Жизнь науки - С. Капица

Оканчивая сие, от искреннего сердца желаю, чтобы по мере обширного сего государства высокие науки в нем распространились и чтобы в сынах российских к оным охота и ревность равномерно умножилась.

Писано 1746 года.

Д’АЛАМБЕР

Будущий механик, математик и энциклопедист, Жан ле Рои Д'Аламбер, рожденный внебрачным сыном генерала Детуш и канонессы Тансен, был оставлен на ступеньках церкви св. Жана ле Рон в Париже. Его детство прошло в семье стекольщика, Двенадцати лет, по протекции деда, Д’Аламбер поступил в привилегированный колледж Мазарини, покровительствуемый янсенистами. Там его готовили сначала к ад-вокатуре, затем к медицине. Однако вопреки планам воспитателей, Д’Аламбера больше всего интересовала математика, и ее он изучал самостоятельно.

Его первые работы по анализу получили признание, и он рано стал адъюнктом Парижской Академии. В 25 лет он публикует «Динамику» (1742), где формулирует принцип, позволивший задачи динамики свести к задачам о равновесии сил. Этот принцип, впоследствии названный принципом Д’Аламбера, позволил по-новому написать уравнения гидродинамики и исследовать движение твердого тела. Большое значение имела работа Д’Аламбера в области небесной механики, где вслед за Эйлером и Клеро он развил теорию движения Луны. В теории колебании Д’Аламбером было дано полное решение задачи о струне на основе волнового уравнения.

В 1751 г. Д’Аламбер совместно с Дидро предпринимает издание «Энциклопедии, или толкового словаря по паукам, искусствам и ремеслам». В век, справедливо названный веком Просвещения, в канун Великой Французской революции Энциклопедия стала выдающимся явлением в области развития культуры. Многие статьи по физике, философии, литературе в атом 28-томном издании написаны Д’Аламбером, Им также было написано обширное предисловие к Энциклопедии — «Очерк о происхождении и развитии науки». Недаром после смерти Вольтера Д’Аламбера считали первым философом Франции; его резкие антиклерикальные статьи создали ему много врагов. В 1754 г. после трех неудачных попыток Д’Аламбер был, наконец, выбран членом Парижской Академии, и то, правительство с неохотой утвердило решение о его избрании.

Литературная деятельность Д’Аламбера была отмечена избранием в члены Французской Академии, в число «бессмертных». Несмотря на заманчивые приглашения в Петербург от Екатерины II и от Фридриха II в Берлин, он не покинул своей родины. Д’Аламбер был прост в обращении, жил он очень скромно, много помогал своим ученикам и заботился о своей приемной матери до конца ее жизни.

В последние годы жизни Д’Аламбер обратился к истории науки, написал биографии многих членов Парижской Академии. Его также интересовали вопросы теории музыки, и он принял активное участие в острой дискуссии о жанре и форме оперы.

Мы приводим начало введения к «Динамике» Д’Аламбера.

Введение

Достоверность математики является тем ее преимуществом, которым она обязана главным образом простоте своего предмета. Более того, нужно признать, что поскольку не все отделы математики имеют одинаковый по простоте предмет, постольку и достоверность в собственном смысле слова,— достоверность, основывающаяся на принципах, являющихся необходимо истинными и очевидными сами по себе,— присуща различным ее отделам не в одинаковой степени и не одинаковым образом. Многие отделы математики, опирающиеся или на физические принципы, т.е. на опытные истины, или же на простые гипотезы, обладают, так сказать, лишь достоверностью опыта или даже достоверностью чистого допущения. Строго говоря, обладающими полной очевидностью можно считать только те отделы математики, которые имеют дело с исчислением величин и с общими свойствами пространства: таковы алгебра, геометрия и механика. Даже и здесь в степени ясности, которую наш ум находит в этих науках, можно заметить своего рода градацию и, если можно так выразиться, те или иные оттенки. Чем шире тот предмет, который ими охватывается, и чем более обща и абстрактна та форма, в которой он в них рассматривается, тем больше их принципы избавлены от неясностей и тем более они доступны для понимания. Именно по этой причине геометрия проще механики, а они обе менее просты, чем алгебра.

