История науки XVI века (Возрождение)

Апр 1, 2026

Автор текста: Friedrich Hohenstaufen

Версия на украинском и английском языках

Остальные авторские статьи можно прочитать здесь

Хорошо известно, что в эпоху Ренессанса произошел настоящий прорыв в изучении античной культуры. Именно в Италии раньше всего сложились новые образцы искусства и критической филологии, а в живописи и скульптуре мастера Возрождения не только восстановили античные формы, но местами превзошли их. Однако в области естественных наук картина долгое время выглядела менее очевидной. Несмотря на развитую сеть университетов, передовую медицинскую традицию и высокий уровень образованности, Италия вплоть до конца XIV века не выглядела бесспорным лидером европейского естествознания, уступая французской и английской научным школам. Начиная с XV века положение постепенно изменяется. Возрождение древних языков и текстов, рост городской культуры, расширение круга образованных людей и тесное взаимодействие учености с художественной и технической практикой создали в Италии ту среду, в которой естественные науки получат новый импульс. На первых порах этот сдвиг мог казаться не вполне заметным: гуманистическая культура была прежде всего обращена к словесности, истории, морали, риторике и искусству, а не к физико-биологическим наукам. Даже Леонардо да Винчи был мало известен как ученый, и скорее ценился в качестве художника. И все же, создав особую среду, плотно населенную образованными людьми, итальянский гуманизм подготовил почву для дальнейшего обновления естествознания. Не случайно, что уже в XVI веке Италия превращается в один из главных научных центров Европы, а ее университеты становятся местом притяжения для ученых из Германии, Франции, Англии и других стран.

В этом отношении история науки отчасти напоминает историю новых литературных и художественных форм. Италия нередко выступает здесь как поле для первых экспериментов, где прежде всего складываются новые образцы, а затем, с разной скоростью, они распространяются по остальной Европе. Это хорошо заметно на примере истории драматургии. Только к концу XVI века это первенство начинает ослабевать. Другие страны догоняют Италию, а в некоторых областях они даже выходят вперед. И хотя даже в это время другие страны, особенно Германия, первоначально имеют преимущество и даже удерживают паритет в таких науках, как астрономия, зоология и ботаника, тем не менее, для понимания европейской науки XVI века, итальянский материал остается центральным. Все статьи, что касаются культурной истории Италии — уже собраны нами в материале «История итальянской мысли». Непосредственно данной статье о науке предшествует материал под названием «История науки в Европе V-XV веков». Разумеется, ограничиваться одной Италией мы не будем. Уже в XVI столетии выдающиеся открытия и крупные интеллектуальные сдвиги происходят во многих частях Европы. И если в предшествующей статье, посвященной истории науки V–XV веков, речь шла главным образом о длительном восстановлении утраченного античного наследия, то теперь нас будет интересовать момент, когда это восстановление переходит в качественно новую фазу. Настоящая статья будет разделена на три части:

Первая охватывает период до 1530-х годов и посвящена подведению итогов позднесредневекового и раннеренессансного развития, когда восстановление античного уровня знания во многих областях стало устойчивым фактом
Вторая, сосредоточенная на 1540–1550-х годах, рассматривает те работы и открытия, которые вывели европейскую науку на новый рубеж и позволили в ряде дисциплин не только усвоить античное наследие, но и начать его преодолевать.
Третья часть, охватывающая примерно 1560–1610-е годы, покажет, как передовые достижения этого столетия распространялись по Европе, закреплялись в разных дисциплинах и подготавливали почву для последующей научной революции XVII века, оставившей далеко позади и античных мудрецов, и арабских ученых.

В этом смысле нам близка концепция Мари Боас Холл, которая ввела термин «Научный ренессанс» для обозначения периода, предшествовавшего научной революции. Близка нам и двухфазная модель Питера Дира, который предложил двухфазную модель ранней современной науки: научный ренессанс XV и XVI веков, сосредоточенный на восстановлении естественных знаний древних; и научная революция XVII века, когда ученые перешли от восстановления к инновациям. Не трудно заметить, что наше разделение совпадает с моделью Дира, хотя рубежом становится скорее середина XVI века. Для удобства изложения каждый из трех периодов будет далее разделен на тематические блоки. Речь пойдет о математических и астро-физических дисциплинах, алхимико-химических практиках, а также о науках о живом мире — медицине, анатомии, ботанике и зоологии. Такое деление, разумеется, носит современный и условный характер: для самих ученых XVI века границы между этими областями были куда менее жесткими. Поэтому одни и те же авторы будут появляться в нескольких частях сразу и в разных контекстах.

Часть I:
Восстановление древних (кон. XV в. — 1530 гг.)

Влияние гуманизма на естественные науки в раннее Новое время было двойственным. С одной стороны, как уже говорилось выше, стремление к возрождению античных знаний приводит к новой форме догматизма и консерватизма, и даже отвлекает выдающиеся умы от науки, привлекая их гуманитарным знанием. С другой стороны, создание такого значительного числа гуманитариев поспособствует и резкому скачку в развитии науки, после выдержанной паузы XV века, когда естественные науки начали тормозить даже в Англии и Франции, до сих пор сохранявших лидерство. Существенно и то, что научный подъем первой трети XVI века обеспечивался не только личными талантами, но и новой материальной средой. Печатные мастерские, университеты, мастерские приборов, аптекарские сети, ботанические сады и медицинские корпорации впервые создали устойчивую систему накопления, проверки и тиражирования сведений. Период до 1530-х годов вполне можно считать обычным продолжением логики XV века, всё также занимающегося восстановлением древних знаний.

Новизна первой трети XVI века состояла не в том, что новая наука внезапно возникла из ничего, а в том, что прежние накопления стали складываться в более устойчивую интеллектуальную систему. Нащупав пределы, дальше которых не сдвинуться, ученые совершили перегруппировку своих сил. Новые требования городской культуры к инженерам, интенсификация военного дела под влиянием огнестрельного оружия и т.д. — всё это началось ещё раньше. Единственная разница состоит в том, что теперь появляются отдельные личности, готовые публично бросать вызов древним (точно также как в гуманитарных науках итальянский язык наконец-то начал вытеснять латынь, а отдельные авторы осмелились не просто повторять древних, а соревноваться с ними в сфере литературы). В прошлый раз мы рассмотрели, в качестве завершения и суммирования всех достижений эпохи — Леонардо да Винчи (1452-1519). Но кроме него были вскользь рассмотрены и такие выдающиеся математики, как Пьеро делла Франческа (1415-1492), Лука Пачоли (1445-1517), и целая плеяда выдающихся немецких астрономов, от Региомонтана (1436-1476) до Андреаса Штоберля (1465-1515). Их влияние на ранний XVI век огромно, а некоторые из них даже жили в это время. К сожалению, иногда придется затрагивать их повторно, но мы постараемся обращать больше внимания на ученых, которые родились не раньше 1475 года, т.е. которые начали писать свои работы уже полностью в новом столетии. И начнем мы с математических наук.

