Росту знаний мешали инерция, суеверия, преследования, цензура и церковный контроль над образованием. Эти препятствия были слабее, чем раньше, но все же они были гораздо сильнее, чем в индустриальной цивилизации, где конкуренция отдельных людей, групп и наций заставляет людей искать новые идеи и пути, новые средства для достижения старых целей. Большинство людей в XVIII веке жили в медленно меняющейся среде, где традиционные реакции и идеи обычно были достаточны для удовлетворения жизненных потребностей. Когда новые ситуации и события не поддавались естественному объяснению, обычный разум приписывал их сверхъестественным причинам и успокаивался.
Тысяча суеверий жила бок о бок с растущим просвещением. Высокородные дамы трепетали перед неблагоприятными гороскопами или верили, что утонувшего ребенка можно оживить, если бедная женщина зажжет свечу и пустит ее по течению в чашке, чтобы поджечь мост на Сене. Принцесса де Конти пообещала аббату Леру роскошную экипировку, если он найдет для нее философский камень. Жюли де Леспинасс, прожив долгие годы со скептиком д'Алембером, сохранила веру в счастливые и несчастливые дни. Гадалки жили за счет доверия к их ясновидению, поэтому мадам де Помпадур, аббат де Бернис и герцог де Шуазель тайно консультировались с мадам Бонтемпс, которая читала будущее по кофейной гуще. По словам Монтескье, Париж кишел магами и другими самозванцами, которые предлагали обеспечить мирской успех или вечную молодость. Граф де Сен-Жермен убеждал Людовика XV, что больные финансы Франции можно восстановить с помощью секретных методов изготовления бриллиантов и золота. Герцог де Ришелье играл с черной магией, призывая на помощь сатану. Старый принц Анхальт-Дессау, выигравший множество сражений за Пруссию, не верил в Бога, но если по дороге на охоту ему встречались три старухи, он возвращался домой; это было «плохое время». Тысячи людей носили амулеты и талисманы для предотвращения зла. Тысячи магических рецептов служили народной медициной. Религиозные реликвии могли излечить почти любой недуг, а реликвии Христа или святых можно было найти где угодно — часть его одежды в Трире, его плащ в Турине и Лаоне, один из гвоздей Истинного креста в аббатстве Сен-Дени. В Англии дело претендентов на престол Стюартов продвигалось благодаря широко распространенному представлению о том, что они могут своим прикосновением излечивать золотуху — власть, которой были лишены ганноверские короли, поскольку они были «узурпаторами», не благословленными божественным правом. Большинство крестьян были уверены, что слышат в лесу эльфов или фей. Вера в призраков уменьшалась, но ученый бенедиктинец Дом Огюстен Кальмет написал историю вампиров — существ, которые по ночам выходили из могил, чтобы сосать кровь живых; эта книга была опубликована с одобрения Сорбонны.
Самое страшное из всех суеверий, вера в колдовство, исчезло в этом веке, за исключением некоторых локальных пережитков. В 1736 году «божества объединенных пресвитерий» Шотландии приняли резолюцию, подтверждающую их веру в колдовство; А в 1765 году самый известный английский юрист, сэр Уильям Блэкстоун, писал в своих «Комментариях»: «Отрицать возможность, более того, фактическое существование колдовства и чародейства — значит категорически противоречить богооткровенному Слову;… сама эта вещь — истина, которую в свою очередь засвидетельствовал каждый народ в мире». Несмотря на Блэкстоуна и Библию, английский закон, по которому колдовство считалось уголовным преступлением, был отменен в 1736 году. После 1718 года во Франции не было зафиксировано ни одной казни за колдовство, после 1722 года — ни одной казни в Шотландии; казнь в Швейцарии в 1782 году — последняя, зафиксированная на европейском континенте. Постепенно рост богатства и городов, распространение образования, эксперименты ученых, призывы ученых и философов уменьшили роль дьяволов и призраков в жизни и мыслях людей, а судьи, бросая вызов народному фанатизму, отказывались рассматривать обвинения в колдовстве. Европа начала забывать, что принесла в жертву одному из своих суеверий 100 000 мужчин, женщин и девушек.
Тем временем преследование инакомыслия со стороны церкви и государства, католиков и протестантов, наводило свой ужас на общественное сознание, чтобы скрыть от него любые идеи, которые могли бы нарушить устоявшиеся убеждения и власть. Католическая церковь утверждала, что она была создана Сыном Божьим, следовательно, является хранилищем и единственным уполномоченным толкователем божественной истины, следовательно, имеет право подавлять ересь. Из этого следовало, что вне Церкви никто не может быть спасен от вечного проклятия. Разве не сказал Христос: «Верующий и крестящийся спасется, а неверующий осужден будет»? Итак, Четвертый Латеранский Вселенский собор в 1215 году включил в fides definita — требование, чтобы каждый католик верил, — что «существует одна вселенская Церковь верных, вне которой никто не может быть спасен».I
Людовик XV принял эту доктрину как логически вытекающую из текстов Священного Писания и полезную для формирования единого национального сознания. В 1732 году публичное отправление протестантского культа во Франции было запрещено под страхом пыток, галеры или смерти. Католическое население оказалось более терпимым, чем его лидеры; оно осудило эти жестокие наказания, и эдикт соблюдался настолько вяло, что в 1744 году гугеноты Франции осмелились провести национальный синод. Но в 1767 году Сорбонна, теологический факультет Парижского университета, повторила старое утверждение: «Принц получил временный меч, чтобы подавить такие доктрины, как материализм, атеизм и деизм, которые разрывают узы общества и провоцируют преступления, а также чтобы сокрушить каждое учение, угрожающее поколебать основы католической веры». В Испании и Португалии эта политика проводилась строго, в Италии — более мягко. В России православная церковь требовала такого же единодушия.
Многие протестантские государства согласились с католиками в вопросе о необходимости преследований. В Дании и Швеции законы требовали приверженности лютеранской вере; на практике другие протестанты и даже католики не подвергались преследованиям, хотя и не имели права занимать государственные должности. В Швейцарии каждый кантон был волен выбирать свою веру и придерживаться ее. В Германии правило, согласно которому народ должен следовать религии князя, все чаще игнорировалось. В Соединенных провинциях протестантские церковники отвергали веротерпимость как приглашение к религиозному безразличию, но миряне отказывались следовать за духовенством в этом вопросе, а относительная свобода от преследований сделала Голландию прибежищем для неортодоксальных идей и публикаций. В Англии законы разрешали религиозное инакомыслие, но преследовали диссентеров социальными и политическими ограничениями. Сэмюэл Джонсон заявил в 1763 году, что «ложное учение следует пресекать при первом же его появлении; гражданская власть должна объединиться с церковью в наказании тех, кто осмеливается нападать на установленную религию». Британское правительство время от времени сжигало книги или подвергало преследованиям авторов, которые ставили под сомнение основы христианской веры; так, Вульстон был оштрафован и посажен в тюрьму в 1730 году, а в 1762 году Питер Аннет был приговорен к столбу, а затем к году тюремного заключения с каторжными работами за свои нападки на христианство. Законы против католиков в Англии применялись свободно, но в Ирландии они соблюдались со всей строгостью, пока лорд Честерфилд, будучи лорд-лейтенантом в 1745 году, не отказался их применять; во второй половине XVIII века некоторые из суровых правил были отменены. В целом теория преследования сохранялась как католическим, так и протестантским духовенством до 1789 года, за исключением тех случаев, когда католики или протестанты были в меньшинстве, но практика преследования сократилась по мере формирования нового общественного мнения с развитием религиозных сомнений. Инстинкт преследования перешел от религии к политике, так как государство заменило церковь в качестве хранителя единодушия и порядка и объекта еретического инакомыслия.
Цензура слова и прессы в протестантских странах была в целом более мягкой, чем в католических; наиболее мягкой она была в Голландии и Англии. В большинстве швейцарских кантонов она была строгой. Отцы города Женевы сожгли несколько неортодоксальных книг, но редко принимали меры против самих авторов. В Германии цензуре мешала многочисленность государств, каждое из которых имело свое официальное вероисповедание; писатель мог перейти через границу из недружественного в дружественное или безразличное окружение. В Пруссии цензура была практически отменена Фридрихом Великим, но восстановлена его преемником в 1786 году. Дания, за исключением короткого периода правления Струэнзее, сохраняла цензуру книг до 1849 года. В Швеции запрещалось публиковать материалы, критикующие лютеранство или правительство; в 1764 году Упсальский университет издал список запрещенных книг; но в 1766 году в Швеции была установлена полная свобода печати.
Во Франции цензура расширялась от прецедента к прецеденту со времен Франциска I и была возобновлена эдиктом 1723 года: «Никакие издатели или другие лица не могут печатать или перепечатывать в любом месте королевства какие-либо книги, не получив предварительно разрешения в письмах, скрепленных Большой печатью». В 1741 году насчитывалось семьдесят шесть официальных цензоров. Прежде чем выдать книге разрешение и привилегию короля, цензор должен был засвидетельствовать, что в книге нет ничего, противоречащего религии, общественному порядку или здравой морали. Даже после публикации с королевской печатью книга могла быть осуждена Парижским парламентом или Сорбонной. В первой половине XVIII века королевская цензура соблюдалась слабо. Тысячи книг выходили без привилегии и безнаказанно; во многих случаях, особенно когда главным цензором был Малешерб (1750–63), автор получал разрешение негласно — неофициальное обещание, что книга может быть напечатана без опасения судебного преследования. Книга, опубликованная без разрешения правительства, могла быть сожжена общественным палачом, а автор оставался на свободе; если же его отправляли в Бастилию, то, как правило, на короткое и благородное тюремное заключение.
Эпоха относительной терпимости закончилась после попытки Дамьена убить Людовика XV (5 января 1757 года). В апреле был издан жестокий эдикт, предписывавший смерть «всем, кто будет осужден за написание или печатание произведений, направленных против религии, посягающих на королевскую власть или нарушающих порядок и спокойствие в королевстве». В 1764 году другим указом запрещалось публиковать работы о финансах государства. Книги, памфлеты, даже предисловия к пьесам подвергались самому тщательному контролю. За покупку или продажу экземпляров «Пюселя» или «Философского словаря» Вольтера назначались различные наказания — от порки до девяти лет заключения на галерах. В 1762 году д'Алембер писал Вольтеру: «Вы не можете себе представить, до какой степени ярости дошла инквизиция [во Франции]. Инспекторы мысли… удаляют из всех книг такие слова, как суеверие, индульгенция, преследование». Ненависть накалялась с обеих сторон конфликта между религией и философией; то, что начиналось как кампания против суеверий, переросло в войну против христианства. Революция произошла во Франции, а не в Англии XVIII века, отчасти потому, что цензура со стороны государства или церкви, которая была мягкой в Англии, была настолько сильной во Франции, что заключенный в тюрьму разум мог расшириться только путем насильственного разрушения своих уз.
Философы (то есть те французские философы, которые присоединились к нападкам на христианство) протестовали против цензуры, считая, что она обрекает французскую мысль на бесплодие. Но сами они иногда просили цензора проверить своих оппонентов. Так, д'Алембер умолял Малешерба пресечь антифилософское периодическое издание Фрерона «L' Année littéraire»; Малешерб, хотя и был сторонником философов, отказался. Вольтер попросил королеву запретить представление пародии на его пьесу «Семирамида»; она не стала этого делать, но Помпадур сделала.
Тем временем философы придумывали различные способы ускользнуть от цензуры. Они отправляли свои рукописи иностранным издателям, обычно в Амстердам, Гаагу или Женеву; оттуда их книги на французском языке оптом ввозились во Францию; почти каждый день запрещенные книги прибывали на кораблях в Бордо или другие пункты на французском побережье или границе. Замаскированные под невинными названиями, они продавались с улицы на улицу, из города в город. Некоторые дворяне, не слишком дружелюбно настроенные к централизованной монархии, разрешали продавать такие книги на своей территории. Переписка Вольтера, объединившая философскую кампанию, в значительной степени избежала цензуры, поскольку его друг Дамилавиль некоторое время занимал пост в финансовой администрации и мог заверять печатью генерального контролера письма и пакеты Вольтера и его единомышленников. Многие государственные чиновники, некоторые священнослужители с удовольствием читали книги, осужденные правительством или духовенством. Французские авторы иностранных изданий редко ставили свои имена на титульном листе, а когда их обвиняли в авторстве, они со спокойной совестью лгали; это было частью игры, санкционированной законами войны. Вольтер не только отрицал авторство нескольких своих книг, но иногда приписывал их мертвым людям, а также сбивал с толку, выпуская критические или обличительные статьи на свои собственные произведения. Игра включала в себя приемы формы или уловки выражения, которые помогли сформировать тонкость французской прозы: двойные смыслы, диалоги, аллегории, истории, иронию, прозрачное преувеличение, и, в целом, такое тонкое остроумие, с которым не сравнится ни одна другая литература. Аббат Галиани определял красноречие как искусство говорить что-то, не будучи отправленным в Бастилию.
Только цензура была вторым препятствием на пути к свободе мысли, а контроль над образованием со стороны духовенства. Во Франции местные кураторы преподавали или руководили приходскими школами; среднее образование находилось в руках иезуитов, ораторианцев или христианских братьев. Вся Европа признавала иезуитов как преподавателей классических языков и литературы, но в науке они были менее полезны. Многие философы получили иезуитское образование. В Парижском университете преобладали священники, гораздо более консервативные, чем иезуиты. Орлеанский университет, знаменитый юриспруденцией, и университет Монпелье, знаменитый медициной, были относительно светскими. Примечательно, что ни Монтескье, ни Вольтер, ни Дидро, ни Мопертюи, ни Гельвеций, ни Бафф не посещали университетов. Французский ум, пытавшийся освободиться от теологических пут, расцветал не в университетах, а в академиях и салонах.
В этом столетии возникли академии наук в Берлине (1701), Упсале (1710), Санкт-Петербурге (1724) и Копенгагене (1743). В 1739 году Линней и еще пять шведских ученых создали Коллегиум Куриозум; в 1741 году он был преобразован в Конглига Свенска Ветенскапс-Академиен, которая стала Шведской королевской академией. Во Франции существовали провинциальные академии в Орлеане, Бордо, Тулузе, Осере, Меце, Безансоне, Дижоне, Лионе, Кане, Руане, Монтобане, Анжере, Нанси, Экс-ан-Провансе. Академии избегали ереси, но поощряли науку и эксперименты, терпели и стимулировали дискуссии; именно конкурсы на приз, предложенные Дижонской академией в 1749 и 1754 годах, положили начало Руссо на пути к Французской революции. В Париже Французская академия безмозглых бессмертных была пробуждена от догматической дремоты избранием Дюкло (1746) и д'Алембера (1754); а возвышение Дюкло до стратегического поста «постоянного секретаря» (1755) ознаменовало захват Академии философами.
Научные журналы способствовали интеллектуальному развитию. Одним из лучших были «Мемуары для служения истории наук и изящных искусств», редактируемые иезуитами с 1701 по 1762 год и известные как «Журнал де Треву» по названию их издательства в Треву, недалеко от Лиона; это было самое эрудированное и либеральное из религиозных изданий. Только в Париже выходило семьдесят три периодических издания, во главе с «Меркюр де Франс» и «Журналом савантов». Два самых эффективных и упорных врага Вольтера редактировали влиятельные журналы: Десфонтен основал в 1721 году «Новые литературные записки», а Фрерон с 1754 по 1774 год издавал «Année littéraire». Германия последовала его примеру, выпустив журнал «Brieve die neueste Literatur betreffend», среди авторов которого были Лессинг и Моисей Мендельсон. В Италии Giornale dei letterati освещал вопросы науки, литературы и искусства, а Caffé был журналом мнений в стиле The Spectator. В Швеции Улоф фон Далин сделал Svenska Argus вестником Просвещения. Поскольку почти все эти периодические издания использовали жаргон и были независимы от церковного контроля, они стали восходящей закваской в брожении своего времени.
Для восемнадцатого века, как и для нашего, было характерно распространение стремления к знаниям — именно той интеллектуальной жажды, которую Средневековье осуждало как грех глупой гордыни. Авторы ответили на это рвением сделать знания более доступными и понятными. Появилось множество «Конспектов»; такие книги, как «Математика — это легко», «Эссенциальный Бейль», «L'Esprit de Montaigne» и «L'Esprit de Fontenelle», стремились сделать науку, литературу и философию доступными для всего мира. Все больше профессоров преподавали на просторечии, обращаясь к аудитории, неспособной к латыни. Библиотеки и музеи расширялись и открывали свои сокровища для студентов. В 1753 году сэр Ханс Слоан завещал британской нации свою коллекцию из пятидесяти тысяч книг, нескольких тысяч рукописей и огромного количества картин, монет и древностей; парламент выделил двадцать тысяч фунтов его наследникам в качестве компенсации, и коллекция стала ядром Британского музея. К ней добавились коллекции рукописей Гарлея и Коттона, а также библиотеки английских королей, и в 1759 году великий музей был открыт для публики. В 1928 году на пятидесяти пяти милях его полок хранилось 3 200 000 печатных томов и 56 000 рукописей.
Наконец, появились энциклопедии, призванные собрать, упорядочить и передать новые запасы знаний всем, кто умел читать и думать. Такие труды были написаны в Средние века Исидором, епископом Севильским (ок. 600–636 гг.), и Винсентом из Бове (ок. 1190–1264 гг.). В XVII веке появились «Энциклопедия» Иоганна Генриха Альстеда (1630) и «Большой исторический словарь» Луи Морери (1674). Исторический и критический словарь Бейля (1697) был скорее собранием тревожных фактов и наводящих на размышления теорий, чем энциклопедией, но он оказал большее влияние на умы образованной Европы, чем любая подобная работа до Дидро. В Лондоне в 1728 году Эфраим Чемберс опубликовал в двух томах «Циклопедию, или Универсальный словарь искусств и наук»; в ней не было истории, биографии и географии, но благодаря системе перекрестных ссылок и другим способам она дала начало эпохальной «Энциклопедии» (1751 f.) Дидро и д'Алембера. В 1771 году вышло в трех томах первое издание Британской энциклопедии, или Словаря искусств и наук, «составленное обществом джентльменов в Шотландии и напечатанное в Эдинбурге». Второе издание (1778) насчитывало десять томов и превзошло своих предшественников, включив в себя историю и биографию. Так она росла, от издания к изданию, на протяжении двухсот лет. Сколько из нас по десять раз на дню собирали урожай и черпали из этой сокровищницы!
К 1789 году средние классы Западной Европы были так же хорошо информированы, как аристократия и духовенство. Печать пробила себе дорогу. В этом, в конце концов, и заключалась основная революция.
Классическая наука переживала скромный спад после своего расцвета при Скалигерах, Казобоне, Салмасиусе и Бентли, но Николя Фрере поддерживал их традиции научной преданности и далеко идущих результатов. Принятый в Королевскую академию надписей и изящной словесности в возрасте двадцати шести лет, он в том же году (1714) прочитал в ней доклад «Происхождение франков», который разрушал гордую легенду о том, что франки были «свободными» людьми, пришедшими из Греции или Трои; скорее, они были южногерманскими варварами. Аббат Верто донес на Фрере правительству как на клеветника монархии; молодого ученого отправили на короткое время в Бастилию, после чего он ограничил свои исследования другими землями, кроме Франции. Он составил 1375 карт, иллюстрирующих древнюю географию. Он собрал интереснейшие сведения по истории классической науки и искусства, а также о происхождении греческой мифологии. Его восемь томов по древней хронологии исправили эпохальную работу Джозефа Юстуса Скалигера и установили китайскую хронологию в соответствии с принятыми сегодня принципами; это был один из тысячи научных уколов, пробивших библейскую концепцию истории.
Аналогичный удар был нанесен по классическим басням, когда Пуйи прочитал в той же Академии (1722) доклад, ставящий под сомнение изложение Ливием ранней римской истории. Лоренцо Валла высказал подобные сомнения по этому поводу около 1440 года; Вико развил их в 1721 году; но широкое исследование Пуйи окончательно дискредитировало как легенды рассказы о Ромуле и Реме, о Горациях и Куриациях; путь был открыт для работы Бартольда Нибура в девятнадцатом веке. К восемнадцатому веку, не совсем вписывающемуся во временные рамки этой главы, относятся «Prolegomena ad Homerum» (1795), в которой Фридрих Вольф расчленил Гомера на целую школу и династию певцов; тщательные издания Эсхила и Еврипида Ричарда Порсона; «Doctrina Numorum veterum» (1792–98) Йозефа Эккеля, основавшего науку нумизматику.
Только после открытия Геркуланума мир классической науки вновь ощутил экстаз такого откровения, которое пришло через гуманистов эпохи Возрождения. В 1738 году рабочие, готовившие фундамент охотничьего домика для короля Неаполя Карла IV, случайно раскопали руины Геркуланума; в 1748 году при первом осмотре были обнаружены некоторые из удивительных сооружений Помпеи, также погребенной извержением Везувия в 79 году н. э.; а в 1752 году из джунглей темных веков были извлечены величественные храмы, построенные греческими колонистами в Паэстуме. Мастер-гравер Пиранези описал раскопанные храмы, дворцы и статуи Помпеи в гравюрах, отпечатки которых охотно покупали во всех уголках Европы. Результатом этих открытий стало горячее возрождение интереса к античному искусству, мощный толчок к развитию неоклассического движения, возглавляемого Винкельманом, и огромное пополнение современных знаний о древних путях.
Мы должны сделать паузу, чтобы признать долг учености перед монахами, которые использовали свои библиотеки и коллекции рукописей для проведения исследований и составления записей, чрезвычайно полезных для современного ума. Бенедиктинцы из Сен-Мора продолжили свою старую преданность историческим исследованиям. Дом Бернар де Монфокон основал науку палеографии в своей Palaeographica graeca (1708); он осветил древнюю историю с помощью античного искусства в своей Antiquité expliquée et représentée en figures (десять томов, 1719–24), и он обратил свои кропотливые исследования к своей собственной стране в пяти фолиантах Les Monuments de la monarchic française (1729–33). Дом Антуан Риве де ла Гранж начал в 1733 году бенедиктинскую «Историю литературы Франции», которая послужила родоначальником и хранилищем всех последующих историй ранней французской литературы. Величайшим из бенедиктинских ученых XVIII века был Дом Огюстен Кальме, чей монастырь в Сеноне предоставил Вольтеру убежище в 1754 году; Вольтер не переставал извлекать пользу, а иногда и красть, из «Commentaire littéral sur tous les livres de l'Ancien et du Nouveau Testament» Кальме (1707–16). Несмотря на некоторые недостатки, эти двадцать четыре тома были признаны памятником эрудиции. Кальме написал еще несколько работ по библейской экзегезе, вслед за Боссюэ составил «Универсальную историю» (1735) и почти все часы бодрствования проводил в учебе и молитве. «Кто такая мадам де Помпадур?» — спрашивал он Вольтера в счастливом неведении. Он отказался от епископства и написал собственную эпитафию: «Hic jacet qui multum legit, scripsit, oravit; utinam bene! Аминь» (Здесь лежит тот, кто много читал, много писал, много молился; да будет хорошо! Аминь).
Некоторые смелые лаики присоединились к библейской критике. Врач Жан Астрюк, предполагая, что Пятикнижие написано Моисеем, изучил его источники в своей работе «Предположения о первоначальных записях, которые, по его мнению, служили Моисею для составления книги Бытия» (1753); здесь впервые было указано, что использование двух разных имен Бога, Яхве и Элохим, указывает на два первоначальных рассказа о Творении, небрежно и многократно объединенных в книге Бытия. Другие библеисты пытались вычислить на основе Пятикнижия дату сотворения мира и пришли к двумстам различным результатам. Востоковеды потревожили ортодоксов, приведя египетскую хронологию, утверждавшую, что она насчитывает тринадцать тысяч лет, и китайские расчеты, согласно которым китайская цивилизация просуществовала девяносто тысяч лет. Никто не верил индийским браминам, которые утверждали, что мир существовал 326 669 эпох, каждая из которых насчитывала много веков.
Самый смелый и масштабный вклад в библейские исследования в XVIII веке сделал немецкий профессор восточных языков Гамбургской академии. Герман Реймарус оставил после своей смерти в 1768 году четырехтысячестраничную рукопись, над которой он трудился двадцать лет, — «Апологию для рациональных поклонников Бога» (Schutzschrift für die vernünftigen Verehrer Gottes). Никто не осмеливался опубликовать ее, пока Лессинг не издал (1774–78) семь ее частей в виде «фрагментов анонимного произведения [Fragmente eines Ungenannten], найденного в Вольфенбюттеле» (где Лессинг был библиотекарем). Почти вся грамотная Германия, за исключением Фридриха Великого, поднялась в знак протеста; даже либеральный ученый Иоганн Землер назвал Лессинга безумцем, ставшим крестным отцом столь разрушительной критики ортодоксальных верований. Ведь в седьмом фрагменте «Von dem Zwecke Jesu and Seine Jünge» («О цели Иисуса и его учеников») Реймарус не только отвергает чудеса и воскресение Христа, но и представляет его как искреннего, любящего, заблуждающегося молодого еврея, который до конца был верен иудаизму, принял веру некоторых евреев в то, что мир скоро будет уничтожен, и основывал свои этические принципы на этой предпосылке как подготовку к этому событию. Реймарус считал, что Иисус истолковал фразу «Царство Небесное» в том смысле, который был распространен среди его народа, как грядущее царство освобожденных от Рима евреев. Его отчаянный крик на кресте: «Боже Мой, Боже Мой, для чего Ты Меня оставил?» — был исповеданием Его человечности и поражения. После его исчезновения некоторые апостолы перенесли обещанное царство на жизнь после смерти. В этом смысле не Христос, а апостолы открыли христианство. В целом, говорит эрудированный переводчик Реймаруса Альберт Швейцер, «его работа является, возможно, самым выдающимся достижением во всем ходе исторического исследования жизни Иисуса, поскольку он первым понял тот факт, что мир мысли, в котором жил Иисус, был по сути эсхатологическим» — основанным на теории неизбежного конца света.
От изучения еврейских древностей ученые робко перешли к восточным народам, которые отвергли Христа или никогда не слышали его имени. Французский перевод «Арабских ночей» Галлана (1704–17), «Религия магометан» де Релана (1721), «История папской философии» Буриньи (1724), «Жизнь Магомета» Буленвилье (1730), и английский перевод Корана (1734 г.) Сэйла показали ислам не как мир варварства, а как область мощного соперничающего вероучения и морального порядка, который, казалось, работал, несмотря на его уступки естественной полигамии человечества. Авраам Гиацинт Анкетиль-Дюперрон открыл еще одно царство, переведя Священное Писание парсов. Его привлекло чтение в парижской библиотеке некоторых отрывков из Зенд-Авесты; он отказался от подготовки к священническому служению и решил из первых рук изучить священные книги Востока. Слишком бедный, чтобы купить проезд, он в возрасте двадцати трех лет (1754) записался солдатом во французскую экспедицию в Индию. Прибыв в Пондишери, он быстро научился читать на современном персидском языке; в Чандернагоре он занялся санскритом; в Сурате он уговорил священника парси обучить его пехлеви и зенду. В 1762 году он вернулся в Париж со 180 восточными рукописями и взялся за их перевод; при этом он жил на хлебе, сыре и воде и избегал женитьбы как непосильной траты. В 1771 году он опубликовал свою французскую версию «Зенд-Авесты» и фрагменты других книг парсов, а в 1804 году выпустил «Упанихады». Постепенно осознание нехристианских религий и моральных кодексов подрывало догматизм европейских верований.
Самым влиятельным из этих этнических открытий стало открытие истории и философии Китая европейскими миссионерами, путешественниками и учеными. Оно началось с возвращения Марко Поло в Венецию в 1295 году; его продвинули французский и английский переводы (1588) «Истории китайского королевства» (Лиссабон, 1584) отца-иезуита Хуана Гонсалеса де Мендосы, а также английский перевод латинского трактата «Китайское королевство» (Макао, 1590) Хаклюйта в его «Путешествиях» (1589–1600). Новое влияние проявилось в эссе Монтеня «Об опыте» (1591?): «Китай, в царстве которого правительство и искусства, без всякого знания наших собственных институтов, превосходят их во многих пунктах совершенства». В 1615 году иезуит Николя Триго опубликовал свой рассказ «De Christiana expeditione apud Sinas»; вскоре он был переведен на французский, а затем на английский в книге «Purchas his Pilgrimes» (1625). Триго и другие авторы восхваляли китайскую систему, в которой обязательным условием для занятия государственной должности было получение специального и подробного образования, допуск всех слоев мужского населения к экзаменам на должности и периодическая проверка всех правительственных учреждений. Другой иезуит, удивительный эрудит Афанасий Кирхер, опубликовал в 1670 году настоящую энциклопедию «Китайская иллюстрация», в которой он восхвалял китайское правительство, управляемое королями-философами.
Иезуиты щедро одарили китайскую религию и философию. Триго сообщал, что образованные китайцы считали Бога душой мира, а мир — его телом; Спиноза, придерживавшийся аналогичных взглядов, мог прочитать эту идею в книге, изданной в Амстердаме в 1649 году; его учитель латыни Франс ван ден Энден имел эту книгу в своей библиотеке. В 1622 году иезуиты опубликовали латинский перевод Конфуция под названием Sapientia sinica; в дальнейшем изложении, Confucius Sinarum philosophus (1687), они назвали конфуцианскую этику «превосходнейшей моралью, которой когда-либо учили, моралью, о которой можно сказать, что она исходит из школы Иисуса Христа». В «Мемуарах о Китае» (1696) иезуит Луи Ле Комт писал, что китайский народ «в течение двух тысяч лет сохранял знание истинного Бога» и «практиковал чистейший моральный кодекс, в то время как Европа еще погрязала в ошибках и разврате»; Эта книга была осуждена Сорбонной. В 1697 году Лейбниц, осторожный в политике, но внимательный к каждому дуновению ветерка в интеллектуальной атмосфере, опубликовал свою «Novissima Sinaica» («последние новости из Китая»). Он оценил Европу как превосходящую Китай в науке и философии, однако
Кто бы раньше поверил, что существует народ, превосходящий нас в принципах гражданской жизни? И это, тем не менее, мы теперь наблюдаем на примере китайцев… в этике и политике. Ибо невозможно описать, как прекрасно все в законах китайцев, более чем в законах других народов, направлено на достижение общественного спокойствия…. Состояние наших дел, поскольку разврат распространяется среди нас без меры, кажется мне таким, что почти необходимо, чтобы китайские миссионеры были посланы к нам, чтобы научить нас использованию и практике естественной религии, так же как мы посылаем к ним миссионеров, чтобы научить их религии явленной. И поэтому я полагаю, что если бы мудрый человек был выбран для вынесения приговора… о превосходстве народов, он присудил бы золотое яблоко китайцам — за исключением того, что мы должны быть лучше их в одной высшей, но сверхчеловеческой вещи, а именно в божественном даре христианской религии».
Лейбниц призвал европейские академии собирать информацию о Китае и помог убедить французское правительство направить опытных ученых-иезуитов для участия в миссии в Китае и составления фактических отчетов. В 1735 году Жан Батист дю Хальде обобщил эти и другие данные в своем «Описании… Китайской империи»; через год оно было переведено на английский язык; как во Франции, так и в Англии оно имело большое влияние. Дю Хальде был первым, кто обеспечил Менцию европейскую репутацию. К середине XVIII века «Всеобщая история» Боссюэ была дискредитирована открытием старых, обширных и просвещенных культур, которые его «всеобщая» история почти игнорировала; и путь был открыт для более широкой перспективы истории цивилизации, предложенной Вольтером.
Результаты этих восторженных преувеличений проявились в европейских обычаях, искусстве, нравах, литературе и философии. В 1739 году маркиз д'Аржан опубликовал серию «Китайских писем», написанных воображаемым китайцем, с критикой европейских институтов и уклада; в 1757 году Гораций Уолпол позабавил Англию «Письмом китайского философа Хо Хо»; в 1760 году Голдсмит использовал тот же прием в своем «Гражданине мира». Когда император Иосиф II лично вспахивал участок земли, он подражал обычаю китайских императоров. Когда прекрасные дамы Парижа раскрывали свои зонтики против солнца, они демонстрировали красивое приспособление, привезенное во Францию из Китая иезуитами; К концу XVIII века зонтик превратился в зонтик. Китайский фарфор и японский лак уже в семнадцатом веке стали ценными вещами в европейских домах; китайские обои, на которых мелкие элементы, правильно расположенные, составляли один большой живописный узор, захватили английскую фантазию к 1700 году; китайская мебель появилась в английских домах около 1750 года. На протяжении всего XVIII века вкус к китайским изделиям — предметам китайского производства или стиля — характеризовал английское и французское убранство, распространился по Италии и Германии, вошел в орнамент рококо и стал настолько навязчивой модой, что дюжина сатириков поднялась, чтобы бросить вызов его тирании. Китайский шелк стал символом статуса, китайские сады распространились по Западной Европе, китайские петарды сжигали европейские пальцы. Турандот» Гоцци была китайской фантазией. Дюжина пьес с китайской подоплекой появилась на английской сцене; а Вольтер создал своего «Орфелина из Китая» на основе китайской драмы в третьем томе «Дю Хальде».
Китайское влияние на западную мысль было наиболее сильным во Франции, где esprits forts ухватились за него как за еще одно оружие против христианства. Они обрадовались, обнаружив, что Конфуций был вольнодумцем, а не перемещенным иезуитом. Они провозгласили, что конфуцианская этика доказывает практическую осуществимость морального кодекса, независимого от сверхъестественной религии. Бейль отмечал (1685 г.), что китайский император давал свободу действий католическим миссионерам, в то время как Людовик XIV, отменив толерантный Нантский эдикт Генриха IV, принуждал к религиозному соответствию с помощью варварского насилия драконов. Неправильно истолковав конфуцианцев как атеистов, Бейль привел их в качестве опровержения аргумента всеобщего согласия в пользу существования Бога. Монтескье выступал против восточного течения, называл китайских императоров деспотами, осуждал нечестных китайских купцов, разоблачал нищету китайских масс и предсказывал трагические результаты перенаселения Китая. Кесне пытался ответить Монтескье в книге «Деспотизм Китая» (1767), превознося его как «просвещенный деспотизм» и приводя китайские модели для необходимых реформ во французской экономике и правительстве. Тюрго, скептически настроенный по отношению к китайской утопии, поручил двум китайским католическим священникам во Франции отправиться в Китай и найти фактические ответы на пятьдесят два вопроса; их отчет способствовал более реалистичной оценке хорошего и плохого в китайской жизни.
Вольтер много и охотно читал о Китае. Он уделил китайской цивилизации первые три главы в «Эссе о нравах», а в философском словаре назвал Китай «самым прекрасным, самым древним, самым обширным, самым густонаселенным и хорошо управляемым королевством на земле». Восхищение китайским правительством склонило его к убеждению, что лучшая надежда на социальные реформы лежит в despotisme éclairé, под которым он подразумевал просвещенную монархию. Как и некоторые другие французы, и как немецкий философ Вольф, он был готов канонизировать Конфуция, который «научил китайский народ принципам добродетели за пятьсот лет до основания христианства». Вольтер, известный своими хорошими манерами, считал, что благопристойность, сдержанность и спокойное миролюбие китайцев являются образцом для его возбудимых соотечественников, и, возможно, для него самого. Когда две поэмы нынешнего китайского императора Чьен Лунга (р. 1736–96) были переведены на французский язык, Вольтер ответил на них стихами. Император прислал ему фарфоровую вазу.
