ГУК И НЬЮТОН
ГУК И НЬЮТОН
Хотя Гук был всего лишь на семь лет старше Ньютона, он успел ко времени их знакомства сделать необычайно много. В чём-то его судьба напоминала ньютоновскую. Он родился слабым, болезненным, жил без отца. Никто не ожидал, что он доживёт до зрелых лет. Детство и юность провёл в одиночестве, конструируя всевозможные механические приспособления. Как и Ньютон, он увлекался математической магией, солнечными часами, водяными мельницами. Дом отца — священника на острове Уайт — долго был его единственным пристанищем: из-за слабого здоровья и постоянных головных болей он не смог посещать школу.
Затем он в Лондоне, в знаменитой Вестминстерской школе. Ему повезло — первым его воспитателем стал доктор Бастби, розги которого, выведшие в люди многих великих людей, вошли в фольклор британских университетов.
Всякие занятия перепробовал Гук — мучимый жестокой аллергией на масляные краски, учился у лондонского живописца, имея неразвитый слух, пел в церковном хоре. Наконец он в Оксфорде, сабсайзер, как и Ньютон. Но ещё он и ассистент Уиллиса — одного из будущих основателей Королевского общества. Он познакомился с Джоном Уилкинсом, Уильямом Петти, Кристофером Реном, Робертом Бойлем. Бойль переманил его к себе. Он недавно построил в Оксфорде большую лабораторию. Там Гук вместе с Бойлем занимался усовершенствованием воздушного насоса, изобретённого магдебургским бургомистром Отто фон Герике. Бойль был чрезвычайно строг к себе и доброжелателен к другим. А Гук уже тогда обнаружил худшие стороны своего характера, за глаза обвиняя Бойля в том, что он присваивает многие усовершенствования воздушного насоса, принадлежащие ему, Гуку.
Гук увлекался всем, чем угодно, даже летающими машинами, действующими мускульной силой. Когда он убедился, что человеческие мускулы слишком слабы, чтобы поднять в воздух сколько-нибудь существенный вес, он стал создавать искусственные мускулы.
Там, в оксфордском учёном кружке Гук заинтересовался усовершенствованием часов. И изобрёл невиданное: часы со спиральной пружиной, с балансиром и анкерным механизмом, то есть механические часы сегодняшнего дня. Знакомые Гука настаивали на патентовании; условия патента Гука не удовлетворили, и его изобретение никак не было документально подтверждено. Впоследствии, когда в 1674 году вышла книга «Horologium Oscillatorum» Гюйгенса с описанием часов со спиральной пружиной, Гук утверждал, что секретарь Королевского общества Ольденбург, знавший устройство механизма, сообщил о нём Гюйгенсу. Это и стало началом смертельной вражды между Гуком и Ольденбургом.
Гук был человеком бешеной умственной активности. Он мог свободно рассуждать на любую тему. У него в то же время были и золотые руки, он был способен всё сделать сам, мог самостоятельно провести любой эксперимент. Опыты, которые не получались у самых искусных экспериментаторов, у него проходили с блеском. У него всё работало, всё выходило так, как должно было быть.
Именно этим он снискал к себе глубочайшее уважение членов будущего Королевского общества, и именно этим объясняется их почётное предложение — стать единственным платным сотрудником общества, куратором экспериментов. За казённую квартиру в Грешем-колледже и тридцать фунтов в год он должен был еженедельно показывать в обществе несколько новых экспериментов. Его обязанности были сформулированы так: «Представлять обществу каждый раз, когда оно заседает, три или четыре значительных эксперимента, не ожидая компенсации до тех пор, пока общество само не сочтёт необходимым вознаградить его за труды». (Не забудем, что Гук по социальной табели о рангах того времени был единственным членом Королевского общества, которого нельзя было считать «джентльменом».)