Математика, физика и астрономия

Благодаря книгопечатанию, открытию Гутенберга около 1445 года, уже к концу XV века хорошо распространились основные математические работы средневекового периода. И теперь, осознав всю силу печатного станка в деле просвещения, европейские авторы пытаются создавать новый тип книги: не ученый комментарий для узкого круга, а пособие, рассчитанное на обучение и практическое применение. На рубеже веков появляются учебные книги вроде «Behende und hübsche Rechenung» (1489) немца Иоганна Видмана или «Сумма арифметики, геометрии, отношений и пропорций» (1494) итальянца Луки Пачоли. Но эта перемена особенно заметна в немецких землях, где в конце XV века астрономия переживала бурный период расцвета. В первой трети XVI века эта линия становится куда более заметной. В стандартизации арифметической записи сыграл важную роль Генрих Грамматеус (1492-1526), который был одним из первых (хотя его все же опередил Иоганн Видман, но он не был так же заметен), кто начал использовать современные знаки «+» (плюс) и «−» (минус) в печатных книгах по арифметике и алгебре (1518), с целью обозначения избытка и недостатка веса товаров в торговых расчетах. Кристоф Рудольф (1499-1545), ученик Грамматеуса, в своём немецкоязычном учебнике по алгебре (1525) закрепил в печатной культуре знак радикала (√) и вообще способствовал превращению алгебры в более удобную для изучения дисциплину. Также он одним из первых начал активно использовать десятичные дроби, хотя полноценную систему десятичных дробей позже разработает Стевин. В деле просвещения отметился и Адам Ризе (1492-1559), ставший почти «народным» математиком. В то время расчеты велись на счетных досках (абаках), а он научил людей считать «пером по бумаге», используя арабские цифры. Его учебники были настолько популярны и понятны, что в немецком языке до сих пор живет фраза «по Адаму Ризе» (нем. nach Adam Riese), что означает «абсолютно правильно» или «неоспоримо». Во Франции эта же эпоха дает фигуры несколько иного склада. Шарль де Бовель (1479-1553) соединял математический интерес с пифагорейской и гуманистической спекуляцией. Он стал автором первой печатной работы о циклоиде (кривой, которую описывает точка на ободе катящегося колеса), пытаясь использовать её для решения древней задачи квадратуры круга. Благодаря работе о звёздчатых многогранниках, его даже считают идейным преемником Томаса Брадвардина, одного из оксфордских калькуляторов XIV века. Книги Бовеля характеризуются глубоко пифагорейским подходом: как математические объекты, так и формы животных находят соответствия в регулярных формах геометрии (многоугольники и многогранники, регулярные, выпуклые или звёздчатые). Он активно изучал и популяризировал теорию магических квадратов, пропагандировал физиогномику, и был фанатом мракобеса Марсилио Фичино, что в целом делает Бовеля скорее спорной фигурой. Правда, благодаря любви к теориям Фичино, его труд «Книга о мудреце» может считаться важным памятником гуманизма, где он описывает человека как «центр мира», способный познать всё сущее. А отдельная важность его фигуры состоит в том, что он оказал влияние на философию Рене Декарта. Всё это можно назвать ещё гуманистической и популяризаторской линией в развитии математики.

Наряду с учебной и спекулятивной математикой быстро росла и ее прикладная ветвь. Важнейшую роль в этом деле сыграли американские открытия Христофора Колумба, и последующая экспансия Испании и Португалии, благодаря которым, уже к 1500-1507 годам представления европейцев о масштабах мира значительно изменились. Новые маршруты, новые берега и новые ошибки старых карт создали мощный спрос на астрономически вооруженную географию. Это приводит к быстрому совершенствованию астрономических инструментов и навигационных процедур, и перерасчету не только в измерениях земли, но и в измерениях неба. Многие из тех ученых, кто сделали здесь важный вклад, мы рассматривали в работе про конец XV века, и теперь стоит снова к ним вернуться. Так, Иоганн Вернер (1468-1522) разработал одну из первых картографических проекций (сердцевидная проекция Вернера) и предложил метод определения долготы с помощью «лунных расстояний». Он внес некоторый вклад в тригонометрию и даже в метеорологию (считается одним из пионеров регулярных метеонаблюдений). Другой автор, ключевая фигура «Венской школы» астрономии, Георг Таннштеттер (1482-1535), прославился как составитель точных астрономических таблиц и календарей, и он даже был придворным астрономом и медиком императора Максимилиана I. Кроме математики, он внес большой вклад в развитие медицинского образования, но в основном Таннштеттер занимался тем, что издавал работы известных математиков Европы XIII-XV вв. Конечно же здесь важен и Иоганн Штёффлер (1452-1531), занимавшийся изготовлением астролябий, астрономических часов и небесных глобусов. Он вел оживлённую переписку с выдающимися гуманистами, например, с Иоганнесом Рейхлином, для которого он изготовил экваторий и составил гороскопы и натальные карты. Штёффлер известен тем, что пересказал новый «всемирный потоп» на 1524 год, что вызвало панику в Европе. Идеи Вернера дорабатывал и продолжал немецкий астроном Петер Апиан (1495-1552), автор сочинения «Космография» (1524), в котором, для определения географических долгот, он предлагает измерять расстояние между Луной и неподвижными звёздами. Апиан идет дальше, и впервые указывает, что хвосты комет обращены в сторону, противоположную Солнцу. Кроме того, его перу принадлежит роскошно изданный атлас «Astronomicum Caesareum» (1540) для расчетов которого он использовал вольвеллы, это были вращающиеся бумажные элементы, позволявшие вычислять положения светил и фактически превращавшие книгу в вычислительный инструмент, «аналоговый компьютер» того времени, и в этом плане он напоминает роль античного Антикитерского механизма. Не удивительно, что Апиан изобрёл и улучшил многие математические и астрономические приборы, а его работы стали частью той космографической традиции, на которую ориентировались картографы поколения Меркатора. Замыкает этот круг немецких математиков-практиков Георг Хартман (1489-1564), прославленный мастер из Нюрнберга, производивший лучшие в Европе научные инструменты: солнечные часы, астролябии и армиллярные сферы. За счет этого он имел прямые контакты почти со всеми передовыми учеными Европы. Хартман одним из первых открыл явление магнитного наклонения т.е. отклонение магнитной стрелки от географического северного полюса. Это первое значимое развитие теории магнетизма со времен Пьетро Перегрино (см. о магнетизме в следующих разделах). И во всех этих случаях речь идет не о второстепенных технических новшествах, а о людях, без которых не было бы ни точного наблюдения, ни надежного измерения, ни устойчивой передачи вычислительных навыков.

Во Франции сходную роль играл младший современник Бовеля — Оронций Финеус (1494-1555), первый крупный популяризатор математики и астрономии во французской ученой культуре. Его часто называли «французским Апианом». Он занимал первую в истории страны специальную кафедру математики в Коллеж де Франс; создавал уникальные карты мира (в форме сердца) и деревянные математические инструменты. Важно, что он не просто создавал инструменты, но и писал к ним популярные руководства. На его картах появляется крупная Terra Australis — гипотетическая южная земля, которую позднейшие интерпретаторы иногда сближали с образом Антарктиды. В Нидерландах, на перекрестке германских и французских влияний, особенно важен Гемма Фризиус (1508-1555), учитель знаменитого Герарда Меркатора. Он дал одно из первых теоретических обоснований триангуляции и поставил вопрос о точном определении долготы с помощью часов (хронометры), тем самым вплотную подведя математику к задачам геодезии, картографии и морской навигации. До него карты рисовали «на глаз» по очертаниям берегов, а он предложил строить их на основе строгой тригонометрической сетки. Занимаясь астрономией и картографией, Фризиус состоял в ученой переписке с Коперником, и был одним из первых сторонников гелиоцентрической системы мира.

Этот рост прикладной математики прямо воздействовал и на астрономию. Еще сохранялось господство птолемеевской традиции, поддержанной средневековыми латинскими и арабскими переработками, а в учебной сфере огромным авторитетом пользовался Сакробоско. Но именно в этот момент старая система начинает испытывать внутреннее напряжение. Чем точнее становились таблицы, расчеты и наблюдения, тем заметнее выступали трудности самой модели. В этом смысле поздняя птолемеевская астрономия сама подготовляла почву для собственного пересмотра. К концу 1530-х годов уже создана вся инфраструктура для совершения следующего шага: учителя, таблицы, наблюдатели, приборы, печатные книги. Для астрономии в Италии самой важной личностью будет современник Леонардо, астроном Доменико Мария Новара (1454-1504), работавший в Болонском университете. Он не был каким-то совсем прорывным астрономом, хотя считался достаточно хорошим в своей сфере на то время. В чистой науке он прошел неплохую школу Региомонтана и Луки Пачоли, правда в философии он неоплатоник из традиции Фичино, что показывает его как довольно глупого человека в целом. Главным образом Доменико знаменит, как учитель и друг Николая Коперника. Именно через таких людей позднесредневековая вычислительная астрономия передавалась следующему поколению, уже готовому к более радикальным выводам.