Знакомство европейцев с чужими верованиями и институтами стало мощным фактором ослабления христианского богословия. Новости из Персии, Индии, Египта, Китая и Америки порождали бесконечную череду неудобных вопросов. Как, спрашивал Монтескье, можно выбрать истинную религию из двух тысяч различных верований? Как, спрашивали сотни других, мог быть создан мир в 4004 году до н. э., когда в 4000 году до н. э. в Китае уже существовала развитая цивилизация? Почему в Китае не было никаких записей или традиций о Ноевом потопе, который, согласно Библии, охватил всю землю? Почему Бог ограничил свое откровение в Писании маленьким народом в западной Азии, если предназначал его для всего человечества? Как можно было поверить в то, что вне Церкви нет спасения? Неужели все те миллиарды, что жили в Индии, Китае и Японии, теперь жарятся в аду? Богословы пытались ответить на эти и подобные вопросы горами различий и объяснений, но структура догмы, тем не менее, день ото дня давала новые трещины, часто в результате сообщений миссионеров; иногда казалось, что иезуиты в Китае обратились к Конфуцию вместо того, чтобы обращать китайцев к Христу.
И не благодаря ли науке, которую они принесли, а не богословию, которое они преподавали, эти культурные иезуиты завоевали столько друзей среди китайцев?
Наука тоже предлагала новое откровение. Рост науки — ее поиски, методы, находки, успешные предсказания и результаты, власть и престиж — является положительной стороной того основного современного развития, отрицательной стороной которого является упадок веры в сверхъестественное. Два священства вступили в конфликт: одно посвятило себя формированию характера с помощью религии, другое — воспитанию интеллекта с помощью науки. Первое священство преобладает в эпохи бедности или бедствий, когда люди благодарны за духовный комфорт и моральный порядок; второе — в эпохи прогрессирующего богатства, когда люди склонны ограничивать свои надежды землей.
Принято считать, что восемнадцатый век по научным достижениям стоит ниже семнадцатого; и, конечно, здесь нет фигур, которые бы возвышались над Галилеем или Ньютоном, нет достижений, соизмеримых с расширением известной вселенной или космическим расширением гравитации, или формулировкой исчисления, или открытием циркуляции крови. И все же, какая плеяда звезд озаряет научную сцену восемнадцатого века! Эйлер и Лагранж в математике, Гершель и Лаплас в астрономии, д'Алембер, Франклин, Гальвани и Вольта в физике, Пристли и Лавуазье в химии, Линней в ботанике, Бюффон и Ламарк в биологии, Халлер в физиологии, Джон Хантер в анатомии, Кондильяк в психологии, Дженнер и Бурхааве в медицине. Множащиеся академии уделяли все больше времени и средств научным исследованиям. Университеты все чаще включали науку в свои учебные планы; между 1702 и 1750 годами в Кембридже были созданы кафедры анатомии, астрономии, ботаники, химии, геологии и «экспериментальной философии», то есть физики. Научный метод стал более строгим экспериментальным. Националистическая вражда, запятнавшая «Интернационал разума» в споре между Ньютоном и Лейбницем, утихла, и новое священство объединилось, преодолевая границы, теологии и войны, чтобы исследовать расширяющееся неизвестное. Новобранцы были представителями всех сословий — от обедневшего Пристли и подкидыша д'Алембера до титулованного Бюффона и миллионера Лавуазье. К поискам подключились короли и принцы: Георг III занялся ботаникой, Иоанн V — астрономией, Людовик XVI — физикой. Любители вроде Монтескье и Вольтера, женщины вроде мадам дю Шатле и актрисы мадемуазель Клерон трудились или играли в лабораториях, а ученые-иезуиты вроде Босковича стремились объединить старую веру и новую.
До наших взрывоопасных времен наука не пользовалась такой популярностью и почетом. Открытия Ньютона в области математики, механики и астрономии подняли головы ученых во всей Европе. Они не могли стать хозяевами монетного двора, но на континенте после 1750 года их принимали в надушенном обществе и теребили парики с лордами и герцогами. В Париже научные лектории были переполнены жаждущими слушателями всех полов и сословий. Голдсмит, посетивший Париж в 1755 году, сообщал: «На химических лекциях Руэля я видел такой же яркий круг красавиц, как и при версальском дворе». Модные женщины держали книги по науке на туалетных столиках и, подобно мадам де Помпадур, писали свои портреты с квадратами и телескопами у ног. Люди потеряли интерес к теологии, отбросили потусторонний мир, лелея свои суеверия. Наука стала стилем и настроением эпохи, которая в сложном потоке суматошных перемен двигалась к своему катастрофическому концу.
Изменения в математике происходили медленно, потому что за пять тысячелетий в этой области было сделано так много, что Ньютону, казалось, не осталось других областей для завоевания. На некоторое время после его смерти (1727) началась реакция против предположений и заумности исчисления. Епископ Беркли в своей энергичной критике («Аналитик», 1734 г.) осуждал их как вполне равные тайнам метафизики и теологии и насмехался над последователями науки за то, что они «подчиняются авторитетам, принимают вещи на веру и верят в немыслимое», точно так же, как это было предъявлено последователям религиозной веры. Математикам было так же трудно ответить ему на этот вопрос, как материалистам — опровергнуть его идеализм.
Однако математика наводила мосты, и погоня за числами продолжалась. В Англии Абрахам Демуавр, Николас Сондерсон и Брук Тейлор, а в Шотландии Колин Маклаурин разработали ньютоновскую форму исчисления. Демуавр развивал математику случайностей и пожизненных аннуитетов; будучи французом по происхождению и англичанином по месту жительства, он был выбран Лондонским королевским обществом (1712) в качестве арбитра в споре о претензиях Ньютона и Лейбница на изобретение бесконечно малых вычислений. Сондерсон ослеп в возрасте одного года; он научился решать длинные и сложные математические задачи мысленно; в возрасте двадцати девяти лет (1711) он был назначен профессором математики в Кембридже и написал «Алгебру», получившую международное признание; мы увидим, как его карьера увлекла Дидро. Тейлор оставил свое имя на одной из основных теорем исчисления, а Маклаурин показал, что жидкая масса, вращающаяся вокруг своей оси, имеет эллипсоидную форму.
В Базеле семья Бернулли на протяжении трех поколений продолжала выпускать выдающихся ученых. Протестанты по вероисповеданию, семья бежала из Антверпена (1583), чтобы избежать жестокостей Алвы. Двое из семи математиков Бернулли относятся к эпохе Людовика XIV; третий, Иоганн I (1667–1748), пережил два царствования. Даниил (1700–82) в возрасте двадцати пяти лет стал профессором математики в Санкт-Петербурге, но через восемь лет вернулся, чтобы преподавать анатомию, ботанику, физику и, наконец, философию в Базельском университете; он оставил работы по исчислению, акустике и астрономии и практически основал математическую физику. Его брат Иоганн II (1710–90) преподавал риторику и математику и оставил свой след в теории тепла и света. Даниэль десять раз получал премии Академии наук, Иоганн — трижды. Из сыновей Иоганна Иоганн III (1744–1807) стал королевским астрономом в Берлинской академии, а Якоб II (1758?-89) преподавал физику в Базеле и математику в Санкт-Петербурге. Эта замечательная семья охватывала учебный план, столетие и континент.
Леонгард Эйлер, ученик Иоганна Бернулли I и дружеский соперник Даниэля, выделяется как самый разносторонний и плодовитый математик своего времени. Родившийся в Базеле в 1707 году и умерший в Санкт-Петербурге в 1783 году, выдающийся специалист в области математики, механики, оптики, акустики, гидродинамики, астрономии, химии и медицины, знавший наизусть половину «Энеиды», он продемонстрировал возможности использования разнообразия и масштабы человеческого разума. В трех основных трактатах по исчислению он освободил новую науку от геометрической плаценты, в которой она родилась, и утвердил ее как алгебраическое исчисление — «анализ». К этим классическим трудам он добавил работы по алгебре, механике, астрономии и музыке; однако его «Tentamen novae Theoriae Musicae» (1729) «содержит слишком много геометрии для музыкантов и слишком много музыки для геометров». При всей своей учености он до конца сохранил религиозную веру.
Когда Даниил Бернулли переехал в Петербург, он обещал устроить Леонгарда в Академию. Юноша отправился туда в возрасте двадцати лет, а когда Даниил покинул Россию (1733), Эйлер сменил его на посту главы математической секции. Он поразил своих коллег-академиков, вычислив за три дня астрономические таблицы, на составление которых должно было уйти несколько месяцев. Над этой и другими задачами он работал так напряженно, днем и ночью, при плохом освещении, что в 1735 году потерял зрение правого глаза. Он женился и сразу же начал прибавлять и умножать, в то время как смерть вычитала; из тринадцати его детей восемь умерли молодыми. Его собственная жизнь была небезопасна в столице, охваченной политическими интригами и убийствами. В 1741 году он принял приглашение Фридриха Великого вступить в Берлинскую академию; там в 1759 году он сменил Мопертюи на посту главного математика. Матери Фридриха он понравился, но показался ей странно сдержанным. «Почему вы не разговариваете со мной?» — спросила она. «Мадам, — ответил он, — я родом из страны, где если ты заговоришь, тебя повесят». Однако русские умели быть джентльменами. Они продолжали выплачивать ему жалованье еще долгое время после его отъезда; а когда русская армия, вторгшаяся в Бранденбург, разграбила хозяйство Эйлера, генерал выплатил ему солидную компенсацию, а императрица Елизавета Петровна добавила к этой сумме еще одну.
История науки чтит Эйлера прежде всего за его работы по исчислению, и особенно за систематическое изложение вариационного исчисления. Он развил геометрию и тригонометрию как отрасли анализа. Он первым отчетливо представил понятие математической функции, которое сегодня является сердцем математики. В механике он сформулировал общие уравнения, которые до сих пор носят его имя. В оптике он первым применил исчисление к колебаниям света и сформулировал кривую колебаний как зависящую от упругости и плотности. Он вывел законы преломления аналитическим путем и провел исследования дисперсии света, которые подготовили создание ахроматических линз. Он участвовал в международном предприятии по определению долготы на море путем составления карт положения планет и фаз Луны; его приблизительное решение помогло Джону Харрисону составить успешные лунные таблицы для британского Адмиралтейства.
В 1766 году Екатерина Великая попросила Эйлера вернуться в Петербург. Он вернулся, и она обошлась с ним по-королевски. Вскоре после приезда он полностью ослеп. Его память была настолько точна, а скорость вычислений так велика, что он продолжал работать почти так же активно, как и раньше. Теперь он диктовал свое «Полное введение в алгебру» молодому портному, который, когда это началось, не знал о математике ничего, кроме простого счета; эта книга придала алгебре ту форму, которую она сохранила до нашего времени. В 1771 году пожар уничтожил дом Эйлера; слепого математика спас из пламени его товарищ, швейцарец из Базеля Петер Гримм, который вынес его на своих плечах в безопасное место. Эйлер умер в 1783 году в возрасте семидесяти шести лет от инсульта, полученного во время игры с внуком.
Лишь один человек превзошел его в своем веке и в науке, и это был его протеже. Жозеф Луи Лагранж был одним из одиннадцати детей, родившихся у французской пары, проживавшей в Турине; из этих одиннадцати только он один пережил младенчество. От классики к науке его отвратило чтение мемуаров, адресованных Галлеем Лондонскому королевскому обществу; он сразу же посвятил себя математике, и вскоре добился такого успеха, что в восемнадцать лет стал профессором геометрии в Туринской артиллерийской академии. Из своих учеников, почти все из которых были старше его самого, он организовал научное общество, которое переросло в Туринскую академию наук. В девятнадцать лет он отправил Эйлеру новый метод обработки вариационного исчисления; Эйлер ответил, что этот метод решает трудности, которые он сам не смог преодолеть. Любезный швейцарец не стал обнародовать свои собственные результаты, «чтобы не лишить вас части славы, которая вам причитается». Лагранж изложил свой метод в первом томе, выпущенном Туринской академией (1759). Эйлер в своем мемуаре, посвященном вариационному исчислению, отдал должное молодому человеку; в том же 1759 году он избрал его иностранным членом Берлинской академии в возрасте двадцати трех лет. Когда Эйлер покинул Пруссию, он рекомендовал Лагранжа в качестве своего преемника в Академии; д'Алембер горячо поддержал это предложение, и в 1766 году Лагранж переехал в Берлин. Он приветствовал Фридриха II как «величайшего короля Европы», а Фридрих приветствовал его как «величайшего математика Европы». Это было преждевременно, но вскоре стало правдой. Дружеские отношения между ведущими математиками XVIII века — Эйлером, Лагранжем, Клейро, д'Алембером и Лежандром — стали приятным эпизодом в истории науки.
В течение двадцати лет работы в Берлине Лагранж постепенно создал свой шедевр — «Аналитическую механику». Попутно с этим основным предприятием он углубился в астрономию и предложил теорию спутников Юпитера и объяснение лунных либраций — изменений видимых частей Луны. В 1786 году Фридрих Великий умер, и его сменил Фридрих Вильгельм II, который мало заботился о науке. Лагранж принял приглашение Людовика XVI вступить в Академию наук; ему предоставили удобные покои в Лувре, и он стал особым любимцем Марии-Антуанетты, которая делала все возможное, чтобы облегчить его частые приступы меланхолии. Он привез с собой рукопись «Аналитической механики», но в городе, охваченном революцией, не смог найти издателя для столь сложной печатной задачи. Его друзья Адриен Лежандр и аббат Мари в конце концов уговорили печатника взяться за дело, но только после того, как аббат пообещал выкупить все экземпляры, не проданные после указанной даты. Когда книга, подводившая итог его жизненному труду, попала в руки Лагранжа (1788), он не пожелал ее просматривать; он находился в одной из тех периодических депрессий, при которых терял всякий интерес к математике, даже к жизни. В течение двух лет книга оставалась нераспечатанной на его столе.
По общему мнению, «Аналитическая механика» является вершиной математики XVIII века. Уступая в своей области только «Principia», она превзошла книгу Ньютона, используя «анализ» — алгебраическое исчисление — вместо геометрии при нахождении и изложении решений; в предисловии сказано: «В этой работе вы не найдете никаких диаграмм». С помощью этого метода Лагранж свел механику к общим формулам — вариационному исчислению, — из которых можно было вывести конкретные уравнения для каждой конкретной задачи; эти общие уравнения до сих пор доминируют в механике и носят его имя. Эрнст Мах назвал их одним из величайших вкладов в экономию мышления. Они возвысили Альфреда Норта Уайтхеда до религиозного экстаза: «Красота и почти божественная простота этих уравнений таковы, что эти формулы достойны занять место среди тех таинственных символов, которые в древности прямо указывали на Высший Разум, лежащий в основе всего сущего».
Когда разразилась революция со взятием Бастилии (14 июля 1789 года), Лагранжу, как фавориту королевской власти, посоветовали вернуться в Берлин; он отказался. Он всегда сочувствовал угнетенным, но не верил в способность революции избежать результатов естественного неравенства людей. Его ужаснула сентябрьская резня 1792 года и казнь его друга Лавуазье, но угрюмое молчание спасло его от гильотины. При открытии Нормальной школы (1795) Лагранж был назначен ответственным за математику; когда эта школа была закрыта и была основана Политехническая школа (1797), он стал ее первым профессором; математические основы и изгиб французского образования — часть непреходящего влияния Лагранжа.
В 1791 году был назначен комитет для разработки новой системы мер и весов; Лагранж, Лавуазье и Лаплас были его первыми членами; двое из этой троицы были «очищены» через три месяца, и Лагранж стал ведущим духом в формулировании метрической системы. В качестве основы длины комитет выбрал квадрант Земли — четверть большого круга, проходящего вокруг Земли на уровне моря через полюса; одна десятимиллионная часть этого квадранта была принята за новую единицу длины и названа метром — mètre. В качестве новой единицы веса подкомитет выбрал грамм: вес дистиллированной воды при нулевой температуре по Цельсию, занимающей куб, каждая сторона которого равна одному сантиметру — одной сотой метра. Таким образом, все длины и веса были основаны на одной физической константе и на числе десять. Было еще много защитников двенадцатиричной системы, в которой за основу принималось двенадцать, как в Англии и вообще в нашем измерении времени. Лагранж твердо стоял за десять и добился своего. Метрическая система была принята французским правительством 25 ноября 1792 года и, с некоторыми изменениями, остается, пожалуй, самым долговечным результатом Французской революции.
Романтика скрашивала преклонный возраст Лагранжа. Когда ему было пятьдесят шесть, семнадцатилетняя девушка, дочь его друга астронома Лемонье, настояла на том, чтобы выйти за него замуж и посвятить себя смягчению его ипохондрии. Лагранж уступил и стал так благодарен ей за любовь, что сопровождал ее на балах и мюзиклах. Он научился любить музыку, которую математика обманывает, потому что «она меня изолирует. Я слышу первые три такта, на четвертом я уже ничего не различаю, я отдаюсь своим мыслям, ничто не мешает мне, и таким образом я решаю не одну трудную задачу».
Когда революционная лихорадка утихла, Франция похвалила себя за то, что избавила от гильотины величайшего математика эпохи. В 1796 году Талейран был отправлен в Турин, чтобы в торжественной обстановке дождаться отца Лагранжа и сказать ему: «Ваш сын, которым Пьемонт гордится, что произвел на свет, а Франция — что обладает, своим гением сделал честь всему человечеству». В перерывах между кампаниями Наполеон любил беседовать с математиком, ставшим философом.
Интерес старика к математике возродился, когда в 1810–13 годах он переработал и расширил «Аналитическую механику» для ее второго издания. Но, как обычно, он работал слишком много и быстро; приступы головокружения ослабляли его; однажды жена нашла его без сознания на полу, его голова кровоточила от пореза, вызванного падением о край стола. Он понимал, что его физические ресурсы на исходе, но принимал эту постепенную деградацию как нормальную и разумную. Монжу и другим посетителям он сказал:
«Вчера мне было очень плохо, друзья мои. Я чувствовал, что скоро умру. Мое тело мало-помалу слабело, интеллектуальные и физические способности незаметно угасали. Я наблюдал за постепенным уменьшением своих сил и пришел к концу без печали, без сожалений, очень мягко. Смерти не нужно бояться, и когда она приходит без боли, это последняя функция, которая не является неприятной…. Смерть — это абсолютный покой тела».
Он умер 10 апреля 1813 года в возрасте семидесяти пяти лет, скорбя лишь о том, что ему пришлось оставить свою верную жену на произвол судьбы в ту эпоху, когда казалось, что весь мир воюет против Франции.
Его друзья Гаспар Монж и Адриен Лежандр перенесли в XIX век те математические исследования, которые заложили основы промышленного прогресса. Работы Лежандра (1752–1833) относятся к эпохе после революции; мы лишь приветствуем его на нашем пути. Монж был сыном торговца и точильщика ножей; наше представление о французской бедности меняется, когда мы видим, как этот простой рабочий отправляет трех сыновей в колледж. Гаспар занимал все призовые места в школе. В четырнадцать лет он построил пожарную машину; в шестнадцать он отклонил приглашение своих учителей-иезуитов вступить в их орден; вместо этого он стал профессором физики и математики в Военной школе в Мезьере. Там он сформулировал принципы начертательной геометрии — системы представления трехмерных фигур на одной начертательной плоскости. Эта процедура оказалась настолько полезной при проектировании укреплений и других сооружений, что в течение пятнадцати лет французская армия запрещала ему публично разглашать ее. Затем (в 1794 году) ему разрешили преподавать ее в Нормальной школе в Париже. Лагранж, посетив его лекцию, изумился, как мольеровский Журден: «До того как я услышал Монжа, я не знал, что знаю начертательную геометрию». Монж сослужил хорошую службу пострадавшей республике и дослужился до должности морского министра. Наполеон поручал ему множество конфиденциальных миссий. После реставрации Бурбонов Монж оказался в беззащитности и нищете. Когда он умер (1818), его студентам Политехнической школы запретили присутствовать на его похоронах. На следующее утро они в полном составе отправились на кладбище и возложили венок на его могилу.
Математика развивалась потому, что была основным и незаменимым инструментом всей науки, сводя опыт и эксперимент к количественным формулировкам, позволяющим точно предсказывать и практически управлять. Первым шагом было применение ее к материи в целом: открытие закономерностей и установление «законов» энергии, движения, тепла, звука, света, магнетизма, электричества; здесь было достаточно загадок, которые ждали своего исследования.
Пьер Луи Моро де Мопертюи оставил карьеру во французской армии, чтобы посвятить себя науке. Он опередил Вольтера, представив Ньютона во Франции, а также оценив и обучив мадам дю Шатле. В 1736 году, как мы увидим, он руководил экспедицией в Лапландию для измерения градуса меридиана. В 1740 году он принял приглашение посетить Фридриха II; он последовал за Фридрихом в битву при Мольвице (1741), попал в плен к австрийцам, но вскоре был освобожден. В 1745 году он стал членом Академии наук в Берлине, а через год — ее президентом. В Парижской академии наук в 1744 году и в Берлинской академии в 1746 году он изложил свой принцип наименьшего действия: «Всякий раз, когда в природе происходит какое-либо изменение, количество действия, используемого для этого изменения, всегда наименьшее из возможных». Это, по его мнению, доказывает наличие рационального порядка в природе, а значит, и существование рационального Бога. Эйлер и Лагранж развили этот принцип, а в наше время он сыграл свою роль в квантовой теории. В «Эссе по космологии» (1750) Мопертюи возродил неистребимую ересь: признавая в природе замысел, он признавался, что видит в ней также признаки глупости или зла, как будто демон соперничает с благосклонным божеством в управлении космосом. Мопертюи мог бы согласиться со своим безжалостным врагом Вольтером, что Святому Августину следовало бы оставаться манихеем.
Мы уже отмечали, что рождение д'Алембера стало результатом случайной связи артиллериста и бывшей монахини. Парижская полиция нашла его в возрасте нескольких часов на ступенях церкви Сен-Жан-ле-Ронд (1717); они окрестили его Жаном Батистом Ле Рондом и отправили к кормилице в деревню. Его отец, шевалье Дестуш, взял его на воспитание, дал ему (по неизвестным нам причинам) фамилию д'Арембер и заплатил мадам Руссо, жене стекольщика, чтобы она усыновила ребенка. Она оказалась образцовой мачехой, а Жан — образцовым и очень развитым мальчиком. Когда ему исполнилось семь лет, отец с гордостью показал его матери, мадам де Тенсин, но та решила, что, приняв его, помешает ее карьере любовницы и салонной хозяйки. Насколько нам известно, она ничего не вкладывала в его содержание, но шевалье перед смертью в 1726 году оставил ему ренту в двенадцать сотен ливров.
Жан учился в Коллеже четырех наций, затем в Парижском университете, где получил диплом юриста. Там, около 1738 года, он сменил свою фамилию с д'Арембер на д'Алембер. Устав от юриспруденции, он обратился к медицине, но случайный интерес к математике превратился в страсть: «Математика, — говорил он, — стала для меня моей любовницей». До сорока восьми лет он продолжал жить с мадам Руссо, с благодарностью глядя на нее как на свою единственную мать. Она считала позорным, что мужчина должен так отдаваться учебе и не проявлять никакого хозяйственного зуда. «Вы никогда не станете ничем лучше философа», — скорбела она, добавляя: «А что такое философ? Это безумец, который мучается всю жизнь, чтобы люди говорили о нем, когда он умрет».
Вероятно, его побудительными мотивами были не желание посмертной славы, а гордое соперничество с признанными учеными и тот бобровый инстинкт, который доставляет удовольствие строить, наводить порядок в хаосе материалов или идей. Как бы то ни было, в двадцать два года он начал подавать работы в Академию наук: одну — по интегральному исчислению (1739), другую — по преломлению света (1741); в ней было дано самое раннее объяснение изгибания световых лучей при переходе из одной жидкости в другую большей плотности; за это Академия приняла его в члены «адъюнкт». Два года спустя он опубликовал свой главный научный труд, Traité de dynamique, который стремился свести к математическим уравнениям все проблемы материи в движении; он предвосхитил на сорок два года превосходную «Аналитическую механику» Лагранжа; он сохраняет историческое значение, поскольку в нем сформулирована основная теорема, известная сейчас как «принцип д'Алембера», слишком техническая для нашего общего восприятия, но чрезвычайно полезная в механических расчетах. Он применил его в «Трактате о равновесии и движении жидкостей» (1744); это произвело такое впечатление на Академию, что она назначила ему пенсию в пятьсот ливров, что, должно быть, обрадовало мадам Руссо.
Частично основываясь на своем принципе, частично на оригинальном уравнении в калькуляции, д'Алембер пришел к формуле движения ветров. Свои «Рефлексии по поводу общей причины ветров» (1747) он посвятил Фридриху Великому, который в ответ пригласил его поселиться в Берлине; д'Алембер отказался, проявив в тридцать лет больше мудрости, чем Вольтер проявил в пятьдесят шесть. В работе «Essai d'une nouvelle théorie de la résistance des fluides» (1752) он попытался найти механические формулы для сопротивления воды движущемуся по ней телу; ему это не удалось, но в 1775 году по поручению Тюрго он вместе с Кондорсе и аббатом Боссютом провел эксперименты, которые помогли определить законы сопротивления жидкости движущимся по поверхности телам. В конце жизни он изучал движение вибрирующих аккордов и выпустил (1779) книгу «Теоретические и практические элементы музыки», следуя и изменяя систему Рамо; эта книга заслужила похвалу знаменитого музыковеда Чарльза Берни. В целом д'Алембер обладал одним из самых острых умов столетия.
Когда Мопертюи ушел с поста президента Берлинской академии, Фридрих Великий предложил эту должность д'Алемберу. Математик-физик-астроном-энциклопедист был беден, но вежливо отказался; он дорожил своей свободой, друзьями и Парижем. Фридрих уважал его мотивы и, с разрешения Людовика XV, прислал ему скромную пенсию в двенадцать сотен ливров. В 1762 году Екатерина Великая пригласила его в Россию, в Петербургскую академию; он отказался, так как был влюблен. Возможно, узнав об этом, Екатерина настояла на своем, попросила его приехать «со всеми друзьями» и предложила ему жалованье в 100 000 франков в год. Она благосклонно принимала его отказы и продолжала переписываться с ним, обсуждая с ним свой режим и проблемы правления. В 1763 году Фридрих призвал его хотя бы посетить Потсдам; д'Алембер отправился туда и два месяца обедал с королем. Он снова отказался от председательства в Берлинской академии; вместо этого он убедил Фридриха повысить жалованье Эйлеру, у которого была большая семья. Мы надеемся встретиться с д'Алембером еще раз.
Удивительные Бернулли сделали несколько случайных вкладов в механику. Иоганн I сформулировал (1717) принцип виртуальных скоростей: «При любом равновесии сил, каким бы образом они ни применялись и в каких бы направлениях они ни действовали друг на друга, прямо или косвенно, сумма положительных энергий будет равна сумме отрицательных энергий, взятых положительно». Иоганн и его сын Даниель (1735) провозгласили, что сумма vis viva (живой силы) в мире всегда постоянна; этот принцип был переформулирован в XIX веке как сохранение энергии. Даниель с успехом применил эту концепцию в своей «Гидродинамике» (1738), современной классике в особенно сложной области. В ней он обосновал кинетическую теорию газов: газ состоит из крошечных частиц, движущихся с огромной скоростью и оказывающих давление на контейнер своими повторными ударами; тепло увеличивает скорость частиц и, следовательно, давление газа; а уменьшение объема (как показал Бойль) пропорционально увеличивает давление.
В физике тепла великим именем восемнадцатого века является Джозеф Блэк. Он родился в Бордо в семье шотландца, родившегося в Белфасте, изучал химию в университете Глазго и в возрасте двадцати шести лет (1754) провел эксперименты с тем, что мы сейчас называем окислением или коррозией; они указывали на действие газа, отличного от обычного воздуха; он обнаружил его в весах и назвал «фиксированным воздухом» (сейчас он называется углекислым газом); Блэк был близок к открытию кислорода. В 1756 году, будучи преподавателем химии, анатомии и медицины в университете, он начал наблюдения, которые привели его к теории «скрытого тепла»: когда вещество переходит из твердого состояния в жидкое или из жидкости в газ, оно поглощает из атмосферы количество тепла, не обнаруживаемое как изменение температуры; и это скрытое тепло отдается обратно в атмосферу, когда газ переходит в жидкость или жидкость в твердое тело. Джеймс Уатт применил эту теорию при усовершенствовании парового двигателя. Блэк, как и почти все предшественники Пристли, считал тепло материальной субстанцией («калория»), которая прибавляется или отнимается от материи, увеличивая или уменьшая ее теплоту; только в 1798 году Бенджамин Томпсон, граф Румфорд, показал, что тепло — это не субстанция, а способ движения, который теперь понимается как ускоренное движение составных частей тела.
Тем временем Йохан Карл Вильке из Стокгольма, независимо от Блэка, пришел к аналогичной теории скрытого тепла (1772). В серии экспериментов, о которых сообщалось в 1777 году, шведский ученый ввел термин «лучистое тепло» — невидимое тепло, выделяемое горячими материалами; он отличил его от света, описал линии его движения, отражение и концентрацию зеркалами и подготовился к последующему соотнесению тепла и света как родственных форм излучения. Вильке, Блэк, Лавуазье, Лаплас и другие исследователи определили приблизительное значение «абсолютного нуля» (самой низкой температуры, возможной в принципе). Англичане приняли в качестве единицы тепла то количество, которое повышает температуру фунта воды на один градус по Фаренгейту; французы, да и весь континент в целом, предпочитали использовать то количество тепла, которое повышает температуру килограмма воды на один градус по Цельсию.
В XVIII веке теория света практически не продвинулась, поскольку почти все физики приняли «корпускулярную гипотезу» Ньютона, согласно которой свет — это излучение частиц из объекта в глаз. Эйлер возглавил меньшинство, которое отстаивало волновую теорию. Вслед за Гюйгенсом он предположил, что «пустое» пространство между небесными телами и другими видимыми объектами заполнено «эфиром» — веществом, слишком тонким для восприятия нашими органами чувств или приборами, но на которое наводят явления гравитации, магнетизма и электричества. Свет, по мнению Эйлера, — это колебания в эфире, так же как звук — колебания в воздухе. Он различал цвета, обусловленные различными периодами колебаний световых волн, и предвосхитил современное отнесение синего света к самому короткому периоду колебаний, а красного — к самому длинному. Пьер Бугер подтвердил экспериментом то, что Кеплер разработал теоретически: интенсивность света изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния от его источника. Иоганн Ламберт разработал способы измерения интенсивности света и сообщил, что яркость Солнца в 277 000 раз больше яркости Луны; это, как и наше детское богословие, мы должны принимать на веру.
Самые блестящие достижения физики XVIII века были связаны с электричеством. Электричество трения было известно давно; Фалес Милетский (600 г. до н. э.) знал о способности янтаря, струи и некоторых других веществ при трении притягивать легкие предметы, такие как перья или солома. Уильям Гилберт, врач королевы Елизаветы, назвал эту притягательную силу «электроном» (от греческого ēlektron — янтарь), а на латыни — vis electrica. Следующим шагом было найти способ проводить и использовать это статическое электричество. Герике и Хауксби искали такие способы еще в XVII веке; решающее открытие осталось за Стивеном Греем (1729).
Грей был старым раздражительным пенсионером в лондонской богадельне. Наэлектризовав путем натирания стеклянную трубку, закупоренную с обоих концов пробкой, он обнаружил, что пробки, как и трубка, притягивают перо. Он вставил один конец деревянного стержня в одну из пробок, а другой — в шарик из слоновой кости; когда он потер трубку, шарик, а также трубка и пробки притянули перышко; электричество vis было проведено по стержню. Используя вместо стержня вьючную нить или крепкую бечевку, он смог провести электричество на расстояние 765 футов. Когда он использовал в качестве соединения волосы, шелк, смолу или стекло, электричество не проводилось; таким образом Грей заметил разницу между проводниками и непроводниками и обнаружил, что непроводники можно использовать для сохранения или хранения электрических зарядов. Когда он подвесил 666 футов проводящей нити к длинной череде наклонных столбов и отправил электрическую «добродетель» (как он ее назвал) через это расстояние, он фактически предвосхитил появление телеграфа.
Франция взялась за поиски. Жан Дезагюльер, продолжая (1736) эксперименты Грея, разделил вещества на проводники и непроводники (которые он назвал «электричеством как таковым») и обнаружил, что последние можно превратить в проводники, если смочить их водой. Шарль Дю Фей проводил исследования, о которых он сообщал в Академию наук в 1733–37 годах; в скромном письме в Лондонское королевское общество (1734) он сформулировал свой самый важный вывод:
Случайность подбросила мне еще один принцип:…что существует два различных электричества, очень отличающихся друг от друга; одно из них я называю стекловидным, а другое — смолистым. Первое свойственно стеклу, горному хрусталю, драгоценным камням, шерсти животных, шерсти и многим другим телам. Второе — в янтаре, копале, камеди, шелке, нитях, бумаге и огромном количестве других веществ. Характер этих двух электричеств таков, что тело, обладающее стекловидным электричеством… отталкивает всех, кто обладает тем же электричеством, и, напротив, притягивает всех, кто обладает смолистым электричеством».
Так, Дю Фей обнаружил, что два тела, наэлектризованные при контакте с одним и тем же наэлектризованным телом, отталкиваются друг от друга; каждый школьник может вспомнить свое изумление при виде того, как два мяча, подвешенные за непроводники к одной и той же точке и лежащие в контакте друг с другом, внезапно разлетаются в стороны при прикосновении к одной и той же наэлектризованной стеклянной палочке. Более поздние эксперименты показали, что «стекловидные» тела могут развивать «смолистое» электричество, а «смолистые» тела — «стекловидное». Поэтому Франклин заменил термины Дю Фэя на положительный и отрицательный. Дю Фей забавлял своих современников тем, что подвешивал человека на непроводящих шнурах, заряжал его электричеством при контакте с наэлектризованным телом, а затем высекал искры из его тела, не причиняя при этом никакого вреда висящему человеку.
Действие перенеслось в Германию. Около 1742 года Георг Бозе в какой-то мере предвосхитил Франклина, предположив, что аврора бореалис имеет электрическое происхождение. В 1744 году Кристиан Людольф в Берлинской академии показал, что электрическая искра может воспламенить горючую жидкость. Бозе взорвал таким образом порох, положив начало использованию электричества для взрывов, стрельбы из пушек и сотни других способов. В том же году Готлиб Кратценштейн начал использовать электричество для лечения болезней. В октябре 1745 года Э. Г. фон Клейст, священник из Померании, обнаружил, что электрический заряд можно сохранить в стеклянной трубке, наполнив ее жидкостью, в которую он вставил гвоздь, соединенный с машиной, вырабатывающей электричество трением; когда соединение было разорвано, жидкость сохраняла свой заряд в течение нескольких часов. Несколько месяцев спустя Питер ван Мушенбрук, профессор из Лейдена, не зная об экспериментах Клейста, сделал то же самое открытие и получил от заряженной, но отключенной чаши удар, который на мгновение показался ему смертельным; ему потребовалось два дня, чтобы оправиться. Дальнейшие эксперименты в Лейдене показали, что в пустой бутылке можно хранить более тяжелый заряд, если ее нижнюю внутреннюю и внешнюю поверхности покрыть фольгой. Даниэль Гралат придумал связать вместе несколько таких «лейденских банок» и обнаружил, что их разряд убивает мелких животных.
В 1746 году Луи Гийом в Париже и в 1747 году Уильям Уотсон в Лондоне продемонстрировали то, что Уотсон первым назвал «цепью». Уотсон проложил провод длиной около двенадцатисот футов через Вестминстерский мост; на одной стороне Темзы человек держал один конец провода и касался воды; на другой стороне второй человек держал провод и лейденскую банку; когда третий человек одной рукой касался банки, а другой брался за провод, уходящий в реку, «цепь» замыкалась, и все три человека получали удар током. В 1747 году Груммерт из Дрездена заметил, что искры можно пронести на некоторое расстояние через частичный вакуум, излучая при этом значительный свет.
