Знание-сила, 2000 № 11 (881)

Наука в XIX веке

Век, начавшийся после Французской революции и завершенный проникновением вглубь атома, был, бесспорно, золотым веком для ВСЕЙ науки, а не только для ее отдельных ветвей. Но самый яркий процесс в естествознании XIX века – это, конечно, срастание физики с химией на основе единой атомно-молекулярной модели вещества. В математике шло аналогичное срастание алгебры с геометрией. Их общей основой стала теории множеств, составленных из объектов любой природы и наделенных одной или несколькими дополнительными структурами: алгебраическими (группа, поле, кольцо, векторное пространство) либо геометрическими (метрическое пространство, многообразие). В ряду гуманитарных наук лидерами стали лингвистика и история. Действуя совместно, они внезапно удревнили историю человечества вдвое, шагнув от библейской эпохи до строительства первых пирамид и появления первых письменностей.

Первопроходцы новых миров, как правило, хотели немногого: решить одну из проблем, не поддавшихся предшественникам, либо строго изложить давно привычные интуитивные соображения о важных предметах. Но на выходе очередного исследования сплошь и рядом появлялась новая глубокая теория или целая наука. Так получилось у Гаусса: чтобы доказать невыполнимость трисекции угла циркулем и линейкой, он создал алгебраическую теорию числовых полей. Так же было с Фарадеем: он хотел наглядно вообразить невидимое магнитное поле, не пользуясь сложной математикой. Но для решения этой задачи Максвеллу пришлось связать вместе оптику, электричество и магнетизм с помощью дифференциальных операторов над вектор-функциями…

Или Бопп и Педерсен: они хотели разобраться в родстве среди европейских языков, а создали индоевропеистику и даже обнаружили пределы ее применимости (которые отмечены языками басков и мадьяр, турок и арабов, грузин и китайцев). Рич и Ботта мечтали найти столицу Ассирии – Ниневию; в итоге обнаружились следы всемирного потопа и букет неслыханных древних народов (шумеры, эламиты, гутии).

В классической биологии наибольший успех выпал на долю «варягов»: химик Пастер стал самым знаменитым врачом своего века, а геолог Дарвин – самым удачливым эволюционистом со времен Аристотеля. Зато самый прославленный инженер XIX века – Эдисон – не окончил даже среднюю школу. Физик Юнг проложил первый удачный путь к дешифровке египетских иероглифов; школьный учитель Гротефснд впервые прочел клинописные мемуары персидских царей.

Многим просвещенным людям казалось, что новой европейской науке под силу все, чего она захочет, и даже более того. С этой верой вырастали многолюдные, активные научные школы: химики – в Гисене, физики – в Кембридже, математики – в Геттингене. Но оставались не замеченным два явления: растущий экономический эффект от технических новинок и растущая политическая инициатива очередного поколения европейцев, хлебнувших «научного оптимизма». Вскоре XX век выявил несколько разных оптимизмов на том месте, где прежде произрастал один такой цветок. Когда оптимизмы столкнулись, грянула война, не имевшая равных в истории человечества. Но без нее ученые люди вряд ли заметили бы, какие науки они еще не успели либо не догадались создать.

Этот вынужденный синтез наук остался на долю XX века – скорее «века проблем», чем «века достижений». Или попросту: «века-волкодава», как назвал его случайно уцелевший поэт-современник…

Нарисовать цельный портрет науки XIX века одной краской вряд ли возможно. Неплохим эскизом к такому портрету можно считать тройку срезов – перечни научных открытий, совершенных в 1807, 1854 и 1897 годах.

1807 – Фурье доказал, что всякая гладкая функция на отрезке разлагается в тригонометрический ряд;

– Дэви впервые выделил калий и натрий из расплавов их солей путем электролиза;

– Дальтон опубликовал атомную теорию строения вещества;

– Флиндерс нанес на карту все побережье Австралии;

– Фултон построил первый удачный пароход;

– появился «Гражданский кодекс» императора Наполеона.

1854 – Буль создал символическую логику – формальное исчисление высказываний;

– Риман предложил геометрию без параллельных прямых, реализуемую на проективной плоскости;

– Гельмгольц рассчитал срок горения Солнца, если вся его энергия происходит из химических реакций или гравитационного сжатия. Этот срок (25 млн лет) слишком мал дли геологов;

– Девиль получил первый промышленный алюминий;

– произошел первый морской бой между пароходами.

1897 – Гильберт представил теорию дифференциальных уравнений как раздел «бесконечномерной линейной алгебры»;

– Беккерель открыл радиоактивность урана;

– Браун построил первый осциллограф;

– Китасато открыл амебу – возбудитель дизентерии;

– Кох доказал, что чуму переносят блохи и крысы;

– Попов и Маркони провели радиопередачи на 30 км;

– появились двигатель Дизеля и паровая турбина Парсонса;

– опубликовано завещание Нобеля о Нобелевских премиях.