Памятник Никколо Тарталья в городе Брешиа (1918)

Если в астрономии к 1530-м годам происходило накапливание напряжения, и Коперник в это время только-только прощупывает почву для публикации своих смелых идей, то в алгебре уже начинается настоящий прорыв. Его ключевая фигура — Сципион дель Ферро (1465-1526), впервые нашедший общий способ решения кубических уравнений вида x³+ax=b (так называемый «неполный» случай). Открытие дель Ферро произвело грандиозное впечатление на весь научный мир. Впервые учёный новой Европы решил задачу, которая много веков не поддавалась лучшим математикам древней Греции и стран ислама. Но поскольку он держал свои работы в тайне, а позже на подобные решения претендовали знаменитые итальянские математики Тарталья и Кардано, то это открытие послужит началу длинного спора о первенстве в открытии. Собственно вторым важнейшим математиком эпохи стал этот самый ученый-самоучка Никколо Тарталья (1499-1557). В 1535 году Тарталья получил вызов на состязание учёных от ученика самого дель Ферро — Антонио Фиоре. Готовясь к поединку, Тарталья за несколько дней нашёл способ решения уравнения третьей степени. Решив за два часа все предложенные ему задачи он убедительно выиграл соревнование. Но авторитет Тартальи сильно уменьшился после конфликта с Кардано за первенство в методе, и последующего проигрыша поединка его ученику Феррари (1548). Последние годы он занимался переводами Архимеда и Евклида на итальянский язык. Но Тарталья важен не только алгеброй. Не стоит забывать и о связи математики с военной инженерией, навигацией и фортификацией. Практические нужды войны толкали математику в сторону практического применения. Поэтому не удивительно, что в книге «Новая наука» (La Nuova Scientia) Тарталья применил математический подход к баллистике, пытаясь рассчитать траекторию полета пушечного ядра. Ещё одним из нововведений Тартальи в науке стало изложение своих теорий в форме, напоминающей диалоги Платона, чем потом воспользуется в том числе и Галилей.

Но это были первые шаги в новой физике; полноценно она будет представлена только к середине столетия. Леонардо и Тарталья были уникальными единичными случаями, потому что в целом физика находилась на уровне развития ещё далекого XIV века. В 1490-1520 годах труды Буридана и оксфордских калькуляторов всё ещё активно переиздавались, и считались передовыми образцами науки. Физика пытается дальше работать в контексте теории импетуса, и благодаря этим средневековым авторам начали четче разделять понятия «вес» и «количество материи» (массу), что было критически важно для будущей динамики, и что является заслугой средневекового схоластика Эгидия Римского. Эта традиция получила свое завершение как раз 1530-е годы, под конец этого подготовительного периода, а её самым ярким представителем стал испанец Доминго де Сото (1494-1560), который, правда, выходит уже в следующее поколение. В своих комментариях к Аристотелю (1545 г.) он первым в истории четко определил свободное падение тел как «равномерно-неодинаковое» движение. По сути, он описал то, что мы сейчас называем равноускоренным движением. За 80 лет до Галилея де Сото утверждал, что скорость падающего объекта увеличивается пропорционально времени. До него физики (включая самого Аристотеля) считали, что скорость зависит от веса или пройденного расстояния. Таким образом, он применил абстрактные математические расчеты «Оксфордских калькуляторов» XIV века к реальному физическому явлению — гравитации.

Хотя он оставался в рамках схоластики и не проводил экспериментов в современном смысле слова, его идеи стали важнейшим логическим мостиком от средневековой философии к классической механике. Главным новшеством всего этого периода было не столько открытие новых законов, сколько математизация физики. Ученые начали верить, что движение можно описать числами, а не только словами Аристотеля. Ученые перестали искать «почему» предмет падает (поиск цели/причины по Аристотелю) и начали описывать «как» он это делает. Но хотя они «выжали максимум» из средневековой теории импетуса, прежде чем она окончательно уступила место инерции, качественно они находились всё ещё где-то рядом с уровнем Буридана.

Химия

В области химического знания первая треть XVI века была временем, когда старая алхимия начала медленно менять свой облик. Уже в XIV–XV веках было видно, что трансмутационные эксперименты все чаще заводят в тупик, теория застряла, запутавшись в собственных ошибках, а сами алхимики вызывают у современников не только любопытство, но и подозрения в мошенничестве. Чтобы сохранить своё значение, алхимическая практика все настойчивее смещалась в те области, где можно было показать осязаемую пользу: дистилляцию, изготовление лекарств, работу с минеральными веществами, металлургию и прочие ремесла. Именно на этом переходе и возникает то направление, которое позднее назовут ятрохимией, то есть медицинской химией. Первые шаги в этом направлении особенно заметны в немецкой среде. Известный врач Иероним Брауншвейгский (1450-1533) заслужил общеевропейскую репутацию благодаря «Малой книге о дистилляции» (1500), выдержавшей более 16-ти переизданий до конца века, и оказавшая значительное влияние на развитие немецкой и английской алхимии. Его младший современник Филипп Ульстад (ок. 1480-1540) стал знаменит благодаря книге «Небо философов» (1525), где он попытался приспособить сложный алхимический язык к нуждам практической медицины и аптекарского дела. Ульстад делал акцент на получении «пятой эссенции» (спирта) и использовании золота в лечебных целях. Его книга была богато иллюстрирована и служила главным пособием для аптекарей того времени. Завершил их начинания немецкий врач Валерий Корд (1515-1544). Он прославился благодаря синтезу эфира. В 1540 году он первым подробно описал метод получения диэтилового эфира (который он называл «сладким купоросным маслом»), смешивая этиловый спирт с серной кислотой. Это открытие позже легло в основу создания анестезии, хотя сам Корд ещё не знал о его анестезирующих свойствах. Его труд «Dispensatorium» (1546), изданный посмертно, стал первым в Германии, и одним из первых в Европе, официальным стандартом приготовления лекарств. По сути, все эти ученые превратили мистическую алхимию в понятную фармацевтику, доведя свою науку до стандартов арабского мира. Старый алхимический мир впервые начинает говорить языком, понятным не только посвященным, но и врачам, аптекарям, и обычным составителям лекарственных руководств.

Одним из основателей ятрохимии и крупнейших химиков столетия считается знаменитый Парацельс, или Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Хохенхайм (1493-1541), швейцарский врач, совершивший революцию в медицине. На его примере не трудно понять, почему эта революция носит очень двойственный характер. Вместо традиционной медицины, основанной на травах и соках, он предложил лечение при помощи синтезированных препаратов. Ятрохимия выражала стремление слить медицину с химией, переоценивая роль химических превращений в организме и придавая определенным химическим соединениям способность устранять обнаруживающиеся в организме нарушения равновесия. Если человеческое тело состоит из особых веществ, то происходящие в них изменения должны вызвать болезни, которые могут быть излечены лишь путем применения лекарств, восстанавливающих нормальное химическое равновесие. Звучит, конечно, как невероятный прогресс. Больше всего Парацельс помог науке тем, что радикальнее, чем любой из его предшественников, выступал против авторитетов и преклонения перед древними. Поэтому он публично сжигал труды Авиценны и Галена, призывая врачей опираться на личный опыт и природу. Парацельс также является автором знаменитого афоризма «Всё есть яд, и всё есть лекарство; только доза делает лекарство ядом и яд лекарством», и считается, что он предвосхитил явление психосоматики. Но составляющие ятрохимических препаратов исключительно вредны. Это любимые алхимиками соли, ртуть, сера, свинец, сурьма. Парацельс заимствовал из алхимической традиции учение о том, что существуют три основные составные части материи — ртуть, сера и соль, которым соответствуют свойства летучести, горючести и твердости. Эти три элемента составляют основу макрокосма, но относятся и к микрокосму, образованному духом, душой и телом. Переходя затем к определению причин болезней, Парацельс утверждает, что лихорадка и чума происходят от избытка в организме серы, при избытке ртути наступают параличи, а избыток соли может вызвать расстройство желудке и водянку. Он перечисляет и многие другие болезни, приписываемые им избытку или недостатку этих трех основных элементов. Среди причин болезней Парацельс указывает также на «тартар», который вызывает образование отложений (почечных камней), подобных тем, которые отлагаются в винных бочках. Кроме этих основных веществ, в живом организме, по представлению Парацельса, действует духовный регулятор всех функций, названный «Археем»; когда заболевает эта основа, то нарушается равновесие и возникают болезни, с которыми может бороться медицина или магия.