В 1747 году Бенджамин Франклин начал эксперименты с электричеством, благодаря которым его имя и честь колеблются между наукой и политикой. Это был один из великих умов и сердец истории, чья творческая любознательность простиралась от таких предложений, как переход на летнее время, кресла-качалки и бифокальные очки, до молниеотводов и одножидкостной теории электричества. Один из ведущих ученых нашего века, сэр Джозеф Томсон, признался, что его «поразило сходство между некоторыми взглядами, к которым нас приводят результаты последних исследований, и теми, которые были высказаны Франклином в самом начале развития предмета».
Одним из первых открытий Франклина было влияние заостренных тел на «отвод и отбрасывание электрического огня». Он обнаружил, что «длинное, тонкое древко» может притягивать поток электричества от наэлектризованного шара, находящегося на расстоянии шести или восьми дюймов, в то время как тупое тело нужно поднести к шару на расстояние дюйма, чтобы произвести тот же эффект. Франклин говорил об электричестве как об огне, но этот огонь, по его мнению, был результатом нарушения равновесия между «положительной» и «отрицательной» огненными жидкостями, которыми, по его мнению, было электричество. Все тела, по его мнению, содержат такую электрическую жидкость: «плюсовое» тело, содержащее больше своего нормального количества, наэлектризовано положительно и стремится разрядить свой избыток в тело, содержащее нормальное количество или меньше; «минусовое» тело, содержащее меньше своего нормального количества, наэлектризовано отрицательно и будет черпать электричество из тела, содержащего нормальное количество или больше. На этой основе Франклин разработал батарею, состоящую из одиннадцати больших стеклянных пластин, покрытых листами свинца, которые были наэлектризованы до высокой степени; когда эта структура была приведена в контакт с телами, менее сильно заряженными, она высвободила часть своего заряда с силой, которая (по словам Франклина) «не знала границ», иногда превышая «самые большие известные эффекты обычной молнии».
Несколько исследователей — Уолл, Ньютон, Хауксби, Грей и другие — отмечали сходство между электрическими искрами и молниями; Франклин доказал их идентичность. В 1750 году он направил в Лондонское королевское общество письмо, в котором, в частности, говорилось следующее:
Не может ли знание этой силы точек быть полезным человечеству для сохранения домов, церквей, кораблей и т. д. от удара молнии, если мы закрепим на самых высоких частях зданий вертикальные железные стержни, острые как игла, и позолоченные, чтобы предотвратить ржавчину, а от подножия этих стержней протянем проволоку вниз по внешней стороне здания на территорию, или вокруг одного из обтекателей корабля по его борту, пока не достигнем воды? Разве эти заостренные стержни не смогут бесшумно выхватить электрический огонь из облака, прежде чем он приблизится достаточно близко, чтобы поразить нас, и тем самым обезопасить нас от этой самой внезапной и ужасной беды?
Далее он описал эксперимент, с помощью которого это можно проверить. Королевское общество отвергло это предложение как провидческое и отказалось публиковать письмо Франклина. Два французских ученых, де Лор и д'Алибард, испытали теорию Франклина, установив в саду в Марли (1752) заостренный железный стержень высотой пятьдесят футов; они поручили охраннику прикоснуться к стержню изолированной латунной проволокой, если в его отсутствие над головой пройдут грозовые тучи. Тучи набежали, охранник коснулся жезла не только проволокой, но и рукой; полетели искры, раздался треск, и охранника сильно ударило током. Де Лор и д'Алибар подтвердили сообщение охранника дальнейшими испытаниями и сообщили в Академию наук: «Идея Франклина больше не догадка, а реальность».
Франклина это не устраивало; он хотел доказать тождество молнии и электричества, «извлекая» молнию с помощью чего-то, посланного вверх в само грозовое облако. В июне 1752 года, когда началась гроза, он запустил вверх на прочной бечевке воздушного змея из шелка (как более приспособленного, чем бумага, переносить ветер и влагу без разрывов); остроконечная проволока выступала примерно на двенадцать дюймов из вершины змея; на наблюдательном конце бечевки был прикреплен ключ с шелковой лентой. Отправляя в Англию (19 октября) инструкции по повторению эксперимента, Франклин указал результаты:
Когда дождь намочит бечевку воздушного змея так, что она сможет свободно проводить электрический огонь, вы увидите, что он обильно струится из ключа на подходе к костяшке пальца, и этим ключом можно зарядить пиалу [или лейденскую банку]; от полученного таким образом электрического огня можно зажечь духи и провести все другие электрические опыты, которые обычно проводятся с помощью натертого стеклянного шара или трубки; таким образом, сходство электрической материи с молнией полностью доказано.
Эксперимент был повторен во Франции (1753) с более крупным воздушным змеем и 780-футовым шнуром, скрученным вокруг железной проволоки, заканчивающейся у наблюдателя в металлической трубке, которая при действии испускала искры длиной восемь дюймов. Профессор Г. В. Ричман из Санкт-Петербурга, проводивший подобное испытание, погиб от удара током (1753). Публикации Франклина, отправленные в Англию в 1751–54 годах, принесли ему избрание в раскаявшееся Королевское общество и медаль Копли. Их перевод на французский язык вызвал хвалебное письмо Людовика XV и восторженную похвалу Дидро, который назвал их образцами научной журналистики. Эти переводы подготовили благоприятный прием, оказанный Франклину, когда он приехал во Францию за помощью американским колониям в их революции. Когда с помощью Франции эта революция увенчалась успехом, д'Алембер (или Турго) подвел итог достижениям Франклина в сжатой строке, достойной Вергилия или Лукреция:
Eripuit coelo fulmen sceptrumque tyrannis
— Он похитил молнию с неба и скипетр у тиранов».
После 1750 года вся Европа оживилась теориями и экспериментами в области электричества. Джон Кантон (1753) и разносторонний Вильке (1757) стали лидерами в изучении электростатической индукции, благодаря которой незаряженный проводник электризуется, если его поместить рядом с заряженным телом. Вильке доказал, что большинство веществ могут заряжаться положительным (или отрицательным) электричеством при соприкосновении с телом, менее (или более) сильно заряженным, чем они сами. Работая с Вильке в Берлине, Эпинус (Франц Ульрих Хох) показал, что две металлические пластины, разделенные лишь слоем воздуха, действуют как лейденская банка. Джозеф Пристли пытался измерить силу электрического заряда и максимальную ширину, через которую пройдет искра данного заряда. Он сообщил, что когда искра проходит через зазор шириной до двух дюймов между двумя металлическими стержнями в вакууме, в зазоре появляется «тонкий голубой или фиолетовый свет». Но самым блестящим вкладом Пристли в теорию электричества стало предположение о том, что законы электричества могут быть подобны законам гравитации, и что сила, оказываемая друг на друга отдельными электрическими зарядами, будет изменяться обратно пропорционально квадрату расстояния между их источниками. Генри Кавендиш (который, как и Пристли, запомнился прежде всего своими работами в области химии) проверил предположение Пристли в серии опытов на пациентах; он пришел к небольшому, но важному изменению, которое Джеймс Клерк Максвелл доработал в 1878 году; в таком виде закон принят и сегодня. Шарль Огюстен де Кулон, проделав ценную работу по определению натяжения балок и сопротивления металлов кручению, представил в Академию наук отчеты об экспериментах (1785–89), в которых торсионные весы (игла, закрепленная на тонком волокне) применялись для измерения магнитных воздействий и электрических зарядов; в обоих случаях он существенно подтвердил закон обратных квадратов.
Два итальянца, как и Кулон, оставили свои имена в терминологии электричества. Луиджи Гальвани, профессор анатомии в Болонье, обнаружил не только то, что мышечные сокращения могут быть вызваны у мертвых животных прямым электрическим контактом (это было известно давно), но и то, что такие сокращения происходят, когда лапку мертвой лягушки, соединенную с землей, подносят к машине, разряжающей электрическую искру. Аналогичные конвульсии возникали и в лапках лягушек, заземленных и привязанных к длинным железным проводам, когда в комнате сверкала молния. Гальвани с удивлением обнаружил, что может заставить лапку лягушки сокращаться без использования или присутствия электрических приборов, просто приведя нерв и мышцу лапки в контакт с двумя разными металлами. Он пришел к выводу, что в организме животного существует природное электричество.
Алессандро Вольта, профессор физики в Павии, повторил эти эксперименты и поначалу согласился с теорией животного электричества своего соотечественника. Но дальнейшие исследования изменили его взгляды. Повторив опыт, описанный Дж. Г. Зульцером около 1750 года, Вольта обнаружил, что если положить кусочек олова на кончик языка, а кусочек серебра — на заднюю часть языка, то при соединении этих двух металлов проволокой он ощущает сильный кислый вкус. Соединив лоб и нёбо этими двумя разными металлами, он получил ощущение света. В 1792 году он объявил о своем выводе, что сами металлы, а не животные ткани, производят электричество только благодаря взаимодействию друг с другом и контакту с влажной субстанцией, предпочтительно с раствором соли. Дальнейшие эксперименты доказали, что соприкосновение двух разных металлов вызывает их электрический заряд — одного положительно, другого отрицательно — без посредничества какой-либо влажной субстанции, животной или нет; но такой прямой контакт приводит лишь к обмену зарядами, а не к возникновению тока. Для получения тока Вольта сделал «вольтову кучу», наложив на нее несколько слоев, каждый из которых состоял из двух соединенных пластин из разных металлов и одной пластины из влажной бумаги или дерева. Так в последний год восемнадцатого века была создана первая батарея электрического тока. Электричеству открылся путь к тому, чтобы переделать лицо и ночь мира.
«Физика и математика, — писал Эдвард Гиббон в 1761 году, — теперь на троне. Они видят своих сестер, распростертых перед ними, прикованных к их машине или, самое большее, украшающих их триумф. Возможно, их собственное падение не за горами». Это было несчастливое предсказание; теперь физика — королева наук, математика — ее помощница, и никто не может сказать, что получится из их союза.
Тем не менее, среди всех побед математики, физики и астрономии XVII века, из пелены алхимии вышла молодая наука. Трагическая ошибка едва не задушила ее в зачаточном состоянии. Следуя теории, предложенной Иоганном Бехером в 1669 году, Георг Шталь, профессор медицины и химии в Галле, интерпретировал горение как высвобождение «флогистона» из горящего вещества в воздух. (Флогистон в переводе с греческого означает «горючий»; флоксы в переводе с греческого означают «пламя», и так мы называем растение, цветы которого иногда бывают огненно-красными). К 1750 году большинство химиков в Западной Европе приняли эту теорию тепла или огня как вещества, отделяющегося от горящей материи. Но никто не мог объяснить, почему, если это так, металлы после горения весят больше, чем до него.
Наше современное объяснение горения было подготовлено работами Хейлза, Блэка и Шееле по химии воздуха. Стивен Хейлз проложил путь, придумав «пневматическое корыто», или сосуд для воздуха, в который можно было собирать газы в закрытом сосуде над водой. Он отметил, что газы (которые он назвал «воздухом») содержатся во многих твердых телах, и описал воздух как «тонкую упругую жидкость, в которой плавают частицы самой разной природы». Разложение воздуха и воды на различные вещества положило конец длительному представлению о воздухе, воде, огне и земле как о четырех фундаментальных элементах. В следующем поколении эксперименты Джозефа Блэка (1756) доказали, что одной из составляющих воздуха является то, что он, вслед за Хейлзом, назвал «неподвижным воздухом», то есть воздухом, содержащимся в твердых или жидких веществах и удаляемым из них; сейчас мы называем его углекислым газом или «углекислотой». Блэк расчистил путь к открытию кислорода, экспериментально показав, что этот газ содержится в выдохах человека. Но он все еще верил в флогистон, и кислород, водород и азот оставались загадками.
Швеция внесла огромный вклад в химию XVIII века. Торберн Улоф Бергман, с которым мы еще встретимся как с пионером физической географии, был прежде всего химиком, известным и любимым как профессор этой науки в Упсальском университете. Он первым получил никель в чистом виде и первым показал важность углерода для определения физических свойств соединений углерода с железом. За свою относительно короткую сорокадевятилетнюю жизнь он изучил, проведя более тридцати тысяч экспериментов, химическое сродство пятидесяти девяти веществ и сообщил о своих выводах в работе «Электрическое притяжение» (1775). Он умер, так и не завершив эту задачу, но тем временем передал Шееле свою преданность химическим исследованиям.
Английские историки науки теперь галантно признают, что шведский химик Карл Вильгельм Шееле предвосхитил (1772) открытие Пристли (1774) того, что Лавуазье (1779) первым назвал кислородом. Большую часть своих сорока трех лет Шееле прожил в бедности. Начав с ученика аптекаря в Гетеборге, он поднялся не выше, чем до должности аптекаря в скромном городке Кёпинг. Его учитель, Торберн Бергман, добился для него небольшой пенсии от Стокгольмской академии наук; восемьдесят процентов этой пенсии Шееле тратил на химические опыты. Большинство из них он проводил по ночам после дневной работы и с простейшим лабораторным оборудованием; отсюда и его ранняя смерть. Тем не менее он охватил почти всю область новой науки и определил ее со свойственной ему простотой: «Цель и главное дело химии — умело разделять вещества на составные части, открывать их свойства и соединять их различными способами».
В 1775 году он отправил в типографию рукопись под названием «Химический трактат о воздухе и огне»; ее публикация затянулась до 1777 года, но почти все описанные в ней эксперименты были проведены еще до 1773 года. Шееле, до самой смерти сохраняя веру во флогистон, выдвинул основное положение о том, что незагрязненная атмосфера состоит из двух газов: один из них он назвал «огненным воздухом» (наш кислород), как главную опору огня; другой — «витированным воздухом» (наш азот), как воздух, потерявший «огненный воздух». Он готовил кислород несколькими способами. В одном случае он смешал концентрированную серную кислоту с мелко истолченным марганцем, нагрел смесь в реторте и собрал полученный газ в пузырь, который был сжат почти без воздуха. Он обнаружил, что, когда полученный таким образом газ подносят к зажженной свече, она «начинает гореть большим пламенем и излучает такой яркий свет, что ослепляет глаза». Он пришел к выводу, что «огненный воздух» — это газ, поддерживающий огонь. «Мало сомнений в том, что он получил этот газ за два года до Пристли».
Это лишь малая часть достижений Шееле. Его рекорд как первооткрывателя новых веществ, вероятно, не имеет себе равных. Он первым выделил хлор, барий, марганец и такие новые соединения, как аммиак, глицерин, фтористоводородная, дубильная, бензойная, щавелевая, яблочная и винная кислоты. Его открытие, что хлор отбеливает ткани, овощи и цветы, было использовано в коммерческих целях Бертолле во Франции и Джеймсом Уаттом в Англии. В дальнейших исследованиях Шееле открыл мочевую кислоту, анализируя камень в мочевом пузыре (1776). В 1777 году он приготовил сернистый водород, а в 1778 году — молибденовую кислоту; в 1780 году доказал, что кислотность кислого молока обусловлена молочной кислотой; в 1781 году получил тунгстовую кислоту из тунгстата кальция (ныне известного как шеелит); в 1783 году открыл пруссиковую (синильную) кислоту, не осознавая ее ядовитого характера. Он также получил арсиновый газ (смертельно опасное соединение мышьяка) и мышьяковый пигмент, известный сегодня как зелень Шееле. Он помог сделать фотографию возможной, показав, что солнечный свет уменьшает хлорид серебра до серебра, и что различные лучи, составляющие белый свет, оказывают различное воздействие на соли серебра. Невероятно плодотворный труд этой короткой жизни оказался бесконечно важным для промышленного развития девятнадцатого века.
Джозеф Пристли, а не Шееле, долгое время считался автором открытия кислорода, потому что он открыл его независимо от Шееле и объявил о своем открытии в 1775 году, за два года до запоздалой публикации Шееле. Тем не менее мы чтим его за то, что его исследования позволили Лавуазье придать химии современную форму; за то, что он был одним из пионеров в научном изучении электричества; и за то, что он внес такой смелый вклад в британскую мысль о религии и правительстве, что фанатичная толпа сожгла его дом в Бирмингеме и заставила его искать убежища в Америке. Он прикоснулся к истории цивилизации во многих ее точках и является одним из самых вдохновляющих персонажей.
Он родился в Йоркшире в 1733 году, сын суконщика-диссидента. Он с жадностью изучал науки, философию, теологию и языки; выучил латынь, греческий, французский, немецкий, итальянский, арабский, даже немного сирийского и халдейского. Он стал проповедником диссидентства в Саффолке, но дефект речи снизил привлекательность его красноречия. В двадцать пять лет он организовал частную школу, учебную программу которой оживил экспериментами в области физики и химии. В двадцать восемь лет он стал репетитором в диссидентской академии в Уоррингтоне; там он преподавал пять языков и при этом находил время для исследований, которые принесли ему стипендию Королевского общества (1766). В том же году он встретился с Франклином в Лондоне, и тот вдохновил его на написание «Истории и современного состояния электричества» (1767), замечательного обзора всего предмета вплоть до его собственного времени. В 1767 году он был назначен пастором часовни Милл-Хилл в Лидсе. Позже он вспоминал, что «именно вследствие того, что я некоторое время жил по соседству с публичной пивоварней, я был побужден провести эксперименты с неподвижным воздухом».-В пивоварне из сусла выделялся углекислый газ. Он растворил его в воде, и ему понравился его пузырящийся привкус; это была первая «содовая вода».
В 1772 году он избавился от экономических забот, получив должность библиотекаря при лорде Шелбурне. В доме, предоставленном ему в Колне, он проводил эксперименты, которые принесли ему мировую известность. Он усовершенствовал пневматическую ванночку Хейлза, собирая газы, образующиеся в различных смесях, не с водой, а с ртутью. Так, в 1772 году он выделил оксид азота, закись азота («веселящий газ») и хлористый водород; в 1773 году — аммиак (независимо от Шееле); в 1774 году — диоксид серы; в 1776 году — пероксид азота. 15 марта 1775 года он направил в Королевское общество письмо, в котором сообщил о своем открытии кислорода. Во втором томе «Опытов и наблюдений над различными видами воздуха» (1775) он описал свой метод. Используя сильную горящую линзу, он сказал,
С его помощью я стал исследовать, какой воздух выделяют самые разные вещества [при таком нагревании], помещая их в… сосуды… наполненные зыбучим серебром, и держа их перевернутыми в бассейне с ним же. С помощью этого прибора… первого августа 1774 года я попытался извлечь воздух из mercurius calcinatus per se [оксида ртути]; и вскоре обнаружил, что с помощью этой линзы воздух изгоняется из него очень охотно…. Что меня удивило больше, чем я могу выразить, так это то, что свеча горела в этом воздухе с удивительно энергичным пламенем.
Отметив, как и Шееле, что в этом «дефлогистированном воздухе» (так он назвал кислород) мышь живет гораздо дольше, чем в обычной атмосфере, он решил, что может смело попробовать новый воздух сам.
Читатель не удивится, что, убедившись в превосходной пользе дефлогистированного воздуха благодаря живущим в нем мышам и другим вышеупомянутым испытаниям, мне захотелось попробовать его самому. Я удовлетворил это любопытство, дыша им, втягивая его через стеклянный сифон; таким образом я довел большую банку, наполненную им, до уровня обычного воздуха. По ощущениям мои легкие ничем не отличались от обычного воздуха, но мне показалось, что некоторое время после этого моя грудь ощущала особую легкость. Кто может сказать, что со временем этот чистый воздух может стать модным предметом роскоши? До сих пор только две мыши и я имели честь дышать им.
Он предсказал некоторые формы этой будущей роскоши:
По большей силе и живости пламени свечи в этом чистом воздухе можно предположить, что он может быть особенно полезен для легких в некоторых болезненных случаях, когда обычного воздуха недостаточно для быстрого выведения гнилостных выделений [углекислого газа]. Но, возможно, из этих опытов мы также можем сделать вывод, что хотя чистый дефлогистированный воздух [кислород] может быть очень полезен как лекарство, он может быть не столь полезен для нас в обычном здоровом состоянии организма; ибо как свеча сгорает быстрее в дефлогистированном воздухе, чем в обычном, так и мы можем, как можно сказать, слишком быстро угаснуть, и животная сила будет слишком быстро истощена, в этом чистом виде воздуха.
Экспериментальная работа Пристли блистала плодотворными гипотезами и бдительными восприятиями, но его теоретические интерпретации были в основном традиционными. Подобно Шталю и Шееле, он предполагал, что при горении горящий материал выделяет вещество — флогистон; это вещество, по его мнению, соединяется с одной из составляющих атмосферы, образуя «витированный воздух», или «флогистированный воздух» (наш азот); другая составляющая была в его номенклатуре «дефлогистированным воздухом», который Лавуазье должен был назвать кислородом. В то время как Лавуазье утверждал, что материал, находящийся в процессе горения, поглощает кислород из воздуха, а не выделяет в него флогистон, Пристли до конца своей жизни сохранял старую концепцию.
В 1774 году он путешествовал с лордом Шелбурном по континенту и рассказал ему об экспериментах с кислородом. В 1780 году Шелбурн отправил его на пенсию, выплатив ему 150 фунтов стерлингов. Пристли поселился в Бирмингеме в качестве младшего священника большой диссидентской общины, известной как Общество нового собрания. Он присоединился к Джеймсу Уатту, Джосайе Веджвуду, Эразму Дарвину, Мэтью Боултону и другим в «Лунном обществе», где обсуждались новейшие идеи в области науки, техники и философии. Он был популярен почти среди всех классов, им восхищались за его веселый дух, скромность и щедрость, а также «незапятнанную чистоту его жизни». Однако некоторые из его соседей сомневались в его христианстве. В книге «Исследования о материи и духе» (1777) он свел все, даже душу, к материи. Это, по его мнению, было совершенно ортодоксально,
Знатокам хорошо известно… что то, что древние подразумевали под нематериальным существом, было лишь более тонкой разновидностью того, что мы сейчас называем материей; что-то вроде воздуха или дыхания, которое впервые дало название душе… Следовательно, древние не исключали из сознания свойства протяженности и локального давления. Он имел, по их мнению, некоторые общие свойства с материей, мог соединяться с ней, действовать и подвергаться ее воздействию….. Поэтому было видно, что… сила ощущения или мысли… может быть передана самой грубой материи… и что душа и тело, будучи в действительности одним и тем же видом субстанции, должны умереть вместе.
В другой публикации того же года, «Иллюстрированная доктрина философской необходимости», Пристли, вслед за Хартли и Юмом, с энтузиазмом отрицал свободу воли. А в «Истории развращения христианства» (1782) он отверг чудеса, грехопадение, искупление и Троицу; все эти доктрины он считал «развращением», возникшим в ходе эволюции христианства; их нельзя было найти в учении Христа или двенадцати апостолов. Все, что осталось от христианства у Пристли, — это вера в Бога, основанная на доказательствах божественного замысла. Не вполне примирившись со смертностью, он предположил, что в последний день Бог воссоздаст всех умерших. Однако его настоящая надежда была связана не с небесами, а с утопией, которая будет построена на этой земле благодаря победе науки над суеверием и невежеством. Редко когда религия прогресса восемнадцатого века выражалась более пылко:
Все знания будут разделены и расширены; а знания, как замечает лорд Бэкон, будучи силой, фактически увеличат человеческие силы; природа, включая как ее материалы, так и ее законы, будет в большей степени подвластна нам; люди сделают свое положение в этом мире намного более легким и удобным; они, вероятно, продлят свое существование в нем, и с каждым днем будут становиться все более счастливыми, каждый сам по себе, и более способными (и, я верю, более расположенными) передавать счастье другим. Таким образом, каким бы ни было начало этого мира, его конец будет славным и парадоксальным, превосходящим все, что может представить наше воображение«…Счастливы те, кто способствует распространению чистого света этого вечного Евангелия».
Часть этого славного прогресса, по замыслу Пристли, должна была носить политический характер и основываться на простом гуманитарном принципе: «Благо и счастье… большинства членов любого государства — это великий стандарт, по которому в конечном итоге должно определяться все, что касается этого государства»; здесь Бентам, по его словам, нашел один из источников своей утилитарной философии. Единственное справедливое правительство, говорил Пристли, — это то, которое направлено на счастье своих граждан, и вполне соответствует христианству, что явно несправедливое правительство должно быть свергнуто народом. На предостережение святого Павла о том, что «существующие власти установлены Богом», Пристли ответил, что «по той же причине и те власти, которые будут, также будут установлены Богом».
Естественно, что такой бунтарь должен был сочувствовать колониям в их протесте против налогообложения без представительства. Еще более горячо он приветствовал Французскую революцию. Когда Берк осуждал ее, Пристли защищал ее; в парламенте Берк клеймил его как еретика. Некоторые из друзей Пристли разделяли его радикальные взгляды. 14 июля 1791 года «Конституционное общество Бирмингема» собралось в Королевском отеле, чтобы отпраздновать годовщину взятия Бастилии. Пристли не присутствовал. Перед отелем собралась толпа, выслушала нападки своих лидеров на еретиков и предателей и забросала камнями окна отеля; участники банкета разбежались. Толпа двинулась к дому Пристли и с радостью сожгла его, включая лабораторию и приборы, библиотеку и рукописи. Затем в течение трех дней она носилась по Бирмингему, клянясь убить всех «философов»; перепуганные горожане писали на оконных стеклах: «Здесь нет философов». Пристли бежал в Дадли, затем в Лондон. Затем 19 июля он обратился с письмом к жителям Бирмингема:
МОИХ ПОКОЙНЫХ ГОРОЖАН И СОСЕДЕЙ,
Прожив с вами одиннадцать лет, за которые вы успели убедиться в моем спокойном поведении, в моем внимании к тихим обязанностям моей профессии и философии, я был далек от мысли ожидать тех оскорблений, которые я и мои друзья получили от вас в последнее время…. К счастью, умы англичан испытывают ужас перед убийством, и поэтому вы, надеюсь, не подумали об этом…. Но что такое ценность жизни, когда делается все, чтобы сделать ее жалкой?…
Вы уничтожили самый ценный и полезный аппарат философских инструментов…. Вы уничтожили библиотеку… которую никакие деньги не смогут выкупить, кроме как через долгое время. Но что я чувствую гораздо больше, вы уничтожили рукописи, которые были результатом кропотливого изучения в течение многих лет, и которые я никогда не смогу переработать; и это было сделано с тем, кто никогда не делал и не воображал вам ничего плохого.
Вы ошибаетесь, если думаете, что такое ваше поведение может послужить вашему делу или навредить нашему…. Если бы вы уничтожили меня, а также мой дом, библиотеку и оборудование, то мгновенно появилось бы еще десять человек, равных или превосходящих меня по духу и способностям. Если эти десять будут уничтожены, появится сотня…
В этом бизнесе мы — овцы, а вы — волки. Мы будем упорствовать в своем характере и надеемся, что вы измените свой. В любом случае, мы возвращаем вам благословения за проклятия и молимся, чтобы вы поскорее вернулись к той промышленности и тем трезвым нравам, которыми раньше отличались жители Бирмингема.
Я, ваш искренний доброжелатель,
Тем не менее он подал в суд на город, оценив свои убытки в 4500 фунтов стерлингов; Чарльз Джеймс Фокс помог ему с иском; Бирмингем присудил ему 2502 фунта. Он попытался основать новую резиденцию в Англии, но церковники, роялисты и его коллеги по Королевскому обществу сторонились его. Французская Академия наук через своего секретаря Кондорсе направила ему предложение о предоставлении дома и лаборатории во Франции. 8 апреля 1794 года, в возрасте шестидесяти одного года, он эмигрировал в Америку. Он поселился в городке Нортумберленд, в Пенсильвании Франклина, на берегу прекрасной реки Саскуэханна, о которой вскоре мечтали Кольридж и Саути. Он возобновил свои эксперименты и открыл состав угарного газа. Его приветствовали ученые общества, и ему предложили кафедру химии в Пенсильванском университете. В 1796 году он выступил перед универсалистами Филадельфии с серией лекций на тему «Доказательства христианства»; среди слушателей были вице-президент Джон Адамс и многие члены Конгресса. На этих встречах образовалось Унитарианское общество. Два года спустя Тимоти Пикеринг, государственный секретарь при президенте Адамсе, предложил депортировать Пристли как нежелательного иностранца. Избрание Джефферсона (1800) положило конец неуверенности Пристли, и он получил четыре года покоя. В 1803 году он написал свою последнюю научную работу, по-прежнему отстаивая идею флогистона. Он умер в Нортумберленде 6 февраля 1804 года. В 1943 году законодательное собрание Пенсильвании объявило его дом национальным мемориалом.
В то время как Томас Пейн принял участие в кампании Пристли как мятежный христианин, Генри Кавендиш занимался химией газов. Сын лорда, племянник герцога, Кавендиш в сорок лет унаследовал одно из самых больших состояний в Англии. Робкий, нерешительный в речах, небрежный в одежде, он жил затворником в своей лаборатории в Клэпхэм Коммон, Лондон, и не делал никаких попыток прославиться. Его исследования отличались тщательным измерением и взвешиванием всех материалов до и после эксперимента; эти измерения позволили Лавуазье сформулировать принцип, согласно которому при химических изменениях количество вещества остается постоянным.
В 1766 году Кавендиш сообщил Королевскому обществу о своих экспериментах с «фактическим воздухом», то есть газом, полученным из твердых тел. Растворив цинк или олово в кислотах, он получил то, что назвал «горючим воздухом»; он отождествил его с флогистоном; сейчас мы называем его водородом; Кавендиш был первым, кто признал его отдельным элементом и определил его удельный вес. В 1783 году в продолжение эксперимента Пристли он обнаружил, что при пропускании электрической искры через смесь обычного воздуха и «горючего воздуха» часть смеси конденсируется в росу; из этого электролиза он сделал вывод, что вода состоит из 2,014 объема «горючего воздуха» к одному объему «дефлогистированного воздуха» Пристли — или, как мы теперь говорим, H20; это было первое определенное доказательство того, что вода является соединением, а не элементом. (Джеймс Уатт независимо предположил такой же состав воды в том же 1783 году). Снова применив электрическую искру к смеси водорода с обычным воздухом, Кавендиш получил азотную кислоту и пришел к выводу, что чистый воздух состоит из кислорода и азота. (Дэниел Резерфорд из Эдинбурга открыл азот как отдельный элемент в 1772 году). Кавендиш допустил наличие небольшого остатка, который он не смог объяснить, но который, по его расчетам, составлял 0,83 процента от первоначального количества. Это оставалось загадкой до 1894 года, когда Рэлей и Рамсей выделили эту часть, которая теперь называется аргоном, как отдельный элемент и обнаружили, что по весу она составляет 0,94 процента обычного воздуха. Весы Кавендиша были оправданы.
Тем временем по ту сторону Ла-Манша группа исследователей-энтузиастов обеспечила Франции лидерство в новой науке и придала химии ту форму, которую она имеет сегодня. У их истоков стоял Гийом Руэль, известный своими работами по химии солей, но наиболее известный благодаря лекционным курсам, на которых он преподавал химию богатым и бедным, Дидро и Руссо, а также величайшему химику из них.
Антуан Лавуазье имел то ли преимущество, то ли недостаток в том, что родился в богатой семье (1743). Его отец, адвокат в парижском парламенте, дал мальчику все доступное на тот момент образование и завещал ему, которому тогда было двадцать три года, 300 000 ливров. Такое состояние могло бы прервать литературную карьеру, но оно стало подспорьем в науке, которая требовала дорогостоящего оборудования и долгих лет подготовки. Отправленный в юридическую школу, Антуан сбежал из нее, занявшись математикой и астрономией, и посещал лекции Руэля в аудитории Жарден-дю-Руа. Тем не менее он закончил юридический факультет, а затем вместе с Жаном Геттаром составил минералогические экскурсии и карты Франции. В 1768 году он был избран в Академию наук, в которую в то время входили Бюффон, Кесне, Турго и Кондорсе. Через год он присоединился к генеральным фермерам в их непопулярном деле сбора акцизов, чтобы возместить свои авансы правительству. Он заплатил 520 000 ливров за третью долю в одном из шестидесяти паев генеральной фермы; в 1770 году он увеличил эту долю до полной. В 1771 году он женился на Марии Пользе, дочери богатого генерала-фермера. Теперь он проводил часть своего времени в поездках по провинциям, собирая сведения о доходах, налогах и геологических образцах. Его богатство позволило содержать большую лабораторию и проводить дорогостоящие эксперименты, Но оно же привело его на гильотину.
Он принимал активное участие в государственных делах. Назначенный (1775) régisseur des poudres, комиссаром по пороху, он увеличил производство и улучшил качество этого взрывчатого вещества, что сделало возможным его масштабный экспорт в американские колонии и победы французских революционных армий. «Французский порох, — говорил Лавуазье в 1789 году, — стал лучшим в Европе…. Можно с уверенностью сказать, что именно ему Северная Америка обязана своей свободой». Он входил в различные официальные советы, национальные и муниципальные, и с разносторонним умом решал разнообразные проблемы налогообложения, чеканки монет, банковского дела, научного сельского хозяйства и общественной благотворительности. Как член провинциального собрания в Орлеане (1787) он работал над улучшением экономических и социальных условий. Во время критической нехватки продовольствия в 1788 году он предоставил свои собственные деньги нескольким городам для закупки зерна. Он был общественным деятелем, который продолжал делать деньги.
На фоне всех этих занятий он не переставал быть ученым. Его лаборатория стала самой сложной и обширной до XIX века: 250 приборов, тринадцать тысяч стеклянных емкостей, тысячи химических препаратов и три точных весов, которые впоследствии помогли определить грамм как единицу веса в метрической системе. Взвешивание и измерение были половиной секрета открытий Лавуазье; с их помощью он превратил химию из качественной теории в количественную науку. Именно с помощью тщательного взвешивания он доказал, что флогистон Шталя — это обременяющий миф. Этот миф предполагал существование таинственного вещества, которое при горении покидает горящий материал и переходит в воздух. 1 ноября 1772 года Лавуазье представил в Академию наук записку следующего содержания:
Около восьми дней назад я обнаружил, что сера при сжигании не только не теряет в весе, но скорее приобретает его; то есть из фунта серы можно получить больше, чем из фунта витриоловой кислоты, если учесть влажность воздуха. То же самое происходит и с фосфором. Увеличение веса происходит за счет огромного количества воздуха, который фиксируется [то есть поглощается горящим веществом] во время сгорания и соединяется с парами [витриола]. Это открытие, которое я установил с помощью экспериментов, которые считаю решающими, заставило меня поверить, что то, что наблюдается при сгорании серы и фосфора, может с равным успехом происходить в случае всех тех тел, которые набирают вес при сжигании или прокаливании».
Вместо того чтобы горящий материал отдавал что-то в воздух, он что-то из него забирал. Что же это было?
Осенью 1774 года Лавуазье опубликовал отчет о дальнейших экспериментах. Он поместил взвешенное количество олова во взвешенную колбу, достаточно большую, чтобы в ней оставалось много воздуха; он закрыл колбу и нагревал все до тех пор, пока олово не окислилось. Дав системе остыть, он обнаружил, что ее вес остался неизменным. Но когда он нарушил герметичность, воздух устремился в колбу, что указывает на создание в ней частичного вакуума. Каким образом? Лавуазье не видел другого объяснения, кроме того, что горящее олово вобрало в себя часть воздуха. Что это было за нечто?
В октябре 1774 года Лавуазье встретился с Пристли в Париже. Пристли рассказал ему об опытах, проведенных им в августе, которые Пристли по-прежнему интерпретировал как выделение флогистона из сгоревшего вещества в воздух. 26 апреля 1775 года Лавуазье прочитал в Академии мемуары, в которых сообщал об экспериментах, которые заставили его рассматривать горение как поглощение горящим веществом загадочного элемента из воздуха, который он условно назвал «чистым воздухом» (air éminemment pur). Как и Пристли, он открыл кислород; в отличие от Пристли, он разрушил миф о флогистоне. Только в 1779 году он придумал для горючего элемента в воздухе название oxygène, от греческого слова, означающего «генератор кислот», поскольку Лавуазье ошибочно полагал, что кислород является обязательным компонентом всех кислот.