Гук изучал влияние погоды на показания барометра, изобрёл проекционный фонарь, подводный колокол, метод телеграфии, зуборезный станочек для часов. Он открыл вращение Марса и первым обратил внимание на двойные звёзды. Гуку принадлежит идея использовать в качестве нуля температуры точку замерзания воды, которая, как он выяснил, всегда отличается завидным постоянством. Он проверял все сомнительные эксперименты, предлагавшиеся Королевскому обществу, он обеспечил сбор многочисленных фактов и систематизацию явлений, которые потом смогли стать материалом для строительства новой науки. В Королевском обществе он поставил более четырёхсот опытов. И кроме всего прочего, коллекционировал для общества всевозможные редкости и курьёзы, поражавшие его воображение. Он собирал их где только мог, покупал, выменивал, получал в дар, уговаривал подарить или завещать обществу. В музей Королевского общества были, например, доставлены: живородящий страус, растение, выросшее в желудке дрозда, кожа смуглого мавра с седой бородой и волосами; «но более всего достойны описания часы, приводимые в движение магнитом и предназначенные для определения на море расстояний до континентов по долготе».
Пламя лондонского пожара высветило неизвестные ранее стороны его гения. Пожар потребовал вмешательства научных сил. Правительство обратилось в Королевское общество с просьбой разработать план переустройства Лондона, и естественно, в первую очередь эта нелёгкая и почётная задача встала перед Реном и Гуком. Гук был молод, он с необычайным энтузиазмом и энергией взялся за дело. Будучи назначен городским землемером и инспектором строительных работ, он разработал несколько проектов перестройки Лондона, проложив сквозь пепелища и кладбища каминных труб прямые магистрали. Он создал на бумаге Лондон будущего. Этот город был, конечно, невозможен. Широкие проспекты, намеченные им, неизбежно сносили чьи-то дома, вторгались в частные владения, ущемляли чьи-то интересы. К Гуку стала обращаться масса людей, предлагавших взятки. Они были не против магистралей, но хотели бы, чтобы эти магистрали пролегли по другим местам. Гук с негодованием выпроваживал их, но на их место приходили другие визитёры. Гук стал одним из главных архитекторов нового Лондона. Он построил больницу под названием «Бедлам» и королевский лекарский колледж. Он хвастал, что заработал на этом кучу денег, и показывал в доказательство большой кованый сундук.
Гук был весьма общительным человеком, любил проводить время с друзьями в весёлых тавернах (только в его дневниках насчитывается более двухсот их наименований), основывать тайные общества и секретные клубы. Ричард Уоллер предпослал посмертному сборнику научных работ Гука введение, в котором он описал его характер, привычки и внешность. Вот что он пишет: «Что касается его личности, то он отнюдь не был изгоем, хотя был сильно горбат. Я слышал от него и других, что когда-то он был строен — примерно до шестнадцати лет, но с тех пор он стал развиваться неправильно из-за излишнего увлечения гимнастическими упражнениями на турнике… Он остался и низкорослым, хотя, судя по ногам, он должен был бы быть выше среднего роста. Он был активным, неустанным гением, почти до самых своих последних дней спал очень мало, редко ложился спать раньше 3–4 часов утра, притом редко спал в постели; чаще всего он продолжал свои научные изыскания всю ночь, компенсируя это лишь кратким дневным сном. Характер его был меланхоличным, недоверчивым и ревнивым, что с годами становилось всё заметней».
Интеллект невиданной мощи. Благородный характер и романтические порывы, сочетающиеся с подозрительностью, мелочностью, цинизмом, ревностью, обидчивостью. Головные боли, изнуряющие болезни, непрерывный тяжёлый труд. Кто-то сказал, что он жил умирая. Неустроенная семейная жизнь, запутанные любовные истории, всегда заканчивающиеся плачевно, роман с племянницей, угрюмый темперамент, злой язык, нескончаемые обвинения окружающих в том, что они украли у него плоды его труда. И, несмотря на это, — большое уважение, авторитет и, может быть, даже любовь, которыми он пользовался в обществе. Научную работу он, как и Ньютон, рассматривал как своё высшее божественное предназначение. Но бешеная нагрузка Гука в Королевском обществе, неимоверное количество экспериментов, которые приходилось ему подготавливать, не могли позволить ему сосредоточиться на чём-нибудь одном. Он, как бабочка, вынужденно порхал от цветка к цветку, наслаждаясь всё новыми и новыми научными открытиями. Его называли «донжуаном от науки».
Главный труд, который он оставил — «Микрография», — увидел свет в 1665 году. Ньютон приобрёл эту книгу и внимательнейшим образом изучил её, хотя впоследствии, в разгар приоритетных споров, этот факт отрицал.
