Космос - Карл Саган
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
220
го поэта Джона Донна и главой большой патриархальной семьи. Константин восхищался живописью Рубенса и открыл молодого художника Рембрандта ван Рейна, который несколько раз изображал его на своих полотнах. После первой встречи Декарт писал о нем: «Не могу поверить, что один ум может заниматься столь многими вещами и в каждой быть настолько хорошо подготовленным». Дом Гюйгенсов наполняли вещи, привезенные со всех концов света. Частыми гостями здесь были выдающиеся мыслители из других стран. Выросший в такой среде, молодой Христиан Гюйгенс стал знатоком языков, рисования, права, естественных наук, инженерного дела, математики и музыки. Его интересы и привязанности отличались чрезвычайным разнообразием. «Весь мир — моя страна, — говорил он, — наука — моя религия».
Мотивом всей той эпохи был свет — символический свет свободы мысли, просвещения, географических открытий; свет, пронизывающий живопись того времени, особенно утонченные работы Вермера; свет как объект научного исследования — в трудах Снеллиуса по рефракции, в микроскопе, изобретенном Левенгуком, и в волновой теории света Гюйгенса*. Все эти виды деятель-
* Исаак Ньютон восхищался Христианом Гюйгенсом, считал его «самым элегантным математиком» своего времени и истинным продолжателем математической традиции древних греков — тогда, как и теперь, это было высочайшей похвалой. Ньютон считал (отчасти потому, что тени имеют четкие края), что свет ведет себя как поток крошечных частиц. Он думал, что красный свет состоит из самых крупных частиц, а фиолетовый — из самых мелких. Гюйгенс, напротив, отстаивал точку зрения, что свет ведет себя как волна, распространяющаяся в вакууме, подобно океанским валам, — поэтому мы и говорим о длине волны и частоте света. Многие свойства света, в частности дифракция, естественным образом объясняются волновой теорией, и в последующие годы точка зрения Гюйгенса одержала верх. Но в 1905 г. Эйнштейн показал, что корпускулярная теория света нужна для объяснения фотоэлектрического эффекта — выбивания электронов из металла, на который направлен луч света Современная квантовая механика объединила обе идеи, и сегодня принято думать, что свет в некоторых обстоятельствах ведет себя как поток частиц, а в других — как волна. Этот корпускулярно-волновой дуализм может быть труден для восприятия с позиций нашего здравого смысла, но он находится в полном согласии с теми экспериментами, которые открывают нам природу света. В этом слиянии противоположностей есть что-то загадочное и волнующее, как и в том, что именно Ньютон и Гюйгенс, оба убежденные холостяки, стали отцами нашего современного представления о природе света. — Авт.
221
ности были тесно связаны, и занимавшиеся ими часто переходили от одного к другому. Для интерьеров Вермера очень характерны навигационные приборы и карты. Микроскопы украшали художественные мастерские. Левенгук был душеприказчиком Вермера и часто появлялся в доме Гюйгенсов в Хофвяйке.
Микроскоп Левенгука ведет свое происхождение от увеличительных стекол, при помощи которых торговцы мануфактурой проверяли качество ткани. С помощью своего изобретения Левенгук обнаружил целый мир в капле воды — микробов, которых он называл animalcules и считал «очаровательными». Гюйгенс участвовал в создании первых микроскопов и сделал с их помощью множество открытий. Левенгук и Гюйгенс были в числе первых, увидевших клетки человеческой спермы, что стало отправным шагом на пути к пониманию репродукции человека. Желая объяснить, почему микроорганизмы, хотя и медленно, но появляются в воде, стерилизованной кипячением, Гюйгенс предположил, что они достаточно малы, чтобы переноситься по воздуху и размножаться после попадания во влажную среду. Тем самым он сформулировал альтернативу теории самозарождения, согласно которой жизнь возникает в забродившем виноградном соке или в испорченном мясе совершенно независимо от ранее существовавшей жизни. Прошло
222
целых два века, прежде чем умозрительное заключение Гюйгенса было доказано Луи Пастером. И это далеко не единственная цепочка, связующая поиски жизни на Марсе в ходе проекта «Викинг» с работами Левенгука и Гюйгенса. Эти последние явились прародителями микробной теории болезней, а значит, и большей части современной медицины. Но они не ставили перед собой прагматических целей. Просто им довелось жить и работать в технологическом обществе.
