Геометрия и "Марсельеза" - Владимир Демьянов

Полный молодых творческих сил и энергии, вооруженный всеми последними достижениями наук, он бросается в экспериментальную работу* как в омут. И все ему удается. Проницательный ум исследователя и чрезвычайно быстрые и умелые руки экспериментатора позволяют ему «лезть» в любую область и находить новые научные результаты.

«Да я бы скорее встретил лицом к лицу заряженную пушку, чем взялся бы не за свое дела», — говорил Уатт, изобретатель паровой машины. Но Монж смотрел на вещи и поступал иначе. И можно лишь удивляться тому, насколько легко брался геометр за всякое новое дело, как радовался возможности хоть чтото в нем улучшить. Он всей душой стремился к тому, чтобы расширить власть человека над природой, поднять роль науки в овладении ею.

Чем только Монж ни занимался в Мезьере, что только ни попадало в круг его научных интересов! Здесь, разумеется, и вопросы металлургии* в которых Франция безбожно отстала, и проблемы физики, еще не решенные, и только что народившаяся химия с ее пока еще детски-наивными представлениями о строении вещества.

На этом, именно химическом, поприще и сошлись дороги двух гениев мирового масштаба, один из которых встречать «лицом к лицу» заряженную пушку не любил, а другой отнюдь не страшился этого. Мы говорим об экспериментах, в результате которых был впервые установлен состав воды — этого первоначального элемента, неразложимого, по мнению древних.

В своем мезьерском уединении, работая над актуальными проблемами воздушного полета* Монж углубился в химические исследования, занялся изучением различных газов* включая и водород. И словно между делом, но вред ли это было так, доставил исключительной важности эксперимент. Более того, он сделал открытие, правда, в истории химии его связывают с именами Уатта* Кавендиша и Лавуазье. И все-таки Монж сделан его совершенно самостоятельно и независимо от 1шх* чему есть документальные свидетельства.

В чем же заключается мезьерский эксперимент молодого ученого? Он взял герметичный сосуд и заполнил его смесью кислорода и водорода. Затем с помощью искры взорвал эту смесь и удалил газовый остаток. Потом снова заполнил сосуд газами и опять взорвал смесь… Повторив эту процедуру триста семьдесят два раза, от пожучил на дне баллона более трех унций чистой воды, не имеющей ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Так была искусственно создана вода.

О результатах своего эксперимента Монж написал мемуар и показал его Вандермонду, который и огласил его в академии. Однако этот замечательный мемуар, к сожалению, пролежал без опубликования до 1786 года.

Узнав об опытах Монжа и полученных им количественных результатах, Лавуазье подсчитал соотношение объемов обоих газов, из которых была получена вода. Они соотносились как 12: 22,9, что очень близко к соотношению 1: 2. Однако великий химик на этом не остановился. К синтезу воды надо было добавить и ее разложение на составные элементы, а этого еще не сделал никто. Такой эксперимент и поставил Лавуазье совместно <с математиком и инженером Менье. Медленно пропуская пары воды через раскаленный докрасна ружейный ствол, они добились ее разложения на кислород и водород. Первый элемент вступал в реакцию окисления металла (образовывалась ржавчина), а второй накапливался в газовом приемнике. Измерить увеличение веса железного ствола и количество полученного водорода для Лавуазье с его прекрасным лабораторным оборудованием не составляло особого труда. Так было доказано, что вода состоит из водорода и кислорода.

Опыты по термическому разложению воды проводил в то время и Бертолле, который, как и Монж, занимался проблемами добывания водорода для наполнения аэростатов. Монж занимался тогда множеством разнообразных вопросов: теорией взрывчатых веществ, капиллярностью, метеорологией и оптическими явлениями, цементацией стали, очисткой металлов, активно занимался гидравликой — подъемом воды и ее движением в реках и водопадах, изучал возможности использования приливов и отливов, сопротивление воды движению корабля, стекольное производство и конструкции мельниц для зерна и сахара и даже выдвинул свою гипотезу о происхождении жизни на Земле.