Свой главный медицинский труд «Парагранум» Парацельс написал в 1530 году. У него была целая группа значимых для медицины учеников, хотя сам он, несмотря на эти очевидные преимущества, был всё же алхимиком, а поэтому и очень склонным к неоплатонической, оккультной метафизике. Для Парацельса цель науки состоит не только в том, чтобы узнать больше о мире вокруг нас, но и в том, чтобы искать божественные знаки и, возможно, понять природу Бога. В последние годы жизни им были созданы трактаты «Философия» (1534), «Потаённая философия» (1533), «Великая астрономия» (1531) и ряд небольших натурфилософских работ. Парацельс также практиковал астрологию и оказал значительное влияние как пророк или прорицатель; его «Пророчества» изучались розенкрейцерами в XVII веке. Увы, но на полноценного создателя научной медицины и химии это не тянет, хотя определенный прогресс уже заметен.

Из итальянцев дело алхимиков продолжал Джованни Аурелио Аугурелли (1441–1524), гуманист и поэт, друживший как с Фичино, так и с Пьетро Бембо. Его главное достижение это поэма «Хризопея» (1515), где в стихотворной форме излагались принципы искусства создания золота. Но из-за дружбы со многими художниками, он использовал свои алхимические познания для создания новых красящих пигментов. Но гораздо более важным итальянским автором был Ванноччо Бирингуччо (1480-1539), создавший первый систематический трактат по металлургии — «Pirotechnia» (1540). Долгое время он изучал алхимию, металлургию и литейное дело в Италии, Чехии и Австрии. Некоторое время был директором монетного двора в Сиене, но в 1515 за изменение состава монетного сплава был изгнан из города. Будучи известным всей Европе мастером-литейщиком, занимался изготовлением военной техники во Флорентийской республике. Здесь в 1529 Бирингуччо отлил одну из самых крупных для того времени пушек весом свыше 6 т и длиной 6,7 м. В 1531-1535 вновь проживал в Сиене; в последние годы жизни занимал должность главного литейщика Ватикана. Бирингуччо был одним из первых, кто заметил увеличение веса металлов при их обжиге на воздухе. Это наблюдение за 250 лет до Лавуазье ставило под сомнение алхимические теории о «потере» субстанций при обжиге. Это прямой шаг к закону сохранения массы.

В своем главном сочинении Бирингуччо привёл множество практически важных сведений о металлургии, горном и литейном деле, приёмах пробирного анализа, гончарном и стекольном производствах и т. п. Он подробно описал плавильные печи, воздуходувные меха, разнообразные механизмы, приёмы и операции, применяемые при изготовлении крупных отливок — пушек и колоколов, рассмотрел способы добычи золота и серебра, описал технику амальгамирования и метод приготовления азотной кислоты. Последний том книги посвящён приготовлению пороха и разнообразных пиротехнических составов. Описание Бирингуччо было настолько точным, что его книга оставалась основным учебником по военному делу и металлургии почти два столетия (до появления работ Реомюра). Некоторое место в «Пиротехнии» было отведено изложению алхимических идей; в девятой книге Бирингуччо местами довольно резко отзывается об алхимиках, называя их шарлатанами. Сам Бирингуччо при рассмотрении технологических процессов явно предпочитает основываться на опытных данных, а не на алхимических теориях. По сути, его «Пиротехния» почти лишена мистики, что для 1540 года — феноменальная редкость.

Ботаника и естественная история

Биология как единая дисциплина в первой трети XVI века еще не существует, но т.н. «естественная история» уже начинает менять свой характер. Прежняя ученость в этой области держалась главным образом на переписывании античных авторов, прежде всего Плиния и Диоскорида, однако теперь книжный авторитет постепенно начинает вытесняться непосредственным наблюдением. Особенно заметен этот сдвиг в ботанике. Уже в XV веке эта научная отрасль в Германии опережает всю остальную Европу: именно здесь с особой энергией печатали новые издания античных натуралистов, а также составляли травники, собирали гербарии и пытались соотнести древние описания с реальными растениями. Как и в случае с астрономией, большой толчок к развитию ботаники и зоологии давали испано-португальские экспедиции в Америку. Новые заморские растения, лекарства и образцы флоры подрывали античные классификации не меньше, чем филологическая критика Плиния и Диоскорида.

Одним из ранних признаков нового подхода стала деятельность семьи Кордов. В сочинении «Botanologicon» (1534) Эвриций Корд (1486-1535) не просто пересказывал античных авторов, но и подвергал их критической сверке с флорой Центральной Европы. В разделе о химии мы уже говорили про его сына, но Валерий Корд (1515-1544) внес значительный вклад и в ботанику. Он пошел еще дальше своего отца, сделав ставку на собственное наблюдение растений. В его трудах ботаника начинает освобождаться от привычки благоговейно повторять древних, и понемногу превращается в описание реально существующих видов. Его главное сочинение немного выходит за рамки этой эпохи и было издано скорее во времена Конрада Геснера, но нам удобнее рассматривать Валерия как предшественника новой эпохи в этой науке. Корд предпослал дальнейшим попыткам классификации растений полезные нововведения в методе наблюдения и изучении органов растений, и открыл органы размножения у папоротников. Многие его работы были опубликованы посмертно Геснером. Рядом с семьей Кордов работали и другие немецкие ботаники, которые окончательно вытолкнули ботанику из средневекового полумрака. Например, Отто Брунфельс (1488-1534), которого сам Карл Линней называл «отцом ботаники». Он прославился изданием первого ботанического атласа «Живые изображения растений» (1530), где вместо условно-схематичных рисунков читатель впервые увидел растения, действительно срисованные с натуры, в детальных и реалистичных гравюрах. Это был не пустяк и не украшение: точная иллюстрация имела для ботаники почти такое же значение, какое для астрономии имел точный прибор. В этом труде Брунфельс разделил растения на «совершенные» (то есть имеющие цветки) и «несовершенные» (лишённые их). Будучи гуманистом, кроме ботанических работ, Брунфельс издал трактаты по педагогике, арабскому языку, фармацевтике и богословию. Не менее важен был Иероним Бок (1498-1554), который известен под латинизированным именем Трагус. Не имея возможности сделать качественные иллюстрации, в «Новой книге трав» (1539) он сосредоточился на максимально точных текстовых описаниях растений, их признаков и мест произрастания. Он первым предпринял попытку научной классификации растений, основываясь на их внешнем сходстве. В отличие от предшественников, Бок описывал только те растения, которые видел сам. Немецкий аптекарь из Нюрнберга, Георг Эллингер (1487-1557), тоже стал известен своим вкладом в ботаническую иллюстрацию. Его ботанический манускрипт (1553) содержал сотни детальных и ярких изображений растений и животных. Этот манускрипт признан шедевром научной графики XVI века. В отличие от схематичных средневековых рисунков, работы Эллингера отличались высокой натуралистичностью, что было крайне важно для правильного распознавания лекарственных трав фармацевтами. Эллингер нарисовал и написал несколько акварелей, на которых изображены ботанические иллюстрации растений, в том числе томатов, которые еще не были широко распространены в Европе. Все эти авторы, а также их ученики в следующих поколениях, вошли в историю как «отцы немецкой ботаники». Именно они в первой половине XVI века превратили ботанику из прикладного раздела медицины в самостоятельную научную дисциплину, перейдя от цитирования античных текстов к прямым наблюдениям за природой.