Микроскоп и телескоп, появившиеся в Голландии в начале XVII века, расширили способность человека видеть очень малое и очень большое. Наши наблюдения за атомами и галактиками берут свое начало именно в это время и в этом месте. Христиан Гюйгенс любил шлифовать и полировать линзы для астрономических инструментов и сам построил телескоп с пятиметровой трубой. Открытия, сделанные при помощи этого телескопа, уже гарантировали бы ему место в истории человеческих достижений. Идя по стопам Эратосфена, он стал первым, кому удалось определить размер другой планеты. Он также первым высказал мысль, что Венера полностью покрыта облаками, и первым зарисовал деталь на поверхности Марса (огромный, открытый всем ветрам темный склон, называемый сейчас Большим Сыртом), наблюдая которую впервые определил, что марсианские сутки, как и земные, длятся около 24 часов. Он первым обнаружил, что Сатурн окружен системой колец, которые нигде не соприкасаются с планетой*. Наконец, им был открыт Титан, крупнейший спутник Сатурна и, как мы теперь знаем, самый большой спутник в Солнечной
* Галилей, открывший кольца, не знал, что они собой представляют. В его несовершенный телескоп они казались двумя симметричными выступами возле диска Сатурна. Галилей несколько озадаченно говорил, что они напоминают ему пару ушей. — Авт.
223
системе — чрезвычайно интересный и многообещающий мир. Большинство своих открытий Гюйгенс сделал, когда ему еще не было 30 лет. И между прочим, астрологию он считал полнейшим вздором.
Это еще далеко не всё, чем мы обязаны Гюйгенсу. Ключевой проблемой морской навигации в ту пору было определение долготы. Широту можно легко определить по звездам: чем дальше к югу вы смещаетесь, тем больше видно южных созвездий. Но для определения долготы требуется тщательный хронометраж. Точные корабельные часы показывают время в порту отправления; восходы и заходы Солнца и звезд позволяют определить местное корабельное время; разница между ними как раз и дает долготу. Гюйгенс изобрел маятниковые часы (положенный в их основу принцип был ранее открыт Галилеем), которые впоследствии использовались, хотя и не слишком успешно, для того, чтобы вычислять положения кораблей в открытом океане. Его усилиями точность астрономических и других научных наблюдений поднялась на невиданную дотоле высоту, и это стимулировало дальнейшее усовершенствование морских хронометров. Гюйгенс изобрел спиральную пружину балансира, которая и сейчас применяется в некоторых часах; он внес фундаментальный вклад в механику (например, нашел, как вычислять центробежную силу), а благодаря изучению игры в кости — также и в теорию вероятностей. Усовершенствованный им воздушный насос впоследствии буквально преобразил горную промышленность, а «волшебный фонарь» был предшественником диапроектора. Еще он придумал так называемый пороховой двигатель, который оказал влияние на разработку паровых машин.
Гюйгенса очень радовало, что представление Коперника о Земле как планете, движущейся вокруг Солнца,
224
получило распространение даже среди простых голландцев. В самом деле, говорил он, взгляды Коперника приняты всеми астрономами, за исключением тех, кто «слишком медленно соображает или находится под властью предрассудков, навязанных исключительно человеческой волей». В Средние века христианские философы любили приводить такой аргумент: коль скоро небеса обращаются вокруг Земли всего за сутки, вряд ли они могут быть бесконечно велики в размерах, а значит, не может существовать бесконечного или даже большого числа миров (или даже одного другого мира). Открытие того, что вращаются не небеса, а Земля, имело серьезные последствия для представления об уникальности Земли и возможности существования жизни в иных местах. Коперник считал, что не только Солнечная система, но и вся Вселенная является гелиоцентрической, а Кеплер не допускал, что звезды могут иметь планетные системы. Первым, кто открыто высказал идею о множественности — а на самом деле о бесконечности — миров, обращающихся вокруг других солнц, по-видимому, был Джордано Бруно. Но многие считали, что множественность миров непосредственно вытекает из идей Коперника и Кеплера и находили это ужасным. В начале XVII века Роберт Мертон утверждал, что раз из гелиоцентрической гипотезы следует множественность других планетных систем, то это фактически опровергает исходную посылку путем приведения к абсурду (см. Приложение 1). В доказательство он приводил следующее, разгромное, казалось бы, рассуждение:
