение — знание, основанное на священных текстах или высказываниях пророков, святых и других духовных лидеров.

3. Разум — знание, получаемое благодаря логической демонстрации в арифметике и геометрии или посредством дедуктивного выведения из исходных посылок.

4. Продолжительное наблюдение и опыт — знание, подтвержденное общедоступными и неоднократными наблюдениями и повседневным опытом, например, того, что день следует за ночью, что солнце встает на востоке, что предметы падают, что тепло поднимается. Подобное знание также включает разнообразные сельскохозяйственные и производственные технологии, проверенные на опыте.

Как уже было показано, в Европе к началу XVII в. новые открытия, наблюдения и представления о Земле и Вселенной стали подрывать традицию и религиозные верования в качестве руководящих принципов в деле познания мира природы. Кроме того, XVII век в Европе был периодом острого религиозного раскола и борьбы, апогеем которых стала Тридцатилетняя война (1618–1648).

В эти годы католики, лютеране, кальвинисты и прочие заявляли о необходимости исправления толкования христианской веры другими, и различные религиозные группы восставали, ввергая Европу в крупномасштабные гражданские и международные войны. Отсутствие общепризнанного религиозного авторитета и способа, позволяющего сделать выбор между конфликтующими заявлениями, казалось, не оставляло никакой иной перспективы, кроме бесконечного конфликта.

Те же проблемы, как мы отметили, заставили азиатские империи вернуться к своим традиционным ортодоксальным верованиям для подавления этих конфликтов. Некоторые европейские государства пытались сделать то же самое. В Испании и Италии, части Германии и Польше Контрреформация привела к подавлению ересей и неортодоксальных взглядов и насаждению традиционных католических представлений. В этих государствах запрещались книги, угрожавшие католической ортодоксии, и ограничивалась деятельность «опасных» авторов, вроде Джордано Бруно и Галилея (Бруно за свои взгляды был сожжен; более осторожному и обладавшему связями Галилею была дарована жизнь под домашним арестом). Франция и Нидерланды, пусть и менее жестко, а также Британия до 1640 г. пытались установить государственные религии и вынудить инакомыслящих уйти в подполье или отправиться в изгнание. В некоторых государствах — включая Британию после 1689 г., Данию и Пруссию — религиозная терпимость все же сохранялась, а по всей Западной Европе образовалась чересполосица государств, исповедующих различные религии — католическую, кальвинистскую, лютеранскую. По всей Европе следствием возникновения и распространения протестантизма в XVI–XVII вв. стало значительное ослабление авторитета католической церкви и, соответственно, философской и научной работы, тесно связанной с учением церкви. Это дало дополнительные основания философам продолжить поиски новых основ достоверного знания.

Поэтому европейские мыслители отвернулись от первого и второго источников знания и авторитета — традиции и религии — в поисках новых систем знания. После 1650 г. для решения этой дилеммы были предложены два основных подхода — рационализм и эмпиризм.

Один из способов отхода от традиционных и основанных на откровении допущений заключался в попытке прийти к фундаментальным выводам, рассуждая исключительно логически. Ключевой фигурой в освоении данного подхода был французский философ и математик Рене Декарт, подвергнувший тотальному сомнению учения древних, церкви и даже свой собственный опыт. Любое утверждение оставалось под сомнением до тех пор, пока достоверной не оставалась одна-единственная вещь — факт его собственного сомнения! Этот факт мог стать основанием для логической дедукции. В итоге если Декарт и не смог избежать факта своего собственного сомнения, он — как сомневающаяся, мыслящая сущность — должен был существовать! Этот вывод и был выражен в его знаменитом утверждении «я мыслю, следовательно, я существую».