В Италии движение шло несколько иным путем. Здесь важнейшим шагом стала не столько новая классификация растений, сколько филологическая атака на авторитет древних. Никколо Леоничено (1428-1524) прославился тем, что еще в конце XV века открыто указал на ошибки в «Естественной истории» Плиния. Он доказал, что многие растения были неверно идентифицированы из-за ошибок перевода с греческого на латынь и арабский, и что сам Плиний много где ошибался. Этим Леоничено сделал первые шаги в открытой критике древних авторов, и сделал большой вклад в ботанику. Леоничено вернул в научный оборот чистые тексты Гиппократа и Галена, очистив их от средневековых искажений. Не меньшую роль сыграл Лука Гини (1490-1556), которого обычно связывают уже с новой институциональной формой ботаники. Основатель и первый директор Пизанского ботанического сада, Лука Гини считается первым составителем гербария, т.е. способа сушки растений под прессом и наклеивания их на бумагу. До него «гербариями» часто называли просто книги с картинками. Здесь природа переставала быть лишь объектом чтения и становилась объектом систематического собирания, хранения и сравнения. Франция в этой истории выглядит менее бурно, но тоже не молчит. Жан Рюэль (1474-1537) в своей книге «О природе растений» (1536) попытался собрать и систематизировать ботанические знания античности, дополнив их собственными наблюдениями и народными французскими названиями трав. Его работа стала одной из первых попыток сделать ботанику самостоятельной наукой, отдельной от медицины. Книга Рюэля считается одной из самых красивых и значимых книг своего времени. В дальнейшем эту книгу использовали все крупнейшие ботаники середины XVI века. Фукс высоко оценивал работу Рюэля, он писал, что Рюэль, «в столь тёмное для травяной науки время превзошёл всех, предшествующих ему». Правда, в работе Рюэля еще нет иллюстраций. Его сила именно в систематизации латинской терминологии, которой потом пользовались иллюстраторы вроде Фукса.

Зоология в этом отношении еще заметно отставала. Растения легче собирать, сушить в гербарии и изучать в саду, тогда как экзотические животные редко доплывали до Европы живыми, а методы консервации (чучела) в первой половине XVI века были еще примитивными. Между Альбертом Великим (XIII век) и Конрадом Геснером она оставалась вялой частью общей естественной истории, куда вперемешку сваливали старые тексты, дорожные рассказы и случайные известия о диковинных животных. Больше всего сведений о новых образцах растений и животных попадали в книги о путешествиях, но ещё не выделялись в отдельные ботанические и зоологические трактаты. Даже открытия Нового Света поначалу не породили самостоятельной зоологической науки: сведения о броненосцах, ленивцах или колибри попадали прежде всего в книги о путешествиях, а не в специальные трактаты. Из авторов этой переходной эпохи здесь можно выделить разве что Гонсало Фернандеса де Овьедо (1478-1557), который уже в 1520-е годы начал вводить в европейский оборот описания американской фауны. Единственный, кто попытался сделать нечто новое в этой сфере — француз Пьер Жиль (1490-1555). В своей работе «De vi et natura animalium» (1533) сделал одну из первых попыток создать упорядоченную базу знаний по естественной истории животных, объединив сведения о четвероногих, рыбах и птицах. Он один из основателей ихтиологии и является первым современным натуралистом, сделавшим описание с натуры слона и гиппопотама, которых он встретил во время поездки в Стамбул к султану Сулейману Великолепному.

К 1530-м годам биология перестала быть только комментарием к древним авторам, но еще не обрела развернутой описательной системы. Эти авторы уже смело ставят вопросы в отношении старых классификаций, и предлагают в них изменения. Они осмеливаются подвергать сомнению авторитеты древних, и это подготавливало почву к последующему естественнонаучному прорыву.

Медицина и анатомия

Если в ботанике над умами еще тяготели Плиний и Диоскорид, в астрономии — Птолемей, а в физике — Аристотель, то в медицине почти безраздельно царил Гален. И все же именно здесь в первой трети XVI века начинается один из самых ощутимых сдвигов. Он шел сразу по нескольким линиям. С одной стороны, гуманисты очищали и заново переводили древние тексты, надеясь вернуть медицине ее «истинную» античную форму. С другой стороны, сама практика, и особенно хирургия, лечение новых болезней и анатомическое вскрытие, все чаще ставила врачей в положение, где одних цитат уже было мало. Другие разделы естествознания тоже помогают врачебному делу, так, большинство упоминаемых нами ботаников либо сами занимались медициной, либо косвенно способствовали её развитию, описывая полезные свойства растений. Тоже самое относится к ятрохимии. Еще на рубеже XV и XVI веков Иероним Брауншвейгский (1450-1533) показал, что даже внутри традиционной медицины можно быть полезнее древних комментаторов. Его «Хирургия» (1497) прославилась не только удачными иллюстрациями, но и вполне практическими вещами: лечением ран от стрел и открытых переломов. Также он пропагандировал остеоклазию, то есть повторный перелом неправильно сросшихся костей. В его травниках и дистилляционных сочинениях медицина уже соприкасается с фармацевтической переработкой растений, в них он описывал как превращать растения в эфирные масла и спиртовые лекарства. Когда позднее Парацельс пошел войной на Галена и Авиценну, он бил не с пустыми руками: почва для такого бунта уже была подготовлена. Рядом с этими двумя стоит и Никколо Леоничено (1428-1524), который, оставаясь человеком реставрации древности, все же сделал важный шаг вперед. Он не только активно критиковал Плиния, но и написал один из первых научных трудов о сифилисе (1493), рассматривая её как медицинскую проблему, а не божественную кару. Но в целом он всё таки призывал опираться на древние образцы и главным образом занимался восстановлением античного наследия, пускай и с исправлением ошибок. Джованни Манардо (1462-1536) продолжил эту линию еще жестче, требуя опираться на практическое наблюдение и отделять реальные свойства лекарственных трав от мистического мусора. Манардо работал личным врачом венгерских королей, и даже пытался излечить Лодовико Ариосто. Правда он всё же был другом мракобеса Пико делла Мирандолы, что несколько сглаживает картину.

За пределами Италии движение было слабее, но тоже вполне заметно. Во Франции выделяется Симфорьен Шампье (1471-1539), написавший одну из первых историй медицины и энциклопедические словари, которые систематизировали знания того времени. После участия в итальянских войнах и приобретения репутации врача, он работал в Лионе вместе с Франсуа Рабле. Правда, он скорее систематизировал и популяризировал старую ученость, чем создавал новую медицину, хотя его роль в лионской книжной среде была значительна. В основном Шампье пытался примирить учения античных авторов (Платона, Гиппократа) с христианской философией и средневековой медициной. Сегодня он больше всего известен трактатом в защиту женщин «Корабль добродетельных дам» (1503), одним из первых «феминистских» трактатов, написанных на французском языке. В четвертой и финальной главе книги Шампье, по сути, заимствует неоплатонизм Марсилио Фичино, используя его в целях защиты прав женщин (ср. книга о придворном Кастильоне). Но при этом он был крайним противником оккультизма и алхимиков своего времени, и написал против них отдельное сочинение. В XVI веке город Лион стал крупнейшим производителем медицинских книг во Франции, и не в последнюю очередь благодаря тому, что здесь Шампье основал Лионскую коллегию врачей. В последние годы жизни в Лионе он напечатал несколько медицинских книг, направленных против арабской медицины, представляя их, по его мнению, как фальсификацию греческой науки. В Англии того времени самым заметным был врач Томас Линакр (1460-1524), который прошел обучение в Италии, и, вернувшись домой, создал Королевский колледж врачей (1518) в Лондоне, с целью упорядочить медицинскую практику и запретить неквалифицированное знахарство. Он был личным врачом Генриха VIII, лечил также Томаса Мора и дружил с Эразмом Роттердамским. В Италии он стал выдающимся знатоком греческого языка, поэтому считается одним из основателей английского медицинского гуманизма. Его переводы Галена считались эталоном точности, и их читали не только медики, но и филологи. Их борьба с «арабами» (Авиценной, Разесом и т.д.) была не просто ксенофобией, а частью медицинского пуризма. Они считали, что средневековые переводы исказили греческую истину, и хотели вернуться к «чистому» источнику.

