Горе от ума? Причуды выдающихся мыслителей

Впрочем, подобные казусы были вполне естественны для того времени (начала ХVII века). Более существенно, что Бэкон в своих «Опытах» писал о научном познании, вдохновляя многих исследователей, включая Гука:

«Наука совершенствует природу, но сама совершенствуется опытом; ибо врождённые дарования подобны диким растениям и нуждаются в выращивании с помощью учёных занятий… Люди хитроумные презирают учёность, простодушные дивятся ей, мудрые ею пользуются; ибо сама по себе учёность не научает, как применять её; на то есть мудрость особая, высшая, которую приобресть можно только опытом.

Читай не затем, чтобы противоречить и опровергать; не затем, чтобы принимать на веру; и не затем, чтобы найти предмет для беседы; но чтобы мыслить и рассуждать. Есть книги, которые надо только отведать, есть такие, которые лучше всего проглотить, и лишь немногие стоит разжевать и переварить».

По мнению Джеффри Кейна: «Нет ничего такого, что не мог бы написать Гук, но есть много точек подобия… между планом “Новой Атлантиды” и взглядами Гука, известными по другим источникам, в особенности с его энтузиазмом в те годы по поводу сотрудничества науки и литературы. Гук имел чрезвычайно живой ум и прекрасное образование; в 1660 г. ему было двадцать пять лет и… он готовился к публикации в следующем году остроумного научного трактата “Попытка пояснения… сделанная Р. Г.” Он глубоко восхищался Бэконом. В письме лорду Броункеру он писал в 1672 году: “Я считаю, что нет иной вещи, которая так значительно ведёт к прогрессу философии, как исследование гипотез с помощью экспериментов и планирование экспериментов гипотезами. В этом меня поддерживает авторитет несравненного Верулама”».

В продолжении «Новой Атлантиды» деятель Соломонова дома демонстрирует «селеноскоп для наблюдения Луны, звёзд и новых планет и редкий микроскоп, в котором легко рассматривать глаза, ноги, рот, волосы и яйца сырного клеща, а также кровь, текущую в жилах вши».

Это уже напрямую наводит на авторство Гука, ибо он исследовал под сооружённым им микроскопом сырного клеща и вши, а также изобрёл телескоп (селеноскоп) оригинальной конструкции. Почему же он позже не проявил себя на литературном поприще?

Когда узнаёшь, сколько было сделано Гуком в последующие годы, этот вопрос отпадает сам собой. С 1657 года он изобретал и создавал приборы для научных исследований и активно участвовал в проведении экспериментов. В том же году он изобрёл пружинный привод карманных часов, а на следующий год – воздушный насос.

Он изобрёл универсальный шарнир. «Этот тип шарнира, – писал А.Н. Боголюбов, – давал возможность передавать вращательное движение между двумя осями, расположенными в различных плоскостях. Современный универсальный шарнир ведёт своё происхождение именно от шарнира Гука, детально описанного изобретателем, а не от механизма Кардано, как иногда предполагают».

В 1662 году Оксфордский университет присвоил Роберту Гуку степень магистра искусств (тогда к искусствам относили изобретательство, ремёсла). Его назначили куратором экспериментов Королевского общества.

В 1663 году Гук написал основной текст устава Королевского общества и был избран его членом. С этого времени начинается его активная работа в этой научной организации. Он постоянно что-то изобретал, проводил опыты и сообщал об этом на заседаниях академии.

После изучения различных объектов под микроскопом, а также в телескоп он издал книгу «МИКРОГРАФИЯ: или некоторые физиологические исследования мельчайших тел через увеличительные стёкла…» (1665). В ней описаны 57 экспериментов с использованием микроскопа и три астрономических наблюдения в телескоп. Особо следует отметить великолепные гравюры, выполненные автором. Как писал А.Н. Боголюбов:

«Иллюстрации, выполненные и гравированные самим Гуком на 32 таблицах, были выдающимся явлением не только для своего времени: их воспроизводили в руководствах по естественной истории вплоть до ХIХ века. Позже даже Левенгук не сумел сделать ничего подобного».

Пользуясь случаем, приведу фрагмент из стихотворения Николая Заболоцкого 1948 года:

Сквозь волшебный прибор Левенгука
На поверхности капли воды
Обнаружила наша наука
Удивительной жизни следы.