Декарт продолжил развивать это утверждение. Если он сомневался, он не мог быть совершенен. Но если он осознавал свое несовершенство, то это было возможно лишь благодаря существованию совершенной сущности, т.е. совершенному существу или Богу. А поскольку мы можем представить Бога лишь совершенным и, следовательно, совершенно логичным, мир, созданный Богом, также должен следовать совершенной логике. Далее Декарт утверждал, что мы можем логически представить пространство, только если нечто существует, имеет определенную протяженность в пространстве (пустое пространство, согласно Декарту, было логическим противоречием). Таким образом, пространство должны были заполнять невидимые частицы, движение и взаимодействие которых должно быть причиной всего, что мы видим.

Декарт выстроил логически последовательную модель механической вселенной, в которой все явления должны были объясняться движением и столкновением движущихся частиц. Это привело его к важным открытиям, таким, например, как представление о том, что мы видим вещи из-за невидимых частиц света, движущихся от наблюдаемых объектов к нашим глазам. Но он также и ошибался — показательна его идея о том, что планеты вращаются вокруг Солнца, потому что они захвачены в водовороты невидимых частиц.

Этот картезианский рационализм предлагал весьма привлекательную альтернативу Аристотелевой философии, которая уже пользовалась сомнительной репутацией. В его идеях обнаруживалась сила совершенно логичной очевидности. Кроме того, поскольку все феномены сводились к движению частиц, в перспективе можно было ожидать применения математических принципов, уже разработанных Галилеем для множества типов движения частиц, ко всей природе. Наконец, обращение к характеристикам частиц позволяло объяснять практически все. Например, можно было предположить, что острый либо сладкий вкус — следствие попадания соответственно острых и сладких частиц на язык или что различные цвета создавались частицами света, вращающимися с различной скоростью.

Однако картезианский рационализм имел и свои недостатки. Ставя разум выше опыта, картезианцы пренебрегали экспериментами, что ограничивало возможности новых открытий и часто вело к значительным просчетам. Предположения Декарта привели его к неверной оценке того, как действовали тела при столкновениях, и помешали его последователям заняться изучением свойств вакуума (раз пустое пространство не могло существовать, вакуум должен был быть лишь проделкой или ошибкой экспериментаторов). Декарт также категорически отвергал возможность существования сил, действующих непосредственно в пространстве между объектами, такой, например, как сила притяжения. Таким образом, несмотря на все свои достоинства, картезианский рационализм обременил сторонников целым рядом ошибок и неверными объяснениями механики движения в природе.

Движение Земли, вес атмосферы и свойства вакуума были открытиями, доказательство которых покоилось на использовании научных инструментов — телескопов, барометров, вакуумных насосов, и не доступное органам чувств. Использование подобных инструментов стало важнейшей особенностью бэконовского плана развития научного знания с помощью экспериментов.

Экспериментальная программа обрела наиболее систематизированную организацию в ходе работы лондонского Королевского научного общества, которое возглавлял Роберт Бойль, а затем Исаак Ньютон. Королевское научное общество опиралось в своих исследованиях на эксперименты с использованием научных приборов и аппаратуры, которые демонстрировались на собраниях общества, а отчеты об этих экспериментах становились достоянием общественности. Королевское научное общество использовало воздушные насосы, телескопы, микроскопы, электростатические генераторы, линзы и целый ряд иных инструментов для проведения исследовательской работы. Более того, общество стало использовать специально подготовленных ремесленников для удовлетворения растущего спроса на научные инструменты.

Наибольшую известность Королевскому научному обществу в Британии принесли достижения Исаака Ньютона. Ньютон первым показал, что любое движение — и движение на Земле (будь то движение падающих яблок, ядер или приливов), и движение планет на небе — может быть объяснено действием всеобщей силы тяготения. Гравитация действовала, притягивая объекты друг к другу с силой, возраставшей вместе с их массой, но уменьшавшейся обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Теория тяготения Ньютона впервые в истории позволила выяснить точный путь и скорость, с которой планеты следовали по своей орбите, а также объяснить движение Луны и приливов.