Как и Пристли, Лавуазье заметил, что воздух, поглощаемый металлами при сгорании, также является тем, который лучше всего поддерживает жизнь животных. 3 мая 1777 года он представил в Академию доклад «О дыхании животных». «Пять шестых воздуха, которым мы дышим, — сообщал он, — неспособны поддерживать дыхание животных, или воспламенение и горение;… только одна пятая часть объема атмосферного воздуха пригодна для дыхания». Он добавил, что «воздух, который некоторое время служил для поддержания этой жизненно важной функции, имеет много общего с воздухом, в котором кальцинируются [окисляются] металлы; знание одного [процесса] может быть естественно применено к другому». После этого Лавуазье основал органический анализ, описав дыхание как соединение кислорода с органическими веществами. В этом процессе он отметил выделение тепла, как при горении; далее он подтвердил аналогию дыхания и горения, показав, что углекислый газ и вода выделяются (как при дыхании) при сжигании таких органических веществ, как сахар, масло и воск. Наука физиология теперь была революционизирована распространением интерпретации органических процессов в физико-химических терминах.
Множество экспериментов, рост химических знаний и отказ от теории флогистона требовали новой формулировки и новой номенклатуры для бурно развивающейся науки. Академия наук поручила эту задачу Лавуазье, Гитону де Морво, Фуркруа и Бертолле. В 1787 году они опубликовали «Методику химической номенклатуры» (Méthode d'une nomenclature chimique). Старые названия, такие как порошок альгарота, масло мышьяка и цветы цинка, были отброшены; дефлогистированный воздух стал кислородом; флогистированный воздух стал азотом, затем азотом; горючий газ стал водородом; фиксированный воздух стал углекислым газом; кальцинирование стало окислением, соединения стали называться по их компонентам. Таблица «простых веществ» включала тридцать два элемента, известных Лавуазье; сейчас химики перечисляют девяносто восемь. Большинство терминов, принятых в «Методе», являются стандартными в химической терминологии и сегодня. Лавуазье представил новую номенклатуру и подвел итог новой науке в своем «Элементарном трактате по химии»; он вышел в 1789 году и ознаменовал собой еще одну революцию — конец флогистона Шталя и элементов Аристотеля.
Лавуазье сам стал жертвой Французской революции. Он принимал участие в попытках ее избежать и в тех злодеяниях, которые ее вызвали. В десятилетие, подготовившее ее, он ревностно работал в комиссиях по изучению и исправлению злоупотреблений в тюрьмах и больницах. Генеральному контролеру Лорану де Вилледею он представил (1787) мемуары, в которых перечислял девять факторов эксплуатации крестьянства. Его слова были особенно благородны, исходящие от миллионера-землевладельца:
Возьмем на себя смелость сказать, что… до правления Людовика XVI народ во Франции не имел никакого значения; в расчет принимались только сила, власть и богатство государства; счастье народа, свобода и благосостояние отдельного человека были словами, которые никогда не доходили до ушей наших прежних правителей, не понимавших, что истинной целью правительства должно быть увеличение общей суммы удовольствий, счастья и благосостояния всех его подданных….Несчастный фермер стонет в своем коттедже, не представленный и не защищенный, о его интересах не заботится ни один из великих департаментов национальной администрации».
Лавуазье был выбран представителем Третьего сословия в провинциальном собрании, которое собралось в Орлеане в 1787 году. Там он предложил отменить кортеж и содержать дороги не за счет принудительного труда крестьянства, а за счет налогов, взимаемых со всех сословий; дворянство и духовенство отклонили это предложение. Он рекомендовал систему социального обеспечения, при которой все французы, пожелавшие этого, вносили бы взносы на поддержание своей старости; это предложение также было отклонено. В мемуарах, адресованных правительству в 1785 году, он изложил принцип, согласно которому Генеральные штаты должны обладать всей полнотой законодательной власти, а король должен быть лишь их исполнительным агентом; они должны созываться регулярно; налогообложение должно быть всеобщим, а пресса — свободной: Лавуазье, несомненно, был одним из самых просвещенных представителей французской буржуазии, и, вероятно, его предложения выражали часть ее политической стратегии.
Он также был одним из ведущих членов «Женеральной фермы», которая вызывала почти всеобщее недовольство. С 1768 по 1786 год его прибыль как генерального фермера составляла в среднем 66 667 ливров в год, то есть 8,28 процента годовых; возможно, он был прав, считая это разумной прибылью за затраченный труд и риск. Именно по его предложению главный министр Калонн в 1783–87 годах построил стену вокруг Парижа, чтобы противостоять контрабандистам, уклонявшимся от уплаты пошлин; стена, новые таможенные пункты и шлагбаумы обошлись в тридцать миллионов ливров и вызвали всеобщее осуждение; герцог де Нивернуа объявил, что автор этой затеи должен быть повешен.
Лавуазье поддержал революцию в 1789 году, когда она еще находилась под контролем средних классов. Год спустя он почувствовал, что она движется в сторону эксцессов, насилия и войны, и призвал к сдержанности. В ноябре некоторые служащие Женевской фермы опубликовали памфлет, в котором обвинили ферму в растрате пенсионного фонда. «Трепещите, — писали они, — вы, которые сосали кровь несчастных». В 1791 году Марат начал личную кампанию против Лавуазье. Друг народа» опубликовал в 1780 году «Физические исследования огня», в которых утверждал, что ему удалось обнаружить тайный элемент в огне; Лавуазье отказался принимать это утверждение всерьез, но Марат не забыл. В своем периодическом издании «Ami du peuple» от 27 января 1791 года Марат обличал химика-финансиста как шарлатана с жирными доходами, человека, «чья единственная претензия на общественное признание состоит в том, что он посадил Париж в тюрьму, отрезав его от свежего воздуха стеной, которая обошлась беднякам в 33 миллиона ливров….. Хотел бы он, чтобы небеса повесили его к фонарному столбу». 20 марта 1791 года Учредительное собрание упразднило Женевские фермы.
Следующей под ударом оказалась Академия наук, поскольку все учреждения, оставшиеся со времен старого режима, подозревались в контрреволюционных симпатиях. Лавуазье защищал Академию, и она стала главной мишенью. 8 августа 1793 года было приказано распустить Академию. На последнем заседании список подписали, в частности, Лагранж, Лавуазье, Лаланд, Ламарк, Бертолле и Монж. Каждый теперь шел своей дорогой, надеясь, что гильотина его не найдет.
В том же месяце Лавуазье, вдохновленный идеями Кондорсе, представил Конвенту план национальной системы школ. Начальное образование должно было быть бесплатным для обоих полов «как долг, который общество должно выполнять по отношению к ребенку». Среднее образование, также открытое для обоих полов, должно было быть расширено за счет создания технических колледжей по всей Франции. Месяц спустя его комнаты были разграблены правительственными агентами; среди найденных там писем от друзей Лавуазье были некоторые, осуждающие Революцию и с надеждой говорящие об иностранных армиях, которые вскоре свергнут ее; в других письмах Лавуазье и его жена планировали бежать в Шотландию. 24 ноября 1793 года тридцать два бывших генерала-фермера, включая Лавуазье, были арестованы. Его жена приложила все усилия, чтобы добиться его освобождения; ей это не удалось, но ей разрешили навещать его. В тюрьме он продолжал работать над своим изложением новой химии. Финансистов обвинили в том, что они взимали чрезмерные проценты, подмешивали в табак воду и извлекли 130 миллионов ливров незаконной прибыли. 5 мая 1794 года они предстали перед Революционным трибуналом. Восемь человек были оправданы, двадцать четыре, включая Лавуазье, приговорены к смертной казни. Когда председательствующего судью попросили смягчить приговор на том основании, что Лавуазье и некоторые другие были учеными, представляющими ценность для государства, он, как сообщается, ответил: «Республика не нуждается в ученых»; однако убедительных доказательств этой версии нет. Лавуазье был гильотинирован в день вынесения приговора, 8 мая 1794 года, на месте, где сейчас находится площадь Согласия. Лагранж, как говорят, заметил: «Чтобы отрубить ему голову, потребовалось лишь мгновение, и сто лет, возможно, не дадут нам другой такой же».
Все имущество Лавуазье и его вдовы было конфисковано, чтобы вернуть республике 130 000 000 ливров, якобы причитавшихся государству от женской фермы. Мадам Лавуазье, оставшуюся без гроша в кармане, содержал старый слуга семьи. В 1795 году французское правительство отказалось от осуждения Лавуазье; имущество было возвращено мадам Лавуазье, которая дожила до 1836 года. В октябре 1795 года в Лицее искусств состоялась панихида в память о Лавуазье, с надгробной речью выступил Лагранж. Был открыт бюст с надписью «Жертва тирании, уважаемый друг искусств, он продолжает жить; благодаря своему гению он по-прежнему служит человечеству».
Насколько далеко осветили небо открытия математики, физики и химии? Из всех дерзостей науки самой смелой является попытка запустить свои измерительные стержни вокруг звезд, подвергнуть эти сверкающие красоты ночному наблюдению, проанализировать их составляющие на расстоянии миллиарда миль и подчинить их движение искусственной логике и законам. Разум и небеса — полюса нашего удивления и изучения, и самое большое чудо — это разум, устанавливающий законы для небесной сферы.
Дальномерные приборы были изобретены, основные открытия сделаны; восемнадцатый век взялся за усовершенствование приборов (Грэм, Хэдли, Доллонд), расширение открытий (Брэдли и Гершель), применение новейшей математики к звездам (д'Алембер и Клеро) и организацию результатов в новую систему космической динамики (Лаплас).
Телескоп совершенствовался и увеличивался. Были созданы «экваториальные телескопы», которые вращались вокруг двух осей — одна параллельно, другая перпендикулярно плоскости земной оси; такой выбор осей позволял наблюдателю держать небесный объект в поле зрения достаточно долго для детального изучения и микрометрических измерений. Ньютона отговаривали от использования преломляющего телескопа, считая, что свет, преломляясь линзами, обязательно разделится на цвета, что запутает наблюдения; он отказался от проблемы создания бесцветного преломления и обратился к отражающему телескопу. В 1733 году Честер Мур Холл, «джентльмен-любитель», решил эту проблему, соединив линзы с разной преломляющей способностью, нейтрализовав разнообразие цветов. Он не стал публиковать свое открытие, и Джону Доллонду пришлось самостоятельно разрабатывать принципы и конструкцию ахроматического телескопа, о чем он сообщил в 1758 году в «Философских трудах Лондонского королевского общества».
В 1725 году Джордж Грэхем, квакерский часовщик, изготовил для Эдмунда Галлея в Гринвичской обсерватории муральный квадрант — механический четверть-круг, градуированный в градусах и минутах и закрепленный на стене таким образом, чтобы уловить транзит звезды через меридиан. Для Галлея, Джеймса Брэдли и Пьера Лемонье Грэм изготовил транзитные инструменты, сочетающие телескоп, ось, часы и хронограф, чтобы отмечать такие транзиты с большей точностью, чем раньше. В 1730 году Томас Годфри, член интеллектуального кружка Франклина в Филадельфии, описал своим друзьям прибор для измерения углов и высот с помощью двойного отражения через противоположные зеркала телескопа; но он не публиковал его до 1734 года. В 1730 году Джон Хэдли построил похожий прибор, октант — градуированную дугу восьмой части окружности; в 1757 году она была увеличена до шестой. Позволяя мореплавателю видеть в отражающий телескоп сразу и горизонт, и солнце (или звезду), секстант Хэдли позволял более точно измерять угол, разделяющий эти объекты. В сочетании с морским хронометром Гаррисона это превратило навигацию в почти точную науку.
Чтобы определить положение корабля в море, мореплавателю нужно было определить долготу и широту. Чтобы определить долготу, нужно было установить время в данном месте и в данный момент с помощью астрономических наблюдений и сравнить это местное время с часами, установленными на стандартное (гринвичское) время, где бы эти часы ни находились. Проблема заключалась в том, чтобы построить хронометр, на который не влияли бы изменения температуры или движения корабля. В 1714 году британское правительство предложило двадцать тысяч фунтов стерлингов за метод определения долготы с точностью до половины градуса. Джон Харрисон, часовщик из Йоркшира, представил Джорджу Грэхему (1728) планы морского хронометра; Грэхем выделил деньги на его строительство; завершенное в 1735 году, оно использовало два массивных и противоположных баланса вместо маятника; четыре балансовые пружины, двигаясь друг против друга, компенсировали движения судна; а коллектор из латунных и стальных стержней, расширяющихся от тепла и сжимающихся от холода, и соединенных с пружинами, нейтрализовал колебания температуры. Совет по долготе отправил Гаррисона с его хронометром в пробное плавание в Лиссабон. Полученные результаты побудили Совет выделить средства на второе, третье и четвертое усовершенствование. Четвертый хронометр, шириной всего пять дюймов, был опробован во время путешествия в Вест-Индию (1759); во время этого путешествия часы потеряли не более пяти секунд дополнительно к своим обычным и заранее рассчитанным потерям (при неподвижности на суше), составлявшим восемьдесят секунд за тридцать дней. После некоторых споров Харрисон получил полную награду в двадцать тысяч фунтов. С этими и другими морскими приборами британский флот теперь (в разгар Семилетней войны, 1756–63 гг.) был оснащен всем необходимым для управления волнами.
Англичане и французы горячо состязались в изучении астрономии; для них это не было далекой или «чистой» наукой; она входила в борьбу за овладение морями, а значит, и всем колониальным и торговым миром. Германия и Россия через Эйлера, Италия через Босковича внесли свой вклад в это состязание, не участвуя в добыче.
Эйлер, Клейро и д'Алембер помогали навигации своими исследованиями Луны, составляя таблицы ее изменений места и фаз по отношению к Солнцу и Земле, а также ее влияния на приливы и отливы. На основе записей Эйлера Иоганн Тобиас Майер в Геттингенском университете составил лунные таблицы, которые получили в подарок от Британского совета долгот. В 1738 году Парижская академия наук предложила премию за теорию приливов и отливов. Награды получили четыре автора: Даниил Бернулли, Эйлер, Колин Маклаурин и А. Кавальери. Все авторы, кроме последнего, основывали свои объяснения на теории Ньютона, добавляя к притяжению Солнца и Луны вращение Земли в качестве фактора, определяющего приливы и отливы. Несколько раз Академия приглашала к написанию эссе о возмущениях планет — их реальных или кажущихся отклонениях от эллиптических орбит. Эссе Клейро получило премию в 1747 году, Эйлера — в 1756-м.
Руджеро Джузеппе Боскович оказал честь своему иезуитскому ордену, осветив открытия в астрономии и физике. Он родился в Рагузе, в четырнадцать лет поступил в послушничество в Риме, поразил своих учителей в Римской коллегии своими способностями к наукам, а в двадцать девять лет был назначен на кафедру математики. С этого времени он выпустил шестьдесят шесть публикаций. Он участвовал в определении общей орбиты комет и дал первое геометрическое решение для нахождения орбиты и экватора планеты. В трактате De materiae divisibilitate (1748) он изложил свой взгляд на материю как на состоящую из точек, или полей, силы, каждая из которых является центром попеременно отталкивания и притяжения — теория, напоминающая монады Лейбница и предвосхищающая атомные гипотезы нашего времени. Разносторонний иезуит организовывал практические предприятия: проводил топографическую съемку и картографирование папских земель, запружал озера, грозившие затопить Лукку, составлял планы осушения Понтинских болот и помогал проектировать обсерваторию Брера в Милане. По его настоянию в 1757 году папа Бенедикт XIV отменил декрет Index Expurgatorius, направленный против системы Коперника. Он получил членство в Парижской академии наук и Лондонском королевском обществе. В 1761–62 годах он был принят с почестями во Франции, Англии, Польше и Турции. В 1772 году он принял назначение Людовика XV директором оптики во французском флоте. Он вернулся в Италию в 1783 году и умер в Милане в 1787 году в возрасте семидесяти шести лет. После себя он оставил несколько томов поэзии.
Самым ярким светилом среди британских астрономов первой половины XVIII века был Джеймс Брэдли. Его дядя, Джеймс Паунд, настоятель Уанстеда в Эссексе, был астрономом-любителем и имел собственную обсерваторию; там мальчик узнал, что существует не только наука, но и эстетика звезд. Получив степень магистра в Оксфорде, Брэдли поспешил вернуться в Ванстед, провел оригинальные наблюдения, сообщил о них Королевскому обществу и был избран в его члены в возрасте двадцати шести лет (1718). Через три года он стал савиловским профессором астрономии в Оксфорде. Когда в 1742 году умер великий Галлей, Брэдли был назначен его преемником в Гринвиче в качестве королевского астронома. На этом посту он оставался до самой смерти (1762).
Его первым крупным предприятием было определение годового параллакса звезды — т. е. разницы в ее видимом направлении, наблюдаемом (1) из точки на поверхности Земли и (2) из воображаемой точки в центре Солнца. Если, как предполагал Коперник, Земля вращается по орбите вокруг Солнца, то такая разница должна существовать, но она не была доказана; если бы ее удалось доказать, то это подтвердило бы Коперника. Всезнающий Роберт Гук пытался (1669) показать такой параллакс в случае звезды гамма Драконис; ему это не удалось. В 1725 году Сэмюэл Молинье, любитель с деньгами, возобновил попытку в Кью; Брэдли присоединился к нему; их результаты лишь частично подтвердили гипотезу Коперника. Брэдли вернулся в Ванстед и поручил Джорджу Грэхему построить для него телескоп «зенитного сектора», позволяющий наблюдать не одну, а двести звезд во время их прохождения через меридиан. После тринадцати месяцев наблюдений и вычислений Брэдли смог показать годовой цикл чередования южных и северных отклонений в видимом положении одной и той же звезды; он объяснил это чередование орбитальным движением Земли. Это открытие «аберрации света» (1729) объяснило сотни доселе загадочных наблюдений и отклонений; оно провело революционное различие между наблюдаемым положением и «реальным», или расчетным, положением любой звезды; оно прекрасно согласовывалось с Коперником, поскольку зависело от вращения Земли вокруг Солнца. Его влияние на астрономию было настолько просветляющим, что французский астроном-историк Жозеф Деламбр предложил поставить Брэдли в один ряд с Кеплером и даже с самим Гиппархом.
Брэдли перешел ко второму важному открытию: «нутация» — буквально кивок земной оси вращения, подобный осевому колебанию вращающейся верхушки. Звезды, видимые движения которых были описаны как совершающие годовой цикл из-за вращения Земли вокруг Солнца, по наблюдениям Брэдли, не возвращались через год в точно такие же видимые положения, как раньше. Ему пришло в голову, что это расхождение может быть вызвано небольшим изгибом земной оси из-за периодических изменений в соотношении между орбитой Луны вокруг Земли и орбитой Земли вокруг Солнца. Он изучал эти изменения в течение девятнадцати лет (1728–47); в конце девятнадцатого года он обнаружил, что звезды вернулись в точно такие же видимые положения, которые они имели в начале первого года. Теперь он был уверен, что нутация земной оси обусловлена орбитальным движением Луны и ее воздействием на экваториальные части Земли. Его сообщение об этих выводах стало волнующим событием в отчетах Королевского общества за 1748 год. Терпение имеет своих героев, так же как и война.
Во время пребывания Брэдли на посту королевского астронома Британия подверглась болезненной операции: после 170 лет сопротивления она приняла григорианский календарь, но упорно называла его реформированным. Акт парламента (1750) предписывал исключить из «нового стиля» одиннадцать дней, следующих за вторым сентября 1752 года, 3 сентября называть 14 сентября, а законный год начинать не с 25 марта, а с 1 января. Это повлекло за собой осложнения в деловых операциях и церковных праздниках; это вызвало многочисленные протесты, и разгневанные британцы потребовали: «Верните нам наши одиннадцать дней!» — Но в конце концов наука одержала победу над бухгалтерией и теологией.
Английская астрономия достигла своего пика, когда Уильям Гершель добавил Уран к планетам и оставил карьеру музыканта. Его отец был музыкантом в ганноверской армии; сын, родившийся в Ганновере в 1738 году и названный Фридрихом Вильгельмом, принял профессию отца и служил музыкантом в первой кампании Семилетней войны; но его здоровье было настолько слабым (он дожил почти до восьмидесяти четырех лет), что он был отпущен. В 1757 году он был отправлен в Англию, чтобы попытать счастья в музыке. В Бате, который в то время соперничал с Лондоном как центр модного общества, он прошел путь от гобоиста до дирижера и органиста Октагонской капеллы. Он сочинял, преподавал музыку и иногда давал тридцать пять уроков в неделю. По ночам он изучал исчисление, затем перешел к оптике и, наконец, к астрономии. Он привез из Германии своего брата Якоба, а в 1772 году — сестру Каролину, которая вела их хозяйство, училась вести астрономические записи и в конце концов стала самостоятельным астрономом.
Горя честолюбием составить карту неба, Гершель с помощью брата изготовил собственный телескоп. Он сам шлифовал и полировал линзы и однажды продолжал эту работу непрерывно в течение шестнадцати часов, а Каролина кормила его во время работы или снимала тоску, читая ему Сервантеса, Филдинга или Стерна. Это был первый из нескольких телескопов, сделанных Гершелем или под его руководством. В 1774 году, в возрасте тридцати шести лет, он сделал свое первое наблюдение, но еще много лет он мог уделять астрономии только то время, которое оставляла ему работа музыканта. Четыре раза он исследовал все участки неба. Во время второго из этих космических путешествий, 14 марта 1781 года, он сделал свое эпохальное открытие, значение которого он сильно недооценивал:
Рассматривая мелкие звезды в окрестностях H. Geminorum, я заметил одну, которая казалась заметно крупнее остальных. Пораженный ее необычным видом, я сравнил ее с H. Geminorum и маленькой звездой в квартиле между Auriga и Gemini; обнаружив, что она намного больше любой из них, я заподозрил, что это комета.
Это была не комета; дальнейшее изучение вскоре показало, что она вращается вокруг Солнца по почти круговой орбите, в девятнадцать раз превышающей орбиту Земли и в два раза — Сатурна; это была новая планета, первая, признанная таковой в письменных источниках астрономии. Весь ученый мир приветствовал это открытие, которое удвоило диаметр Солнечной системы, как было известно ранее. Королевское общество наградило Гершеля стипендией и медалью Копли; Георг III убедил его отказаться от карьеры музыканта и стать астрономом короля. Гершель назвал новую планету Georgium Sidus («Звезда Жоржа»), но позже астрономы решили назвать ее Ураном, отобрав у ганноверских королей и отдав, как и почти всех остальных собратьев, языческим богам.
В 1781 году Уильям и Кэролайн переехали в Слау, симпатичный городок на пути из Лондона в Виндзор. Его скромное жалованье в двести фунтов в год не могло прокормить его, сестру и инструменты; он пополнял его, изготавливая и продавая телескопы. Для себя он строил их еще больше, пока в 1785 году не сделал один длиной сорок футов, с зеркалом диаметром четыре фута. Фанни Берни, дочь музыканта-историка, которого мы часто цитировали, записала в своем дневнике под 30 декабря 1786 года:
Сегодня утром мой дорогой отец повез меня [то есть отвез ее, ведь ей было тридцать шесть] к доктору Гершелю. Этот великий и очень необычный человек принял нас почти с распростертыми объятиями…. По приглашению мистера Гершеля я прогулялась… в его телескоп! И он держал меня совершенно вертикально, без малейшего неудобства; так же он бы делал, если бы я была одета в перья и обруч для колокольчика — такова его окружность.
В 1787 году Гершель открыл два спутника Урана, которые назвал Оберон и Титания; в 1789 году он обнаружил шестой и седьмой спутники Сатурна. В 1788 году он женился на богатой вдове; ему больше не нужно было беспокоиться о деньгах, но он продолжал свои исследования с прежним рвением. Обычно он работал в те ночи, когда звезды выходили на небо и не были затемнены слишком яркой Луной. Большинство наблюдений он проводил под открытым небом с платформы, на которую поднимался по пятидесятифутовой лестнице. Иногда холод был настолько сильным, что чернила замерзали в бутылке, которую Кэролайн брала с собой, чтобы записывать результаты наблюдений.
Продолжая более систематическую работу Шарля Мессье и Николя де Лакайля по поиску и составлению списков туманностей и звездных скоплений, Гершель представил в Королевское общество (1782–1802) каталоги 2500 туманностей и скоплений и 848 двойных звезд. Из этих 848 он сам обнаружил 227. Он предположил, что они могут находиться в паре, испытывая взаимное тяготение и вращение, — наглядное применение теории Ньютона к межзвездным отношениям. Во многих случаях то, что выглядело как одна звезда, оказывалось скоплением отдельных звезд, а некоторые из этих скоплений, увиденные в большие телескопы, оказывались отдельными звездами, находящимися на значительно разных расстояниях от Земли. Млечный Путь при новом увеличении превратился из облака светящейся материи в огромное скопление и череду отдельных светил. Теперь небо, которое раньше казалось просто усыпанным звездами, оказалось усеянным ими почти так же густо, как каплями воды во время дождя. И если раньше человеческий глаз видел только звезды от первой до шестой величины, то телескопы Гершеля открыли дополнительные звезды в 1342 раза тусклее самых ярких. Как и Галилей, Гершель безмерно расширил границы известной Вселенной. If Pascal had trembled before the «infinity» of the heavens known to his time, what would he have felt before this endless depth beyond depth of stars beyond counting, some, said Herschel, «11,750,000,000,000,000,000,000 miles» from the earth? Многие из звезд были солнцами с вращающимися вокруг них планетами. Наше собственное солнце, его планеты и их спутники в совокупности были уменьшены до пятнышка в световом космосе.
Одно из самых блестящих предложений Гершеля касалось движения нашей Солнечной системы в космосе. Предыдущие наблюдения показали, что некоторые связанные звезды за определенное время то уменьшали, то увеличивали свое расхождение друг с другом. Он задался вопросом, не связано ли это изменение с движением Солнечной системы от сходящихся или расходящихся звезд, как два фонаря на противоположных сторонах улицы сходятся или расходятся, когда мы от них удаляемся или приближаемся. Он пришел к выводу, что Солнечная система в целом движется в сторону от некоторых звезд и к звезде в созвездии Геркулеса. Он опубликовал свою гипотезу в 1783 году; несколько месяцев спустя Пьер Прево обнародовал аналогичную теорию. Соперничающие группы астрономов, английских и французских, находились в состоянии яростного соперничества и тесного согласия.
Современник описывал Гершеля на восемьдесят втором году жизни как «великого, простого, доброго старика. Его простота, его доброта, его анекдоты, его готовность объяснить свои возвышенные представления о Вселенной — все это неописуемо очаровательно». Во всей его работе Каролина принимала участие с преданностью, прекрасной, как в любом романсе. Она не только вела тщательные записи его наблюдений и делала сложные математические расчеты, чтобы помочь ему, но и сама открыла три туманности и восемь комет. После смерти Вильгельма (1822) она вернулась жить к родственникам в Ганновер; там она продолжила свои исследования и каталогизировала открытия брата. В 1828 году она получила золотую медаль Астрономического общества, а в 1846 году — медаль короля Пруссии. Она умерла в 1848 году на девяносто восьмом году жизни.
Вокруг Парижской обсерватории (строительство которой было завершено в 1671 году) собралась целая плеяда звездочетов, в которой семья Кассини на протяжении четырех поколений формировала последовательное созвездие. Джованни Доменико Кассини руководил обсерваторией с 1671 по 1712 год. Умирая, он сменил на посту директора своего сына Жака, которого сменил (1756) его сын Сезар Франсуа Кассини де Тури, которого, в свою очередь, сменил (1784) его сын Жак Доминик, умерший в 1845 году в возрасте девяноста семи лет как граф де Кассини. Это была семья, достойная быть названной в одном ряду с Бернулли и Бахами.
У Жана ле Ронда д'Алембера не было семьи ни до, ни после, но он собирал вокруг себя ученых, как собирают детей. Применив свою математику к астрономии, он свел к закону теорию Ньютона о прецессии равноденствий и гипотезу Брэдли об осевой нутации Земли. «Открытие этих результатов, — говорит Лаплас, — во времена Ньютона выходило за рамки средств анализа и механики…. честь сделать это была предоставлена д'Алемберу». Через полтора года после публикации, в которой Брэдли представил свое открытие, д'Алембер предложил свой трактат [Recherches sur la précession des équinoxes (1749)], работу, столь же примечательную в истории небесной механики и динамики, как и работа Брэдли в анналах астрономии».
В послужном списке д'Алембера есть пятно, что он не радовался успехам своих соперников — но кто из нас поднялся до такого святого восторга? С особым рвением он критиковал работы Алексиса Клейро. В десять лет Алексис знал исчисление бесконечно малых; в двенадцать он представил свою первую работу в Академию наук; в восемнадцать он опубликовал книгу, содержащую такие важные дополнения к геометрии, которые принесли ему членство в Академе (1731), причем в возрасте на шесть лет моложе, чем д'Алембер, который должен был получить ту же честь в 1741 году. Клеро был в числе ученых, выбранных для сопровождения Мопертюи в экспедиции в Лапландию (1736) для измерения дуги меридиана. Вернувшись, он представил в Академию мемуары по геометрии, алгебре, коническим сечениям и исчислению. В 1743 году он опубликовал «Теорию фигуры земли», в которой по «теореме Клейро» и более точно, чем это сделали Ньютон или Маклорен, рассчитал форму, которую вращающееся тело механически принимает под действием естественного тяготения своих частей. Интерес к Ньютону свел его с мадам дю Шатле; он помог ей с переводом «Принципиума» и разделил с Вольтером честь обращения французских ученых от вихрей Декарта к гравитации Ньютона.
В 1746–49 годах Эйлер, Клейро и д'Алембер независимо друг от друга работали над тем, чтобы найти с помощью новых методов исчисления апогей Луны — момент ее максимального удаления от Земли; Эйлер и Клейро опубликовали примерно одинаковые результаты; д'Алембер последовал за ними с еще более точными вычислениями. Премия, предложенная Петербургской академией за составление карты движения Луны, была выиграна Клейро, который опубликовал свои результаты в книге «Теория Луны» (1752). Затем он применил свою математику к возмущениям Земли, вызванным Венерой и Луной; исходя из этих колебаний, он оценил массу Венеры в 66,7 процента, а Луны — в 1,49 процента от массы Земли; наши современные цифры — 81,5 и 1,82 процента.
В 1757 году астрономы Европы начали следить за возвращением кометы, предсказанной Галлеем. Для руководства наблюдениями Клейро взялся вычислить возмущения, которым подверглась комета при прохождении мимо Сатурна и Юпитера. Он вычислил, что эти и другие воздействия замедлили ее движение на 618 дней, и сообщил Академии наук, что комета будет находиться в перигелии (ближайшей к Солнцу точке) примерно 13 апреля 1759 года. Наблюдатель-любитель заметил ее на Рождество 1758 года; перигелий она прошла 12 марта 1759 года, на тридцать два дня раньше, чем рассчитывал Клейро. Тем не менее это событие стало триумфом науки и временным ударом по суевериям. Клейро представил свои исследования по этому вопросу в книге «Теория движения кометов» (1760). Его успехи и огромное личное обаяние сделали его приманкой для соперничающих салонов. Он часто посещал их и умер в возрасте пятидесяти двух лет (1765). «Ни один французский эрудит этого века не заслужил большей славы».
Было еще много людей, которых история должна увековечить, хотя перечисление всех было бы бесполезным. Это и Жозеф Делиль, изучавший пятна и корону Солнца и основавший Санкт-Петербургскую обсерваторию; и Николя де Лакайль, отправившийся на мыс Доброй Надежды в Академию наук. Петербургскую обсерваторию; Николя де Лакайль, который отправился на мыс Доброй Надежды по поручению Академии наук, провел десять лет (1750–60), составляя карты южного неба, и умер от переутомления в сорок девять лет; Пьер Лемонье, который отправился с Мопертюи в Лапландию в двадцать один год, в течение пятидесяти лет проводил исследования Луны, анализировал движения Юпитера и Сатурна, наблюдал и записывал Уран (1768–69) задолго до того, как Гершель открыл его как планету (1781). Жозеф де Лаланд, чей «Трактат по астрономии» (1764) охватывал все отрасли этой науки, преподавал ее в Коллеж де Франс в течение сорока шести лет и учредил в 1802 году премию Лаланда, которая до сих пор ежегодно присуждается за лучший вклад в астрономию. А Жан Батист Деламбр, определивший орбиту Урана, стал преемником Лаланда в Коллеже и дополнил экуменическую экспозицию Лаланда историей астрономии в шести кропотливых томах (1817–27).
Родился (1749) Пьер Симон Лаплас в семье среднего класса в Нормандии и стал маркизом Пьером Симоном де Лапласом. В школе он впервые отличился своими благочестивыми теологическими сочинениями, а в наполеоновской Франции стал самым убежденным атеистом. В возрасте восемнадцати лет его отправили в Париж с рекомендательным письмом к д'Алемберу. Д'Алембер, который получал множество подобных писем и сбрасывал со счетов их хвалебные отзывы, отказался с ним встречаться. Решившись, Лаплас обратился к нему с письмом об общих принципах механики. Д'Алембер ответил на него: «Месье, вы видите, что я не обращал внимания на рекомендации. Вы не нуждаетесь в них; вы сами представили себя лучше. Мне этого достаточно. Моя поддержка — ваша заслуга».61 Вскоре, благодаря влиянию д'Алембера, Лаплас был назначен преподавателем математики в Военной школе. В более позднем письме к д'Алемберу он проанализировал свою собственную страсть к математике:
Я всегда занимался математикой по вкусу, а не из желания приобрести тщеславную репутацию. Мое самое большое удовольствие — изучать походы изобретателей, видеть, как их гений справляется с препятствиями, с которыми они столкнулись и которые преодолели. Затем я ставлю себя на их место и спрашиваю себя, как бы я справился с теми же препятствиями; и хотя в подавляющем большинстве случаев такая замена унижает мое самолюбие, тем не менее удовольствие радоваться их успехам сполна возместило мне это небольшое унижение. Если мне посчастливилось что-то добавить к их работам, я приписываю все заслуги их первым усилиям».
В этой сознательной скромности мы обнаруживаем некоторую гордость. В любом случае амбиции Лапласа были грандиозно нескромными, ведь он взялся свести всю Вселенную к одной математической системе, применив ко всем небесным телам и явлениям ньютоновскую теорию тяготения. Ньютон оставил космос в ненадежном состоянии: по его мнению, он подвержен нарушениям, которые нарастают со временем, так что Бог должен время от времени вмешиваться, чтобы снова все исправить. Многие ученые, как и Эйлер, не были убеждены в том, что мир — это механизм. Лаплас предложил доказать это механически.
Он начал (1773) с работы, в которой показал, что изменения средних расстояний каждой планеты от Солнца поддаются почти точной математической формулировке, а значит, являются периодическими и механическими; за эту работу Академия наук избрала его ассоциированным членом в возрасте двадцати четырех лет. Отныне Лаплас, с характерными для великих людей единством, направленностью и упорством цели, посвятил свою жизнь сведению одной за другой операций Вселенной к математическим уравнениям. «Все эффекты природы, — писал он, — являются лишь математическими следствиями небольшого числа неизменных законов».
Хотя его основные работы появились только после революции, их подготовка началась задолго до этого. Его «Изложение системы мира» (1796) было популярным и немеханическим введением в его взгляды, отличалось ясным и беглым стилем и воплощало его знаменитую гипотезу (предвосхищенную Кантом в 1755 году) о происхождении Солнечной системы. Лаплас предложил объяснить вращение планет и их спутников, предположив существование первобытной туманности из горячих газов или других мельчайших частиц, окутывающей Солнце и простирающейся до самых отдаленных уголков Солнечной системы. Эта туманность, вращаясь вместе с Солнцем, постепенно остывала и сжималась в кольца, возможно, подобные тем, что сейчас видны вокруг Сатурна. Дальнейшее охлаждение и сжатие этих колец привело к образованию планет, которые затем, в результате аналогичного процесса, обзавелись своими спутниками; в результате подобной конденсации туманностей могли возникнуть звезды. Лаплас предполагал, что все планеты и спутники вращаются в одном направлении и практически в одной плоскости; в то время он не знал, что спутники Урана движутся в противоположном направлении. Эта «небулярная гипотеза» сейчас отвергнута как объяснение Солнечной системы, но широко принята как объяснение конденсации звезд из туманностей. Лаплас изложил ее только в своей популярной работе и не относился к ней слишком серьезно. «Эти предположения об образовании звезд и Солнечной системы… я представляю со всем недоверием, которое должно внушать все, что не является результатом наблюдений или расчетов».