Настоящий же переворот зрел не в спорах о древних писаниях, в практической анатомии человека. И здесь вперед сразу выходит Италия, которая ещё в средневековье создала самую сильную школу медицины в Европе. Настоящим «отцом патологической анатомии» считают Антонио Бенивиени (1443-1502), врача из Флоренции. Еще в конце XV века он делает шаг, который позднее станет нормой: сопоставляет симптомы болезни при жизни с результатами вскрытия. В работах Бенивиени описаны обнаружение камней в желчном пузыре, перитонеальный абсцесс, рак желудка и кишечника, перфорация кишечника и мегаколона; он первым объективно изучал тератологию (врожденные пороки развития), а также внес очень важный вклад своими исследованиями гельминтологии и передачи сифилиса от матери к плоду. Главный труд Бенивиени «О некоторых скрытых и удивительных причинах болезней и исцелений» (1507) был опубликован посмертно, но книга сразу стала сенсацией: в ней было описано около 111 клинических случаев с результатами вскрытий. Это был первый в истории сборник протоколов аутопсии. Габриэле Дзерби (1445-1505) был автором первого подробного учебника по анатомии — «Anatomia corporis humani» (1502). Он систематизировал знания того времени, выделив анатомию в отдельный предмет, и первым описал обонятельные нервы как самостоятельную пару черепных нервов. До него их часто считали просто «отростками мозга». Кроме этого Дзерби один из первых написал работу о старости и содержании пожилых людей (Gerentocomia, 1489), и много других трактатов, об анатомии младенцев, болезни камней в почках, и полноценную работу о врачебной этике.

Алессандро Бенедетти (1450-1512) прославился как основатель одного из первых анатомических театров в Падуе, правда его театр пока ещё деревяный и временный, его разбирали и собирали при надобности. В книге «Historia corporis humani» он настаивал на необходимости проведения вскрытий для обучения врачей, следуя традиции Мондино (нач. XIV века). Своими трудами Бенедетти сделал анатомию публичной и систематической дисциплиной. Бенедетти критиковал тех анатомов, которые доверяли авторитетам больше, чем собственному опыту: «Аристотель обладал таким большим авторитетом на протяжении стольких веков, что даже то, чего врачи не видели, они будут утверждать, что оно существует, даже без эксперимента». Он вполне осмеливался исправлять древних в местах, где они вопиющим образом противоречили фактам: «Аристотель считает, что нервы берут начало от сердца… но почти все они, как более очевидно установлено, воспринимаются как в значительной степени происходящие из мозга…». Поэтому Бенедетти считается самым важным среди анатомов довезалиевского периода и основателем так называемой Падуанской анатомической школы. Все эти начинания Бенедетти подхватил и прямо подложил Джамбаттиста да Монте (1489-1551), важный предшественник Везалия. Известный анатом и философ Алессандро Акиллини (1463-1512), названный «вторым Аристотелем», одним из первых дал точное описание слуховых косточек, и внес значительный вклад в изучение строения кишечника и головного мозга. Он тоже относится к падуанской школе, и считается также философом-аверроистом. Якопо Беренгарио да Карпи (1460-1530), больше всего известен трактатом о переломах черепа (1518), где в зачаточном виде формируется нейрохирургия. Карпи первым заменил традиционные иллюстрации в медицинских книгах на реалистичные (и при этом художественные) изображения, основанные на личных вскрытиях, и подробно описал червеобразный отросток, т.е. аппендикс. Но самое главное, что он опроверг существование «чудесной сети» (rete mirabile) в мозгу человека. Гален описывал rete mirabile (сплетение сосудов в основании мозга), основываясь на вскрытии копытных животных, и утверждал, что там рождаются «жизненные духи». То, что Карпи не нашел её у человека и открыто заявил об этом, — настоящий научный подвиг того времени и прямой удар по авторитету Галена. Не удивительно, что Карпи считается одним из главных предшественников Андреаса Везалия. Но как и другие авторы того времени, Карпи опирался на традицию Мондино (XIV в.), и активно переиздавал его сочинения. А Никколо Масса (1485-1569) известен открытием спинномозговой жидкости и подробным описанием предстательной железы. Его труд «Liber introductorius anatomiae» (1536) служил основным учебником до появления работ Андреаса Везалия. Также он был одним из первых исследователей сифилиса и методов его лечения.

Но и за пределами итальянских университетов происходят похожие процессы, особенно в Германии, где Йоханнес Дриандер (1500-1560) прославился как один из первых немецких анатомов, проводивших публичные вскрытия в Германии. Его труд «Anatomia capitis humani» (1536) стал первой важной книгой, полностью посвященной анатомии головы. Дриандер был мастером поэтапного вскрытия. Он первым детально проиллюстрировал этапы вскрытия человеческого мозга, например, снятие слоев скальпа и черепной крышки. Немец Вальтер Герман Рифф (1500-1548) был невероятно плодовитым автором и популяризатором науки. Он прославился тем, что издавал медицинские, хирургические и архитектурные труды на немецком языке, делая знания доступными не только ученым, но и простым ремесленникам и цирюльникам. Его также помнят за разработку ранних ортопедических инструментов, например, регулируемых шин для суставов. Но в целом Рифф приобрел дурную репутацию, поскольку не имея образования врача — выдавал себя за хирурга, и массово плагиатил работы итальянских ученых, выдавая их за свои. В деле просвещения отметился и Лоренц Фрис (ок. 1490-1531), автор одного из самых популярных медицинских справочников на немецком языке — «Spiegel der Arznei» («Зеркало медицины»), выдержавшего множество переизданий. Помимо медицины, он был известным картографом и подготовил новые карты мира, Азии и Китая для переиздания «Географии» Птолемея.

Все эти авторы, от Бенедетти до Масса и Дриандера, заложили фундамент современной анатомии и патологической анатомии, перейдя от слепого следования античным текстам к практическому изучению человеческого тела. И все они особенно прославились во время знаменитых дебатов о природе сифилиса, которые разгорались в первой половине XVI века по всей Италии, после того как в 1494 году по стране прокатилась крупная эпидемия этой болезни. В этих спорах врачи могли соревноваться друг с другом и сравнивать свои подходы к решению этой важнейшей проблемы. Это была «новая» болезнь, описания которой не было у Галена и Гиппократа. Именно бессилие античных текстов перед эпидемией 1494 года заставило врачей доверять собственным глазам, а не книгам. Это был ещё один момент истины для всей европейской медицины.

Краткий итог первого периода

Первая треть XVI века была ещё не эпохой полноценной научной революции, а временем, когда Европа окончательно подтянула естествознание до восстановленного античного уровня и начала готовиться к его преодолению. Античное наследие к этому моменту было не просто найдено и перечитано, но уже прочно введено в оборот через печать, университеты, мастерские, аптекарские сети, ботанические сады и медицинские корпорации. Поэтому наука этого периода выглядит двойственно: с одной стороны, она ещё очень сильно зависит от Плиния, Диоскорида, Галена, Птолемея и Аристотеля; с другой стороны, именно теперь всё чаще появляются люди, которые уже не только комментируют древних, но и начинают их исправлять, а местами и прямо опровергать.

В математике и астрономии это выразилось в распространении учебников, новых вычислительных приемов, картографии и приборостроения. Германия сначала играла здесь особенно важную роль, но именно Италия подготовила почву для решающих сдвигов, от ранних предпосылок гелиоцентризма до алгебраических прорывов дель Ферро и Тартальи. В физике важнее всего было не обилие открытий, а постепенная математизация движения, когда старые схоластические построения начали переводиться на язык чисел. В химии происходил постепенный выход из тупика алхимии: старые туманные мечты о трансмутации всё чаще уступали место новым подходам к дистилляции, фармацевтике, металлургии и практической технологии. Даже там, где ещё царили оккультные фантазии, сама практика уже подталкивала исследователей к более трезвому и полезному знанию. В ботанике и медицине этот перелом виден ещё яснее. Комментирование древних текстов начинает уступать место наблюдению растений, созданию гербариев, атласов и новых описаний флоры, а в сфере анатомии вскрытие и клинический опыт всё заметнее подтачивают старую школу Галена. Споры о сифилисе и развитие анатомических театров уже прямо подводили медицину к новому уровню. Именно поэтому этот период и важен. Он ещё не создал в полном смысле слова новую науку, но уже подточил старую. Древние были восстановлены, очищены, изданы и заново поняты, однако тем самым их впервые и поставили под систематический удар. XVI век начинается не с победы над античностью, а с её окончательного усвоения; но как только это усвоение было завершено, сразу выяснилось, что одного Птолемея, Галена, Плиния и Аристотеля для новой Европы уже недостаточно. Всего в этом разделе мы рассмотрели 42 ученых. Конечно же их было значительно больше даже в этом периоде, но они мало чего добавили бы к тому, что уже собрано здесь. Из забавных фактов, средняя продолжительность жизни этих авторов — 61,2 года, тогда как средняя продолжительность жизни избранных мной авторов XI-XIII века (58 человек), как оказалось — 67,1 лет, т.е. даже выше.