Кроме того, Ньютон открыл подлинные законы механической силы — она была необходима для всех изменений в направлении или скорости движения объекта, пропорционально массе объекта и величине изменения. Законы Ньютона позволили легко представить количество работы, проделываемой, например, определенным объемом падающей воды, основываясь на высоте падения, или же количество работы, необходимой для того, чтобы поднять определенный вес на желаемую высоту. Помимо этого Ньютон открыл ключевой принцип оптики, а именно: белый свет состоит из ряда различных цветов, каждый из которых искривлялся немного иначе при движении через воду или стеклянную линзу, тем самым создавая радугу в небе и цветовой спектр в призмах и линзах.

Если в начале и в середине XVII в. и у экспериментирования, и у картезианского рационализма были последователи по всей Европе, в конце XVII — начале XVIII в. эти конфликты между картезианцами и ньютонианцами привели к четкому различию в том, как проводились научные исследования в континентальной Европе и Британии. Картезианский подход увлек большинство интеллектуалов континентальной Европы, убежденных в том, что мощное вихревое движение частиц заставляло Землю вращаться, а планеты — двигаться по орбите вокруг Солнца. Целый ряд других феноменов, таких как тепло, холод, вкус и боль, также объяснялись движениями, распределением и столкновением разного рода частиц — с гладкой и неровной поверхностью, быстрых и медленных.

Картезианский подход, отдающий приоритет математическому рассуждению как источнику знания, способствовал расцвету европейской математики, а также алгебры, геометрии и теории чисел. Это было полезно там, где математический анализ множества частиц, движущихся в пространстве, действительно был верным отражением физического мира — как в случае с гидромеханикой или рассеиванием тепла. Французские, швейцарские и немецкие математики добились большого прогресса в этих областях, а также в таких областях прикладной математики, как дифференциальные уравнения, бесконечные ряды и многие другие темы.

Британский же эмпирический подход, вдохновленный трудами Бэкона, был крайне непопулярен за пределами Британии и даже высмеивался и критиковался многими в самой Британии. Множество эмпирических результатов экспериментов Бойля с вакуумом были утрачены во время жарких метафизических споров на континенте по поводу того, может ли вообще существовать истинный вакуум. Открытия Ньютона практически не преподавались на континенте на протяжении всего XVIII в. Даже на родине, в Британии, такие философы, как Томас Гоббс, остро осуждали Бойля и его последователей, говоря, что философия требовала логических доказательств, в то время как проведение опытов на публике было лишь формой развлечения, осуществление которого следовало бы предоставить неграмотным ремесленникам и актерам.

Таким образом, уникальность Северной и Западной Европы в XVII в. заключалась в том, что она не пошла по пути укрепления традиционного и религиозного знания, а вместо этого занялась поисками новых подходов к использованию разума и наблюдения. Так или иначе, к началу XVII в. сложились два совершенно отличных друг от друга подхода. В Британии изучение природы пошло по пути экспериментальных открытий и измерений, основанных на все более передовой научной аппаратуре и публичных демонстрациях. На континенте же эксперименты отошли в сферу частных исследований или стали объектами развлечения, а не основанием серьезной научной работы. Основу научных исследований там составили математика и логика.

Можно сказать, что на континенте Декарт создал новую систему знаний, основанную на логическом и математическом рассуждении, которая угрожала опрокинуть весь свод знаний, покоившийся на древней (греческой) традиции и религии (учения католической церкви). Сочетание новых открытий и бушевавших религиозных конфликтов предшествующих полутора столетий подорвало авторитет традиции и религии в обретении знаний; в подобных условиях распространение системы Декарта оказалось неизбежным.

В Британии, напротив, эмпирики Королевского научного общества сделали ставку на четвертую и предположительно самую примитивную форму получения знания — повседневный опыт — и преобразовали его в нечто новое. Следуя установкам Фрэнсиса Бэкона, они сохраняли скепсис в отношении дедуктивной логики. Сосредоточив свои усилия на построении научного знания на программах экспериментов с оборудованием для научных исследований, они разработали пятый источник знания, которому никогда прежде не отдавалось первенство. Британские эмпирики утверждали, что публично демонстрируемые наблюдения с такими инструментами, как телескопы, микроскопы, призмы, вакуумные насосы и прочее оборудование, обеспечивают более точное и достоверное знание, чем то, что передавалось с древних времен с религиозными убеждениями или могло быть получено благодаря одной лишь логической дедукции или повседневному наблюдению. Сегодня все это воспринимается нами как должное. Однако в контексте мировой истории, в особенности Европы XVII в., это было чрезвычайно новаторским и замечательным утверждением.