Этот парадокс перестает казаться парадоксом для тех, кто изучал эти науки как философ: для них наибольшей ясностью обладают именно те наиболее абстрактные понятия, которые обычно считаются наиболее недоступными. Наоборот, нашими мыслями овладевает мрак по мере того, как мы сталкиваемся в том или ином объекте с чувственными свойствами. Так, прибавляя к понятию протяженности непроницаемость, мы, мне кажется, лишь увеличиваем тайну; природа движения является загадкой для философов; не менее скрыто от них и метафизическое начало законов соударения. Одним словом, чем более углубляют они образующееся у них понятие о материи и о свойствах, ее представляющих, тем более это понятие затемняется, как будто стремясь ускользнуть от них, и тем более они убеждаются, что о внешних объектах наименее несовершенным образом мы знаем лишь одно,— это их существование, да и оно опирается на сомнительное свидетельство наших чувств.

Из этих соображений следует, что наилучший метод в любом отделе математики (можно даже сказать: в любой науке) состоит в том, чтобы не только вводить туда и максимально применять знания, полученные из более абстрактных, а следовательно, и более простых наук, но и самый объект данной науки рассматривать наиболее абстрактным и наиболее простым из всех возможных способов, ничего не предполагать и ничего не приписывать объекту данной науки, кроме тех свойств, из которых, как из предпосылки, исходит сама данная наука. Отсюда вытекают два преимущества: во-первых, принципы получают всю возможную для них ясность; во-вторых, эти принципы оказываются сведенными к наименьшему числу, выигрывая тем самым в своей общности, так как, поскольку предмет науки необходимо определен, принципы этой науки тем плодотворнее, чем меньше их число.

С давних пор намеревались, причем не без успеха, выполнить по отношению к математике некоторую часть того плана, который нами только что намечен: алгебру удачно применяли к геометрии, геометрию к механике и каждую из этих трех наук ко всем остальным наукам, основанием и фундаментом которых они являются. Однако при этом не заботились ни о сведении принципов этих наук к наименьшему числу, ни о том, чтобы придать этим принципам всю ту ясность, которой можно было бы желать. Особенно пренебрегали этой задачей, мне кажется, в механике: большинство ее принципов либо неясных самих по себе, либо неясно сформулированных и доказанных, давали повод к ряду трудных вопросов. Вообще, до сих пор занимались больше увеличением здания, чем освещением входа в него. Думали, главным образом, над тем, как бы возвысить его, не заботясь о том, чтобы придать необходимую прочность его основанию.

В настоящем сочинении я поставил себе двоякую цель: расширить рамки механики и сделать подход к этой науке гладким и ровным. При этом я больше всего заботился о том, чтобы одна задача решалась с помощью другой, т.е. я стремился не только вывести принципы механики из наиболее ясных понятий, но и расширить область их применений. Наряду с этим я стремился показать как бесполезность многих принципов, употреблявшихся до сих пор в механике, так и выгоды, которые-можно получить для прогресса этой науки от объединения остальных. Одним словом, я стремился расширить область применения принципов, сокращая в то же время их число.

Таковы были мои намерения в настоящем сочинении. Для того чтобы ознакомить читателя со средствами, при помощи которых я старался осуществить эти намерения, может будет не лишним заняться логическим» анализом науки, которую я взялся излагать...

ЛАГРАНЖ

Жозеф Луи Лагранж родился в Турине. Его мать была итальянкой. Отец, французский дворянин, был военным казначеем; некогда состоятельный, он разорился из-за бесчисленных финансовых спекуляций, что, впрочем, мало волновало сына. Позднее Жозеф писал: «Если я был бы богат, я, вероятно, не достиг бы моего положения в математике; и в какой другой области я добился бы тех же успехов?»

Семнадцати лет Лагранж увлекся математикой, прочитав мемуар астронома Галлея «О преимуществах аналитического метода». Уже тогда геометрия классических авторов его мало привлекала и впоследствии в «Аналитической механике» он заметит, что в этой книге нет ни одного чертежа. В 17 лет Лагранж стал преподавателем Артиллерийской школы в Турине. Там же он организует научное общество, впоследствии выросшее в известную Туринскую Академию наук. В трудах общества Лагранж публикует свои ранние работы по изопериметрическим кривым и вариационному исчислению, вызвавшие восторженные отзывы Эйлера. По рекомендации Эйлера Лагранж был выбран иностранным членом Берлинской Академии и в 1766 г. переезжает в Берлин.