Жан Рюэль (1539), пример оформления анатомического сочинения

Часть II:
Возрождение и разрыв с античностью (1540-1550е гг.)

К 1540 году европейская наука уже проделала огромную работу по восстановлению, систематизации и освоению древнего наследия. Подготовительный этап в целом был завершен: античные тексты были возвращены в оборот, исправлены, изданы и встроены в университетскую, медицинскую и техническую культуру. В астрономии, картографии, алгебре, анатомии и ботанике накопленные знания впервые складываются в такую плотную и напряженную конфигурацию, которая позволит совершить научную революцию. Позднее Ойстин Оре назвал тремя величайшими научными книгами раннего Нового времени трактаты «О вращении небесных сфер» Коперника и «О строении человеческого тела» Везалия и «Великое искусство» Кардано. Первые издания всех этих трёх книг вышли в период 1543-1545 годов и ознаменовали начало научной революции в математике, астрономии и медицине соответственно. Впрочем, этот рубеж не следует понимать слишком схематично. Люди первой трети XVI века и люди середины столетия — чаще всего одно и то же поколение. Нередко это те же самые авторы, которые начали свою работу раньше, но публикуют главные труды лишь в 1540-х или 1550-х годах, уже в зрелом или даже преклонном возрасте. Поэтому граница между первой и второй частью статьи носит не биографический, а историко-интеллектуальный характер: мы выделяем середину XVI века прежде всего потому, что именно здесь были напечатаны наиболее значительные книги столетия. Иными словами, речь идет не о смене поколений, а о смене фазы: от усвоения античности к ее преодолению. Поэтому, рассматривая следующий период, всегда нужно помнить, что авторы которых мы описали в первой части статьи, и авторы, которые будут описаны дальше — современники друг друга.

Математика и физика

Стремление возрождать античность в это время никуда не исчезает, можно сказать, что к середине и особенно во второй половине XVI века выходит на новый уровень. Одной из ключевых фигур этого движения стал итальянец Федерико Коммандино (1509-1575), один из главных восстановителей греческой математической традиции в ренессансной Европе. Своими переводами древних заслужил прозвище «великий реставратор» в области математики. Он перевел на латынь и снабдил комментариями труды Архимеда, Герона, Евклида, Аристарха, Аполлония Пергского, Паппа Александрийского и других древних авторов, а его издания были настолько точными и качественными, что ими пользовались ученые следующие 200 лет. Изучив наследие Архимеда, Коммандино в своих собственных научных работах опирался на методы и представления древнегреческого учёного. Правда, в рассматриваемый нами период он занимался в основном переводами, а свои собственные открытия он делал уже скорее в последний, поздний период XVI века. И все же, забегая вперед, отметим, что из оригинальных трудов Коммандино известны «Описание часов» (1562) и «О центре тяжести твёрдых тел» (1565). Он, в частности, распространил на пространственный случай доказанную Архимедом теорему о том, что три медианы треугольника пересекаются в одной точке и делятся этой точкой на две части в отношении 2:1, считая от вершины; в результате такого распространения в курсы стереометрии вошла теорема Коммандино, или теорема о тетраэдре (1565 г.):

«Четыре отрезка, соединяющие каждую вершину тетраэдра с точкой пересечения медиан противоположной грани, пересекаются в одной точке, делящей каждый из этих отрезков в отношении 3:1 (считая от вершины)».

Коммандино внес важный вклад в механику, занимаясь определением центров тяжести различных геометрических тел, и вокруг него сформировался круг ученых, который позже повлиял на Галилея, знаменитая «школа Урбино», из которой самым знаменитым предстателем станет Гвидобальдо дель Монте (о нем дальше). Но Коммандино поддерживал активную переписку и с другими выдающимися людьми Италии, например с астрономом Франческо Мавролико (1494–1575). Этот сицилийский ученый был мастером на все руки, но в историю вошел благодаря трем вещам. Во первых, он одним из первых начал использовать метод математической индукции; например, для доказательства суммы первых нечетных чисел. Во-вторых, он содействовал работе Коммандино по восстановлению и переводу Архимеда, Аполлония и Птолемея, сделав их доступными для современников. Но самое главное, Мавролико первым правильно объяснил, как хрусталик глаза фокусирует свет, и почему возникают близорукость и дальнозоркость. Это были первые серьезные шаги в развитии оптики со времен Вителлия и Альхазена. Но свою работу, написанную между 1521 и 1554 годами (две части) он не публиковал при жизни, возможно разделяя предубеждение того времени к оптике, когда зрение считалось самым обманчивым из всех пяти чувств. Его работа об оптике была опубликована лишь посмертно, в 1611 году, когда аналогичные открытия уже делали другие авторы, в том числе Кеплер. Отсюда возникает тот же вопрос, что и с Леонардо: остался ли его труд неизвестным, или повлиял на последующую науку благодаря устной передаче или по рукописям? Точно ответить на это нельзя.

Работа Мавролико очень невелика, всего 84 страницы, но это великий труд. Этот трактат разделен на две части. В первой рассматриваются прямолинейное распространение света и его отражение от плоских, сферических, цилиндрических и конических зеркал, во второй — преломление, радуга, анатомия глаза, механизм зрения и действие очков. В первой части интересно объяснение круглых изображений Солнца в отверстиях произвольной формы. Мавролико показал, что на определенном расстоянии от отверстия изображения световых лучей, испускаемых каждой точкой светящегося предмета, накладываются друг на друга. Впоследствии Кеплер повторил и усовершенствовал это объяснение. Во второй части Мавролико принимает теорию зрения Альхазена, но, основываясь на более точном знании анатомии глаза, считает, что лучи преломляются в хрусталика и вызывают ощущение на сетчатой оболочке глаза. Тем самым было введено фундаментальное положение теории зрения — хрусталик глаза работает как линза. Но Мавролико тоже не хватило мужества принять перевернутое изображение на сетчатке, и он с помощью серии ухищрений показывает, что на сетчатке изображение получается прямым. Такова сила предрассудка! В теории зрения Мавролико принадлежит также заслуга установления того, что недостаточная или избыточная кривизна хрусталика является причиной соответственно дальнозоркости или близорукости. Не зная даже закона преломления, Мавролико показал, что проходя пластинку с плоскими и параллельными поверхностями, световые лучи не изменяют направления, а лишь смещаются параллельно самим себе, что выпуклые линзы являются собирающими, а вогнутые — рассеивающими. Исследуя преломление света в стеклянной сфере, Мавролико наблюдал диакаустику и начал ее исследовать. Если проще, то он изучал, как свет концентрируется в яркие линии внутри стеклянного шара. Это может показаться странным, но Мавролико был первым ученым, который точно указал семь цветов радуги, тогда как традиция, восходящая к Вителлию, различала в радуге лишь три цвета. Наконец, Мавролико первым начал исследование преломления света в призмах, установив, что при этом получаются те же цвета, что и в радуге.

Для истории физических открытий имеет значение ещё одна работа Никколо Тартальи — «Проблемы и различные изобретения» (1546), созданная как продолжение и развитие его трактата о баллистике «Новая наука». Этот труд состоит из девяти частей. Первые две посвящены вопросам баллистики, третья — пороху, четвертая — военному искусству, пятая — применению компаса при топографических работах, шестая — вопросам фортификации, седьмая — механике Аристотеля, восьмая — теории простых механизмом и девятая, самая знаменитая — вопросам математики. Именно в этой работе, впервые после Аристотеля в противоположность сказанному в «Новой науке» утверждается, возможно под влиянием сведений о рукописях Леонардо, но скорее в результате исследований, что траектория снаряда, летящего не по вертикали, является криволинейной:

«… насильственное движение тела постоянного веса, брошенного не перпендикулярно к горизонту, никогда не имеет ни одной части, которая была бы совершенно прямой».