(Курьёзное свидетельство чтения Ньютоном «Микрографии» — это использование в его первой научной статье понятия experimentum crucis — «решающий эксперимент». Этот термин мог бы показаться знакомым — ещё Ф. Бэкон использовал подобный в «Новой Атлантиде». Но Гук, цитируя Бэкона по памяти, ошибся. Вместо бэконовской instantia crucis — «решающей инстанции», он употребил в сходном смысле словосочетание experimentum crucis — оно-то и перешло в ньютоновскую работу.)
«Микрография» Гука — крупнейшее событие в истории физической оптики. Гук первым изучил цвета тонких плёнок и смог объяснить явления, происходящие в них, с точки зрения своей волновой теории. Он смог объяснить и взаимодействие цветовых волн, он переоткрыл вслед за Гримальди, дифракцию, исследуя искривление света при его прохождении рядом с лезвием бритвы. Построенные им самим микроскопы помогли ему создать приводимые в его «Микрографии» прекрасные иллюстрации строения насекомых и растений. Клеточное строение растений описано им впервые. Его совместная с Гюйгенсом колебательная теория света, по существу — волновая теория, сильно опережала своё время. Должно было пройти по меньшей мере два столетия, чтобы она была оценена по достоинству.
В 1678 году вышла книга «О восстанавливающей силе…», в которую вошли рассуждения Гука, возникшие под впечатлением его многочисленных бесед с известным часовщиком Томасом Тампионом. Здесь дана была, наконец, расшифровка той анаграммы, которую уже в течение трёх лет пытались разгадать коллеги Гука по Королевскому обществу. Три года назад Гук опубликовал странную работу под названием: «Десяток изобретений, которые я намереваюсь опубликовать». Одним из десяти «изобретений» была «Истинная теория упругости и жёсткости». Однако под заголовком было лишь несколько букв, которые можно было бы рассматривать только как заявку на приоритет в том случае, если бы за три года кто-нибудь пришёл бы к тем же, что и Гук, выводам.
Но ненужной оказалась анаграмма, никто за три года не пришёл к тем выводам, и он мог раскрыть свою тайну. Расшифровка анаграммы дала следующий результат: «Каково удлинение, такова и сила». Это как раз то, что вошло теперь в инженерную и строительную практику под названием «закона Гука».
И всё же, несмотря на все эти замечательные заслуги, которые сделали бы честь любому учёному, и даже многим учёным, навсегда внесли бы их имена в пантеон самых великих, Гука практически забыли. Необычайно яркая звезда Ньютона затмила его звезду.
Трудно представить себе двух более различных по научному стилю исследователей, чем Ньютон и Гук. Романтически настроенному, лёгкому на открытия и изменение направления мысли Гуку противостоял несколько медлительный, но пронзительно-зоркий и основательный Ньютон. Ньютоном двигала чистая страсть к познанию, которая не позволяла ему допускать малейших отклонений от научной истины. Любая критика выводила его из себя, повергала его в тревогу и беспокойство, которые он мог погасить лишь яростной атакой на покушающихся. Он готов был испепелить, уничтожить тех, кто мешал пробиться росткам научной истины.
Более чем неудачным сочетанием для этих сторон характера Ньютона были черты личности Гука — ревнивого, обиженного, считающего, что все идеи, которые появляются на горизонте, все эксперименты, выполненные кем-то, были ранее предложены и сделаны им. При этом он часто бывал прав, поскольку проделал собственными руками, как никто, много опытов. Обладая острой наблюдательностью, он обнаружил десятки новых явлений и закономерностей. Не имея, однако, времени остановиться на каждом из них, он шёл всё дальше и дальше, к новым явлениям и новым законам, как беспечный завоеватель, не оставляющий на покорённых землях ни своего флага, ни вооружённых фортов; те, кто шёл за ним, всегда рисковали получить обвинение в плагиате, но и всегда могли его оспорить, поскольку осваивались на новых землях основательнее.
Будущему неизбежному конфликту Ньютона и Гука способствовало и их различное положение: изолированно живущий в научной пустыне Кембриджа, ничем, кроме науки, не озабоченный Ньютон, имеющий возможность погрузиться в самые глубокие слои научного исследования, способный сосредоточиться на любом факте и явлении, покуда они не становились для него кристально ясны, пока он не мог объяснить их с помощью выдвигаемых им обоснованных гипотез, пока он не мог подтвердить свои прогнозы с помощью специально поставленных экспериментов. Всё, что он делал, он делал основательно, точно, раз и навсегда.
