Научная революция XVII века - Владимир Кирсанов

«Не скрою от вашего превосходительства, что известие едва ли меня обрадовало — видеть, что первый плод более, чем сорокалетних трудов, большую часть которых я открыл под большим секретом вышеназванному Отцу (т. е. Кавальери.— В. К.), должен быть отнят у меня, и что я лишен той славы, которую я столь страстно желал и надеялся получить после столь долгих усилий; ибо действительно первым моим намерением, которое привело меня к размышлению над движением, было найти эту линию, и хотя я смог продемонстрировать это, я знаю, как много несчастий я претерпел, прежде чем прийти к этому выводу» [28, III, с. 1278]. Кавальери был чрезвычайно огорчен, что он явился причиной столь резкого неудовольствия, выраженного его учителем, и немедленно написал, что, во-первых, он многим обязан Галилею и Кастелли, о чем он неоднократно говорит в этой книге, экземпляр которой он послал Галилею, во-вторых, каждому известно, что открытие параболической траектории принадлежит Галилею, и сам Кавальери был убежден, что тот уже давно опубликовал свое открытие, почему он и упомянул об этом в «Зажигательном зеркале». Галилей удовлетворился ответом Кавальери, и таким образом конфликт был улажен. Отношения были полностью восстановлены, и в «Беседах» уже говорится о Кавальери как о новом Архимеде.

Тем не менее вся эта история показывает, насколько высоко ценил Галилей открытие параболической траектории и какую важность он ему придавал в эволюции своего творчества.

Беседы Четвертого дня интересны еще и тем, что в них совершенно корректно, хотя и неявно, используется принцип инерции. Проблема, связанная с оценкой роли Галилея в создании принципа инерции, занимала многих ученых, и она остается открытой до сих пор. Действительно, в разных местах Галилей давал этому принципу противоречивые формулировки и само понятие инерциального движения трактовал по-разному.

В «Диалоге» он, по-видимому, считает инерционным движением движение по окружности с центром в центре Земли: «...к движению, не удаляющемуся от центра и не приближающемуся к центру, тело не имеет ни склонности, ни сопротивления, а следовательно, нет и причины для уменьшения вложенной в него силы» [16, I, с. 248].

В этой формулировке неявно содержатся два предположения: считается, что тело движется, во-первых, в отсутствие внешних движущих сил, а также сил сопротивления; во-вторых,— благодаря внутренней силе наподобие средневекового импетуса.

В «Беседах» анализ движения на наклонной плоскости приводит к мысли о горизонтальном движении на гладкой поверхности как идеальном примере инерционного движения. Но такой вывод сразу ставит перед затруднением, ясно сформулированным Симпличио: «Мы предположили, что горизонтальная плоскость, не имеющая ни наклона, ни подъема, представляет собой как бы прямую линию и что подобная линия во всех своих частях равноудалена от центра; это, однако, неправильно... Отсюда как следствие вытекает, что движение не может быть постоянным» [16, II, с. 309].

Из этого затруднения Галилей предлагает два совершенно различных выхода. Один он предлагает в «Диалоге», где говорит, что путь тела, движущегося по инерции, изгибается тяжестью, а если бы тяжести не существовало, то движение было бы прямолинейным. Так происходит при движении снаряда, брошенного из пращи: «круговое движение бросающего оставляет в бросаемом теле (в момент, когда они разлучаются) импульс движения по прямой, касательной к кругу движения в точке отрыва, и стремление продолжать по ней движение, постоянно удаляясь от бросившего... по такой прямой линии брошенное тело продолжало бы двигаться, если бы его собственная тяжесть не прибавляла склонения вниз, вследствие чего получается изгиб линии движения» [16, I, с. 293]. Это говорит о вполне ясном понимании принципа инерции: инерциальное движение, по-видимому, будет прямолинейным, но вследствие тяжести путь оказывается искривленным.

В «Беседах» же Галилей дает совсем другой ответ. По сути, он уклоняется от него, говоря, что в пределах точности эксперимента кривая и прямая совпадают [16, II, с. 310]. Вместо того, чтобы выяснить, какой будет траектория тела, движущегося по инерции, Галилей здесь пытается для такого тела реализовать на практике отсутствие внешних сил: «Степень скорости, обнаруживаемая телом, ненарушимо лежит в самой его природе, в то время как причины ускорения или замедления являются внешними; это можно заметить лишь на горизонтальной плоскости, ибо при движении по наклонной плоскости вниз наблюдается ускорение, а при движении вверх — замедление. Отсюда следует, что движение по горизонтали является вечным» [16, II, с. 382]. Здесь Галилей уже не рассматривает круговое движение как инерционное, поскольку внешние причины изменения движения могут быть устранены лишь на плоскости.