Век изобретательства: от механизированной экспериментальной науки к механизированной промышленности, 1700–1800 гг.

Как оказалось, открытия Ньютона и экспериментальная программа Королевского научного общества были как раз тем, что требовалось для запуска промышленной революции. И она была незамедлительно начата в Британии. Европа же, все еще очарованная картезианским рационализмом, отстала почти на столетие.

Отделение континентальной картезианской от ньютоновской и экспериментальной науки в Британии отчасти создавалось и, безусловно, там и там закреплялось действиями религиозных властей. Когда Декарт начал издавать свои труды в 1630-х гг., религиозные власти немедленно забили тревогу. Идея механической вселенной или частиц в движении, без активного вмешательства Бога, была для них немыслимой. Декарту пришлось скитаться по Европе, избегая проявлений враждебности со стороны властей, католических и протестантских. Что объединяло итальянских, испанских и французских католиков, голландских кальвинистов и немецких пиетистов, так это глубокая вера в божественное всемогущество и непогрешимость истории, изложенной в Библии. Однако через несколько десятилетий интеллектуалы Европы уже были глубоко преданы картезианской науке, а к концу XVII в. и Французская академия наук (континентальный конкурент лондонского Королевского научного общества) вдохновлялась идеологией картезианства.

Иезуиты, контролировавшие значительную часть начального образования во Франции, Испании, Италии и Южной Германии, решили помириться с картезианством. Они даже были готовы преподавать Декартову математику и определенную часть его физики, а также приняли его логический подход. Они, однако, настаивали на том, что Бог мог вмешиваться в дела вселенной, творя чудеса, а душа и Святой Дух не были частью материального, движимого частицами миром. Иезуиты также приняли модель Солнечной системы, впервые разработанную Тихо Браге, согласно которой все планеты вращались вокруг Солнца, кроме Земли, расположенной в центре Вселенной, причем Солнце со всеми остальными планетами вращалось вокруг Земли. Это вполне удовлетворяло католическую церковь и стало моделью, входившей в учение иезуитов на протяжении многих десятилетий.

Католиков вполне устраивало то, что для проверки гипотез картезианцы использовали логику, а не эксперимент. Иезуиты стали настоящими мастерами логического аргумента и могли легко примирить многие элементы новой механической науки с потребностями церкви. Ньютоновская модель, однако, всецело ими осуждалась. Они посчитали, что таинственная сила тяготения слишком напоминает магию, а экспериментальный подход к открытию и получению знаний был слишком непредсказуемым.

Совершенно иной была реакция в Британии, где Ньютона поддержала англиканская церковь. Как мы отмечали в главе 6, политическая и религиозная борьба в Британии привела не к появлению единой официальной государственной церкви, навязывавшей жесткую ортодоксию, а к двум ярко выраженным государственным церквям — англиканской в Англии и пресвитерианской в Шотландии — с терпимым отношением к католикам и неофициальным протестантам, таким как квакеры, пуритане и другие.

Когда Ньютон опубликовал «Математические начала натуральной философии» в 1687 г., немногие полностью поняли эту работу. Но в течение нескольких лет популяризация создала простой образ механической вселенной, приводимой в движение мудрым Создателем и поддерживавшейся в гармонии благодаря тому, что все тела следовали простым законам. Сила тяготения считалась не магической или таинственной силой, но промыслом всемогущего Создателя, использовавшего единый закон тяготения, чтобы упорядочить приливы и выделить Луне, планетам и всем земным телам надлежащее им место. Для установления гармонии среди людей различной веры англиканская церковь начала использовать Ньютонову вселенную как образец божественной мудрости и гармонии, в которой каждая планета и Луна следовала своим путем в согласии с единым сводом естественных законов. Церковь даже содействовала изучению упрощенной версии законов Ньютона в качестве основы нравственной и плодотворной жизни.