Лаплас обобщил свои наблюдения, уравнения и теории, а также почти всю звездную науку своего времени в пяти величественных томах «Механики небесной» (1799–1825), которые Жан Батист Фурье назвал Альмагестом современной астрономии. Он изложил свою цель с возвышенной простотой: «Имея восемнадцать известных тел Солнечной системы, их положения и движения в любой момент времени, вывести из их взаимного притяжения, путем… математического расчета, их положения и движения в любой другой момент времени; и показать, что они согласуются с реально наблюдаемыми». Для реализации своего плана Лаплас должен был изучить возмущения, вызванные перекрестными влияниями членов Солнечной системы — Солнца, планет и спутников, и свести их к периодической и предсказуемой закономерности. Все эти возмущения, по его мнению, можно объяснить с помощью математики гравитации. В этой попытке доказать стабильность и самодостаточность Солнечной системы и всего остального мира Лаплас принял полностью механистический взгляд и дал классическое выражение философии детерминизма:
Мы должны рассматривать нынешнее состояние Вселенной как следствие ее предыдущего состояния и как причину состояния, которое должно наступить. Разум, знающий все силы, действующие в природе в данный момент, а также мгновенные положения всех вещей во Вселенной, был бы в состоянии постичь в одной формуле движения как самых больших тел, так и самых легких атомов в мире, если бы его интеллект был достаточно силен, чтобы подвергнуть все данные анализу; для него не было бы ничего неопределенного, будущее, как и прошлое, было бы доступно его взору. [Совершенство, которое человеческий разум смог придать астрономии, представляет собой слабый набросок такого интеллекта. Открытия в механике и геометрии в сочетании с открытиями в области универсального тяготения привели к тому, что разум стал способен постичь в одних и тех же аналитических формулах прошлое и будущее состояние системы мира. Все усилия разума в поисках истины стремятся приблизиться к интеллекту, который мы только что представили, хотя он навсегда останется бесконечно удаленным от такого интеллекта.
Говорят, что когда Наполеон спросил Лапласа, почему в его «Механике» нет упоминания о Боге, ученый ответил: «Я не нуждался в этой гипотезе» (Je n'avais pas besoin de cette hypothèse-là). Но у Лапласа были и свои скромные моменты. В своей «Аналитической теории вероятностей» (1812), которая легла в основу почти всех последующих работ в этой области, он лишил науку всякой определенности:
Строго говоря, можно даже сказать, что почти все наши знания проблематичны; а в том небольшом количестве вещей, которые мы можем знать с уверенностью, даже в самих математических науках, индукция и аналогия, главные средства для открытия истины, основаны на вероятности.
Помимо эпохальной и широко известной формулировки астрономических открытий и гипотез, Лаплас внес особый вклад. Он осветил почти все разделы физики «уравнениями Лапласа» для «потенциала», которые облегчают определение интенсивности энергии или скорости движения в любой точке поля силовых линий. Он вычислил динамическую эллиптичность Земли по тем возмущениям Луны, которые были приписаны продолговатой форме нашего шара. Он разработал аналитическую теорию приливов и отливов, а из их явлений вывел массу Луны. Он нашел усовершенствованный метод определения орбит комет. Открыл числовые соотношения между движениями спутников Юпитера. С характерной точностью вычислил секулярное (вековое) ускорение среднего движения Луны. Его исследования Луны послужили основой для усовершенствованных таблиц лунных движений, составленных в 1812 году его учеником Жаном Шарлем Буркхардтом. И наконец, он поднялся от науки к философии — от знания к мудрости — в полете красноречия, достойном Бюффона:
Астрономия, по достоинству своей предметной материи и совершенству своих теорий, является самым прекрасным памятником человеческого духа, самым благородным свидетельством человеческого интеллекта. Соблазненный самолюбием и иллюзиями чувств, человек долгое время считал себя центром в движении звезд, и его тщеславная самонадеянность была наказана ужасами, которые они внушали. Затем он увидел себя на планете, почти незаметной в Солнечной системе, чьи просторы сами по себе являются лишь неощутимой точкой в безбрежном космосе. Возвышенные результаты, к которым привело его это открытие, вполне способны утешить его за тот ранг, который оно присваивает Земле, показывая ему его собственное величие при крайней миниатюрности основания, с которого он измеряет звезды. Пусть он бережно хранит и приумножает результаты этих благородных наук, которые являются отрадой для мыслящих существ. Эти науки оказали важные услуги навигации и географии, но их величайшим благом было рассеять страхи, порожденные небесными явлениями, и уничтожить заблуждения, порожденные незнанием наших истинных отношений с природой, — заблуждения и страхи, которые с готовностью возродятся, если факел науки когда-нибудь погаснет.
Лапласу было легче приспособить свою жизнь к конвульсиям французской политики, чем свою математику к неровностям звездного неба. Когда наступила революция, он пережил ее, будучи более ценным живым, чем мертвым: вместе с Лагранжем он занимался производством селитры для пороха и вычислением траекторий для пушечных ядер. Он стал членом комиссии по мерам и весам, которая разработала метрическую систему. В 1785 году он экзаменовал и сдал экзамен как кандидат в артиллерийский корпус шестнадцатилетнему Бонапарту; в 1798 году генерал Бонапарт взял его с собой в Египет для изучения звезд с пирамид. В 1799 году первый консул назначил его министром внутренних дел; через шесть недель он уволил его, потому что «Лаплас везде искал тонкости… и перенес дух бесконечно малого в администрацию». Чтобы утешить его, Бонапарт выдвинул его в новый состав Сената и сделал графом. Теперь, в золоте и кружевах своего звания, его портрет написал Жак Андре Нейген: красивое и благородное лицо, глаза опечалены сознанием того, что смерть насмехается над всем величием, что астрономия — это блуждание в потемках, а наука — это пятно света в море ночи. На смертном одре (1827) все тщеславие покинуло его, и почти последними его словами были: «То, что мы знаем, — ничтожно мало; то, чего мы не знаем, — огромно».
Четыре науки изучали Землю: метеорология исследовала ее погодную оболочку; геодезия оценивала ее размеры, форму, плотность и расстояния, связанные с кривизной ее поверхности; геология изучала ее состав, глубины и историю; география составляла карты ее земель и морей.
Помимо простого дождемера, в науке о погоде использовались четыре измерительных прибора: термометр для измерения температуры, барометр для измерения атмосферного давления, анемометр для измерения ветра, гигрометр для измерения влажности воздуха.
Примерно в 1721 году Габриэль Даниэль Фаренгейт, немецкий приборостроитель из Амстердама, разработал термометр, который Галилей изобрел в 1603 году; Фаренгейт использовал ртуть вместо воды в качестве расширяющейся-сокращающейся жидкости и разделил шкалу на градусы, основываясь на точке замерзания воды (32°) и температуре ротовой полости нормального человеческого тела (98,6°). В 1730 году Рене де Реомюр сообщил Академии наук «правила построения термометров с сопоставимыми градациями»; он принял точку замерзания воды за ноль, а точку кипения — за 80°, и градуировал шкалу так, чтобы градусы соответствовали равным приращениям в повышении или понижении температуры термометрической жидкости, для чего использовал спирт. Андерс Цельсий из Упсалы около 1742 года усовершенствовал термометр Реомюра, вернувшись к использованию ртути и разделив шкалу на сто градусов «по Цельсию» между точками замерзания и кипения воды. Определив эти точки более точно, Жан Андре Делюк из Женевы в 1772 году придал конкурирующим термометрам ту форму, которую они имеют сегодня: форму Фаренгейта для англоязычных народов, форму сантиграда — для других.
Барометр был изобретен Торричелли в 1643 году, но его показания атмосферного давления были неопределенными из-за факторов, которые он не учел: качество ртути, отверстие трубки и температура воздуха. Различные исследования, кульминацией которых стали эксперименты и расчеты Делюка (1717–1817), устранили эти недостатки и привели ртутный барометр в его нынешний вид.
В XVII веке были изготовлены различные грубые анемометры. После своей смерти в 1721 году Пьер Юэ, ученый епископ Авранша, оставил проект анемометра (слово, очевидно, было его изобретением), который измерял силу ветра, загоняя его в трубку, где его давление поднимало столбик ртути. Этот прибор был усовершенствован «ветромером» (1775) шотландского врача Джеймса Линда. Джон Смитон разработал (ок. 1750 г.) механизм для измерения скорости ветра. Лучшим прибором XVIII века для измерения влажности был гигрометр универсального женевца Горация де Соссюра (1783), основанный на расширении и сжатии человеческого волоса при изменении влажности. Уильям Каллен заложил основу для другого типа гигрометра, отметив охлаждающий эффект жидкостей при испарении.
С помощью этих и других приборов, таких как магнитная игла, наука пыталась выявить закономерности в капризах погоды. Первым условием были надежные записи. Некоторые из них велись во Франции Академией наук с 1688 года. С 1717 по 1727 год врач из Бреслау вел ежедневный учет сообщений о погоде, которые он получал из многих районов Германии; а в 1724 году Лондонское королевское общество начало собирать метеорологические отчеты не только из Великобритании, но и с континента, из Индии и Северной Америки. Еще более широкая и систематическая координация ежедневных сообщений была организована в 1780 году Й. Й. Хеммером в Мангейме под патронажем курфюрста Палатина Карла Теодора; но она была прекращена (1792) во время войн Французской революции.
Одним из метеорологических явлений, вызвавших множество догадок, стала бореальная аврора. Эдмунд Галлей тщательно изучил вспышки этого «северного сияния» 16–17 марта 1716 года и приписал их магнитным влияниям, исходящим от Земли. В 1741 году Хьортер и другие скандинавские наблюдатели отметили, что во время этих явлений происходят нерегулярные колебания иглы компаса. В 1793 году химик Джон Дальтон указал, что огни параллельны падающей игле и что их вершина, или точка схождения, лежит на магнитном меридиане. Таким образом, в XVIII веке была признана электрическая природа этого явления, которое сегодня интерпретируется как электрический разряд в земной атмосфере, вызванный ионизацией, которую вызывают частицы, вылетающие из Солнца.
Литература по метеорологии в XVIII веке началась с работы Кристиана фон Вольфа «Aerometricae elementa» (1709), в которой были обобщены известные на сегодняшний день данные и предложены некоторые новые приборы. Д'Алембер предпринял попытку математической формулировки движения ветра в работе Réflexions sur la cause générale des vents, которая получила премию Берлинской академии в 1747 году. Выдающимся трактатом этого периода стал массивный Traité de météorologie (1774) Луи Котта, священника из Монморанси. Котте собрал и свел в таблицу результаты своих и других наблюдений, описал инструменты и применил свои выводы к сельскому хозяйству; он указал время цветения и созревания различных культур, даты прилета и отлета ласточек и время, когда можно ожидать пения соловья; он считал ветры главными причинами изменений погоды; и, наконец, он предложил предварительные формулы для прогнозирования погоды. В работе Жана Делюка «Исследования изменений атмосферного давления» (1772) были расширены результаты экспериментов Паскаля (1648) и Галлея (1686) по изучению зависимости между высотой над уровнем моря и атмосферным давлением, а также сформулирован закон, согласно которому «при определенной температуре разница между логарифмами высот ртути [в барометре] дает сразу, в тысячных долях сажени, разницу в высотах мест, где наблюдался барометр». Прикрепив к барометру уровень, Делюк смог оценить по барометру высоту различных достопримечательностей; так, он вычислил высоту Монблана, равную 14 346 футам над уровнем моря. Гораций де Соссюр, поднявшись на гору и сняв показания барометра на ее вершине (1787 г.), получил результат 15 700 футов.
Геодезия буквально означает «деление земли». Чтобы сделать это аккуратно, необходимо было знать форму земного шара. К 1700 году было достигнуто общее согласие, что Земля не совсем шарообразная, а эллипсоидная — немного сплюснутая по краям. Ньютон считал, что она сплюснута у полюсов; Кассини придерживался мнения, что она сплюснута у экватора. Для решения этого международного вопроса Академия наук отправила две экспедиции. Одна из них, возглавляемая Шарлем де Ла Кондамином, Пьером Бугером и Луи Годеном, отправилась (1735) в Перу (ныне Эквадор), чтобы измерить градус астрономической широты на дуге меридиана вблизи экватора. Они обнаружили, что расстояние между одним градусом астрономической широты и другим на меридиане, проходящем через место их наблюдения, составляет 362 800 футов. В 1736 году в Лапландию была отправлена аналогичная экспедиция под командованием Мопертюи и Клерута для измерения градуса астрономической широты на дуге меридиана в месте, расположенном как можно ближе к полярному кругу. Согласно полученным данным, длина градуса составила 367 100 футов — чуть больше шестидесяти девяти миль. Эти данные указывали на то, что длина градуса астрономической широты немного увеличивается по мере продвижения наблюдателя от экватора к полюсу, и это увеличение было истолковано как следствие полярного сплющивания Земли. Академия наук признала, что Ньютон был оправдан. Измерения, сделанные в этих экспедициях, впоследствии легли в основу определения метра, метрической системы и точного астрономического времени для различных населенных пунктов Земли.
Бугер, заметив некоторые отклонения отвеса в перуанских наблюдениях, приписал их силе притяжения близлежащей горы Чимборасо. Измерив отклонение, он оценил плотность горы и на этой основе попытался рассчитать плотность Земли. Невил Маскелайн, королевский астроном Георга III, продолжил поиски (1774–78 гг.), опуская отвес то на одну, то на другую сторону гранитной горы в Шотландии. В обоих случаях линия отклонялась на двенадцать угловых секунд в сторону горы. Маскелейн пришел к выводу, что плотность Земли будет иметь такое же отношение к плотности горы, как сила гравитации Земли к двенадцатисекундному отклонению. Исходя из этого, Чарльз Хаттон вычислил, что плотность Земли примерно в 4,5 раза больше плотности воды — общепринятая сейчас цифра, к которой Ньютон пришел за столетие до этого с помощью типично блестящей гипотезы.
Изучение происхождения, возраста и строения Земли, ее коры и недр, землетрясений, вулканов, кратеров и окаменелостей все еще было затруднено теологическими табу. Окаменелости обычно объяснялись как реликты морских организмов, оставшиеся на суше после Ноева потопа, который, как считалось, покрыл весь земной шар. В 1721 году Антонио Валлисниери в своем трактате Dei corpi marini che sui monti si trovano указал, что временный потоп не может объяснить столь широкое распространение морских образований. Антон Моро в своем труде «De' crostacei e degli altri marini corpi che si trovano su' monti» (Венеция, 1740) предположил, что окаменелости были выброшены из моря вулканическими извержениями. Изначально земля была покрыта водой; подземные пожары вытеснили сушу над оседающим морем и образовали горы и континенты.
Бенуа де Мейле оставил после своей смерти (1738) рукопись, которая вышла в печать в 1748 году под названием «Теллиамед, или Беседы индийского философа с французским миссионером» (Telliamed, ou Entretiens d'un philosophe indien avec un missionaire français). Его взгляды были вложены в уста индусского мудреца, но вскоре выяснилось, что «Теллиамед» — это переиначенный «де Мейле», а буря, вызванная книгой, возможно, примирила автора с его своевременной смертью. Согласно его теории, земля, горы и окаменелости образовались не в результате извержения вулканов, а в результате постепенного оседания вод, некогда покрывавших землю. Все наземные растения и животные, полагал Мейллет, произошли от соответствующих морских организмов; мужчины и женщины, действительно, произошли от русалок и русалов, которые, как и лягушки, потеряли хвосты. Опускание вод было вызвано испарением, которое снижало уровень моря примерно на три фута каждую тысячу лет. В конце концов, предупреждал Мейллет, океаны совсем высохнут, а подземные пожары выйдут на поверхность и поглотят все живое.
Через год после Теллиамеда Жорж Луи де Бюффон опубликовал первый из двух своих магических трудов для молодой науки, все еще окутанной непроверяемыми домыслами. Его «Теория земли» (1749) была написана в сорок два года, а «Эпохи природы» (1778) — в семьдесят один год. Он начал с картезианской осторожности, постулировав первоначальный толчок, данный миру Богом; затем «Теория» предложила чисто естественное объяснение космических событий. Предвосхитив на два столетия новейшую теорию космогонии, Бюффон предположил, что планеты возникли как фрагменты, оторвавшиеся от Солнца в результате удара или гравитационного притяжения какой-то мощной кометы; поэтому все планеты сначала были расплавленными и светящимися массами, как современное Солнце, но постепенно они остыли и потемнели в холоде космоса. Дни», отведенные для Творения в Книге Бытия, должны быть истолкованы как эпохи. Из них можно выделить семь:
1. Земля приобрела сфероидальную форму в результате вращения, и ее поверхность медленно остывала (3000 лет).
2. Земля превратилась в твердое тело (32 000 лет).
3. Его паровая оболочка сконденсировалась и образовала вселенский океан (25 000 лет).
4. Воды этого океана оседали, исчезая через трещины в земной коре, оставляя растительность на поверхности и окаменелости на разной высоте на суше (10 000 лет).
5. Появление наземных животных (5000 лет).
6. Опускание океана отделило Западное полушарие от Восточного, Гренландию от Европы, Ньюфаундленд от Испании и оставило множество островов, как бы поднявшихся из моря (5000 лет).
7. Развитие человека (5000 лет).
Сложив эти семь возрастов вместе, Бюффон отметил, что они составляют 85 000 лет. Он бы удивился превосходному воображению нынешних геологов, которые допускают, что история Земли насчитывает четыре миллиарда лет.
Бюффон основал палеонтологию, изучая ископаемые кости и выводя на их основе последовательные эпохи развития органической жизни. Первые строки его «Эпохи природы» демонстрируют его точку зрения и стиль:
Как и в гражданской истории, для определения эпох человеческих революций и определения дат моральных событий, так и в естественной истории, мы обращаемся к памятникам, ищем их обломки, изучаем старинные надписи, Необходимо изучить все архивы мира, убрать с поверхности земли старинные памятники, собрать их обломки и собрать в единый корпус все показатели физических изменений, которые могут напомнить нам о разных возрастах природы. Это единственный способ зафиксировать несколько точек в безмерном пространстве и разместить определенное количество цифровых пирсов на вечном пути времени. Прошедшее — это как расстояние; наше видение — это декрот, и оно теряется, если история и хронология не размещают фано и пламя в точках, которые остаются неясными.
А потом, придя к палеонтологии лишь в преклонном возрасте, он написал:
С грустью я покидаю эти очаровательные предметы, эти драгоценные памятники древней природы, которые моя старость не дает мне времени изучить в достаточной мере, чтобы сделать из них выводы, которые я предполагаю, но которые, основанные только на гипотезах, не должны иметь места в этом труде, где я взял за правило излагать только истины, основанные на фактах. После меня придут другие.
Книга «Эпохи природы» стала одной из эпохальных книг XVIII века. Бюффон приложил к ней все свое мастерство стиля, даже (если верить ему) переписал некоторые ее части семнадцать раз. И он вложил в нее всю силу своего воображения, так что казалось, что он описывает через пропасть в шестьдесят тысяч лет конструкции своей мысли, как если бы они были событиями, разворачивающимися перед его глазами. Гримм назвал эту книгу «одной из самых возвышенных поэм, которые когда-либо осмеливалась вдохновить философия», а Кювье назвал ее «самым знаменитым из всех произведений Бюффона, написанным в поистине возвышенном стиле».
Тем временем более скромные студенты пытались составить схему распределения минералов в почве. Жан Геттар заслужил похвалу Академии наук своими «Мемуарами и картами минералогии» (1746). Во время этой первой попытки геологического исследования он обнаружил потухшие вулканы во Франции; он объяснил окружающие отложения как застывшую лаву, а горячие источники — как последние стадии этих вулканических сил. Лиссабонское землетрясение подтолкнуло Джона Митчелла к написанию «Эссе о причинах и явлениях землетрясений» (1760); он предположил, что они происходят из-за внезапного контакта подземного огня и воды, в результате чего образуются экспансивные испарения; они находят выход через вулканы и кратеры, но когда такие выходы недоступны, они вызывают толчки на поверхности земли; эти земные волны, Митчелл предположил, могут быть построены, чтобы найти очаг землетрясения. Так геология, еще молодая, дала начало науке сейсмологии.
Стратиграфия тоже стала специализацией: люди ломали голову над происхождением, составом и последовательностью пластов в земной коре. Угольные шахты открывали возможности для таких исследований; так, Джон Стрэчи представил Королевскому обществу (1719) «Любопытное описание пластов, наблюдаемых в угольных шахтах Мендипа в Сомерсетшире». В 1762 году Георг Кристиан Фюхсель выпустил первую подробную геологическую карту, описывающую девять «формаций» в почве Тюрингии и устанавливающую концепцию формации как последовательности пластов, коллективно представляющих геологическую эпоху.
Соперничающие теории боролись за причины возникновения таких образований. Абрахам Вернер, который в течение сорока двух лет (1775–1817) преподавал во Фрайбергской горной школе, сделал свою профессорскую кафедру популярным местом для изложения «нептунистской» точки зрения: континенты, горы, скалы и пласты возникли под действием воды, в результате оседания — иногда медленного, иногда катастрофического — некогда единого океана; скалы — это осадки или отложения минералов, оставшихся сухими после отступления моря; пласты — это периоды и отложения этого отступления.
Джеймс Хаттон добавил огонь к воде в объяснение превратностей Земли. Он родился в Эдинбурге в 1726 году и стал одним из тех замечательных людей — Юм, Джон Хоум, лорд Кеймс, Адам Смит, Робертсон, Хатчесон, Маскелайн, Маклаурин, Джон Плейфэр, Джозеф Блэк, — которые составляли шотландское Просвещение. Он перешел от медицины к химии и геологии и вскоре пришел к выводу, что для истории нашего земного шара потребуется во много раз больше шести тысяч лет, чем допускают богословы. Он отметил, что ветер и вода медленно размывают горы и сбрасывают их на равнины, а тысячи ручьев переносят материал в реки, которые затем несут его в море; пусть этот процесс продолжается бесконечно, и хватающие фигуры или яростные когти океанов могут поглотить целые континенты. Почти все геологические образования могли возникнуть в результате таких медленных природных процессов, какие можно наблюдать на любой размывающейся ферме или в наступающем море, или на любой реке, которая с терпеливым упорством роет себе русло, оставляя следы своего падения на пластах горных пород и почвы. Такие постепенные изменения, по мнению Хаттона, являются основными причинами земных преобразований. «При интерпретации природы, — считал он, — нельзя использовать силы, которые не являются естественными для земного шара, нельзя допускать никаких действий, кроме тех, принцип которых нам известен, и нельзя утверждать никаких экстраординарных событий для объяснения обычных явлений».
Но если такая эрозия происходила на протяжении тысячелетий, почему остались континенты? Потому что, говорит Хаттон, выветренный материал, скапливаясь на дне моря, подвергается давлению и нагреванию; он сплавляется, уплотняется, расширяется, поднимается, выходит из воды, образуя острова, горы, континенты. О том, что существует подземное тепло, свидетельствуют вулканы. Геологическая история, таким образом, — это процесс кровообращения, огромная систола и диастола, которая неоднократно выливает континенты в моря, а из этих морей поднимает новые континенты. Позднее студенты назвали теорию Хаттона «вулканизмом», поскольку она зависела от воздействия тепла, или «плутонизмом», от имени древнего бога подземного мира.
Сам Хаттон не решался опубликовать свои взгляды, поскольку знал, что против них выступят не только верующие в буквальную непогрешимость Библии, но и «нептунисты», нашедшие горячего защитника в лице Роберта Джеймсона, профессора натурфилософии Эдинбургского университета. Сначала Хаттон ограничился изложением своей теории нескольким друзьям, а затем, по их настоянию, в 1785 году прочитал два доклада на эту тему в недавно созданном Эдинбургском королевском обществе. Критика была вежливой до 1793 года, когда один дублинский минералог напал на Хаттона в выражениях, вызвавших его гнев. В ответ он опубликовал одну из классических работ по геологии, «Теорию Земли» (1795). Через два года он умер. Благодаря доходчивым «Иллюстрациям хаттоновской теории» Джона Плейфера (1802) концепция больших изменений, вызванных медленными процессами, перешла в другие науки и подготовила Европу к применению Дарвином этой концепции к происхождению видов и роду человека.
Но поверхность земли более увлекательна, чем ее недра. Прогрессирующая демонстрация разнообразия человечества по расам, институтам, нравам и вероисповеданиям стала мощным фактором расширения границ современного разума. Исследования продолжались все более и более любопытно и активно в неизвестность; не ради науки, а чтобы найти сырье, золото, серебро, драгоценные камни, продовольствие, рынки, колонии и нанести на карту моря для более безопасного плавания в мирное и военное время. Даже плавание мятежного «Баунти» (1789 г.) имело своей первоначальной целью пересадку хлебного дерева из Южных морей в Вест-Индию. Французы, голландцы и англичане охотно соревновались в этой игре, понимая, что на кону стоит овладение миром.
Одно из самых смелых исследований зародилось в голове Петра I, который незадолго до своей смерти в 1725 году поручил Витусу Берингу, датскому капитану русского флота, исследовать северо-восточное побережье Сибири. Петербургская академия назначила астронома, натуралиста и историка для сопровождения экспедиции. Отправившись по суше на Камчатку, Беринг доплыл (1728) до 67° северной широты, открыл пролив, носящий его имя, и вернулся в Санкт-Петербург. Во время второй экспедиции он построил флот в Охотске и плыл на восток, пока не увидел Северную Америку (1741); так датчанин открыл этот континент с запада, как норвежец Лейф Эриксон открыл его с востока. Во время обратного плавания корабль Беринга потерял ориентировку в сильном тумане, и команда провела шесть месяцев на ранее необитаемом острове близ Камчатки. На этом острове, который также носит его имя, великий датчанин умер от цинги (1741) в возрасте шестидесяти лет. Другое судно экспедиции открыло Алеутские острова. Россия вступила во владение Аляской, и были посланы миссионеры, чтобы познакомить эскимосов с христианским богословием.
Продвижение России в Америку подтолкнуло другие страны к освоению Тихого океана. В рамках войны с Испанией (1740) Англия отправила флот под командованием Джорджа Энсона, чтобы преследовать испанские поселения в Южной Америке. Цинга уничтожила его экипажи, а штормы у мыса Горн разбили несколько кораблей; но он пробился в южную часть Тихого океана, остановился у островов Хуан-Фернандес и нашел доказательства того, что Александр Селькирк (Робинзон Крузо из книги Дефо) был там (1704–9); Затем он пересек Тихий океан, захватил испанский галеон у Филиппин, забрал его сокровища из золота и серебра (1 500 000 долларов), пересек Индийский океан, обогнул мыс Доброй Надежды, ускользнул от испанского и французского флотов, пытавшихся его перехватить, и достиг Англии 15 июня 1744 года, после плавания, длившегося три года и девять месяцев. Призовой слиток был доставлен из Спитхеда в Лондон в тридцати двух повозках под аккомпанемент военной музыки. Вся Англия прославила Энсона, и за один год было раскуплено четыре издания его повествования.
В 1763 году французское правительство отправило аналогичную экспедицию под командованием Луи Антуана де Бугенвиля с поручением основать французское поселение на Фолклендских островах; их расположение в трехстах милях к востоку от Магелланова пролива давало им военную ценность для контроля над проходом из Атлантики в Тихий океан. Он выполнил свою миссию и вернулся во Францию. В 1765 году он снова отправился в плавание, прошел через пролив в Тихий океан, достиг Таити (1768), который за год до этого открыл Сэмюэл Уоллис, и завладел им для Франции, открыл группу Самоа и Новые Гебридские острова, обогнул мыс Доброй Надежды и в 1769 году достиг Франции, привезя из тихоокеанских тропиков виноградную лозу бугенвиллею. В своем отчете о путешествии он подчеркивает приятный климат Таити и счастливое здоровье, добрый характер и легкие нравы туземцев. Дидро с завистью комментирует этот отчет в своем «Дополнении к путешествию Бугенвиля».
В 1764 году британское правительство поручило капитану Джону Байрону захватить полезную территорию в Южных морях. Он высадился в форте Эгмонт на Фолклендских островах и завладел островами для Англии, не зная, что там уже находились французы. Испания претендовала на предыдущее владение, Франция уступила ей, Испания уступила Англии (1771), Аргентина претендует на них сегодня. Байрон продолжил кругосветное плавание, но больше не оставил никакого следа в истории. В одном из предыдущих плаваний, будучи мичманом под командованием Энсона, он потерпел кораблекрушение на побережье Чили (1741); его рассказ об этом был использован его внуком лордом Байроном в романе «Дон Жуан».
Для англоязычных народов выдающимся исследователем XVIII века был капитан Джеймс Кук. Сын фермера, он в двенадцать лет поступил в ученики к галантерейщику. Не найдя приключений в нижнем белье, он поступил на флот, служил «морским геодезистом» у берегов Ньюфаундленда и Лабрадора и приобрел репутацию математика, астронома и мореплавателя. В 1768 году, в возрасте сорока лет, он был выбран руководителем экспедиции для наблюдения за транзитом Венеры и проведения географических исследований в южной части Тихого океана. Он отплыл 25 августа на корабле «Индевор» в сопровождении нескольких ученых, один из которых, сэр Джозеф Бэнкс, снарядил судно из собственных средств. X Транзит был замечен на Таити 3 июня 1769 года. Оттуда Кук отправился на поиски огромного континента (Terra Australis), который, как предполагали некоторые географы, скрывается в южных морях. Он не нашел его, но исследовал острова Общества и побережье Новой Зеландии, тщательно составив карту. Он отправился в Австралию (тогда известную как Новая Голландия), захватил восточное побережье для Великобритании, обогнул Африку и 12 июня 1771 года достиг Англии.
13 июля 1772 года на кораблях «Резолюшн» и «Эндевор» он вновь отправился на поиски воображаемого южного континента. Он обследовал море на восток и на юг между мысом Доброй Надежды и Новой Зеландией и пересек Антарктический круг до 71° южной широты, не увидев суши; затем растущая опасность от льдин заставила его повернуть назад. Он посетил остров Пасхи и написал описание его гигантских статуй. Он составил карту Маркизских островов и острова Тонга, назвав последний «Дружелюбным» из-за мягкости туземцев. Он открыл Новую Каледонию, остров Норфолк и остров Сосен (Куни). Он пересек южную часть Тихого океана на восток до мыса Горн, продолжил плавание через Южную Атлантику до мыса Доброй Надежды, отправился на север в Англию и достиг порта 25 июля 1775 года, пройдя более шестидесяти тысяч миль и пробыв в плавании 1107 дней.
Его третья экспедиция искала водный путь с Аляски через Северную Америку в Атлантику. Он вышел из Плимута 12 июля 1776 года на кораблях «Резолюшн» и «Дискавери», обогнул мыс Доброй Надежды, снова коснулся Таити, проследовал на северо-восток и наткнулся на свое величайшее открытие — Гавайские острова (февраль 1778 года). Они были замечены испанским мореплавателем Хуаном Гаэтано в 1555 году, но Европа забыла о них более чем на два столетия. Продолжая двигаться на северо-восток, Кук достиг сайта, где сейчас находится штат Орегон, и обследовал побережье Северной Америки вплоть до Берингова пролива и за ним до северных пределов Аляски. На 70°41′ северной широты его продвижение преградила стена льда, возвышавшаяся на двенадцать футов над морем и простиравшаяся так далеко, как только мог охватить глаз ворона. Потерпев поражение в поисках северо-восточного прохода через Америку, Кук вернулся на Гавайи. Там, где ранее его ждал дружеский прием, он встретил свой конец. Туземцы были добрыми, но вороватыми; они украли одну из лодок «Дискавери»; Кук во главе группы своих людей попытался вернуть ее; им это удалось, но Кук, который настоял на том, чтобы покинуть берег последним, был окружен разъяренными туземцами и избит до смерти (14 февраля 1779 года), в возрасте пятидесяти одного года. Англия почитает его как величайшего и благороднейшего из своих морских исследователей, искусного ученого, бесстрашного капитана, которого любили все его экипажи.
Почти такой же героической была экспедиция Жана Франсуа де Галопа, графа де Лаперуза, которому французское правительство поручило продолжить открытия Кука. В 1785 году он совершил плавание вокруг Южной Америки и до Аляски, переправился в Азию и первым из европейцев прошел через пролив (до недавнего времени носивший его имя) между российским Сахалином и японским Хоккайдо. Повернув на юг, он исследовал побережье Австралии и достиг островов Санта-Крус. Там, по-видимому, он потерпел кораблекрушение (1788), так как о нем больше никогда не слышали.
Освоение земель также было вызовом жажде приключений и наживы. В 1716 году миссионер-иезуит достиг Лхасы, «Запретного города» Тибета. Карстен Нибур исследовал и описал Аравию, Палестину, Сирию, Малую Азию и Персию (1761). Джеймс Брюс путешествовал по Восточной Африке и заново открыл исток Голубого Нила (1768). В Северной Америке французские исследователи основали Новый Орлеан (1718) и двинулись на север вдоль Миссисипи к Миссури; в Канаде они пытались достичь Тихого океана, но Скалистые горы оказались непреодолимыми. Тем временем английские поселенцы продвигались вглубь страны к реке Огайо, а испанские монахи проложили путь из Мексики через Калифорнию в Монтерей и вверх по бассейну реки Колорадо в Юту; вскоре Северная Америка станет одним из призов в Семилетней войне. В Южной Америке Ла Кондамин, измерив градус широты на экваторе, возглавил экспедицию от истоков Амазонки близ Кито до ее устья в Атлантике, за четыре тысячи миль.
Составители карт никогда не могли угнаться за исследователями. На протяжении полувека (1744–93) Сезар Франсуа Кассини и его сын Жак Доминик издали на 184 листах карту Франции длиной тридцать шесть футов на тридцать шесть футов шириной, на которой с небывалыми подробностями были изображены все дороги, реки, аббатства, фермы, мельницы, даже придорожные кресты и виселицы. Торберн Улоф Бергман, не ограничившись тем, что стал одним из величайших химиков XVIII века, опубликовал в 1766 году «Werlds Beskribning», или «Описание мира», с кратким изложением метеорологии, геологии и физической географии своего времени. Он предположил, что многие острова являются вершинами горных хребтов, ныне большей частью затопленных; так, Вест-Индия может быть остатками хребта, соединявшего Флориду с Южной Америкой. Гораций де Соссюр, проработав двадцать четыре года профессором философии в Женевском университете, совершил знаменитые восхождения на Монблан (1787) и Клейн-Маттерхорн (1792) и написал объемные исследования швейцарских гор с точки зрения их атмосферных условий, формаций, пластов, окаменелостей и растений, представляющие собой удивительную смесь метеорологии, геологии, географии и ботаники. Давайте помнить, когда нам говорят, что история — это Ньюгейтский календарь народов, что она также является летописью тысячи форм героизма и благородства.
И вот мы оживаем! Теперь, когда был разработан сложный микроскоп, стало возможным более детально изучать строение растений, вплоть до секретов их пола. Ботаника вышла из рабства у медицины, и Линней составил карту кишащего мира жизни с тщательностью и преданностью святого ученого.