Государство смертей и рождений,
Нескончаемой цепи звено —
В этом мире чудесных творений
Столь ничтожно и мелко оно!

Но для бездн, где летят метеоры,
Ни большого, ни малого нет,
И равно беспредельны просторы
Для микробов, людей и планет.

Хотелось бы написать нечто подобное, начав: «В “Микрографии” Роберта Гука…»

Конечно, нельзя умалять достижений нидерландского натуралиста Антонина ван Левенгука (1632–1723), который в свободное от муниципальной службы время занимался шлифованием увеличительных стёкол (подобно Гуку) и сделал линзы с 300-кратным увеличением.

С 1673 года, значительно позже Гука, он сообщал в письмах Лондонскому королевскому обществу о результатах своих наблюдений. Он первым наблюдал и зарисовал сперматозоиды человека и животных, красные кровяные тельца (эритроциты), различные клетки животных и растений, строение мелких насекомых.

Но всё-таки первым открыл мозаичное строение растений Роберт Гук и по аналогии с клетками животных (по другой версии – с кельями монахов) назвал эти частицы живой ткани клетками. Этот термин прочно вошёл в научный лексикон.

Роберта Гука глубоко интересовала жизнь природы во всех её проявлениях. Слова Заболоцкого «равно бесконечно просторы / Для микробов, людей и планет» следует отнести не к Левенгуку, а к Гуку. Ведь в своей книге он представил и макроскопические наблюдения небесных тел, а также предположил гипотезу волновой природы света. Указал, что «тепло является свойством тела, возникающим от движения или колебания его частей», отрицая гипотезу горюче-летучего «флогистона». Он сравнил горение с дыханием, утверждая, что воздух при этом теряет свою часть.

До него микроскописты представляли свои наблюдения как занимательное зрелище, курьёз, в лучшем случае давая описание отдельных малых объектов природы. Роберт Гук, по-видимому, первым превратил микроскоп в мощное средство научных исследований не только в биологии, но и в физике. Наблюдая тонкие прозрачные пластинки, он размышлял о свойствах и сущности света. По его гипотезе, свет состоит «из потока биений, исходящих из источника», т. е. представляет собой чрезвычайно быструю вибрацию.

Гук раньше Христиана Гюйгенса предложил гипотезу волновой природы света, исходя из аналогии с распространением звука. Однако разрабатывать свою идею не стал. Чрезвычайно высокую скорость световых волн Гюйгенс в «Трактате о свете» (1690) объяснил свойством особой тончайшей среды – эфира – с высокой твёрдостью и упругостью. Как писал он: «Нам нет надобности исследовать… причины этой твёрдости и упругости, так как рассмотрение их завлекло бы нас слишком далеко от нашего предмета».

Даже в наши дни остаётся во многом неразработанной теория такого эфира (ныне называемого физическим или космическим вакуумом). Это связано отчасти с тем, что А. Эйнштейн вслед за Ньютоном представил свет потоком корпускул, фотонов.

Возможно, кому-то покажется излишним в очерке о Гуке упоминания о научных проблемах, гипотезах и теориях учёных. Но мне хотелось бы показать, насколько это возможно, как трудно определять научные приоритеты, оценивать достижения разных исследователей. Движение научной мысли и развитие техники идут в масштабе цивилизации сложными потоками, переходя из страны в страну, нередко во взаимосвязях и противоречиях.

«Микрографией» Гука заинтересовался Ньютон. Сделал выписки из этой книги (и свои замечания), в одном из своих писем Гуку высоко её оценив. На заседании Королевского общества в 1672 году Ньютон предоставил свой мемуар «Новая теория света и цветов». Он предложил корпускулярную природу света, чем вызвал возражения Гука.

С этого времени начались между ними конфликты. Дело дошло до того, что в своей монографии «Оптика» (1704), не случайно изданной через год после смерти Гука, Ньютон умолчал об экспериментах и выводах старшего коллеги.

В своих оптических опытах Гук прижимал к плоскому стеклу линзу и наблюдал возникающее чередование светлых и тёмных колец. Затем эти опыты проделал Ньютон, но объяснить их не смог. Сделал это английский физик Томас Юнг, исходя из волновой теории света. Тем не менее в физике укоренилось понятие «кольца Ньютона», хотя честнее было бы называть их именами Гука, Юнга или их вместе.