В начале XVIII в. при поддержке церкви и благодаря славе Ньютона Королевское научное общество пользовалось всенародной любовью и восхищением, что не могло не привести к всеобщему интересу к его экспериментальной практике. Продажи научных приборов резко выросли как на внутреннем, так и внешнем рынке, так что к середине XVIII в. Лондон стал мировым центром по производству подобной аппаратуры. Часто проводившиеся открытые лекции, демонстрации и деятельность провинциальных научных обществ привлекали массу почитателей из самых разных слоев общества — дам и джентльменов, ремесленников, предпринимателей.

Как мы отметили в главе 7, ремесленники, предприниматели, производители приборов и знать (даже духовенство) занимались своими собственными программами экспериментов и вели наблюдения в надежде прийти к собственным открытиям и новым полезным знаниям. Именно это сотрудничество и многостороннее исследование промышленного процесса стало ключевым в достижении успеха. Так, хотя, например, Дени Папен, помощник Роберта Бойля и куратор экспериментов в Королевском научном обществе, разработал одну из первых моделей парового поршневого двигателя, ему так никогда и не удалось построить работающую модель (однако ему принадлежит еще одно практическое изобретение-скороварка). Скорее, именно простой ремесленник, Томас Ньюкомен, сумел изготовить рабочие детали и разработать комплексную систему впускных и выпускных клапанов, позволивших создать рабочий паровой двигатель.

Ньюкомен, безусловно, узнал о возможности двигателя без наддува и основных принципах атмосферного давления и создании вакуума путем конденсирования пара из публикаций Королевского научного общества и из открытых лекций, читавшихся по всей стране. Но именно его опыт в горной промышленности и навыки ремесленника позволили ему разработать действующий паровой двигатель.

Аналогичным образом несколько десятилетий спустя изготовитель приборов Джеймс Уатт взял научные разработки Джозефа Блэка и других, касавшиеся скрытой теплоты и идей об эффективном использовании энергии, основанных на Ньютоновой рабочей механике, и использовал их для построения усовершенствованного парового двигателя. Сам Уатт свободно вращался в мире ремесленников и изготовителей инструментов и горных инженеров, заинтересованными его трудами (которые и построили полнофункциональные двигатели, основываясь на его модели), и в мире академических ученых в университете Глазго и Королевского научного общества, и в мире предпринимателей и промышленников, таких как Джон Робак и Мэтью Бултон (его партнеров по сбыту и производству паровых двигателей). Именно эта подвижная среда, сводившая вместе талантливых людей идей, людей, умевших создавать механизмы и работать с ними, и людей с рыночным чутьем, каждый из которых стремился следовать экспериментальным программам изобретательства для создания новых продуктов и новых процессов, сделали открытие парового двигателя, а позднее промышленную революцию реальностью.

Два фактора имели определяющее значение для развития практического научного машиностроения, для его поддержки промышленниками и предпринимателями и распространения среди тысяч ремесленников и технических работников. И эти два фактора были характерны только для Британии и, возможно, нигде более возникнуть не могли. Первым было превращение экспериментальных исследовательских программ с использованием научной аппаратуры и открытий и демонстрации эмпирических взаимосвязей в независимый, основополагающий метод получения знаний. Вторым фактором было принятие экспериментального метода, использование научных приборов и осознание текущих научных исследований в качестве насущных элементов в образовании и жизни простых людей — в особенности тех, кто искал работу в промышленности.

Оба этих элемента были частью наследия Фрэнсиса Бэкона, который был одновременно и философом, и лордом-канцлером (или же генеральным прокурором) Англии в начале XVII в. Бэкон настаивал на том, что публичные эксперименты были наилучшим путем к новому знанию. Кроме того, Бэкон утверждал, что экспериментальное знание приведет к более значительным усовершенствованиям в промышленном производстве, медицине, ремеслах и всех полезных искусствах, чем какое-либо знание, приобретаемое посредством логики или следованию древней традиции.

Королевское научное общество приняло Бэкона как одного из своих героев. Оно не только послужило рупором его идей об экспериментальном и инструментальном исследовании как истинном пути к знанию, но и популяризировало представления Бэкона о том, что экспериментальные программы должны вести к полезному знанию, а следовательно большему материальному благосостоянию и процветанию. Именно это его представление (что экспериментальное знание станет полезным для предпринимателей, ремесленников, производителей, торговцев и всех участвующих в полезных родах деятельности) побудило общество публиковать и широко освещать его труды. Также его убеждение привело к основанию технических библиотек и лекториев по распространению знания, которое общество называло «новой философией» или «экспериментальной философией».

В особенности в Шотландии, для которой после ее унии с Англией в 1707 г. открылся целый ряд новых возможностей, исследователи, доктора, юристы, духовенство и предприниматели принялись улучшать положение своей отсталой на тот момент страны, создавая новую, современную образовательную программу для сограждан, в основном ориентированную на новое знание и научные открытия, а не на древние тексты. На протяжении XVIII в. в шотландских университетах Глазго, Эдинбурга, Абердина и Сент-Эндрюса разрабатывался наиболее передовой и эмпирический курс обучения в мире.

В XVIII в. шотландские университеты воспитали целую плеяду выдающихся физиков, ученых и политических и экономических мыслителей Европы и Америки (президент Принстонского университета во время американской революции Джон Уизерспун был шотландцем, учившимся в Эдинбурге). Шотландия, бывшая до XVIII в. одним из беднейших регионов Европы, за короткое время стала одним из ведущих интеллектуальных центров мира, а к XIX в, — центром промышленных инноваций, горной промышленности и производства. Она добилась этого, обратившись к новым открытиям, экспериментальным методам и ньютоновским подходам к науке, а также благодаря признанию того, что обучение этим открытиям и методам должно стать ключевой частью интеллектуального багажа каждого — от механика до крупного промышленника. И скорее всего не случайно, что Джеймс Уатт был именно шотландцем, работавшим с паровыми двигателями в университете Глазго, и что многие другие шотландские инженеры, такие как Джон МакАдам, Уильям Мердок и Томас Телфорд, сыграли ведущую роль в промышленной революции.

Кроме того, обучение на основе новейших научных открытий и по последнему слову экспериментальной методики стало общепринятым в Британии благодаря открытым лекциям, демонстрациям, а также распространению плакатов и учебников, доступных в технических библиотеках по всей стране. Развилась даже небольшая отрасль промышленности, дававшая упрощенное представление и популяризировавшая практические формулы из последних научных трудов. Каждый — от ремесленника до представителя высших классов — мог свободно получить практические знания в области последних исследований, и многие так и поступали.

Женщины разделяли всеобщее увлечение образованием, и многие из них стали крупными учеными и изобретателями. Среди них — палеонтолог Мэри Эннинг, ботаник Анна Аткинс, математик Августа Ада Байрон Лавлейс, астроном Каролина Гершель и физик Мэри Соммервиль в Британии, поклонница Британии мадам Де Шатле в Париже (переводившая труды Ньютона на французский) и астроном Мария Митчелл в Соединенных Штатах.

Усвоение экспериментального метода и общедоступность последних научных открытий превратило ремесленников и изготовителей приборов в современных инженеров. Именно близкое знакомство бизнесменов и промышленников с преимуществами эксперимента и научного исследования — и потенциалом исследований в создании ценнейших инноваций — побудило предпринимателей нанимать и финансировать инженеров для усовершенствования своей деятельности. Примерно столетие спустя после публикации в 1687 г. фундаментальной работы Ньютона только Британия содействовала обучению и популяризации экспериментального метода и Ньютоновой механики среди ремесленников, инженеров и предпринимателей, побуждая представителей всех этих групп объединяться с ведущими научными исследователями и даже разрабатывать свои собственные исследовательские программы и заниматься изобретательством. Вот так Британия впервые в истории сделала научное проектирование обычной и вполне ожидаемой частью экономического производства.