Его отец, Нильс Линне, был пастором лютеранской паствы в Стенброхульте в Швеции. Сыну священнослужителя особенно трудно сохранить благочестие, но Карлу это удалось, и он нашел, особенно в растительном мире, бесконечные поводы для благодарности Творцу. И действительно, бывают моменты, когда жизнь кажется настолько прекрасной, что только неблагодарный человек может быть атеистом.
Нильс был энтузиастом-садоводом, он любил сажать деревья и редкие цветы и высаживать их в почву вокруг своего прихода в качестве живой хвалебной литании. Это были игрушки и близкие Карла в детстве, так что (по его словам) он рос с «неугасимой любовью к растениям». Многие дни он прогуливал школу, чтобы собирать образцы в лесах и полях. Отец мечтал сделать из него священника, потому что парень был душой добра и мог бы больше учить делом, чем верой; но Карл выбрал медицину как единственную профессию, в которой он мог и ботанизировать, и питаться. Поэтому в 1727 году, в возрасте двадцати лет, он был зачислен студентом-медиком в Лундский университет. Через год, получив положительные рекомендации от своих преподавателей, он был направлен в Уппсальский университет. Будучи одним из пяти детей, он не мог получить большой финансовой помощи от своих родителей. Будучи слишком бедным, чтобы починить свои ботинки, он засовывал в них бумагу, чтобы закрыть дыры и защитить от холода. С такими стимулами к учебе он быстро продвинулся как в ботанике, так и в медицине. В 1731 году он был назначен заместителем преподавателя ботаники и репетитором в доме профессора Рудбека, у которого было двадцать четыре ребенка; «теперь, по милости Божьей», писал он, «у меня есть доход».
Когда Упсальское научное общество (Vetenskapssocietet) решило отправить экспедицию для изучения флоры Лапландии, Линней был выбран руководителем. Он и его молодые соратники отправились в путь 12 мая 1732 года. Он описал отъезд в своем естественном цветистом стиле:
Небо было светлым и приветливым, легкий ветерок с запада приносил освежающую прохладу. Почки на березах начали распускаться, листва на большинстве деревьев уже достаточно развита, только вяз и ясень оставались голыми. Далеко в небе пел жаворонок. Через милю или около того мы подъехали к входу в лес; там жаворонок покинул нас, а на гребне сосны черный дрозд запел свою песню любви.
Это типично для Линнея; он всегда был внимателен к достопримечательностям, звукам и ароматам природы и никогда не признавал различий между ботаникой и поэзией. Он провел свой отряд через 1440 миль Лапландии, через сотни опасностей и трудностей, и 10 сентября благополучно вернул их в Упсалу.
По-прежнему почти без гроша в кармане, он пытался прокормить себя чтением лекций, но один из конкурентов запретил ему читать лекции на том основании, что Линней еще не закончил медицинский курс и не получил степень. Тем временем Карл влюбился в «Лизу» — Сару Элизабет Мореа, дочь местного врача. Она предложила ему свои сбережения, он добавил свои и, получив деньги, отправился в Голландию (1735). В университете Хардервейка он сдал экзамены и получил диплом врача. Через год, в Лейдене, он встретил великого Бурхааве и почти забыл Лизу. Вдохновленный и получивший помощь от этого ученого вельможи, Линней выпустил одну из классических работ по ботанике — «Systema Naturae». За свою жизнь она выдержала двенадцать изданий; первое состояло всего из четырнадцати листов фолианта, двенадцатое — из 2300 страниц, в трех томах октаво. Недалеко от Амстердама он пополнил свои фонды, реорганизовав и каталогизировав ботаническую коллекцию Джорджа Клиффорта, директора Ост-Индской компании. С невероятным усердием он выпустил в 1736 году Bibilotheca botanica, а в 1737 году Genera Plantarum. В 1738 году он отправился в Париж, чтобы изучить Королевский сад. Там, не представившись, он присоединился к группе студентов, которым Бернар де Жюссье читал на латыни лекции об экзотических растениях. Одно растение озадачило профессора; Линней рискнул предположить: «Haec planta faciem americanam habet» (У этого растения американская внешность). Жюссье посмотрел на него и догадался: «Вы — Линней». Карл признался, и Жюссье, со всей ученой братией, оказал ему неослабный прием. Линнею предлагали профессорские должности в Париже, Лейдене и Геттингене, но он решил, что пора возвращаться в Лизу (1739). Такие долгие помолвки не были в то время чем-то необычным, и во многих случаях они, вероятно, способствовали стабильности нравов и зрелости характера. Они поженились, и Карл устроился врачом в Стокгольме.
Некоторое время, как и любой молодой врач, он тщетно ждал пациентов. Однажды в таверне он услышал, как один юноша жаловался, что никто не может вылечить его от гонореи. Линней вылечил его, и вскоре другие юноши, которым не терпелось доказать свою мужественность, пришли за аналогичным облегчением. Практика доктора распространилась и на легочные заболевания. Граф Карл Густав Тессин, спикер Палаты знати в Риксдаге, познакомился с ним и добился его назначения врачом Адмиралтейства (1739). В том же году Линней помог основать Королевскую академию наук и стал ее первым президентом. Осенью 1741 года он был избран профессором анатомии в Упсале; вскоре он сменил эту кафедру на кафедру ботаники, медицинской медицины и «естественной истории» (геологии и биологии); наконец-то он стал нужным человеком в нужном месте. Он передавал свой энтузиазм в отношении ботаники своим студентам; он работал с ними в неформальной близости, и никогда не был так счастлив, как когда вел их в какую-нибудь естественно-историческую вылазку.
Мы часто совершали экскурсии в поисках растений, насекомых и птиц. В среду и субботу каждой недели мы занимались траволечением с рассвета до темноты. Затем ученики возвращались в город в цветах на шляпах и провожали своего профессора в его сад под аккомпанемент деревенских музыкантов. Это была последняя степень великолепия в нашей приятной науке.
Он отправил нескольких своих студентов в разные уголки мира за экзотическими растениями; для этих молодых исследователей (некоторые из которых пожертвовали жизнью в своих поисках) он обеспечил бесплатный проезд на кораблях голландской Ост-Индской компании. Он стимулировал их надеждой внести их имена в большую систему номенклатуры, которую он готовил. Они отметили, что он дал название камелия цветущему кустарнику, который был найден на Филиппинах иезуитом Джорджем Камелем.
В «Системе природы», «Родах растений», «Классах растений» (1738), «Философии ботаники» (1751) и «Видах растений» (1753) он создал свою монументальную классификацию. В этом деле у него было несколько предшественников, особенно Баухин и Турнефор, а Ривинус уже в 1690 году предложил биномиальный метод наименования растений. Несмотря на эти труды, Линней обнаружил, что коллекции его времени находятся в состоянии беспорядка, который серьезно мешал научному изучению растений. Были открыты сотни новых видов, которым ботаники давали противоречивые названия. Линней взялся классифицировать все известные растения сначала по классам, затем в классах — по порядкам, в порядках — по родам, в родах — по видам; так он пришел к латинскому названию, принятому во всем мире. За основу своей классификации он взял наличие и характер или отсутствие репродуктивных органов; так он разделил растения на «фанерогамы», имеющие видимые органы размножения (цветки), и «криптогамы», у которых (как у мхов и папоротников) нет цветков, дающих семена, а репродуктивные структуры скрыты или малозаметны.
Некоторые робкие души возражали, что такой акцент на сексе может опасно повлиять на воображение молодежи. Более жесткие критики в течение последующих ста лет указывали на более серьезные недостатки классификации Линнея. Он был настолько заинтересован в поиске названий для растений, что на некоторое время отвлек ботанику от изучения функций и форм растений. Поскольку преобразование видов запутало бы его систему и противоречило бы Книге Бытия, он установил принцип, согласно которому все виды были непосредственно созданы Богом и оставались неизменными на протяжении всей своей истории. Позже (1762) он изменил эту ортодоксальную позицию, предположив, что новые виды могут возникать в результате гибридного скрещивания родственных типов. Хотя он относился к человеку (которого он доверительно называл «homo sapiens») как к части животного царства и классифицировал его как вид в порядке приматов, наряду с обезьянами, его система препятствовала развитию эволюционных идей.
Бюффон критиковал классификацию Линнея на том основании, что роды и виды — это не объективные вещи, а всего лишь названия для удобного мысленного деления сложной реальности, в которой все классы по краям перетекают друг в друга; вне разума не существует ничего, кроме индивидуумов; это был старый средневековый спор между реализмом и номинализмом. Линней (доказав, что он человек) ответил, что нельзя позволять красноречию Бюффона обманывать мир, и отказался есть в комнате, где портрет Бюффона висел вместе с его собственным. В более дружелюбный момент он признал, что его система несовершенна, что классификация растений по половому аппарату оставляет много неясных моментов; и в «Philosophia botanica» он предложил «естественную» систему, основанную на форме и развитии органов растения. Его номенклатура, отличная от его классификации, оказалась очень удобной как в ботанике, так и в зоологии, и с некоторыми изменениями она до сих пор преобладает.
В преклонном возрасте Линнея почитали во всей Европе как принца ботаников. В 1761 году король посвятил его в рыцари, и он стал Карлом фон Линнеем. Десять лет спустя он получил любовное письмо от второго по известности автора столетия, Жан Жака Руссо, который перевел «Philosophia botanica» и нашел в ботанике лекарство от философии: «Примите, любезный сударь, почтение от очень невежественного, но очень ревностного вашего ученика, который в значительной степени обязан размышлениям над вашими трудами тем спокойствием, которым он наслаждается… Я почитаю вас и люблю всем сердцем».
Линней, как Руссо и Вольтер, умер в 1778 году. Его библиотека и ботанические коллекции были куплены у его вдовы Джеймсом Эдвардом Смитом, который вместе с другими (1788) основал Лондонское Линнеевское общество, чтобы заботиться о «сокровищах Линнея». Из этого центра длинная серия публикаций распространила работы ботаника по всей Европе и Америке. Гете называл величайшими авторитетами в своей умственной жизни Шекспира, Спинозу и Линнея
Сотни почитателей продолжали ботанические поиски. Во Франции мы находим одну из тех мужественных семей, где общая преданность делу объединяет членов на протяжении веков. Антуан де Жюссье, приехавший в Париж из Лиона, в 1708 году стал директором Королевского сада. Его младший брат Бернар был там лектором и «демонстратором»; мы видели, как он приветствовал Линнея. Другой брат, Жозеф, отправился в Южную Америку вместе с Ла Кондамином и прислал Heliotropium peruvianum для пересадки в Европе. Племянник, Антуан Лоран де Жюссье, опубликовал в 1789 году работу, которая начала заменять систему Линнея: Genera plantarum secundum ordines naturales disposita». Он классифицировал растения морфологически (по их форме) по наличию, отсутствию или количеству семядолей (семенных листьев): те растения, у которых их нет, он назвал акотиледонами; те, у которых есть только один, — монокотиледонами; те, у которых два, — двудольными. Его сын Адриан продолжил их работу в XIX веке. В 1824 году Огюстен де Кандоль, опираясь на труды Жюссье, изложил классификацию, принятую сегодня.
Сексуальность растений была открыта Нехемией Грю в 1682 году или ранее, и подтверждена Камерариусом в 1691 году. Коттон Мазер сообщил из Бостона Лондонскому королевскому обществу (1716) о демонстрации гибридизации путем опыления ветром:
Мой сосед засадил ряд холмов на своем поле нашей индийской кукурузой, но такой, что зерна были окрашены в красный и синий цвета; остальную часть поля он засадил кукурузой самого обычного цвета, то есть желтой. С наветренной стороны этот ряд зарастил четыре соседних ряда… чтобы они окрасились в цвет того, что росло само по себе. Но с подветренной стороны не менее семи или восьми рядов были окрашены таким образом, и еще меньший отпечаток был сделан на тех, которые находились еще дальше».
В 1717 году Ричард Брэдли доказал необходимость оплодотворения, проведя эксперимент с тюльпанами. С двенадцати из них, «совершенно здоровых», он удалил всю пыльцу; «они не принесли ни одного семени за все то лето, в то время как… каждое из четырехсот растений, которые я оставил в покое, дало семена». Он изучал перекрестное оплодотворение и предвидел некоторые захватывающие результаты. «Благодаря этому знанию мы можем изменить свойства и вкус любого фрукта, пропитав его фариной [пыльцой] другого фрукта того же класса», но другого сорта или вида. Более того, «любопытный человек может с помощью этого знания вывести такие редкие виды растений, о которых еще никто не слышал»; он рассказал, как Томас Фэйрчайлд вывел новый сорт «из семени гвоздики, которое было пропитано фарином сладкого Вильяма». Он счел такие межвидовые гибриды бесплодными и сравнил их с мулами.
Филипп Миллер в 1721 году впервые описал оплодотворение растений пчелами. Он удалил «верхушки» некоторых цветов, прежде чем они успели «сбросить свою пыль»; однако семена этих, казалось бы, выхолощенных цветов созрели нормально. Друзья подвергли сомнению его отчет; он повторил тот же эксперимент более тщательно, с тем же результатом.
Примерно через два дня после этого, когда я сидел в своем саду, я заметил на клумбе тюльпанов неподалеку от меня несколько пчел, очень занятых в середине цветов; рассмотрев их, я увидел, что они вылетают с ногами и брюшком, набитыми пылью, и одна из них влетела в тюльпан, который я кастрировал; тогда я взял свой микроскоп и рассмотрел тюльпан, в который он влетел, и обнаружил, что он оставил достаточно пыли, чтобы оплодотворить тюльпан; когда я рассказал об этом своим друзьям… это снова примирило их…. Если не предусмотреть защиту от насекомых, растения могут быть оплодотворены насекомыми гораздо меньшего размера, чем пчелы».
Йозеф Кельройтер, профессор естественной истории в Карлсруэ, провел специальное исследование (1760 ф.) по перекрестному оплодотворению и физиохимии опыления. Его шестьдесят пять экспериментов оказали огромное влияние на сельское хозяйство на нескольких континентах. Он пришел к выводу, что скрещивание плодотворно только для близкородственных растений; но когда оно успешно, гибриды растут быстрее, цветут раньше, живут дольше и дают молодые побеги обильнее, чем исходные сорта, и не ослабляются развивающимися семенами. Конрад Шпренгель показал (1793), что перекрестное оплодотворение — обычно насекомыми, реже ветром — часто встречается в пределах одного вида; и он утверждал с теплой телеологической убежденностью, что форма и расположение частей во многих цветках предназначены для предотвращения самооплодотворения. Иоганн Хедвиг открыл новую область исследований, изучив репродуктивный процесс у криптогамных растений (1782). В 1788–1791 годах Йозеф Гертнер из Вюртемберга выпустил в двух частях свой энциклопедический обзор плодов и семян растений, который стал основой ботаники XIX века.
В 1759 году Каспар Фридрих Вольф в своей книге «Теория генерации» изложил теорию развития растений, которую обычно приписывают Гете:
Во всем растении, части которого, на первый взгляд, столь необычайно разнообразны, я не вижу и не признаю ничего, кроме листьев и стебля, ибо корень можно рассматривать как стебель…. Все части растения, кроме стебля, — это видоизмененные листья.
Тем временем одна из главных фигур в науке XVIII века, Стивен Хейлз, исследовал тайну питания растений. Он был одним из тех многочисленных англиканских священнослужителей, которые не находили в своей гибкой теологии никаких препятствий для занятий наукой или ученостью. Признавая божественный замысел, он не использовал его в своих научных изысканиях. В 1727 году он опубликовал свои результаты в одной из классических книг по ботанике — «Растительные статики… эссе к естественной истории растительности» (Vegetable Staticks… an Essay towards a Natural History of Vegetation). В предисловии он пояснил:
Около двадцати лет назад я провел несколько гемостатических экспериментов на собаках, а через шесть лет после этого повторил то же самое на лошадях и других животных, чтобы выяснить силу крови в артериях [наше «систолическое давление»]…. В то время я жалел, что не могу провести подобные эксперименты, чтобы выяснить силу сока в овощах; но отчаялся когда-либо добиться этого, пока, около семи лет спустя, не наткнулся на эту идею, пытаясь несколькими способами остановить кровотечение на старом стебле винограда.
Открытие Гарвеем циркуляции крови у животных заставило ботаников предположить аналогичное циркуляционное движение жидкостей у растений. Хейлз опроверг это предположение экспериментами, показавшими, что дерево поглощает воду как концами ветвей, так и корнями; вода движется как внутрь от ветвей к стволу, так и от ствола к ветвям, и он смог измерить это поглощение. Сок же двигался вверх от корней к листьям под действием давления сока, расширяющегося в корнях. Листья поглощали питание из воздуха.
В этот момент гениальный Пристли осветил проблему одним из самых блестящих открытий века — питательным поглощением хлорофиллом растений при солнечном свете углекислого газа, выдыхаемого животными. Эту часть своей работы он описал в первом томе (1774) своих «Опытов и наблюдений»:
Я взял некоторое количество воздуха, ставшего совершенно вредным из-за того, что в нем дышали и умирали мыши, и разделил его на две части; одну из них я поместил в пиалу, погруженную в воду, а в другую, которая находилась в стеклянной банке, стоявшей в воде, положил веточку мяты. Это было примерно в начале августа 1771 года, и через восемь или девять дней я обнаружил, что мышь прекрасно жила в той части воздуха, в которой росла веточка мяты, но умерла, как только ее поместили в другую часть того же первоначального количества воздуха, и которую я держал в той же экспозиции, но без какого-либо растения, растущего в ней.
После нескольких подобных экспериментов Пристли пришел к выводу, что
Вред, который постоянно наносится атмосфере дыханием такого количества животных и гниением таких масс как растительной, так и животной материи, частично, по крайней мере, исправляется растительным творением. И несмотря на огромную массу воздуха, который ежедневно портится по вышеупомянутым причинам, все же, если мы рассмотрим огромное обилие овощей на лице земли… вряд ли можно не думать, что это может быть достаточным противовесом этому, и что средство адекватно злу».
В 1764 году голландский биолог Ян Ингенхауз, проживавший в Лондоне, познакомился с Пристли. Его впечатлила теория о том, что растения очищают воздух, поглощая углекислый газ, выдыхаемый животными, и процветая на его основе. Но Ингенхауз обнаружил, что растения не выполняют эту функцию в темноте. В книге «Опыты над овощами» (1779) он показал, что растения, как и животные, выдыхают углекислый газ, а их зеленые листья и побеги поглощают его и выдыхают кислород только при ясном дневном свете. Поэтому мы убираем цветы из больничных палат на ночь.
Свет солнца, а не тепло, является главной причиной, если не единственной, которая заставляет растения отдавать свой дефлогистированный воздух [т. е, кислород]…. Растение… не способное… отправиться на поиски пищи, должно найти в пределах… занимаемого им пространства все, что нужно для себя…. Дерево распускает по воздуху эти бесчисленные веера, располагая их… как можно меньше мешать друг другу, выкачивая из окружающего воздуха все, что они могут из него поглотить, и представлять… это вещество… прямым лучам солнца, чтобы получить пользу, которую это великое светило может ему дать.
Разумеется, это было лишь частичное представление о питании растений. Жан Сенебье, женевский пастор, показал (1800), что только зеленые части растений способны разлагать углекислый газ воздуха на углерод и кислород. В 1804 году Николя Теодор де Соссюр, сын альпийского исследователя, изучил вклад почвы, содержащей воду и соли, в питание растений. Все эти исследования привели к важнейшим результатам в эпохальном развитии плодородия почвы и сельскохозяйственного производства в XIX и XX веках. Здесь проницательность и терпение ученых обогатили стол почти каждой семьи в христианстве.
Величайший натуралист XVIII века родился в Монбарде в Бургундии (1707) в семье советника Дижонского парламента. Дижон в то время был независимым центром французской культуры; именно конкурс, предложенный Дижонской академией, дал старт восстанию Руссо против цивилизации и Вольтера. Жорж Луи Леклерк де Бюффон учился в иезуитском колледже в Дижоне. Там он привязался к молодому англичанину, лорду Кингстону, с которым после окончания колледжа путешествовал по Италии и Англии. В 1732 году он стал наследником значительного состояния, приносившего ему около 300 000 ливров в год; теперь он мог оставить юриспруденцию, для которой предназначал его отец, и предаться интересам науки. На холме в конце своего сада в Монбаре, в двухстах ярдах от дома, он построил кабинет в старой башне под названием Тур де Сен-Луи. Здесь он уединялся с шести часов утра и здесь же писал большинство своих книг. Вдохновленный историей о том, как Архимед сжег вражеский флот в гавани Сиракуз с помощью серии горящих зеркал, он провел восемь экспериментов, соединив в конце концов 154 зеркала и тем самым поджег деревянные доски на расстоянии 150 футов. Некоторое время он колебался между «естественной историей» и астрономией; в 1735 году он перевел «Растительную статику» Хейлса и занялся ботаникой; но в 1740 году он перевел «Флюксии» Ньютона и почувствовал соблазн математики; Евклид присоединился к Архимеду в его пантеоне.
В 1739 году его назначили директором (интендантом) Королевского сада, и он переехал в Париж. Только тогда он сделал биологию своим главным делом. Под его руководством королевский ботанический сад пополнился сотнями новых растений со всех уголков земли. Бюффон принимал в Жарден всех желающих студентов и превратил его в школу ботаники. Позже, оставив его в надежных руках, он вернулся в Монбар и в свой Тур де Сен-Луи и начал систематизировать свои наблюдения в самой знаменитой научной книге века.
Первые три тома «Естественной истории, общей и частной» были опубликованы в 1749 году. Париж был в настроении изучать науки, и теперь, когда он нашел геологию и биологию, изложенные в стильной, ясной прозе и проиллюстрированные привлекательными табличками, эти тома стали почти такими же популярными, как «Esprit des lois» Монтескье, появившийся всего за год до этого. В ботанике ему помогали братья Антуан и Бернар де Жюссье, а в зоологии — Луи Дюбентон, Гено де Монбельяр и другие, и Бюффон продолжал пополнять свой опус томом за томом; к 1767 году было выпущено еще двенадцать книг; в 1770–83 годах — девять, посвященных птицам; в 1783–88 годах — пять, посвященных минералам; в 1774–89 годах — семь, посвященных другим темам. После его смерти (1788) его неопубликованные рукописи были отредактированы и изданы в восьми томах (1788–1804) Этьеном де Ласепедом. В общей сложности «Естественная история» насчитывала сорок четыре тома, на подготовку которых ушла не одна жизнь, а на публикацию — более полувека. День за днем Бюффон вставал рано, шел к своей башне и шаг за шагом продвигался к своей цели. Пережив несколько сексуальных эскапад в юности, он, похоже, вычеркнул женщин из своей жизни до 1752 года, когда в возрасте сорока пяти лет женился на Мари де Сен-Белон. Хотя он не претендовал на супружескую верность, он научился любить свою жену, как многие французы после супружеской измены, и ее смерть в 1769 году омрачила его оставшиеся годы.
В «Естественной истории» было предпринято описание неба, земли, всего известного мира растений и животных, включая человека. Бюффон стремился свести всю эту пустыню фактов к порядку и закону с помощью концепций универсальной непрерывности и необходимости. Мы уже отмечали его теорию планет как осколков, оторвавшихся от Солнца в результате столкновения с кометой, и его «эпохи природы» как этапы эволюции земного шара. В мире растений он отверг классификацию Линнея по половым органам как слишком произвольную, неадекватную и жесткую. Он принял номенклатуру Линнея с неохотой и при условии, что названия будут размещены на нижней стороне этикеток, прикрепленных к растениям в Жардене. Его собственная классификация животных была абсурдной, но, признаться, предварительной; он расположил их по степени полезности для человека и начал с лошади; позже, подталкиваемый Добентоном, он принял классификацию по отличительным признакам. Профессиональные критики смеялись над его классификациями и ставили под сомнение его обобщения, но читатели радовались его ярким описаниям и широте взглядов.
Он помог основать антропологию, изучая изменения человеческого вида под влиянием климата, почвы, институтов и верований; эти силы, по его мнению, изменили цвет кожи и черты лица рас, а также породили разнообразие манер, вкусов и идей. Одна из самых смелых его гипотез заключалась в том, что в природе не существует фиксированных и неизменных видов, что один вид переплавляется в другой и что наука, если она созреет, сможет шаг за шагом подняться от якобы безжизненных минералов к самому человеку. Он видел лишь разницу в степени между неорганическим и органическим.
Он отметил, что новые разновидности животных были созданы путем искусственного отбора, и утверждал, что аналогичные результаты могут быть получены в природе путем географической миграции и сегрегации. Он предвосхитил Мальтуса, заметив, что безграничная плодовитость видов растений и животных неоднократно невыносимым бременем на плодородие почвы, что приводит к уничтожению многих особей и видов в борьбе за существование.
Виды, менее совершенные, более хрупкие, более тяжелые, менее активные, менее хорошо вооруженные, уже исчезли или исчезнут… Многие виды усовершенствовались или выродились в результате больших изменений на суше или на море, благосклонности или неблагосклонности природы, пищи, длительного влияния климата, противоположного или благоприятного… [и] уже не являются теми, кем были раньше».
Хотя он признавал наличие у человека души, он признавал в человеческом теле те же органы чувств, нервы, мышцы и кости, что и у высших зверей. Поэтому он свел «романтическую любовь» к той же физиологической основе, что и сексуальный магнетизм животных; более того, он оставил поэзию любви для своих красноречивых описаний спаривания и родительских отношений у птиц. «Почему, — спрашивал он, — любовь делает счастливыми все другие существа, но приносит столько несчастья человеку? Потому что хороша только физическая часть этой страсти; моральные элементы в ней ничего не стоят». (Мадам де Помпадур упрекнула его за этот пассаж, но вполне дружелюбно). Человек, — заключил Бюффон, — «это животное во всех материальных отношениях».
Если мы однажды признаем, что существуют семейства растений и животных, так что осел может быть семейством лошади, и что один может отличаться от другого только путем вырождения от общего предка… мы можем быть вынуждены признать, что обезьяна принадлежит к семейству человека, что она всего лишь вырожденный человек, и что у нее и у человека был общий предок…. Если бы однажды удалось установить, что среди животных и овощей был… хотя бы один вид, который произошел в ходе прямого происхождения от другого вида… тогда не осталось бы больше пределов для силы природы, и мы не ошиблись бы, предположив, что при достаточном времени она могла бы развить все другие органические формы из одного первобытного типа».
Затем, внезапно вспомнив о Генезисе и Сорбонне, Бюффон добавил: «Но нет! Из божественного откровения следует, что все животные были благословлены актом прямого творения и что первая пара каждого вида вышла из рук Творца полностью сформированной».
Тем не менее, синдик Сорбонны, или теологического факультета Парижского университета, уведомил Бюффона (15 июня 1751 года), что некоторые части его «Естественной истории» противоречат религиозным учениям и должны быть изъяты, особенно его идеи о большом возрасте Земли, происхождении планет от Солнца и утверждение, что истина может быть получена только из науки. Автор с улыбкой извинился:
Я заявляю, что у меня не было намерения противоречить тексту Писания; что я твердо верю всему, что в нем говорится о сотворении мира, как в отношении порядка времени, так и в отношении фактов. Я отказываюсь от всего в моей книге, что касается образования земли, и вообще от всего, что может противоречить повествованию Моисея.
Вероятно, аристократ Бюффон считал, что публично спорить с верой народа было бы дурным тоном, а невозмутимая Сорбонна могла помешать его великому замыслу; в любом случае его работа, если бы она была завершена, стала бы наглядным комментарием к его апологии. Образованные классы увидели улыбку в его опровержении и отметили, что его последующие тома продолжили его ересь. Но Бюффон не присоединился к Вольтеру и Дидро в их нападках на христианство. Он отверг утверждения Ла Меттри и других материалистов о том, что жизнь и мысль сводятся к материи, находящейся в механическом движении. «Организация, жизнь, душа — вот наше настоящее и подлинное существование; материя — лишь чужеродная оболочка, связь которой с душой неизвестна, а присутствие мешает».
Философы, однако, приветствовали его как мощного союзника. Они отметили, что его энтузиазм и апострофы были обращены к безличной Природе, творческой и плодовитой, а не к личному божеству. Бог, по Бюффону, как и по Вольтеру, посеял семена жизни, а затем позволил естественным причинам сделать все остальное. Бюффон отвергал замысел в природе и склонялся к спинозистскому пантеизму. Как и Тургенев, он рассматривал реальность как огромную космическую лабораторию, в которой природа на протяжении долгих веков экспериментировала с одной формой, органом или видом за другим. В этом видении он пришел к выводу, явно противоречащему его критике Линнея: теперь индивид казался нереальным, а вид — относительно долговечной реальностью. Но противоречие можно было разрешить: вид, род, семейство и класс — это все еще только идеи, созданные разумом для того, чтобы придать некоторый управляемый порядок нашему восприятию запутанного изобилия организмов; особи остаются единственной живой реальностью, но их существование настолько кратковременно, что для философа они кажутся лишь мерцающими отпечатками какой-то более крупной и долговечной формы. В этом смысле Платон был прав: человек реален, люди — мимолетные мгновения в фантасмагории жизни.
Читатели Бюффона наслаждались этими головокружительными видениями, но его критики жаловались, что он слишком безрассудно пускался в обобщения, иногда жертвуя точностью деталей. Вольтер смеялся над его признанием самопроизвольного возникновения, Линней презирал его работу о растениях, Реомюр не уважал Бюффона о пчелах, а зоологов забавляла его классификация животных в зависимости от их полезности для человека. Но все аплодировали его стилю.
Ведь Бюффон принадлежит как к литературе, так и к науке, и только комплексная история может отдать ему должное. Редко какой ученый выражал свои мысли с таким величественным красноречием. Руссо, сам мастер стиля, сказал о Бюффоне: «Как писатель я не знаю ему равных. Его перо — первое перо своего века». Здесь рассудительный Гримм, хотя и был противником Руссо, согласился с ним: «По праву можно удивляться, читая рассуждения на сто страниц, написанные от первой до последней строки, всегда с тем же благородством стиля и тем же огнем, украшенные самой блестящей и самой естественной окраской». Бюффон писал как человек, освобожденный от нужды и облагодетельствованный временем; в его работе не было ничего поспешного, как часто у Вольтера; он так же тщательно работал над словами, как и над образцами. Как он видел лейбницевский закон непрерывности в вещах, так он установил его и в стиле, сглаживая каждый переход и упорядочивая все идеи в последовательности, которая делала его язык текучим, как широкий и глубокий поток. Если секрет стиля Вольтера заключался в быстром и четком выражении острой мысли, то метод Бюффона заключался в неторопливом упорядочивании обширных идей, наполненных чувством. Он чувствовал величие природы и превратил свою науку в хвалебную песнь.
Он вполне осознавал свое литературное чутье. Он с удовольствием читал своим гостям мелодичные отрывки из своих томов; а когда его избрали во Французскую академию, в день приема (25 августа 1753 года) он выбрал темой своего выступления не какое-нибудь чудо науки, а анализ стиля. Этот прославленный «Discours», по словам Кювье, «дал одновременно наставление и пример». Ибо сам по себе он был жемчужиной стиля. От всех, кроме французов, она скрыта в горах его работ, и до нас дошло лишь ее знаменитое, язвительное, загадочное суждение о том, что «стиль — это человек». Поэтому давайте разложим ее здесь и неторопливо рассмотрим. Его блеск притупляется в переводе, но даже в этом случае, хотя и жестоко синкопированный из-за нашей невежественной поспешности, он может украсить любую страницу. После нескольких вступительных комплиментов в адрес аудитории, среди которой было немало мастеров стиля, Бюффон продолжил:
Только в просвещенные века люди хорошо писали и говорили. Истинное красноречие… совсем не похоже на ту природную легкость речи, которая… дана всем, чьи страсти сильны… и чье воображение быстро…. Но у тех немногих, чья голова устойчива, чей вкус тонок и чье чувство изысканно, и кто, подобно вам, месье, мало считается с тоном, жестами и пустым звуком слов, — должны быть содержание, мысль и разум; должно быть искусство преподносить их, определять и упорядочивать; недостаточно поразить уши и привлечь внимание; нужно действовать на душу и трогать сердце, говоря с умом…. Чем больше содержания и силы мы придадим нашим мыслям с помощью медитации, тем легче будет воплотить их в выражении».
Все это еще не стиль, но его основа; оно поддерживает стиль, направляет его, регулирует его движение, подчиняет его законам. Без этого лучший писатель теряет себя, его перо блуждает без ориентира, выбрасывая на волю бесформенные наброски и диссонирующие фигуры. Какими бы яркими красками он ни пользовался, какие бы красоты ни рассыпал в деталях, он будет задушен массой своих идей; он не заставит нас чувствовать; его работа не будет иметь структуры…. Именно по этой причине те, кто пишет, как говорит, как бы хорошо они ни говорили, пишут плохо; а те, кто отдается первому огню своего воображения, берут тон, который они не могут выдержать…
Почему произведения природы столь совершенны? Потому что каждое произведение — это единое целое, потому что природа работает по вечному плану, который она никогда не забывает. Она в тишине готовит зародыши своего производства, она одним мазком набрасывает примитивную форму каждого живого существа; она развивает его, она совершенствует его непрерывным движением и в установленное время…. Разум человека не может ничего создать, ничего произвести, кроме как обогатившись опытом и размышлениями; его опыт — это семена его произведений. Но если он подражает природе в своей процедуре и своем труде, если он возвышается созерцанием до самых возвышенных истин, если он соединяет их, связывает их в цепь, образует из них целое, продуманную систему, тогда он создаст на незыблемом фундаменте бессмертные памятники.
Именно из-за отсутствия плана, из-за недостаточного обдумывания своей цели даже человек мыслящий оказывается в замешательстве и не знает, с чего начать писать; он воспринимает одновременно огромное количество идей; и поскольку он не сравнивал и не расставлял их по порядку, ничто не заставляет его предпочесть одни другим; он остается в недоумении. Но когда он составит план, когда соберет и расположит по порядку все основные мысли по своему предмету, он сразу и легко поймет, в какой момент ему следует взяться за перо; он почувствует, как в его голове созревают идеи; он поспешит воплотить их в жизнь, ему будет приятно писать, его идеи будут легко следовать одна за другой, его стиль будет естественным и легким; От этого удовольствия возникнет некая теплота, распространится по его работе и придаст жизнь его выражению; оживление возрастет, тон станет выше, предметы примут цвет, и чувство, соединенное со светом, увеличится и распространится, перейдет от того, что мы говорим, к тому, что мы собираемся сказать; стиль станет интересным и светлым…
Только те произведения, которые хорошо написаны, дойдут до потомков. Количество знаний, необычность фактов, даже новизна открытий не будут надежной гарантией бессмертия; если содержащие их произведения касаются мелких предметов, если они написаны без вкуса и благородства… они погибнут; ибо знания, факты, открытия легко унести и унести, и даже приобрести, попав в более умелые руки. Эти вещи находятся вне человека, но стиль — это сам человек [le style est l'homme même]; стиль нельзя украсть, перевезти или изменить; если он возвышен, благороден и возвышен, автором будут одинаково восхищаться во все времена, ибо только истина прочна и вечна».
«Это рассуждение, — говорит Виллемейн, — которым так восхищались в то время, кажется, превосходит все, что еще было придумано на эту тему; и мы цитируем его и сегодня как универсальное правило». Возможно, следует сделать некоторые выводы. Описание Бюффона лучше подходит для прозы, чем для поэзии. Оно более справедливо по отношению к «классическому», чем к «романтическому» стилю; оно соответствует традиции Буало и справедливо возвышает разум; но оно оставляет слишком мало места для Руссо, Шатобрианов и Гюго французской прозы, или для пленительной путаницы Рабле и Монтеня, или для трогательной, бесхитростной простоты Нового Завета. С трудом можно объяснить, почему «Исповедь» Руссо, столь бедная разумом, столь богатая чувствами, остается одной из величайших книг XVIII века. Истина может быть как фактом чувства, так и структурой разума или совершенством формы.
Стиль Бюффона был его стилем, одеянием достоинства для аристократической души. Только погрузившись в свои занятия, Бюффон забыл, что он был сеньором, а также ученым и писцом. Он спокойно воспринял множащиеся почести, увенчавшие его старость. В 1771 году Людовик XV сделал его графом де Бюффоном и пригласил в Фонтенбло. Ученые академии Европы и Америки предложили ему почетное членство. Он без смущения созерцал статую, которую сын воздвиг ему в Королевском саду. Его башня в Монбаре при жизни стала целью паломничества, не уступая Ферни Вольтера; туда Руссо приходил, преклонял колени у порога и целовал пол. Принц Генрих Прусский, которого Екатерина Великая не смогла принять, послал ему весточку, что считает его вторым после Ньютона.
Даже в преклонном возрасте он был статным и красивым — «тело атлета, — говорил Вольтер, — а душа мудреца»; Он выглядел, по словам Хьюма, не как литератор, а как маршал Франции. Жители Монбара обожали его. Бюффон прекрасно понимал все это, он гордился своей физической формой и внешним видом, дважды в день причесывался и пудрился. До семидесяти двух лет он обладал крепким здоровьем. Затем он начал страдать от камней, но продолжал работать и отказался от операции. Он прожил еще девять лет и умер в 1788 году. На его похоронах присутствовало двадцать тысяч человек. Спустя год после смерти его останки были эксгумированы и развеяны по ветру, а памятник снесен с лица земли революционерами, которые не могли простить ему, что он был дворянином, а его сын был гильотинирован.
Ведомая таким мастером перспективы, терпения и прозы, биология стала переманивать все больше и больше студентов из математики и физики, которые в семнадцатого века держали в плену большинство ученых. Дидро, движимый всеми течениями своего времени, чувствовал что-то из этих перемен. «В данный момент, — писал он в 1754 году, — мы касаемся великой революции в науках. Судя по склонности, которую лучшие умы проявляют сейчас к моральной философии, литературе, естественной истории и экспериментальной физике, я осмелюсь предсказать, что еще через сто лет мы не досчитаемся в Европе трех великих математиков». (В 1859 году произошла кульминация современной биологии).
Новая наука была обескуражена своей первоначальной проблемой — происхождением жизни. Было предпринято множество попыток показать, что жизнь может возникнуть спонтанно из неживой материи. Множество микроорганизмов, обнаруженных с помощью микроскопа в капле воды, придало новую силу старой теории абиогенеза, несмотря на ее очевидное опровержение Реди в 1668 году. В 1748 году Джон Нидхэм, английский католический священник, проживавший на континенте, возродил теорию, повторив эксперименты Реди с другими результатами. Он сварил немного бараньей подливы в колбах, которые тут же закупорил и запечатал. Открыв колбы через несколько дней, он обнаружил, что они кишат микроорганизмами. Утверждая, что все живые микроорганизмы в бульоне должны были погибнуть при кипячении, а колбы были плотно закрыты мастикой, Нидхэм пришел к выводу, что в жидкости спонтанно зародились новые организмы. Бюффон был впечатлен, но в 1765 году Спалланцани, в то время профессор в Модене, повторил эксперименты Нидхэма и пришел к противоположному выводу. Он обнаружил, что кипячение настоя в течение двух минут не уничтожает все микробы, но кипячение в течение сорока пяти минут уничтожает их, и в этом случае не появляется никаких организмов. Споры продолжались до тех пор, пока Шванн и Пастер, по-видимому, не разрешили их в XIX веке.
Почти такие же загадки окружали процессы размножения. Джеймс Логан, Шарль Бонне и Каспар Вольф ломали голову над ролью мужского и женского элементов в воспроизводстве и задавались вопросом, как объединенные элементы могут — как им кажется — содержать в себе предопределение всех частей и структур зрелой формы. Бонне предложил фантастическую теорию emboîtement, или «инкапсуляции»: самка содержит зародыши всех своих детей, эти зародыши содержат зародыши внуков, и так далее, пока воображение не восстанет; наука тоже может обратиться к мифологии. Вольф, чье имя украшает Вольфовы протоки, защищал теорию Харви об «эпигенезе»: каждый зародыш создается заново из родительских элементов. Вольф предвосхитил зародышевую теорию формирования органов фон Бэра в книге De Formatione Intestinorum (1768), которую фон Бэр назвал «величайшим шедевром научного наблюдения, которым мы обладаем».
Является ли регенерация тканей формой размножения? Абрахам Трембли из Женевы в 1744 году поразил ученый мир экспериментами, которые выявили регенеративное упорство пресноводного полипа: он разрезал один на четыре продольные полоски, каждая из которых выросла в полноценный и нормальный организм. Он колебался, назвать ли полип растением или животным: он казался укорененным, как растение, но хватал и переваривал пищу, как животное; спекулятивные души приветствовали его как преодоление разрыва между растительным и животным миром в «великой цепи бытия». Трембли, как и биологи, пришел к выводу, что это животное. Его корчащиеся, ощупывающие щупальца заставили Реомюра назвать его «полипом», или многоногим. Мы знаем ее также как гидру — от легендарного чудовища с девятью головами; как только Геракл отрубил одну из них, на ее месте выросли две. В литературе гидра служила образцом стотысячной жизни.
Рене Антуан де Реомюр уступал Бюффону в биологии этой эпохи и значительно превосходил его в точности наблюдений. Получив образование врача, он оставил практику, как только обрел финансовую независимость, и посвятил себя научным исследованиям. Он чувствовал себя как дома в десятке областей. В 1710 году ему было поручено изучить и описать промышленность и промышленное искусство Франции; он сделал это с характерной тщательностью и дал рекомендации, которые привели к созданию новых и возрождению устаревших производств. Он разработал метод лужения железа, который используется до сих пор, и исследовал химические различия между железом и сталью. Эти и другие заслуги в области металлургии принесли ему пенсию в размере двенадцати тысяч ливров от правительства; он передал эти деньги в Академию наук. Мы уже видели его работу над термометром.
Тем временем он обогащал биологию. В 1712 году он показал, что омар может регенерировать ампутированную конечность. В 1715 году он правильно описал электрический удар, испускаемый рыбой-торпедой. В период с 1734 по 1742 год он опубликовал свой шедевр «Мемуары для истории насекомых» — шесть томов, тщательно проиллюстрированных и написанных в стиле очарования и оживления, который сделал насекомых почти такими же интересными, как любовники в романах Кребийона-сына. Как и Фабр в наше время, он был очарован всеми
что относится к характеру и манерам, так сказать, и к средствам к существованию, стольких маленьких животных. Я наблюдал за их различным образом жизни, за тем, как они добывают себе пропитание, за уловками, к которым прибегают одни из них, чтобы захватить добычу, за мерами предосторожности, которые принимают другие, чтобы обезопасить себя от врагов… за выбором мест, где они откладывают яйца, чтобы вылупившиеся птенцы с момента своего появления на свет находили подходящую пищу».
Реомюр соглашался с Вольтером в том, что поведение и строение организмов невозможно объяснить, не предполагая наличия в природе замысла; его тома служили боеприпасами для тех, кто выступал против атеистического течения, которое вскоре охватило Францию. Дидро высмеивал его за то, что он так много времени уделяет жукам, Но именно такая тщательная работа заложила фактический фундамент современной биологии.
Что, должно быть, сказал Дидро, когда узнал, что друг Реомюра Шарль Бонне продемонстрировал девственное рождение — партеногенез — в животном царстве? Выделив новорожденных тлей (древесных вшей, которые любят наши апельсиновые деревья), он обнаружил, что самка этого вида может воспроизводить плодовитое потомство, не получая мужского элемента, который обычно требуется; очевидно, цель секса — не просто воспроизводство, а обогащение потомства за счет вклада различных качеств от двух родителей, наделенных по-разному. Эти эксперименты, о которых было сообщено в Академию наук в 1740 году, были описаны в книге Бонне «Трактат по инсектологии» (1745). В работе «Исследования растений» (1754) Бонне предположил, что некоторые растения обладают способностями к восприятию, дискриминации и отбору, а значит, и к суждению — сущности интеллекта.
Именно этот уроженец Женевы Бонне, по-видимому, впервые применил термин «эволюция» к биологии; Однако он подразумевал под ним цепочку развития существ от атомов до человека. Идея эволюции как естественного развития новых видов из старых неоднократно появлялась в науке и философии XVIII века. Так, Бенуа де Майле в своем посмертном труде «Теллиамед» (1748) предположил, что все сухопутные животные произошли от родственных морских организмов путем трансформации видов под воздействием изменившейся среды; таким образом, птицы произошли от летающих рыб, львы — от морских львов, люди — от русалок. Три года спустя в «Системе природы» Мопертюи не только классифицировал обезьян и людей как родственные виды, но и в общих чертах предвосхитил теорию Дарвина об эволюции новых видов путем экологического отбора случайных вариаций, благоприятствующих выживанию. Так сказал несчастный ученый, которому вскоре суждено было попасть под перо Вольтера:
Элементарные частицы, образующие зародыш, каждая взята из соответствующей структуры родителя и сохраняет своего рода воспоминание о своей предыдущей форме…. Мы можем таким образом легко объяснить, как образуются новые виды… предположив, что элементарные частицы не всегда сохраняют порядок, который они представляют в родителях, но могут случайно произвести различия, которые, умножаясь и накапливаясь, привели к бесконечному разнообразию видов, которые мы видим в настоящее время.
Таким образом, при достаточном количестве времени один прототип (по мнению Мопертюи) мог бы породить все живые формы — это предположение в предварительном порядке выдвинул Бюффон и горячо поддержал Дидро.
Жан Батист Робинэ в книге «О природе» (1761) вернулся к старой идее эволюции как «лестницы существ» (échelle des êtres): вся природа — это серия усилий по созданию еще более совершенных существ; в соответствии с законом непрерывности Лейбница (который не допускает разрыва между низшими и высшими существами), все формы, даже камни, являются экспериментами, с помощью которых природа прокладывает свой путь вверх через минералы, растения и зверей к человеку. Сам человек — лишь этап в этом великом предприятии: когда-нибудь ему на смену придут существа более совершенные.
Джеймс Бернетт, лорд Монбоддо, шотландский судья, был дарвинистом почти за столетие до Дарвина. В книге «Происхождение и развитие языка» (1773–92) он изобразил доисторического человека как не имеющего ни языка, ни социальной организации и ничем не отличающегося по умственным способностям или образу жизни от обезьян; человек и орангутанг (как сказал Эдвард Тайсон в 1699 году) принадлежат к одному роду; орангутанг (под которым Монбоддо подразумевал гориллу или шимпанзе) — это человек, не сумевший развиться. Только благодаря языку и социальной организации доисторический человек стал первобытным человеком. История человечества — это не падение от первобытного совершенства, как в Бытие, а медленное и мучительное восхождение.
Поэт Гете затронул историю науки в нескольких моментах. В 1786 году он открыл межчелюстную кость, а в 1790 году предположил, что череп состоит из видоизмененных позвонков. Независимо от Каспара Вольфа он пришел к теории, согласно которой все части растения являются модификациями листьев; он также считал, что все растения произошли путем общих метаморфоз от одного архетипа, который он назвал Urpflanze.
Последний в ряду дарвинистов XVIII века — дед великого Дарвина. Эразм Дарвин был не менее интересной личностью, чем Чарльз. Он родился в 1731 году, получил образование в Кембридже и Эдинбурге и занялся врачебной практикой в Ноттингеме, затем в Личфилде, потом в Дерби, где и умер в 1802 году. Из Личфилда он регулярно ездил в Бирмингем, расположенный в пятнадцати милях, чтобы посещать обеды «Лунного общества», движущей силой которого он был и самым известным членом которого стал Пристли. В письме старшего Дарвина к Мэтью Боултону, в котором он извиняется за то, что пропустил одно из собраний, ярко выражена приветливая личность:
Мне жаль, что адские божества, насылающие на человечество болезни… помешали мне увидеть всех ваших великих людей в Сохо (Бирмингем) сегодня. Господи! Какие изобретения, какое остроумие, какая риторика — метафизическая, механическая и пиротехническая — будут на крыльях, перебрасываемые, как шаттл, от одного к другому из вашего отряда философов! Пока бедный я…заключенный в почтовую коляску, бегу трусцой, и толкаясь, и ударяясь, и ушибаясь, по королевской дороге, чтобы воевать с больным желудком или лихорадкой».
На фоне этой насыщенной жизни он написал обширную книгу «Зоономия» (1794–96), в которой смешались медицина и философия, а также несколько томов научной поэзии: Ботанический сад (1788), Любовь к растениям (1788) и Храм природы (1802). Последняя книга выражает его эволюционные идеи. Она начинается с утверждения абиогенеза как наиболее вероятной теории происхождения жизни:
Возникает без родителей, путем спонтанного рождения,
Возникновение первых пятен на одушевленной земле…
Органическая жизнь под безбрежными волнами
Родился и был вскормлен в жемчужных пещерах океана;
Сначала — мельчайшие формы, не видимые через сферическое стекло,
Двигайтесь по грязи или пронзите водянистую массу;
Они расцветают по мере смены поколений,
У него появляются новые силы, а конечности становятся больше;
Отсюда появляются бесчисленные группы растительности,
И дышащие царства плавников, ног и крыльев.
Так жизнь развивалась от морских форм к амфибиям, обитающим в тине, и к бесчисленным видам морских, сухопутных и воздушных обитателей. Поэт цитирует Бюффона и Гельвеция об особенностях человеческой анатомии, указывающих на то, что раньше человек ходил на четырех ногах и еще не полностью приспособился к прямохождению. Один из видов обезьян достиг более высокого состояния, используя передние лапы как руки и развив большой палец как полезную силу противодействия пальцам. На всех этапах эволюции между животными идет борьба за пищу и товарищей, а между растениями — за почву, влагу, свет и воздух. В этой борьбе (говорил Эразм Дарвин) эволюция происходит путем развития органов в результате усилий по удовлетворению новых потребностей (а не путем естественного отбора случайных вариаций, благоприятных для выживания, как говорил Чарльз Дарвин); так и растения растут благодаря усилиям по получению воздуха и света. В «Зоономии» доктор предвосхитил Ламарка: «Все животные претерпевают изменения, которые отчасти производятся их собственными усилиями, в ответ на удовольствия и боль, и многие из этих приобретенных форм или склонностей передаются их потомству». Таким образом, рыло свиньи было разработано для поиска пищи, хобот слона — для того, чтобы доставать ее, шершавый язык крупного рогатого скота — для того, чтобы выдергивать травинки, клюв птицы — для того, чтобы выхватывать семена. К этому доктор добавил теорию защитной окраски: «Существуют органы, развитые для защитных целей, разнообразящие как форму, так и цвет тела для маскировки и для боя». И в заключение он окинул величественным взглядом эоны:
Размышляя таким образом о мельчайших отрезках времени, в течение которых происходили многие из вышеупомянутых изменений, не слишком ли смело будет представить себе, что в течение огромного промежутка времени с начала существования Земли, возможно, за миллионы лет до начала истории человечества, все теплокровные животные возникли из одной живой нити, которую первое великое Дело наделило одушевленностью, способностью приобретать новые части, проявлять новые склонности, направляемые раздражениями, ощущениями, волевыми усилиями и ассоциациями, и таким образом обладать способностью продолжать совершенствоваться благодаря присущей ей активности и передавать эти усовершенствования из поколения в поколение потомкам, без конца?
«Любопытно, — писал Чарльз Дарвин, — насколько мой дед… предвосхитил взгляды и ошибочные основания мнений Ламарка в его «Зоономии»». Возможно, дед не хотел признавать, что идет по ложному пути. Во всяком случае, он изложил теорию, которая еще не умерла, и в свойственной ему доброжелательной манере нанес удар по эволюции.
От минералов, растений, животных и человека научные поиски продвигались вперед. Вооруженные микроскопом и подстегиваемые потребностями врачей, все более многочисленные студенты заглядывали в человеческое тело и находили, что его органы и функции бесспорно схожи с органами и функциями высших животных. Но в цепи бытия все еще оставался разрыв: почти все соглашались с тем, что разум человека отличается как по виду, так и по степени от разума животных.
В 1749 году Дэвид Хартли, английский священник, ставший врачом, решился на этот шаг, основав физиологическую психологию. В течение шестнадцати лет (1730–46) он собирал данные, а затем, в 1749 году, опубликовал свои «Наблюдения над человеком». Стремясь найти принцип, управляющий отношениями идей, как Ньютон предложил принцип, управляющий отношениями тел, Хартли применил ассоциацию идей для объяснения не только воображения и памяти, как это сделали Гоббс и Локк, но и эмоций, разума, действия и морального чувства. Он представлял ощущения как сначала вибрацию частиц нерва, стимулированную внешним объектом, а затем как передачу этой вибрации по нерву в мозг, подобно «свободному распространению звуков по поверхности воды». Мозг — это масса нервных волокон, чьи вибрации являются коррелятами воспоминаний; одна или несколько из этих волокон возбуждаются входящей вибрацией, связанной с ней в прошлом опыте; эта реверберация является физиологическим спутником идеи. Для каждого психического состояния существует телесный коррелят, а для каждой телесной операции — психическое или нейронное сопровождение; ассоциация идей — это психическая сторона ассоциации нервных вибраций, вызванных их смежностью или последовательностью в прошлом опыте. Физиологическая картина Хартли была, конечно, очень упрощенной и не затрагивала тайну сознания; но она помогла примирить небольшое меньшинство англичан со смертностью их разума.
Другой священнослужитель, Этьен Бонно де Кондильяк, подходил к проблемам разума с чисто психологической стороны. Он родился в Гренобле (1714), получил образование в иезуитской семинарии в Париже и был рукоположен в священники. В салонах госпожи де Тенсин и госпожи Жоффрен он познакомился с Руссо и Дидро, утратил религиозный пыл, отказался от всех священнических функций и отдался игре идей. Он изучил исторические системы философии и отверг их в «Трактате о системах» (1749), в котором выразил дух философов: все эти гордые структуры согласованных полуправд — причудливые порождения наших фрагментарных знаний о Вселенной; лучше индуктивно исследовать часть опыта, чем дедуктивно рассуждать о целом.
В работе «Essai sur l'origine des connaissances humaines» (1746) Кондильяк придерживался локковского анализа умственных операций; но в своей самой успешной работе «Traité des sensations» (1754) он принял более радикальную точку зрения — что «размышление», в котором Локк признал второй источник идей, само является лишь комбинацией ощущений, которые и есть единственный источник всех умственных состояний. Внешний мир существует, поскольку наше самое основное чувство — осязание — встречает сопротивление; тем не менее все, что мы знаем, — это наши ощущения и идеи, которые они порождают.
Кондильяк проиллюстрировал это предложение знаменитым сравнением. Возможно, он позаимствовал его у Бюффона, но приписывает его своей покойной вдохновительнице мадемуазель Ферран, которая оставила ему долгожданное наследство. Он изобразил мраморную статую, «внутренне устроенную, как мы сами, но одушевленную разумом, лишенным всех идей». обладающую только одним чувством, обонянием, и способную различать удовольствие и боль. Он предложил показать, как из ощущений этой статуи можно вывести все формы мышления. «Суждения, размышления, желания, страсти и т. д. — это всего лишь ощущения, подвергнутые различным преобразованиям». Внимание рождается с первым ощущением. Суждение приходит со вторым, которое порождает сравнение с первым. Память — это прошлое ощущение, оживленное настоящим ощущением или другим воспоминанием. Воображение — это живо воскрешенное воспоминание или группа воспоминаний, спроецированных или объединенных. Желание или отвращение — это активное воспоминание о приятном или неприятном ощущении. Отражение — это чередование воспоминаний и желаний. Воля — сильное желание, сопровождающееся предположением, что объект достижим. Личность, эго, самость, не существует изначально; она формируется как совокупность воспоминаний и желаний индивида. Таким образом, из одного лишь обоняния — или из любого другого чувства — можно вывести почти все операции разума. Добавьте еще четыре чувства, и у статуи появится сложный разум.
Все это было интересно и наделало много шума среди парижских интеллектуалов. Но критикам не составило труда показать, что метод Кондильяка был таким же дедуктивным и гипотетическим, как и все философские системы; что он полностью игнорировал проблему сознания; и что он не объяснил, как возникла первоначальная чувствительность. Чувствительная статуя, даже если она только пахнет, не статуя, если только это не тот сановник, которого Тургенев описал как позирующего так гордо, как если бы он был своим собственным памятником, воздвигнутым по общественной подписке.
В 1767 году Кондильяк был назначен воспитателем будущего герцога Пармского. Следующие девять лет он провел в Италии и составил для своего воспитанника семнадцать томов, которые были опубликованы в 1769–73 годах под названием «Курс исследований» (Cours d'études). Эти тома отличаются высоким уровнем, но два из них, посвященные истории, заслуживают особого внимания, поскольку включают в себя историю идей, нравов, экономических систем, морали, искусств, наук, развлечений, дорог — в общем, более полный отчет о «цивилизации», чем тот, который Вольтер дал в «Essai sur les moeurs». В 1780 году по просьбе князя Игнатия Потоцкого Кондильяк составил «Логику» для литовских школ; она также отличалась исключительным совершенством. В том же году он умер.
Его влияние сохранялось на протяжении целого столетия и проявилось в 1870 году в книге Тейна «Интеллект». Психология Кондильяка стала стандартом в системе образования, созданной Национальным конвентом, который управлял Францией с 1792 по 1795 год. Анатомы, как Вик-д'Азир, химики, как Лавуазье, астрономы, как Лаплас, биологи, как Ламарк, инопланетяне, как Пинель, психологи, как Бонне и Кабанис, признали его лидерство. Пьер Жан Жорж Кабанис в 1796 году описал мозг как «особый орган, чья особая функция заключается в производстве мысли, подобно тому как желудок и кишечник выполняют особую функцию по перевариванию пищи, а печень — по фильтрации желчи». Философы, окружавшие Кондильяка, игнорировали его исповедания веры в Бога, свободу воли и нематериальную, бессмертную душу; они утверждали, что натуралистическая, полуматериалистическая, гедонистическая философия логически вытекает из его сведения всех знаний к ощущениям, а всех побуждений — к удовольствию и боли. Руссо и Гельвеций пришли к выводу, что если ум человека при рождении — это просто восприимчивость, то воспитание может формировать интеллект и характер, не обращая особого внимания на наследственные различия в умственных способностях. Здесь находилась психологическая основа многих радикальных политических философий.
Реакция против материалистической психологии наступила во Франции только после того, как Наполеон обрезал когти революции и подписал Конкордат 1801 года с церковью. В Германии, где еще была сильна антисенсуалистская традиция Лейбница, она наступила раньше. Такие люди, как Иоганн Николаус Тетенс, профессор Ростокского университета, нападали на школу Кондильяка как на простых теоретиков, а не ученых. Все эти разговоры о «вибрациях» и «нервной жидкости» были чистой гипотезой; видел ли кто-нибудь эти вещи? Тетенс утверждал, что научная психология будет стремиться к прямому наблюдению психических процессов; она сделает интроспекцию своим главным инструментом и тем самым построит психологию на подлинно индуктивной основе. Вскоре она обнаружит, что «законы ассоциации», сформулированные Гоббсом, Локком и Хартли, не соответствуют нашему реальному опыту; что воображение часто оживляет или комбинирует идеи в совершенно ином порядке, чем тот, в котором их дало ощущение; и что звенья в цепи ассоциаций иногда выпадают весьма причудливым образом. Желание кажется имманентной реальностью организма и вряд ли подчиняется механическим законам. Разум — это активная, формирующая сила, а не «чистая бумага», на которой ощущения пишут свою волю.
Так была подготовлена почва для Иммануила Канта.
Если эта глава, пусть и неполная, получилась ненормально длинной, то не только потому, что мы признали ученых и их науку принадлежащими истории, но и потому, что наш основной интерес — эволюция идей, а идеи играли в XVIII веке роль, не уступающую лишь природе самого человека. Если достижения науки в эту революционную эпоху были не столь поразительны, как в предшествующее столетие от Галилея и Декарта до Ньютона и Лейбница, то они более мощно вошли почти во все этапы европейской истории. Через Вольтера и сотню менее значительных экзегетов результаты исследований распространялись среди среднего и высшего классов; новые науки — химия, геология и зоология — присоединились к медленному, но глубокому воздействию расширяющегося знания на грамотный ум; и последствия были бесконечны.
Влияние науки, как ни странно, на технологию было наименьшим и последним. Способы сева и жатвы, добычи и производства, строительства и транспортировки формировались веками проб и ошибок, а традиции и инерция лишь неохотно принимали усовершенствования, предлагаемые лабораторными экспериментами; лишь к концу этой эпохи наука ускорила промышленную революцию. Тем не менее, первые этапы этой революции во многом обязаны химическим исследованиям красителей; использование хлора для отбеливания тканей было установлено Бертолетом (1788), а промышленное производство соды и соляного аммония было введено Джеймсом Хаттоном и Николя Лебланом. Изучение газов Бойлем и Мариоттом, а тепла — Блэком способствовало развитию парового двигателя, который, однако, был создан в основном благодаря механикам. По мере того как шло столетие, между практиками, стремящимися к производству, и учеными, ищущими истину, устанавливалась все более тесная связь; Академия наук посылала исследователей на поля, заводы и в мастерские и выпустила двадцать томов «Описаний искусств и ремесел» (1761–81). В свою очередь, развивающиеся отрасли стали обращаться к науке за данными и экспериментами; так, Кулон свел к надежным формулам напряжение балок, а проблемы парового двигателя стимулировали науку к новым исследованиям соотношения между силой и теплом. В девятнадцатом веке эти связи должны были преобразить экономический и физический мир.
Основное влияние наука оказала, естественно, на философию, поскольку философия, которая является поиском мудрости, должна опираться на науку, которая является поиском знания. На каждом шагу наука, казалось, увеличивала сложность и масштабность мира, и приходилось формировать новые взгляды. Человеческому разуму пришлось приспосабливаться к новым условиям после того, как он обнаружил, что человек — не центр Вселенной, а лишь атом и мгновение в озадачивающей безграничности пространства и времени; это приспособление еще не сделано. Гордый ответ, столь же древний, как и Коперник, человек был почти побежден величием открытия своей малости; гордость науки заслонила скромность философии; люди задумали новые утопии в терминах науки, а идея прогресса стала новой религией для современной души.
Влияние науки на религию — точнее, на христианство — казалось смертельным. Несомненно, люди продолжали бы формировать или поддерживать концепции мира, которые давали бы надежду и утешение, смысл и достоинство измученным, быстротечным жизням; но как христианский эпос творения, первородного греха и божественного искупления мог устоять в перспективе, которая сводила Землю к пятнышку среди миллиона звезд? Кем был человек, чтобы Бог такой вселенной помнил о нем? Как поэзия Бытия могла пережить исследования геологии? А как быть с дюжиной или более религий в регионах, открывшихся благодаря географии, — неужели они явно уступали христианству в своих доктринах или моральных кодексах и результатах? Как примирить чудеса Христа, не говоря уже о тех, что приписывают святым и сатане, с очевидным господством всеобщего закона? Как могла душа или разум человека быть бессмертной, если она казалась столь зависимой от нервов и других тканей, явно обреченных на разложение? Что должно произойти с религией, которой бросила вызов наука, ежедневно растущая в масштабах, достижениях и престиже? И что должно произойти с цивилизацией, основанной на моральном кодексе, базирующемся на этой религии?
Кроме того, на медицину оказала влияние наука. Искусство врачевания было связано с совершенствованием микроскопа и термометра, с развитием химии и биологии и, прежде всего, с углублением знаний об анатомии и физиологии человека и животных. Большинство исследований в области анатомии и физиологии были делом рук самих врачей.
Джованни Баттиста Морганьи был типичным врачом из числа тех, кто превратил медицину в науку, ведя клинические записи случаев, попавших под его наблюдение. Семьсот таких случаев были тщательно изучены им за время его самоотверженной работы в качестве практикующего врача и профессора медицины в Падуе. На восьмидесятом году жизни (1761) он изложил свои наблюдения в виде семидесяти писем, которые стали основой патологической анатомии: De sedibus et causis morborum per anatomen indagatis («О местах и причинах болезней, исследованных анатомией»). Здесь он дал классические описания блокады сердца, желтой атрофии печени и туберкулеза почек, определил клинические признаки пневмонии с затвердениями легких и внес значительный вклад в кардиологию. «Раздел об аневризме [аномальном расширении аорты, наполненном кровью], - сказал сэр Уильям Ослер, — остается одним из лучших, когда-либо написанных»; и «что может быть более правильным, чем его рассказ о стенокардии?» Теперь, как никогда раньше, очаг каждой болезни локализовался в болезненных изменениях конкретных органов. Под впечатлением от работы Морганьи больницы — без протеста со стороны церкви или государства — предоставляли ему и его помощникам трупы всех слоев общества, даже дворян и церковников; многие люди, желая продвинуть науку, изъявляли желание, чтобы их тела после смерти исследовал Морганьи. Он проводил эксперименты на животных, и опять-таки без протеста со стороны церкви. Он продолжал преподавать до девяностого года жизни. В 1764 году, в возрасте восьмидесяти двух лет, он, как сообщалось, был «бодр, как пятидесятилетний мужчина, и все еще работал без очков». Его ученики с гордостью провозгласили его «анатомическим принцем Европы» (anatomicorum totius Europae princeps). В 1931 году его родной Форли воздвиг ему памятник на площади, носящей его имя.
Его ученик Антонио Скарпа стал профессором анатомии в Модене в возрасте двадцати лет. Когда в возрасте тридцати шести лет (1783) он занял кафедру анатомии в Павии, то вместе со Спалланцани и Вольтой превратил этот университет в один из величайших в Европе. Его анатомические исследования уха, носа, стоп и нервов принесли ему мировую известность; его «Osservazioni sulle principali malattie degli occhi» (1801) в течение нескольких десятилетий оставался стандартным текстом по офтальмологии. Всего на год моложе Скарпы Феликс Вик-д'Азир изучал сравнительную анатомию птиц, четвероногих и человека; его результаты показали удивительное и детальное сходство в строении конечностей у людей и зверей, а также позволили поставить человека на его биологическое место. Он умер в возрасте сорока шести лет (1794), так и не завершив работу, в которой анатомия мозга достигла своего пика в XVIII веке.
В Великобритании два Хантера, родившиеся в Шотландии, добавили блеска шотландскому Просвещению своими работами в области анатомии и хирургии. Лекции Уильяма произвели революцию в преподавании анатомии в Лондоне, где этот предмет долгое время был затруднен из-за ограничений на доступность трупов. Он завоевал славу благодаря своему эпохальному открытию (1758) абсорбционной функции лимфатических сосудов, классической «Анатомии плодной матки» (1774) и своему вулканическому нраву, который он объяснял тем, что, будучи анатомом, он привык к «пассивной покорности мертвых тел». Он умер в 1783 году, в возрасте шестидесяти пяти лет, от истощения, вызванного лекцией. Свою обширную анатомическую коллекцию он завещал Глазго, где она до сих пор хранится как Хантерианский музей.
Джон Хантер родился через десять лет после своего брата и умер через десять лет после его смерти. В двадцать один год (1749) он приобрел достаточно знаний, чтобы возглавить класс Уильяма по практической анатомии. Вместе с братом он решил проблему опускания яичек у плода, проследил плацентарное кровообращение и разветвления носового и обонятельного нервов, открыл слезные протоки и принял ведущее участие в раскрытии функций лимфатических протоков. В двадцать семь лет он поступил в Оксфорд, но, обнаружив, что латынь и греческий мертвее трупов, оставил колледж и поступил в армию хирургом. На действительной службе за границей он многое узнал об огнестрельных ранениях; после смерти он оставил классический трактат на эту тему. Вернувшись в Англию, он практиковал и преподавал хирургию, а также продолжал свои исследования в области анатомии и физиологии. В 1767 году с ним произошел несчастный случай, в результате которого он разорвал «ахиллово сухожилие» (которое связывает мышцы икры ноги с пяткой); в результате наблюдений за собой и экспериментов на собаках он пришел к выводу об успешной хирургии косолапости и других деформаций, связанных с сухожилиями. Случайно заразившись сифилисом, он отложил лечение, чтобы изучить болезнь на собственном опыте; Однако он совершил ошибку, отождествив сифилис с гонореей. Экспериментальным путем он доказал, что пищеварение не происходит у змей и ящериц во время спячки. В своем доме в Бромптоне он собрал для своих исследований странный зверинец из фазанов, куропаток, жаб, рыб, гусей, ежей, шелкопрядов, пчел, шершней, ос, орла, двух леопардов и быка. Он едва не лишился жизни, борясь с быком и отлавливая сбежавших леопардов. Он анатомировал более пятисот видов животных. Он изучал действие различных токсинов и в 1780 году признался, что «отравил несколько тысяч животных».
В 1785 году он сел за портрет Рейнольдса, но сначала оказался слишком беспокойным; сэр Джошуа уже собирался отказаться от портрета, когда Хантер впал в глубокую и неподвижную задумчивость, которая позволила художнику сделать набросок для портрета, хранящегося сейчас в Королевском колледже хирургов. Как и его брат, Джон отличался раздражительным и властным характером. Обнаружив у себя стенокардию, он говорил: «Моя жизнь в руках любого негодяя, который вздумает досаждать и дразнить меня». Опровергнутый одним из своих коллег, он впал в ярость и умер через несколько минут (1793). Его похоронили в Вестминстерском аббатстве, рядом с останками Бена Джонсона. Его коллекция из тринадцати тысяч образцов была приобретена Корпорацией хирургов благодаря правительственному гранту и в 1836 году стала Хантерианским музеем Лондона. Хантерианская оратория», произнесенная в его память, является ежегодным событием в английском медицинском мире.
В физиологии великим именем этого периода был Альбрехт фон Галлер. В молодости мы встречали его как поэта; в более зрелые годы он стал во главе своего рода благодаря «Элементам физиологии человеческого тела», которые вышли в восьми томах в 1757–1766 годах. В них не только были записаны все современные сведения по анатомии и физиологии человека, но и содержались его собственные открытия о роли желчи в переваривании жиров, а также о раздражимости или сократимости мышечных волокон независимо от нервов и даже в отрыве от тела. На основании этих и подобных экспериментов Дидро сделал вывод: «Если жизнь сохраняется в органах, отделенных от тела, то где же душа? Что происходит с ее единством?…с ее неделимостью?» На основании этих данных он утверждал, что все физиологические процессы являются механическими. Халлер не соглашался; раздражимость органических тканей, по его мнению, указывала на жизненный принцип, отсутствующий в неорганических веществах и несовместимый с механистической философией. Дальнейшие исследования Галлера показали, что «строение костей четвероногих животных в основном такое же, как у птиц», и что «кости человека ни в одной части своего строения не отличаются от костей четвероногих животных». В 1755 году он сделал первое зарегистрированное наблюдение атеросклероза — накопления кашицеобразного жира в стенках кровеносных сосудов. «Когда мы открываем страницы Халлера, — сказал сэр Уильям Фостер, — мы чувствуем, что перешли в современность».
Другие исследования поддержали механистическую точку зрения. Роберт Уотт показал (1751), что рефлекторные действия должны затрагивать лишь небольшой участок спинного мозга. Работы Пристли, Лавуазье, Лапласа и Лагранжа, казалось, сводили дыхание к химическим процессам, аналогичным горению. Эксперименты Реомюра (1752) доказали, что пищеварение происходит в результате химического действия желудочных соков; Спалланцани показал (1782), что это действие пищеварительных соков на пищу может продолжаться даже вне желудка; а Джон Хантер обнаружил, что после смерти эти соки начинают переваривать саму стенку желудка.