С другой стороны, вечно спешащий Гук, в суете изготавливающий всё новые и новые приборы для Королевского общества, подготавливающий в неделю 3–4 новых эксперимента, порой очень сложных, не способный присесть, сосредоточиться или даже собрать свои рассеянные наблюдения в нечто целое, не способный уточнить свои же данные. То, что другие шли по его стопам и, как ему казалось, присваивали себе открытое им, повергало его в неисчислимые страдания. Их слава больно ранила его.
И всё же было между ними сходство, была тоненькая ниточка, которая могла бы их соединить, будь они немножко другими. Это сходство их стремлений создать модель Вселенной, построенной на вполне объяснимых принципах механики, материи и движения, и заменить наконец этой системой систему Аристотеля. Оба они считали целью науки открытие и классификацию явлений, оба они стремились извлечь из науки пользу для практики. У них было много общего и в научном методе. В предисловии к своей «Микрографии», посвящённой Королевскому обществу, Гук заявлял:
«Правила, которые вы предписали себе для развития философии, являются лучшими из всех тех, которым когда-либо следовали. В особенности в том, чтобы избегать догматизации и исключать гипотезы, которые недостаточно обоснованы и не подтверждены опытом. Этот путь кажется наилучшим и должен предохранить как философию, так и естествознание от их прежнего извращения. Так заявляя, я тем самым обвиняю, может быть, и собственный подход к этому сочинению. В нём, может быть, найдутся выражения, которые кажутся более утвердительными, чем позволяют ваши предписания…»
Как характерно признание Гука, проглядывающее в последних строчках отрывка! Оно относится к волновой теории света, которая ничем не могла быть тогда подкреплена и доказана, кроме того, что она не противоречит, как и корпускулярная доктрина Ньютона, некоторым экспериментам… Их спор предстояло разрешить лишь далёким потомкам.
В написанном Гуком продолжении «Новой Атлантиды» Бэкона есть строки о его научном идеале. Он хотел бы сделать как можно больше новых научных открытий с целью их немедленного практического применения. У Ньютона же практические применения открытий всегда были укутаны лёгкой дымкой перспективы. Даже занятия Гука принципом тяготения имели чёткую практическую направленность: с его помощью он хотел решить проблему определения точной долготы на море. Ньютон же, решая загадку тяготения, больше думал о Системе Мира.
Ньютон — упорный труженик — никогда не отвлекался от темы, пока не исчерпывал её до конца. Если он и думал в это время о чём-то другом, он считал это для себя отдохновением, дивертисментом. Ньютон провёл, возможно, лишь пять или шесть экспедиций в страну неведомого, в то время как Гук провёл их многие сотни. Но Ньютон каждый раз возвращался с весьма основательным научным багажом, с коллекциями, законами, картами, шкурами зверей и семенами злаков. Всё доставленное им сохранилось на века. От Гука остался лишь закон Гука. Рукописи Гука после его смерти попали в руки Ричарда Уоллера, который, публикуя их, посвятил их — кому бы? — Исааку Ньютону. После смерти Уоллера остатки рукописей Гука перешли к Уильяму Дерхаму, другу Ньютона, который опубликовал часть их в 1726 году. Большинство бумаг Гука безвозвратно исчезло. Лондон перестроился таким образом, что следов проектировки Гука в его улицах и площадях не осталось. Бедлам, спроектированный им, срыли. Инструменты, которые он своими руками построил для Королевского общества, были или украдены или развалились со временем — ничего не осталось. Не сохранилось ни одного портрета Гука, хотя точно известно, что они существовали. Потеряна его могила, неизвестно даже кладбище, где он похоронен.
Причина столь яростной оппозиции Гука по отношению к статье Ньютона вполне ясна и объяснима: и доктрина Ньютона, и гипотеза Гюйгенса-Гука не могли быть в то время строго доказаны. Корпускулярно-волновой дуализм света — мирное решение споров Гука и Ньютона, принадлежит лишь двадцатому веку. И Гук, и Ньютон были каждый по-своему правы. Но вот оно — отличие таланта от гения: если Гук насмерть стоял на своей волновой гипотезе, то Ньютон признавал и корпускулярную и волновую, надеясь даже создать компромиссную теорию.
Гении видят на сотни лет вперёд.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.