Наконец, еще раз подчеркнем, что в выводе параболического закона в Четвертом дне «Бесед» Галилей, возможно еще не вполне осознанно, приходит к тому, что инерционное движение вовсе не нуждается в плоскости под движущимся телом. Горизонтальная компонента движения уже является той самой абстракцией, которая необходима для полного обоснования закона инерции. Лишь непоследовательность не позволяет Галилею сделать этот заключительный шаг.

Глава четвертая.

Середина века

1

В историческом очерке я указывал, что к началу XVII столетия лидерство в науке перешло к Франции. Это утверждение нуждается в разъяснении. Дело в том, что в это время страна испытывает многочисленные социальные и политические ограничения, связанные со все возрастающим упрочением абсолютизма, и этот процесс сковывает любое выражение новых идей, в равной мере в политике и науке. Если сравнивать положение во Франции и ее научные достижения с другими странами Европы, то картина будет весьма схожей, и вроде бы нет оснований считать, что Франция находится впереди. Действительно, в Италии гений Галилея еще в полном расцвете, рядом с ним выдающийся математик Кавальери, работы которого, без всякого сомнения, можно считать важным вкладом в нарождающееся исчисление бесконечно малых, в Германии — довольно многочисленная, хотя и разрозненная, группа замечательных ученых во главе с Кеплером, в Англии — Гильберт, Бэкон и Гарвей.

Тем не менее для приведенного утверждения имеются веские основания. Это, во-первых, существование особой интеллектуальной атмосферы, которая в силу политического и национального единения проявлялась во Франции повсюду, и, во-вторых, тот факт, что именно французу удалось к середине столетия создать систему натуральной философии, способную заменить старое аристотелевское представление о мироздании. И хотя Декарт большинство своих произведений создал не во Франции, а в Голландии, нет причин сомневаться в том, что истоки его великих достижений лежат во французской культуре и французской научной традиции.

Что же можно сказать об этой традиции и о той интеллектуальной атмосфере, которая сложилась во Франции (в отличие от других стран)? В каком-то смысле процесс, происходящий во Франции, был схож с тем, который имел место в Италии XVI в., когда новая наука начала возникать в кружках ученых нового толка в городских республиках и при дворах просвещенных государей, только во Франции подобные кружки возникали в домах состоятельных горожан и аристократов, которые должны были проявлять большую изобретательность в поиске защиты у властей предержащих от самих этих властей.

Необходимость в такой защите была очевидна. Абсолютизм установил неусыпный надзор за любым проявлением свободомыслия. В 1604 г. специальным декретом короля предписывалось, чтобы экземпляр каждой новой книги присылался в Королевскую библиотеку для прочтения ее чиновником, выполнявшим функции цензора, хотя так и не называвшимся. Но уже в 1623 г. была создана государственная цензура как институт: каждая новая книга должна была быть представлена в цензурную палату, которая стала контролировать всю книжную торговлю. Любой издатель, желавший продавать ту или иную книгу, должен был получить на это разрешение палаты, причем это разрешение выдавалось лишь на определенный срок. При этом введение государственной цензуры никоим образом не отменяло цензуру церковную, которая осуществлялась теологическим факультетом Сорбонны и действовала к тому времени уже около столетия. В 1629 г. во главе цензурной палаты был поставлен министр юстиции и бюрократическая процедура проверки была еще более ужесточена. Когда Декарт в 1637 г. решил опубликовать свое «Рассуждение о методе», его рукопись была затребована самим Сегиром — министром юстиции при Людовике XIII и Людовике XIV, одним из покровителей Французской академии.

Тем не менее государственный надзор за умами при всей жестокости не был вездесущим: он касался главным образом печатных изданий. Государственная полиция, к счастью, не была тогда столь многочисленна и столь изощрена, чтобы предотвратить контрабандную перепечатку и распространение запрещенных книг. Чтение рукописей и частные разговоры не преследовались, если внешне люди сохраняли видимость подчинения тем правилам, которые были установлены в государстве и обществе. Частный дом и частные собрания для французских интеллектуалов начала века стали тем центром, вокруг которого сосредоточивалась их деятельность. Такие кружки были прямыми наследниками собраний гуманистов XVI столетия, но теперь их интересы переместились от классической филологии к науке. «Достаточно взглянуть на переписку всех этих людей, чтобы увидеть, что республика писателей превратилась в республику ученых, члены которой гордились своими познаниями в математике, астрономии и музыке, а не познаниями в классической филологии и которые интересовались в первую очередь историей собственной страны, а не теологическими спорами» [1, с. 186].