Спалланцани был одной из главных фигур в физиологии XVIII века. Мы видели его эксперименты по «спонтанной» генерации. Его интерес к пищеварению не знал границ. Он открыл пищеварительную функцию слюны. Он ставил опыты на себе, вызывая рвоту и глотая мешки и трубки, которые терпеливо извлекал из стула. Он первым показал, что систолическое сокращение сердца направляет кровь в мельчайшие капилляры. Он показал, что потоотделение не сродни дыханию, но может, до определенного момента, занимать место дыхания. Будучи аббатом, он стал авторитетом в области оплодотворения. Он обнаружил, что когда мужские органы лягушки покрыты вощеным льном, самка остается неоплодотворенной после спаривания; но когда он собрал мужскую жидкость со льна и поместил ее в контакт с яйцами самки, они стали оплодотворенными. Он добился искусственного оплодотворения млекопитающих, введя сперму кобеля в матку суки. Двадцатый век наконец оценил масштаб и значение его неутомимых экспериментов и признал его одним из избранных в священстве науки.
Победил ли рост знаний изобретательность болезней? Вряд ли. Вольтер оценивал среднюю продолжительность человеческой жизни в его время в двадцать два года. В трущобах растущих городов был высокий уровень детской смертности, иногда достигавший пятидесяти процентов. В Лондоне пятьдесят восемь процентов всех детей умирали до достижения ими пятилетнего возраста. Широко практиковался отказ от младенцев. За восемь лет 1771–77 годов в Парижский госпиталь для подкидышей поступило почти 32 000 детей — 89 детей в день; из них 25 476 (восемьдесят процентов) умерли, не дожив до первого года. В восемнадцатом веке на снижение младенческой смертности повлияло распространение сухого вскармливания — замены груди матери или кормилицы бутылочкой. Сэр Ханс Слоан подсчитал, что смертность младенцев, которых кормили из бутылочки, в три раза выше, чем у тех, кого кормили грудью. Новый метод стал особенно популярен в высших классах Франции, пока «Эмиль» Руссо (1762) не сделал кормление грудью модным.
Аборты и контрацепция продолжались. Льняная оболочка, рекомендованная Фаллопио в 1564 году для предотвращения венерической инфекции, использовалась в XVIII веке для предотвращения зачатия. Доктор Жан Астрюк в книге De Morbis venereis (1736) упоминает о развратниках, которые «уже некоторое время используют мешочки из тонкой бесшовной мембраны в виде оболочки… называемые по-английски «condum»». Миссис Филлипс в 1776 году распространяла в Лондоне рекламные объявления о том, что в ее магазине имеется полный запас таких «средств защиты, которые обеспечивают здоровье ее клиентов». Несмотря на эти «машины», как их называли, венерические заболевания поражали все классы. Лорд Честерфилд предупредил своего сына, чтобы тот был осторожен, поскольку, хотя «в любви человек может с достоинством потерять свое сердце… если он потеряет свой нос, он потеряет свой характер».
Нам, живущим после Дженнера, трудно представить, каким проклятием была оспа до того, как он обратил западный мир к вакцинации. Вольтер подсчитал, что «из ста человек, появляющихся на свет, по меньшей мере шестьдесят заболевают оспой; из этих шестидесяти двадцать умирают… а еще двадцать сохраняют весьма неприятные следы этого жестокого заболевания до тех пор, пока живут». В период с 1712 по 1715 год три наследника французского престола умерли от оспы. Принц де Линь считал, что 200 000 обитательниц женских монастырей и обителей нашли там убежище от унижений, связанных с уродством оспы. Болезнь достигла масштабов эпидемии в Париже в 1719 году, в Швеции в 1749–65 годах, в Вене в 1763 и 1767 годах, в Тоскане в 1764 году, в Лондоне в 1766 и 1770 годах.
Эпидемии в целом стали менее жестокими, чем в предыдущие века, но они по-прежнему оставались одной из опасностей жизни. В сельской местности они были более грозными, чем в городах, несмотря на городские трущобы, поскольку крестьяне редко могли позволить себе медицинскую помощь. Эпидемии тифа, брюшного тифа и оспы унесли жизни восьмидесяти тысяч человек в Бретани за один 1741 год. В 1709 году бубонная чума унесла 300 000 человек в Пруссии; она вновь появилась с меньшей интенсивностью на Украине в 1737 году, в Мессине в 1743 году, в Москве в 1789 году. Алая лихорадка, малярия (mal aria, дурной воздух), дизентерия были распространены, особенно среди низших классов, где им благоприятствовала бедность общественной санитарии и личной гигиены. Эпидемии заразной послеродовой лихорадки случались в Париже, Дублине, Абердине, Тургау и Берне. Грипп, который французы называли la grippe (прилипание), в разное время достигал стадии эпидемии в Италии, Швеции и Германии. Иногда он приводил к детскому полиомиелиту, как у мальчика, ставшего сэром Вальтером Скоттом. Пневмония, дифтерия и эризипелас то и дело приближались к эпидемическим масштабам. Коклюш, который сейчас кажется таким незначительным, был широко распространен и опасен, особенно в Северной Европе; в Швеции от него умерло сорок тысяч детей в период с 1749 по 1764 год. Желтая лихорадка пришла из Америки и достигла эпидемической формы в Лиссабоне в 1723 году. К этим и сотне других недугов у дам высшего сословия добавились «испарения» — путаная смесь нервного истощения, ипохондрии, бессонницы и скуки, временами доходящая до истерии.
Против таких врагов общества правительства принимали некоторые санитарные меры. Но отбросы по-прежнему по большей части выбрасывались на улицы. Водопроводные шкафы появились в Париже в начале века, но лишь в нескольких домах; в других местах на континенте они почти полностью отсутствовали. Ванные комнаты были роскошью богачей. Общественные бани были, вероятно, менее многочисленны, чем в эпоху Возрождения. Гигиена в армиях и на флоте достигла большего прогресса, чем в городах. Сэр Джон Прингл развил военную медицину (1774), а Джеймс Линд из Шотландии произвел революцию в военно-морской гигиене (1757). В экспедиции Энсона в 1740 году около семидесяти пяти процентов экипажа были выведены из строя цингой. В эпохальном трактате об этой болезни (1754) Линд указал, что апельсиновый или лимонный сок использовался для ее лечения голландцами в 1565 году и сэром Ричардом Хокинсом в 1593 году; благодаря влиянию Линда это средство было введено в британском флоте (1757). Во время второго плавания Кука, продолжавшегося более трех лет (1772–75 гг.), только один случай цинги оказался смертельным. В 1795 году употребление цитрусовых соков или фруктов стало обязательным в британском флоте (отсюда название «лайми» для британского матроса или солдата); после этого морская цинга исчезла.
Гуманизм XVIII века стал важной вехой, когда Виктор Рикети, маркиз де Мирабо, сформулировал принцип (1756), согласно которому здоровье людей является обязанностью государства. Иоганн Петер Франк, начавший жизнь бедным ребенком, брошенным на улице, предложил полную систему государственной медицинской службы в своей «Системе всеобъемлющей медицинской полиции» (1777–78). Эти четыре тома, «благородный памятник пожизненной преданности человечеству». в которых описаны меры, которые должно принимать любое цивилизованное сообщество для утилизации отходов, обеспечения чистоты воды и пищи, поддержания гигиены в школах и на фабриках, а также для защиты здоровья женщин в промышленности; для пущей убедительности доктор предписывал обложение холостяков налогом, давал советы по гигиене супружеской жизни и требовал обучения детей принципам здоровья. Наполеон был одним из тех, кто оценил идеи Франка; он умолял Франка приехать и служить Парижу; Франк остался в Вене.
Больницы значительно отставали от потребности в стационарном лечении заболеваний. Их количество росло, но качество снижалось. В частности, в Англии в XVIII веке количество больниц увеличилось, но все они содержались за счет частных пожертвований, и ни одна из них не финансировалась государством. В Париже ведущая больница, Отель-Дье, приняла 251 178 пациентов за одиннадцать лет с 1737 по 1748 год; из них 61 091 умер. Требования к этому «особняку Бога» привели к тому, что на одной койке размещали по три, четыре, пять и даже шесть человек; «умирающие и те, кто находится на пути к выздоровлению, лежали рядом друг с другом;… воздух был испорчен эманациями от стольких больных тел». Одним из многих благодетельных актов Людовика XVI стало то, что в 1781 году он постановил, что «отныне 2500 пациентов должны иметь отдельную кровать, пятьсот должны спать на двухместных кроватях, разделенных перегородкой», и что для выздоравливающих должны быть специальные палаты. Тем не менее, семь лет спустя в больнице было всего 486 одноместных коек; 1220 коек вмещали четырех и более пациентов, а восемьсот пациентов лежали на соломе. Во Франкфурте-на-Майне и других городах воздух в больницах был настолько затхлым, что «врачи отказывались от работы в больнице, считая ее равносильной смертному приговору»
Несколько врачей осмелились подорвать свои доходы, распространяя знания о профилактической медицине. Доктор Джон Арбутнот из Лондона в книге «Эссе о природе болезней» (1731) утверждал, что диета сделает почти все, что может сделать медицина. Он предвосхитил более поздние жалобы в трактате «Стоимость сохранения здоровья» (1744). Обучение студентов-медиков улучшалось медленно, итальянские университеты (Падуя, Болонья, Павия, Рим) по-прежнему лидировали, а Вена, Париж и Монпелье следовали за ними; но даже в них было всего четыре или пять профессоров. Каждый преподаватель собирал плату за свой курс и выдавал входные билеты, иногда на обороте игральных карт. В некоторых больницах стали преподавать клиническую медицину. Для легального занятия медициной или акушерством требовался диплом аккредитованного учебного заведения.
Как теория Георга Шталя об огне как «флогистоне» доминировала в химии за столетие до Лавуазье, так и его концепция «анимизма» доминировала в медицине. Отвергая взгляд Декарта на тело как на механизм, Шталь представлял душу как нематериальный жизненный принцип, лепящий тело как свой инструмент. Следовательно, считал он, природа в виде этой жизненной силы является главным агентом в лечении болезней; болезнь — это попытка анима восстановить нормальный тонус, работу и гармонию нарушенных органов; повышенная температура и учащенный пульс — это средства, которые природа использует для преодоления болезни; мудрый врач будет полагаться в основном на такие процессы самодетоксикации и неохотно будет применять лекарства. Шталь оставил без ответа вопрос о причине, вызвавшей расстройство. Один из ответов был дан Марком Антониусом Пленцисом, который в 1762 году возродил концепцию Афанасия Кирхера о болезни как следствии заражения микроорганизмом; для каждой болезни, говорил Пленцис, существует определенный инвазивный организм с определенным периодом инкубации. Это замечательное предвидение теории микробов не оставило следа в терапии XVIII века, и его пришлось возрождать во второй раз в XIX веке.
Были разработаны новые методы диагностики. Стивен Хейлз выступал за измерение артериального давления; Леопольд Ауэнбруггер ввел перкуссию грудной клетки как способ обнаружения жидкости в грудной клетке. Два шотландца, Джордж Мартин и Джеймс Карри, разработали клинический термометр.
Лекарства, хирургия и шарлатанство конкурировали за деньги пациента. Кровопускание все еще оставалось стандартной панацеей; один врач подсчитал в 1754 году, что во Франции ежегодно умирало сорок тысяч человек из-за чрезмерного забора крови. К концу века протесты нарастали и нашли эффективное выражение в «Аннотациях к венерологии» Вольштейна (1791). Лекарства множились. Официальная Лондонская фармакопея 1746 года исключила рецепты из паутины, рогов единорога и молока девственницы, но сохранила териак, глаза краба, древесных вшей, гадюк и жемчуг в качестве лечебных смесей. Фармакопея 1721 года официально утвердила парегорик (содержащий опиум), ипекак, винный камень, спирт sal volatile и другие новые лекарства; издание 1746 года добавило валериану, сладкий спирт niter и «бальзам» (настойку бензоина); издание 1788 года одобрило арнику, сассапариль, каскариль, магнезию, настойку опиума… Касторовое масло вошло в обиход в современной Европе около 1764 года, мышьяк — в 1786 году; колхикум был введен для лечения подагры в 1763 году. Уильям Уитеринг, парень из Шропшира, узнал от старой дедушки, что наперстянка (дигиталис) полезна при водянке; он занял достойное место в истории медицины, открыв ее полезность при сердечных заболеваниях (1783). Многие авторитетные врачи изготавливали и продавали собственные лекарства и брали плату скорее за свои рецепты, чем за визиты. «Патентованные лекарства», созданные по секретным и запатентованным формулам, сделали некоторых людей богатыми. Так Англия поглотила тонны «Эликсира Стоутона», «Британских масел Беттона», «Женских пилюль Хупера» и «Пастилок от глистов Чинга».
Шарлатаны были привлекательным элементом медицинской сцены. «Граф» Алессандро ди Калиостро, настоящее имя которого было Джузеппе Бальзамо, продавал эликсир долгой жизни богатым олухам в нескольких странах. «Шевалье Тейлор, вооружившись иглой для лечения катаракты, предлагал вылечить любое заболевание глаз; Гиббон и Гендель с надеждой слушали его. Джоанна Стивенс убедила парламент выплатить ей пять тысяч фунтов за разглашение секрета ее лекарства от камня; когда ее рецепт был опубликован (1739), он оказался соединением яичной скорлупы, улиток, семян и мыла; и в каждом из случаев, которые, как она утверждала, были вылечены, камень был найден в мочевом пузыре после смерти.
Самым известным шарлатаном восемнадцатого века был Франц Антон Месмер. В диссертации, которая принесла ему степень доктора в Вене (1766), он возобновил старое утверждение об астрологическом влиянии на человека; это влияние он объяснял магнитными волнами. Некоторое время он пытался лечить болезни, поглаживая магнитами пораженные части; позже, встретив священника, который, казалось, лечил только возложением рук, он отказался от магнитов, но объявил, что в нем самом живет оккультная сила, которая может передаваться другим при финансовой стимуляции. Он открыл офис в Вене, где лечил пациентов, прикасаясь к ним, как это делали короли при золотухе и как это делают сегодня целители веры. Полиция объявила его шарлатаном и приказала покинуть Вену в течение сорока восьми часов. Он переехал в Париж (1778 г.) и начал все заново, опубликовав книгу «Записки об открытии животного магнетизма» (1779 г.). Пациенты приходили к нему, чтобы их «загипнотизировали»; он прикасался к ним палочкой или пристально смотрел в глаза, пока не добивался полугипнотического подчинения своим внушениям; в этом гипнотическом процессе его уродство было устрашающим преимуществом. Он устанавливал магнитные ванны (baquets), содержащие смесь на основе сероводорода и снабженные железными выступами, которых пациенты касались, когда соединяли руки друг с другом; для большей уверенности в излечении Месмер сам касался каждого по очереди. Среди его пациентов были маркиз де Лафайет, герцогиня де Бурбон, принцесса де Ламбалль и другие видные придворные особы. Людовик XVI предложил ему десять тысяч франков, если он раскроет свой секрет и создаст Магнитный институт, открытый для всех; он отказался. В течение шести месяцев он собрал 350 000 франков. В 1784 году Академия наук назначила комиссию, в которую вошли Лавуазье и Франклин, для исследования методов Месмера. В своем отчете комиссия признала некоторые его утверждения и результаты лечения (особенно мелких нервных заболеваний), но отвергла его теорию животного магнетизма. Французское революционное правительство осудило Месмера как самозванца, конфисковало его заманчивое состояние и выслало из Франции. Он умер в Швейцарии в 1815 году.
В Лондоне Джеймс Грэм открыл (1780) «Храм здоровья» по принципам Месмера, но с улучшениями. Он предоставлял супружеским парам магическое брачное ложе, которое гарантированно обеспечивало прекрасное потомство; он сдавал его в аренду за сто фунтов за ночь. Его помощницей в качестве «богини здоровья» в его процедурах была Эмма Лайон, которой суждено было, как леди Гамильтон, загипнотизировать самого лорда Нельсона.
Смущенная распространением шарлатанов и их чудесных исцелений, общественность и медицина почти весь восемнадцатый век не принимали профилактическую прививку как законную форму лечения. Передача ослабленного вируса от зараженного оспой человека другому человеку, чтобы сделать его невосприимчивым к оспе, практиковалась еще древними китайцами. С этой же целью черкесские женщины прокалывали тело иглами, смоченными жидкостью оспы. В 1714 году в сообщении доктора Эмануэля Тимони, зачитанном в Лондонском королевском обществе, описывалось «заражение оспой путем надреза или прививки, как это уже давно практикуется в Константинополе». В письме, отправленном по адресу из Константинополя 1 апреля 1717 года, леди Мэри Уортли Монтагу писала:
Оспа, столь смертельная и столь распространенная среди нас [англичан], здесь [сделана] совершенно безвредной благодаря изобретению прививки…. Каждый год тысячи людей подвергаются этой операции… Нет ни одного примера, чтобы кто-то умер от нее. Вы можете поверить, что я очень хорошо убежден в безопасности эксперимента, так как намерен испытать его на моем дорогом маленьком сыне».
Шестилетний мальчик был привит в марте 1718 года доктором Чарльзом Мейтлендом, английским врачом, находившимся в то время в Турции.
В 1721 году по Лондону прокатилась эпидемия оспы, которая оказалась особенно смертельной для детей. Леди Мэри, вернувшаяся из Турции, поручила доктору Мейтленду, также вернувшемуся на родину, сделать прививку своей четырехлетней дочери. Три выдающихся врача были приглашены, чтобы убедиться, насколько мало будущую леди Бьюти беспокоят результаты. Они были впечатлены, и один из них сделал прививку своему сыну. Леди Мэри распространила эту идею при дворе. Принцесса Каролина согласилась провести испытания на шести преступниках, приговоренных к повешению; они согласились под обещание свободы, если выживут; один перенес легкий приступ болезни, остальные не проявили никаких последствий, и все шестеро были освобождены. В 1722 году принцесса провела операцию над детьми-сиротами из прихода Сент-Джеймс с полным успехом; в апреле она провела ее над двумя своими дочерьми. Принятие прививок распространилось среди британской аристократии, но смерть двух привитых в их семьях остановила движение и дала отпор оппозиции. Один из критиков жаловался, что «эксперимент, практикуемый лишь несколькими невежественными женщинами… должен внезапно и на основе небольшого опыта получить такое распространение в одной из самых политических наций мира, что его можно будет принять в королевском дворце». Леди Мэри почувствовала укол и опубликовала анонимный «Простой рассказ о прививке оспы торговцем индейкой». Большинство английских врачей отвергали прививку как небезопасную, но в 1760 году Роберт и Дэниел Саттон ввели прививку путем прокола и сообщили, что в 30 000 случаев у них было 1200 летальных исходов — четыре процента. В 1772 году Эдвард Масси, английский священнослужитель, проповедовал против «опасной и греховной практики прививок» и твердо стоял на старой теологической точке зрения, что болезни посылаются Провидением в наказание за грех. (Возможно, как и многие другие старые религиозные доктрины, это можно перефразировать: болезнь часто является наказанием за невежество или небрежность).
Идею подхватили другие страны. В Америке доктор Забдиэл Бойлстон во время шестой эпидемии оспы в Бостоне сделал прививку своему сыну (1721) и провел еще 246 прививок, несмотря на возбужденную оппозицию, которая угрожала его повесить. Большинство пуританского духовенства защищало его и разделяло обрушившуюся на него немилость. Бенджамин Франклин и Бенджамин Раш оказали влиятельную поддержку движению за прививки в Филадельфии. Во Франции регент Филипп д'Орлеан с присущим ему мужеством возглавил движение, сделав прививки двум своим детям. Медицинский факультет Парижского университета выступал против этой практики до 1763 года. Вольтер в своих «Письмах к англичанам» высоко оценил кампанию леди Мэри, отметил повсеместное распространение этой практики среди черкесов и приписал ее денежной ценности красоты: «Черкесы бедны, но имеют красивых дочерей, которые, соответственно, являются главной статьей их внешней торговли. Именно они поставляют красавиц для сералей Великого Сеньора и суфиев Персии, а также других людей, которые достаточно богаты, чтобы покупать и содержать эти драгоценные товары». Итальянский врач Анджело Гатти распространил эксперимент с прививкой во Франции, а Теодор Трончин — в Швейцарии. Екатерина Великая и великий князь Павел по настоянию Вольтера сделали себе прививки (1768); в том же году Ян Ингенхауз сделал прививки трем членам императорской семьи в Вене.
Все эти эксперименты с использованием сыворотки от оспы, полученной от человека, оставляли желать лучшего, поскольку смертность от прививки, хотя и снизилась до четырех процентов, все равно была неприятно высокой. Английский хирург Эдвард Дженнер заметил, что доярки, переболевшие коровьей оспой (относительно легким заболеванием), редко заболевали смертельной оспой. Примерно в 1778 году ему пришла в голову идея прививать иммунитет к оспе с помощью вакцины, приготовленной из зараженной оспой коровы (vacca — по-латыни). Это уже было сделано фермером из Дорсета Бенджамином Джести в 1774–89 годах, но не привлекло внимания медицинского мира. В мае 1796 года Дженнер провел вакцинацию, привив Джеймсу Фиппсу гной коровьей оспы. В июле он привил тому же мальчику вирус оспы. Мальчик не заболел оспой. Дженнер пришел к выводу, что вакцина коровьей оспы дает иммунитет к оспе. В 1798 году он опубликовал эпохальное «Исследование причин и следствий вариоляльной вакцины» (variola — медицинское название оспы), сообщив о двадцати трех случаях, все из которых были успешными. Последующие эксперименты были настолько убедительными, что в 1802 и 1807 годах парламент выделил Дженнеру тридцать тысяч фунтов стерлингов на расширение его работы и усовершенствование процедуры. Оспа, которая на протяжении веков была одним из главных бедствий человеческой жизни, впоследствии быстро сократила свою распространенность, и сегодня ее появление в Европе и Америке почти всегда связано с заражением невакцинированных людей в результате ввоза вируса из стран, где прививки не практикуются.
С развитием медицинской науки врачебное искусство становилось настолько сложным, что в нем появлялись специализации. Гинекология еще не была отдельным направлением, но акушерство уже стало отдельным навыком и все больше переходило в мужские руки. Женская скромность по-прежнему предпочитала квалифицированных акушерок там, где они были доступны, но несколько королевских матерей при родах подали пример, согласившись на мужские услуги. Уильям Смелли стал лидером в Англии благодаря своим исследованиям механизма родов и использования щипцов — исследованиям, объединенным после тридцати лет опыта в его классическом труде «Акушерство» (1752).
Офтальмология значительно продвинулась вперед благодаря операциям по удалению катаракты, проведенным Уильямом Чезелденом (1728) и Жаком Давьелем; последний положил начало (1752) современному лечению катаракты путем экстракции хрусталика. В 1760 году были изготовлены первые бифокальные очки для Бенджамина Франклина, очевидно, по его предложению. Дидро изучал психологию слепых и предлагал научить их читать на ощупь; возможно, в сговоре с ним Руссо (говорят, что он предложил рельефную печать для слепых).
Отология развивалась благодаря использованию катетера для очищения евстахиевой трубы (1724), первой успешной операции на сосцевидном отростке (1736) и открытию эластичной жидкости в лабиринте уха (1742). Испанец Джакомо Родригес Перейра, влюбившись в глухонемую девушку, посвятил себя разработке языка жестов, используя только одну руку; аббат Шарль Мишель де л'Эпе усовершенствовал беззвучную болтовню с помощью азбуки для амбидекстров и посвятил свою жизнь обучению — даже содержанию — своих учеников.
Обращение с умалишенными стало более гуманным с отходом от старой теологической точки зрения, которой придерживались Боссюэ и Уэсли, что безумие — это дьявольская одержимость, допущенная Богом в качестве наказания за унаследованную или приобретенную вину. В Венской башне дураков (Narrenthurm) заключенные были выставлены на обозрение платных экскурсантов, как животные в зверинце. Вифлеемская больница для умалишенных («Бедлам») была одной из достопримечательностей Лондона, где за определенную плату публика могла посмотреть на сумасшедших, привязанных цепями и железными ошейниками к стене. В парижской HÔtel-Dieu с умалишенными обращались жестоко или халатно, а обслуживающий персонал получал низкую зарплату и перегружал работой. Еще хуже обстояли дела в частных приютах, которые можно было убедить принять для заключения здравомыслящих людей, доставленных к ним враждебными родственниками. Для лечения или успокоения жертв использовались различные лекарства и приспособления — опиум, камфара, белладонна, кровопускания, клизмы или горчичный пластырь на голову. Некоторые специалисты считали, что внезапное обливание холодной водой может смягчить меланхолию; другие рекомендовали брак как лекарство от безумия. Первый современный шаг в сторону более разумного лечения безумия был сделан квакерами из Пенсильвании, которые основали приюты, где это состояние рассматривалось как болезнь. В 1774 году великий герцог Тосканы Леопольд I основал во Флоренции Оспедале Бонифацио, где под руководством Винченцо Кьяруги был заложен научный подход к проблеме. В 1788 году французское правительство назначило комиссию по реформированию ухода за душевнобольными. Ее председатель, Филипп Пинель, начинал как студент богословия, перешел на философию и проникся гуманитарной этикой Вольтера, Дидро и Руссо. В 1791 году он опубликовал свой «Философско-медицинский трактат о психическом расстройстве», ставший важной вехой в современной медицине. В 1792 году он стал медицинским директором Бикетра, одного из крупнейших приютов во Франции; два года спустя его перевели в еще более крупный Сальпетриер. После многочисленных обращений к революционному правительству он получил разрешение снять цепи со своих пациентов, освободить их из камер и дать им свежий воздух, солнечный свет, физические упражнения и прогрессивные умственные задачи. Это был один из многих триумфов светского гуманизма в самые агностические века.
После превращения прививок в вакцинацию самым значительным достижением медицины XVIII века стала хирургия. Старая связь с искусством цирюльника продержалась до 1745 года в Англии, но во Франции она была прервана Людовиком XIV. (Красно-белый полосатый шест цирюльника, символизирующий кровавую повязку, до сих пор напоминает о его хирургическом прошлом).
В 1724 году Людовик XV санкционировал создание пяти кафедр хирургии в Коллеж де Сен-Ком в Париже. Медицинский факультет Парижского университета протестовал против возведения хирургии в такое достоинство; медики, одетые в свои красные схоластические мантии, в сопровождении священника и узилища, направились в Сен-Ком, где шла лекция по хирургии; обнаружив, что дверь заперта, они попытались ее открыть и выкрикивали проклятия в адрес хирургов как зазнавшихся цирюльников; но собравшаяся толпа набросилась на медиков и прогнала их. В 1731 году Жорж Марешаль и Франсуа де Ла Пейрони добились королевской хартии для основания Академии хирургии; а в 1743 году король издал указ, освобождающий хирургов Франции от союза с гильдией цирюльников и требующий получения диплома колледжа как необходимого условия для хирургической практики. Отныне хирург мог смотреть в лицо врачу.
Аналогичное развитие событий произошло и в Англии. В 1745 году хирурги были официально отделены от цирюльников, и стало уголовным преступлением практиковать хирургию в Лондоне или его окрестностях без экзамена и лицензии комитета мастеров-хирургов; Королевский колледж хирургов, однако, не был официально учрежден до 1800 года. В Германии до Фридриха Великого хирургия находилась в основном в руках цирюльников, палачей и бродячих нелицензированных врачей, которые вправляли кости, вправляли катаракты, зашивали грыжи и вырезали камни. В армии, которая была гордостью Пруссии, хирурга называли фельдшером, полевым стригалем, поскольку в его обязанности входило служить парикмахером для офицеров. Но в 1724 году в Берлине была открыта Медико-хирургическая коллегия (Collegium Medico-Chirurgicum).
Большинство великих хирургов XVIII века были французами. Жан Луи Пети изобрел винтовой жгут и внес усовершенствования в ампутации и грыжесечение. Дидро в «Сне д'Алембера» заставил знаменитого врача Теофиля де Бордю описать операцию на мозге, проведенную Ла Пейрони. Жан Андре Венель из Женевы основал хирургическую ортопедию (1780). В Англии Уильям Чезелден разработал боковую операцию по удалению камня (1727), которая с тех пор практически не совершенствовалась, и хвастался тем, что выполнял одну литотомию за пятьдесят четыре секунды. Английская хирургия стала наукой, когда Джон Хантер создал ее на основе обоснованной анатомии и физиологии. Он проводил эксперименты на животных, чтобы найти замену операциям, часто смертельным для человека. В 1786 году, обнаружив в случае с баксом, что коллатеральные кровеносные сосуды могут продолжать циркуляцию крови, когда прохождение по основному стволу остановлено, он спас жизнь человеку, страдающему аневризмой ноги, перевязав артерию над опухолью и полагаясь на то, что окружающие части тела поглотят содержимое опухоли. Эта операция спасла бесчисленное количество конечностей и жизней.
Имя Джона Хантера занимает видное место и в развитии стоматологии. В Англии XVII века это искусство было в основном уделом зубоскалов, которые кричали о своем приходе и выставляли нитки зубов в качестве своего герба. В 1728 году Пьер Фошар в своем трактате Le Chirugien dentiste провозгласил стоматологию ветвью хирургии. Но Хантер был первым, кто применил научные методы к изучению зубов. Он ввел их классификацию на куспиды, бикуспиды, моляры и резцы, разработал приспособления для исправления неправильного прикуса и первым рекомендовал полностью удалять пульпу перед пломбированием зуба. Свои взгляды он обобщил в книге «Естественная история человеческих зубов» (1771).
Большинство мелких операций проводилось без анестезии. Древние использовали различные усыпляющие зелья — «непенте», опиум, геенну, мандрагору, болиголов и т. д.; сам Бог, говорится в Книге Бытия, погрузил Адама в «глубокий сон», прежде чем вынуть ребро. Диоскорид в первом веке христианской эры назначал вино из мандрагоры при хирургических операциях. В Индии использовали Cannabis indica (индийскую коноплю). Хирургические снотворные шашки упоминались Оригеном во втором веке и святым Иларием Пуатье в четвертом. Большинство старых усыпляющих средств продолжали использоваться в Средние века; так, знаменитая медицинская школа в Салерно пропагандировала «сонную губку». В современной Европе излюбленным анестетиком было пьянство. Только в 1799 году сэр Хамфри Дэви открыл анестезирующие свойства закиси азота («веселящий газ»). Анестезирующие возможности эфира были открыты в 1839 году доктором Кроуфордом Лонгом из Дэниелсвилла, штат Джорджия.
Рост благосостояния, увеличение численности и кошелька среднего класса, прогресс медицинской науки и образования позволили врачам получить более высокий статус и доход, чем они обычно имели до этого. Ла Меттри, который сам был врачом, ликовал: «Все уступает место великому искусству целителя. Врач — единственный философ, который заслуживает хорошего отношения к своей стране…. Один только вид его восстанавливает наше спокойствие… и порождает новую надежду». Вольтер критически относился к лекарствам — «режим превосходит лекарства»; и к большинству врачей — «из каждых ста врачей девяносто восемь — шарлатаны»; но он добавлял: «Люди, которые занимаются восстановлением здоровья других людей путем совместного применения мастерства и гуманности, стоят выше всех великих на земле. Они даже причастны к божественности, поскольку сохранять и обновлять — это почти так же благородно, как и создавать». Дидро высоко оценил медицинский факультет Парижского университета Теологический факультет был бичом его жизни. «Нет книг, которые я читаю с большим удовольствием, — говорил он, — чем книги о медицине, нет людей, чей разговор был бы для меня интереснее, чем разговор врачей, — но только когда я здоров». Он сделал доктора де Бордю центральным персонажем в «Реве д'Алембер». Профессия врача, как обычно, сатирически изображалась в пьесах Гольдони, картинах Ходовецкого, «Фердинанде графе Фатоме» Смоллетта и восхитительных карикатурах Томаса Роуландсона.
Повышение гонораров и доходов повышало статус врачей. Большинство из них в Англии брали гинею за визит. Некоторые из них зарабатывали по шесть тысяч фунтов в год. Сэр Ханс Слоан, первый врач, получивший звание баронета, стал президентом Королевского общества, а Йозеф фон Кварин получил звание барона от Иосифа II Австрийского. Врачей принимали в лучших клубах Лондона, в лучших салонах Парижа. Они больше не носили мрачную сутану, или черную мантию; они одевались по лучшей моде высшего среднего класса. В Англии они демонстрировали плащ из красного атласа или парчи, бриджи до колен, туфли с пряжками, трость с золотым наконечником, а иногда и шпагу; во Франции они одевались с пышностью высшего церковного сословия.
Некоторые врачи заслуживают особой памяти. Симон Андре Тиссо был известен в Лозанне как ведущий сторонник прививок и авторитет в области эпилепсии; он работал не только над лечением больных, но и над поддержанием здоровья здоровых; его «Avis au peuple sur la santé», или «Совет народу о здоровье» (1760), выдержал десять изданий за шесть лет и был переведен на все основные языки Европы. Леопольд Ауэнбруггер был главным в кругу великих врачей, сделавших честь Вене при Марии Терезии; его любили за скромность, честность и благотворительность, «благородный пример значительной ценности и очарования старомодного немецкого характера в его лучших проявлениях». Не столь популярным был доктор Жозеф Игнас Гильотен, который был депутатом Генеральных штатов 1789 года, поддерживал смертную казнь и предлагал использовать машину для обезглавливания, которая позволила бы избежать ошибок палачей. А Теодор Троншен был самым известным врачом в Швейцарии.
Он был любимым учеником Бурхааве в Лейдене, двадцать лет практиковал в Амстердаме, женился на внучке Яна де Витта, вернулся в родную Женеву и там ввел прививки (1749), начав с себя и своих детей. В 1756 году дуэ д'Орлеан пригласил его в Париж, чтобы он сделал прививки своему сыну дуэ де Шартр и его дочери, нынешней мадемуазель де Монпансье. Париж удивился такой смелости; но когда пациенты перенесли прививку без видимого вреда, элитный мир стекался в апартаменты Троншена в Пале-Рояле, желая получить иммунитет к болезни, которая долгое время сохраняла высокий уровень смертности во Франции.
Его успех придал вес его взглядам по другим вопросам. Он опередил Руссо в призыве к матерям кормить детей грудью. Своим пациентам он советовал принимать меньше лекарств и больше гулять на свежем воздухе, есть простую пищу, чаще принимать ванну, мыться в холодной воде, отказаться от париков, ночных колпаков и занавесок, уходить на покой и вставать в ранний час. Он поразил версальский двор, приказав открывать окна дворца, которые всегда оставались закрытыми, хотя бы часть дня, даже зимой. Его идеи вошли в моду. Высокородные дамы выходили на прогулки ранним утром, одетые, в целях вентиляции, в короткие юбки, которые вскоре были названы тронхинами.
Когда Вольтер поселился в Женеве, он передал себя под опеку Трончина. «Это человек шести футов ростом, — говорил Вольтер, — мудрый, как Эскулап, и красивый, как Аполлон». Трончин не ответил взаимностью на эти комплименты, но, как сказал Вольтер о себе и Галлере, возможно, они оба ошибались. Мадам д'Эпинэ, проделавшая весь путь из Парижа в Женеву, чтобы пройти курс лечения у Трончина, дала о нем очень лестный отзыв:
Я собираюсь провести два или три дня в доме Вольтера с мсье Троншиным. Действительно, каждый день я открываю в Трончине новые черты, которые внушают мне безграничное уважение и почтение к нему. Его милосердие, его бескорыстие, его привязанность и забота о своей жене не имеют себе равных. Теперь, когда я знаю ее, я заявляю вам, что она самая сердитая и самая невыносимая женщина на свете».
Но кто может доверить одну женщину другой?
Это не был особенно великий век в истории медицины; медицинская сцена все еще была омрачена мистицизмом, шарлатанством и теориями, которые уже должны были быть посрамлены опытом. Но прогресс анатомии и физиологии поставил медицину на более прочную основу, чем прежде; медицинское образование стало более основательным и более доступным; нелицензированная практика исчезала; специальности расширяли знания и улучшали уход; хирургия была освобождена; чудесные исцеления теряли репутацию; и триумфы медицины играли свою тихую роль в том основном конфликте между верой и разумом, который выходил на передний план в жизни разума.