Знание-сила, 2006 № 08 (950)

Век XVIII. Кто превосходит Ньютона?

В Европе стало много ученых людей. Полвека назад их можно было пересчитать по пальцам, а теперь счет идет на дюжины. Гениев не стало больше. Но раньше они выполняли почти всю научную работу сами, а теперь на каждую поставленную гением проблему сразу набрасывается толпа дилетантов или специалистов. И нередко решает ее раньше, чем она привлечет внимание очередного гения. Теперь гении выглядят генералами науки: они предполагают открытия, но располагают ими многочисленные лейтенанты и капитаны.

Вот Джозеф Блэк — простой химик из Эдинбурга. Он начал с выяснения состава извести; выделил из нее давно знакомый углекислый газ и заинтересовался энергетикой этого процесса, а также иных химических реакций. И заодно — физических процессов вроде таяния льда и кипения воды. В итоге родилась Количественная Термодинамика.

Обсуждая свои успехи и неудачи с друзьями, профессор Блэк заронил в голову одного из них — механика Уатта — мысль о создании универсальной паровой машины.

Хватит считать ее термическим Насосом для откачки воды из шахт! Посмотрим-ка на нее как на Преобразователь Теплоты в движение любых механических систем — от сверлильного станка до паровой повозки! Постройка любой такой машины требует большого инженерного труда; но инженеров нынче много, они хитроумные. Через 10 лет производство паровых машин в Англии станет серийным процессом, а там недалеко и до паровозов, пароходов. На этом пути Англия опередила прочие страны Европы; вскоре она станет главной промышленной державой на всей Земле.

А пока в Британии пышно расцвела научная самодеятельность разношерстных питомцев Просвещения. Вот геолог Джемс Хаттон — еще один друг химика Блэка. В его ученой голове идеи Блэка преломились иначе, чем в инженерном уме Уатта. Хаттон попробовал рассмотреть всю матушку Землю, как огромную паровую машину. Ведь известно, что температура в шахтах растет с их глубиной! Хаттон оценил этот градиент и понял, что недра Земли раскалены сильнее, чем кузнечная печь. Каков источник этого тепла?

Джеймс Уатт

Неужели Земля еще остывает от прежнего раскаленного состояния? Или внутри нее действует некая печка? Хорошо бы рассчитать срок остывания Земли: тогда мы либо узнаем срок ее сотворения, либо докажем, что земная теплота не отличается от солнечной! Но, увы: Хаттону не хватает количественных данных о тепловом потоке из недр Земли и Солнца. Лишь через сто лет Кельвин и Гельмгольц докажут, что срок остывания Земли — не более десятков миллионов лет. Из этого последуют очень громкие выводы...

А из химии донесся новый гром. Удалые любители древней науки только что узнали состав земной атмосферы, насчитав в ней три новых газа: Водород, Кислород и Азот. Первое открытие сделал нелюдимый британский лорд Кавендиш, второе — неутомимый шведский аптекарь Шееле, третье — юный Рутерфорд, ученик профессора Блэка. Но как же они ошиблись в названиях новых газов!

Водород выделяется почти из любой кислоты; так и надо было его наречь — кислородом! Кавендиш не решился на этот шаг, потому что выделенный им газ не способен окислять металлы. Действительно: активное ядро в кислоте составляет Ион Водорода; но о разнице между Ионами и Атомами ни один химик еще не подозревает.

По той же причине химики нарекли Кислород "родителем кислот" и были уверены, что он присутствует в любой кислоте. Это грубое заблуждение уже помешало Карлу Шееле распознать выделенный им Хлор как новый газообразный элемент. Он же действует на металлы, почти как кислород; значит, он являет собою некое соединение кислорода!

Такая вакханалия заблуждений сопровождает революцию, начавшуюся в химии. Увы, ни одна революция не обошлась без множества глупостей и варварства! Так было в Англии в XVII веке, когда истовый пуританин Кромвель запретил праздновать Рождество; так будет через считанные годы в американских колониях той же Англии. Туда сбежит от возмущенных прихожан еще один британский химик — священник Джозеф Пристли, независимый открыватель Кислорода.

Еретик легко может уместиться в науке: так было с Ньютоном, теперь это происходит с Кавендишем и Пристли. Но в церковных или державных рамках ученый еретик не вмещается, а если вмещается, то перестает быть ученым. Скоро эта участь постигнет химика Пристли, потом — физика Франклина, врача Марата, математика Карно...

Генри Кавендиш

Дерзкий журналист Дени Дидро тоже мечтал об ученой карьере, но быстро заметил свое бесплодие в этой сфере и решил стать Глашатаем Науки. воспитателем полупросвещенной французской толпы. Некий издатель предложил нищему Дидро перевести на французский язык один из английских толковых словарей, добавив то, что более нужно французам. Дидро решил "добавить" полную научную картину Мира и уговорил академика Даламбера стать научным редактором новой Энциклопедии. В ней охотно участвовали философ Кондорсе и астроном Лаланд, химик Фуркруа, геометр Монж и, конечно, универсальный писатель-скандалист Вольтер!

После выпуска первых томов королевская цензура забеспокоилась: маловато монархизма и многовато республиканства в новой Энциклопедии! Она явно вносит разврат в умы французов: это нужно прекратить! Но Дидро уже не мог остановиться. Если его не печатают во Франции — он наладит печать в нейтральной Швейцарии. Если королевские академики отказались участвовать в сомнительном издании, то он сам напишет все необходимые статьи для заключительных томов! Ведь он уже стал Просвещенным Человеком; теперь пора просвещать всех любознательных европейцев! Так раньше поступали пророк Исайя и Конфуций, Абеляр и Лютер. Теперь это делают Вольтер и Дидро!

К 1770 году издание Энциклопедии завершилось, а сам Дидро разорился, оставшись при одной великолепной библиотеке. На нее сразу нашлась щедрая покупательница — российская императрица Екатерина II, которая еще не боится разлагающего влияния французских идей на дремучее российское общество. Царице нужен столичный блеск: Вольтер или Дидро могли бы стать украшением Петербурга! Но еретики лучше знают, куда они могут вписаться, а куда —нет. Старый Вольтер отказался от поездки в Россию; Дидро нанес пробный визит, но вскоре вернулся домой, вкусив прелесть русского абсолютизма и презрение российских академиков.

Бенжамин Франклин

Он пробовал убелить ученых мужей в пользе научного атеизма. Тут старый Эйлер сокрушил Дидро одним простым вопросом: как объяснить научное вдохновение, не прибегая к Божьей помощи? Сам не сделав в науке ни одного открытия, Дидро ничего не смог ответить и умолк, тихо вернулся домой. Зато слепой старик Эйлер, едва завершив диктовать свой Курс Анализа, адресованный будущим профессионалам науки, начал диктовать "Письма к одной немецкой принцессе об объяснении Природы".

Ясно, что первой их читательницей стала Екатерина II — сознательно обрусевшая немецкая принцесса, покровительница искусств и наук в Восточной Европе. Она еще увидит революционные плоды французского Просвещения в буйном Париже; но в России эти плоды увидят только внуки и правнуки Екатерины.

Между тем в Европе продолжается буйный пир адептов Просвещения.

Неутомимый аптекарь Шееле открывает десятки новых веществ, состав которых он не в силах расшифровать. Поэтому он все пробует на цвет, на запах и на вкус. Сероводород, хлороводород, циановодород — как можно выжить, испробовав все это? Но Шееле доживет до 43 лет, упорно отклоняя все предложения профессуры в университетах. Ему некогда: он общается с Природой так же, как общался с нею Ньютон!

Вольтер

Дени Дидро

Почти так же общается с нею Генри Кавендиш — потомок британского корсара времен первой Елизаветы. Лорд Генри только что выяснил состав воды, сжегши смесь водорода е кислородом. Он заметил необходимое соотношение объемов реагентов, но не сделал из этого дерзкий вывод о строении молекулы воды. Сжечь бы теперь упрямый Азот! Это тоже удастся Кавендишу с помошью искр, рожденных Лейденской банкой. Так он положит начало Электрохимии, но упустит открытие Инертных газов в жалком остатке воздуха, из которого выжгли все прочие газы. Аргон и его родичи будут открыты Рэлеем лишь через 120 лет — во всеоружии Спектрального Анализа химических элементов.

Зато сэр Кавендиш исполнит давнюю мечту сэра Ньютона: он измерит Гравитационную Постоянную с помощью изобретенных им крутильных весов. Результат поразит всякого физика: гравитация гораздо слабее, чем притяжение электрических зарядов! Почему же Солнечная система держится на гравитации, а электричество заметно только в грозу? Кто так славно сбалансировал положительные и отрицательные заряды внутри мельчайших частиц вещества?

Интересный подход к этой сложной проблеме наметился в математических открытиях Жозефа Лагранжа — молодого преемника Эйлера в Берлине. Он попытался решить проблему устойчивости Солнечной системы, уподобив ее громадному многомерному маятнику: кажется, это удалось Лагранжу. Никакие малые возмущения в движениях планет и комет не разрушат семью Солнца во веки веков! Но если она столь устойчива во времени вперед — значит, она устойчива и назад. Она не может погибнуть, но не могла и родиться! По крайней мере, в рамках механики...

Ни один здравомыслящий физик не верит в вечное горение Солнца. Когда-нибудь оно погаснет; значит, когда-то оно загорелось! Какая природная сила его зажгла? Не было ли это Электричество — нечто вроде искр из Лейденской банки, способных зажечь даже Азот? Если так, то, возможно, нынешней Вселенной (устойчивой, механической и гравитационной) предшествовала иная Вселенная — неустойчивая, электрическая? Не являют ли собою нынешние звезды лишь угольки древнего вселенского пожара? Вот бы обсудить этот вопрос с сэром Ньютоном! Увы, его уже полвека нет среди живых...

Неведомо, когда на смену Ньютону придет сходный гений натурфилософии. Или можно это угадать? Говорил же Ньютон, что он видит дальше других, потому что стоит на плечах группы научных исполинов — Галилея и Кеплера, Декарта и Гюйгенса. Но та дружина богатырей выросла в огне Возрождения — культурной революции, растянувшейся на полтораста лет (1500—1650). Сейчас в Европе разгорается сходный пожар Просвещения. Можно датировать его начало 1750 годом, когда вышли первые тома Энциклопедии, а слава Эйлера охватила всю Европу.

Если нынешняя культурная революция тоже растянется на полтораста лет (1750—1900), то следующий Ньютон появится где-то в начале XX века. Ой, долго ждать! Но ждать — не значит медлить. Нужно вступать в ряды ученого сообщества европейцев и тянуть сию упряжку вперед, пока хватает сил и разумения.

Кто-то рвется в глубину атомного мира через тернии химических опытов: таков путь Шееле, Пристли и Кавендиша. Иные герои рвутся к тайнам звезд через не измеренные еще межзвездные расстояния: эту дорогу прокладывают Кант и Гершель. Третья группа удальцов — Эйлер, Лагранж и их коллеги —постигает дивные математические отражения зримого физического мира в своих умах. Четвертая команда — Вольтер, Дидро, Бюффон и другие гуманитарные просветители — готовит европейскую верхушку человечества к выживанию и процветанию в условиях вероятной Революции.

Александр Гумбольдт

Сумело же британское научное содружество, возглавленное Френсисом Бэконом, успешно пережить свою Революцию и породить Ньютона, как только угас политический пожар! Так надо работать и впредь, чтобы исход каждого революционного взрыва в обществе отзывался стартом нового переворота в науке. Где и когда произойдет очередной взрыв — неведомо; но ученое сообщество должно быть готово к нему, как горцы готовы к сходу лавин. Ведь после схода очередной лавины наступает самый удобный час для восхождения на очередной пик, недоступный прежде из-за глубоких снегов...

Такова жизнь альпинистов; пора ученым мужам перенимать сей опыт в поисках научной истины. Совсем недавно европейские физики взошли на Монблан, чтобы узнать, как изменяется давление атмосферы при подъеме. Только что родился Александр 1умбольдт: он первый достигнет высоты 6000 метров в Андах, на вулкане Чимборасо. Потом просвещенные европейцы узнают о существовании Джомолунгмы в Гималаях и пожелают взойти на нее любой ценой.

Вячеслав Глазычев