Расширению круга научных интересов и познаний Монжа послужило еще одно обстоятельство, которое сыграло немалую роль в его жизни. По предложению Д’Аламбера и Кондорсе в Париже было учреждено Луврское военно-морское училище, где Монжу предложили должность профессора кафедры гидравлики. Министр постановил, чтобы этот профессор жил по полгода в Мезьере и в Париже, совмещая работу в двух учебных заведениях. Академия наук, как свидетельствует Араго, нашла, что шестимесячное пребывание Монжа в Париже вполне удовлетворяет ее уставу и тотчас приняла его в свои члены. Монжу тогда было тридцать четыре года.

Однако известность молодого ученого была уже столь велика, что его считали одним из крупнейших физиков, химиков и математиков, а Мезьерскую школу называли «школой Монжа». В 1783 году в связи со смертью экзаменатора воспитанников морских училищ математика Безу секретарь морского министра Паш и его друг Вандермонд сообщили Монжу, что он может надеяться на получение этой должности. Их мнение, видимо, было столь авторитетным, а перечень научных работ Монжа, присланный им самим, таким убедительным, что не прошло и месяца, как морской министр маршал Кастри назначил его экзаменатором морских училищ.

Впрочем, министр знал Монжа и раньше. В мае 1774 года он приезжал с визитом в Мезьер, и Монж, хватавшийся за любую возможность осмотреть страну, сопровождал его потом в трехмесячном путешествии в Бельгию. Во время этой поездки Монж познакомился с Пашем, будущим мэром Парижа и военным министром революционного правительства.

Должность инспектора словно была создана для Монжа. Начались многочисленные поездки по стране, по разным ее провинциям. Инспектируя старые морские училища и создавая новые, ученый посещает множество портов, промышленных предприятий и шахт, изучает организацию и технологию производств, знакомится со многими владельцами предприятий, специалистами в разных областях, моряками. Его доброта и отзывчивость, внимательное отношение к людям и глубокие разносторонние познания привлекли к нему немало новых друзей. Но никогда Монж не поступался принципиальностью, добросовестностью в выполнении своих обязанностей.

Однажды маршал Кастри сказал Монжу: «Вы ставите меня в очень затруднительное положение, отказываясь принять в училище кандидата из знатного и всеми уважаемого семейства».

«Ваше превосходительство, — ответил ученый, — Вы можете приказать его принять, но одновременно вам придется ликвидировать должность, которую я занимаю».

Министр уступил Монжу и уж более не настаивал на своем.

В одном все же маршал был весьма настойчив и даже непреклонен: в своем требовании, чтобы Монж написал полный курс математики для училищ, которые он инспектирует. Геометр как мог затягивал выполнение этого поручения, которое надолго отвлекло бы его от исследований. Но ему все же пришлось уступить — один учебник он написал, но не по математике. В течение нескольких недель пребывания в замке маршала (не иначе как министр «запер» его в своем замке) Монж написал великолепный учебник статики для морских училищ.

Написанный очень просто, вполне доступно для юношей, которым предназначался, он в то же самое время был новым шагом в науке, Не случайно о нем пишут не одно уже десятилетие, не случайно этот учебник выдержал пять изданий при жизни Монжа и три после его смерти. Только в России он был издан дважды. И вытеснил его лишь курс Пуансо, а он, как мы знаем, был учеником Монжа.

Доказательства у Монжа нестрогие, часто, как и в устной своей скороговорке, он руководствуется весьма уязвимыми соображениями «по аналогии», по непрерывности. Но благодаря именно этой своей научной смелости он легко выпрыгнул некогда из плоскости в пространство {по той же явной для него аналогии). Прошли годы, и выяснилось, что Монж, не давший ни одного до конца строгого доказательства, и в самых сложных вопросах оказался прав!

Учебник статики Монжа — не батарея формул, как это было бы у Лагранжа, а живой текст, обращенный к техникам, которым нужна не стерильная строгость доказательств и выкладок, а правильность суждений и продуктивность рекомендаций. И сильнее Монжа в этих делах не было никого.

В своем элементарном учебнике он впервые выводит правило сложения сил и их разложения на составляющие, рассказывает {причем как о понятии будто бы общеизвестном) о моментах сил относительно точки, прямой и плоскости, рассматривает равновесие веревочного многоугольника — понятие, дожившее до наших дней, несмотря на архаичность веревки. Такой учебник мог появиться лишь потому, что писал его академик, причем такой, который не только хорошо знает современную ему науку, но и сам делает эту науку и способен выдать суть последних ее результатов б самом простом изложении, причем мастерски, поскольку является выдающимся педагогом.