В большинстве европейских стран до конца XVIII в., напротив, различия между ремеслом, предпринимательством и научной работой оставались четко выраженными. Промышленников и производителей больше заботило знание своей продукции, торговых секретов и рынков сбыта, чем научное знание или методы, которые привели бы к созданию новых процессов или продуктов. Тем временем европейские математики продолжали свои исследования, не слишком заботясь об их практической применимости. Экспериментаторы и теоретики Французской академии наук оставались элитой, занятой внутренними дебатами; их работа не получала широкого освещения и не доносилась до французской публики XVIII в. В дебатах в главных салонах Франции гораздо больше внимания уделялось политике и реформированию королевских учреждений, чем экспериментальной науке.

Поразительно, что в конце XVIII — начале XIX вв., даже после того, как ошибки картезианской механики стали общеизвестными, а французский ученый Антуан Лавуазье провел экспериментальную революцию в химии, масштабы применения научных открытий в производстве и промышленных процессах во Франции были совершенно несравнимы с британскими. Многие французские ученые продолжали рассматривать механику главным образом как совокупность проблем абстрактной математики, а не эмпирического исследования реального мира. А что если бы не было никаких британских успехов в инженерии и производстве, подтолкнувших французов и других европейцев к развитию своей собственной практической и научной инженерии? Возможно, европейские математики действительно достигли бы уровня, сопоставимого с достижениями прошлых поколений китайских, индийских и мусульманских математиков, но, как и у последних, их работа едва ли оказала бы сколько-нибудь значительное влияние на промышленное производство.

Заключение: пути развития науки и загадка индустриализации

Многие великие цивилизации мира добились больших успехов в науке и технологии. Индийцы издавна славились передовой математикой, а китайцы и мусульмане в Средние века по уровню развития математики и астрономии намного опережали Европу. В химии и оптике европейцы отставали от мусульманских стран на несколько столетий. В то же самое время все эти цивилизации имели развитые технологии (от ветряных мельниц до хлопчатобумажного и керамического производства, а также техники судостроения и судоходства), которых не было у европейцев. Поэтому остается загадкой, отчего ни одна из этих великих цивилизаций так и не создала паровой промышленности, не совершила прорыва в области транспорта или не пришла ни к одной из множества других технических инноваций, ускоривших темпы экономических изменений и тем самым позволивших свершиться промышленной революции на Западе.

Ответ заключается в том, что одна лишь высокоразвитая математика или несколько технических нововведений не ведут к ускорению темпов экономического развития. Более того, в большинстве великих цивилизаций научный прогресс часто приостанавливался, а научные достижения даже утрачивались во время политических кризисов, когда общества обычно обращались к возобновлению традиции или религиозной ортодоксии, призванных помочь в восстановлении порядка.

На Западе в XVI столетии ряд открытий заставил мыслителей отвернуться от древних и религиозных традиций знания и сосредоточиться на математическом/логическом и эмпирическом подходах к пониманию природы. Однако до тех пор, пока эти подходы не были тесно связаны с программой экспериментального исследования, одна лишь передовая математика и логика могли все так же приводить к ошибкам в размышлениях о природе, а потому не могли стать основой для научной или промышленной революции. Для того чтобы промышленность могла преобразиться, экспериментальные исследования должны были распространиться по всему обществу, а научное проектирование — стать рутинной составляющей предпринимательства. И именно в Британии XVIII в. все эти изменения впервые произошли одновременно, породив несколько волн вдохновленных наукой технических инноваций, а вместе с ними и современный промышленный рост.

John Henry, The Scientific Revolution and the Origins of Modem Science (New York: Palgrave, 2002).

George Saliba, Islamic Science and the Making of the European Renaissance (Cambridge, MA: MIT Press, 2007).