Пожалуй, сказалось то, что «Оптика» Ньютона была переведена на латинский язык и много раз переиздавалась. У Ньютона были друзья, которые верили в его талант (что справедливо) и распространяли его сочинения. Сказывалась и национальная гордость англичан.

Не вдаваясь в детали спора двух учёных, отметим, что Ньютон предложил компромиссный вариант: материальные носители света вызывают волны в пространстве эфира, подобно тому, как вызывают волны тела, брошенные в воду.

Научные разногласия между двумя великими учёными усугубились личной неприязнью. Есть мнение, что ставшее крылатым высказывание Ньютона в письме Гука – «Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов» – скрывает язвительный намёк на хилое сложение и сутулость Гука, которого нельзя причислить к великанам.

Но, может быть, намёка не было? Ведь и Ньютон был невысок, а его афоризм безукоризненно верен.

И Гук, и Ньютон верили в существование эфира, который физики в начале ХХ века попытались отменить. Однако пришлось его вернуть, хотя и под именем физического (космического) вакуума. В этом отношении Гук и Ньютон были оба правы.

Проблема, сохранившаяся доныне: свет – система волн или корпускул? В ХХ веке эту дилемму решили странным способом, предположив дуализм волна-частица. Такой кентавр выглядит надуманным, научно-мифологической фигурой. Возможно, вернее было бы считать, что волна в некоторых случаях может приобретать свойство корпускулы, подобно тому, как порой возникает таранная волна цунами.

У Гука и Ньютона возник конфликт ещё из-за приоритета в открытии закона всемирного тяготения.

В марте 1666 года на заседании Королевского общества Гук сказал: «Представляется, что тяготение является одним из наиболее общих действующих принципов мира… и Кеплер не без достаточного основания утверждает его как свойство, присущее всем небесным телам, Солнцу, звёздам, планетам. Это предположение мы впоследствии рассмотрим более подробно, но сперва было бы необходимо обсудить, не присуща ли эта тяготительная или притяжательная сила частям земли…

Если она магнетична, то любое тело, притянутое ею, должно больше тяготеть вблизи её поверхности, чем дальше от неё».

Через два месяца Гук предположил две возможные причины криволинейного движения планет Солнечной системы. В первом случае может сказаться «неравномерная плотность среды», эфира. «Вторая причина изгибания прямолинейного движения в криволинейное, по-видимому, происходит от притягивающего свойства тела, расположенного в центре, причём оно непрерывно стремится притягивать к себе. Ибо если сделать такое предположение, легко становятся объяснимы все феномены планет с помощью общих принципов механического движения».

По его словам, траектории планет определяются сочетанием двух движений: прямолинейного и направленного к центральному, более тяжёлому телу. Он утверждал, что к центру Земли «направлены все линии тяготения», а в 1680 году высказал мысль, что «притяжение всегда действует в отношении, обратном квадрату расстояния».

Он предложил Ньютону доказать обратный квадратичный закон тяготения, но ответа не получил. По словам С.И. Вавилова: «Если связать в одно все предположения и мысли Гука о движении планет и тяготении за почти 20 лет, то мы встретим почти все главные выводы “Начал” Ньютона, только высказанные в неуверенной и малодоказательной форме… У Гука была гениальная догадка физика-экспериментатора, прозревающего в лабиринте фактов истинные соотношения и законы природы».

Увы, Ньютон проявил и коварство. Он, как пишет А.Н. Боголюбов, «отметил в “Началах”, что Рен и Галлей сделали ровно столько же, сколько и Гук. И хотя это была неправда (что прекрасно знал и сам Ньютон), но, несомненно, немало польстило самолюбию как Рена, так и Галлея. Ход Ньютона был, несомненно, умным: кольцо друзей Гука было разомкнуто в необходимом месте».

Что же важнее: гипотеза, оказавшаяся верной, или созданная на её основе теория? Пожалуй, обе одинаково важны. Без исходной мысли не появится теория, а без теории эта мысль не будет надёжно обоснована.

Естественна обида Гука. У Ньютона была своя правота. Достаточно просмотреть его «Математические начала натуральной философии», чтобы оценить усилия, затраченные для доказательства множества теорем, решения многих задач. Намекая на свой труд, он написал Э. Галлею, что для Гука математики «не что иное, как лишь сухие вычислители и вьючные ослы».