Переход от идеи «ломаной линии» (сначала прямо, потом по дуге, потом отвесно вниз) к непрерывной кривой — это колоссальный концептуальный сдвиг. Тарталья здесь фактически предвосхищает параболу, хотя математически еще не может её описать. Многие задачи статики, содержащиеся в этой работе рассмотрены ещё в рукописи Иордана Неморария (XIII в.), которую Тарталья сам готовил к изданию. Однако оригинальным является рассуждение в первой проблеме книги VII, где утверждается вопреки Аристотелю, что весы с более короткими плечами точнее, чем с более длинными. А самый крупный вклад в сфере физики этого периода совершает итальянец Джованни Баттиста Бенедетти (1530-1590). Непосредственный ученик Тартальи, он первым доказал, в своих работах 1553-54 гг., что тела разной массы падают с одинаковой скоростью, тем самым опровергнув многовековые представления, идущие от Аристотеля: «Два тела одинаковой формы и одинакового рода, равные или не равные между собой, в одной и той же среде проходят равные расстояния за равное время». Поэтому Бенедетти считается важнейшим предшественником Галилея. Только это было не совсем современное определение, потому что в пустоте тела с разной плотностью (удельным весом) якобы должны падать с разными скоростями. Лишь тела из одного материала будут падать одинаково. Он еще не дошел до идеи чистой инерции и вакуума, но наконец-то физико-механические науки делают первые самостоятельные шаги.

В этот второй период XVI века математика тоже впервые делает резкий скачок, после которого уже больше нельзя говорить только о «восстановлении античности». Древние авторы остаются уже далеко позади в ряде конкретных задач. Главные события развиваются в Италии, и о них мы даже упоминали раньше, говоря о спорах Тартальи и Кардано. Собственно их спор станет главным двигателем для новой математики. Тарталья был простолюдином, писал на итальянском языке и рассматривал практические задачи своего времени. В отличие от него, Кардано был гуманистом, постоянно вращался в академической среде и писал на латинском языке, проявляя во всем громадную эрудицию. Не удивительно, что в 40-50е годы XVI века все плоды пожинал один только Джироламо Кардано (1501-1576). За свою жизнь, он опубликовал фундаментальные труды по алгебре, теории вероятностей и механике, оказавшие огромное влияние на развитие науки. Помимо всего этого Кардано даже подрабатывал врачом, и практически всю жизнь профессионально занимался медициной. Итак, Кардано считается одним из основателей современной математики в основном благодаря труду «Великое искусство» (Ars Magna, 1545). Он первым опубликовал общий алгоритм решения для уравнений третьей степени (хотя частично заимствовал метод у Никколо Тартальи), но также описал метод решения уравнений четвертой степени, разработанный его учеником Лодовико Феррари. Помимо этого, Кардано был одним из первых, кто начал оперировать отрицательными корнями, и подошел к понятию комплексных (мнимых) чисел, правда называя их «софистическими» и бесполезными, из-за страха перед их странностью (отрицательное число по античной логике не должно существовать вообще).

Часто Кардано относят к заметным авторам по механике, гидродинамике и даже геологии. Фамилия Кардано до сих пор используется в технике, и хотя так называемый «Карданов вал» был известен гораздо раньше, но именно он детально описал механизм подвеса (карданов подвес), который позволяет объекту (например, компасу на корабле) сохранять горизонтальное положение при раскачке, благодаря чему его имя закрепилось как за этим изобретением, так и за кардановым шарниром, основой карданового вала. В физике Кардано впервые разграничил понятия электрического и магнитного притяжения, заметив, что янтарь притягивает всё легкое, а магнит — только железо. Это был первый заметный шаг в изучении магнетизма со времен Петра Перегрина (XIII век). Ещё за 100 лет до Паскаля и Ферма он написал «Книгу об игре в кости», где ввел понятие вероятности как отношения благоприятных исходов к общему числу возможных. Там он сформулировал правила для подсчета шансов при игре в кости, заложив фундамент комбинаторики. Кардано также сделал проницательное замечание, предвосхитившее «закон больших чисел»: реальное количество исследуемых событий может при небольшом числе игр сильно отличаться от теоретического, но чем больше игр в серии, тем доля этого различия меньше. Но этот трактат о теории вероятности не был опубликован при его жизни: он вышел только в 1663 году и прямого влияния на линию Паскаль-Ферма не оказал. Также он изобрел «решетку Кардано», некий трафарет с отверстиями для кодирования секретных сообщений. Его трактат «О тонкости» (1550), переведенный на французский язык Ришаром Лебланом, использовался во Франции в течении всего XVII века как учебник, особенно при изучении статики и гидростатики; а в одной из позднейших своих работ, «Opus novum» (1570) Кардано стремится сделать физическое исследование количественным. Представляет интерес первое количественное определение отношения плотности воздуха к плотности воды (1:50).

Но не смотря на всю его значимость для истории науки, философские воззрения Кардано носят мистико-пантеистический характер; правда тот факт, что идеи Кардано осуждали Скалигер (мракобес и стоик) и Кампанелла (теологический мракобес) — скорее оправдывают его; и все равно, рядом с научными фактами и заявлением о невозможности вечного двигателя, в работах Кардано можно найти и много всяческой мистики. Примечательно, что в своей работе «О тонкостях» (1550) Кардано излагает размышления не только о механических автоматах, но и чудесных существах, невидимых сущностях. Также, ещё задолго до споров о вакууме, он утверждал, что в пустоте движение невозможно. Т.е. Кардано фактически выступал противником атомизма. Даже самые прогрессивные умы того времени (включая позже Декарта) долго не могли принять концепцию вакуума, считая мир заполненным «эфиром» или «тонкой материей».

После Кардано европейская математика делает смелые шаги вперед. Его ученик Лодовико Феррари (1522-1565), не только нашел способ решения уравнений четвертой степени (вида ax⁴+bx³+cx²+dx+e=0), всего в возрасте 18 лет, но также он яростно защищал честь своего учителя в публичных спорах с разгневанным Тартальей. В 1548 году в Милане он одержал сокрушительную победу в публичном математическом поединке над Тартальей, решив все предложенные задачи быстрее и точнее оппонента. Валлийский математик Роберт Рекорд (1510-1558) ввел в употребление знак равенства (=) в своей книге «Оселок остроумия» (1557). Рекорд обосновал выбор двух параллельных линий тем, что «никакие две вещи не могут быть более равными». Он также первым представил алгебру на английском языке, и ввел знаки «плюс» (+) и «минус» (-) в английскую печатную литературу, хотя впервые это было сделано в немецкой литературе ещё за пол века до него. В Германии пропагандистом новой алгебры становится Михаэль Штифель (1487-1567). В своей книге Arithmetica integra (1544) он активно использовал отрицательные числа (правда, как и Кардано, называл их абсурдными), и внес значительный вклад в развитие теории логарифмов еще до работ Непера. Кроме этого он дал содержательную теорию возведения в степень, различных прогрессий и других последовательностей, впервые использовал понятия «корень» и «показатель степени», причём подробно анализировал и целые, и дробные показатели. Штифель опубликовал правило образования биномиальных коэффициентов и составил их таблицы до 18-й степени. Он также переработал, т.е. фактически написал заново книгу алгебраиста Кристофа Рудольфа, доводя её содержание до современного уровня математики. Но при этом Штифель скорее спорная фигура. Математикой он заинтересовался благодаря нумерологическим исследованиям Библии, пытаясь найти в ней скрытый числовой смысл. В его книге «О конце света» он заявил, что имя незадолго до того скончавшегося римского Папы Льва X (LEO DECIMVS) совпадает с Числом Зверя, и поэтому конец света настанет 19 октября 1533 года в 8 часов утра (позже католик-утопист Франческо Дони будет искать Число Зверя в имени Лютера… их борьба). В деле распространения новых алгебраических знаний сыграл роль и Иоганн Шойбель (1494-1570). Его труд «Algebrae Compendiosa» (1551) стал важным звеном в развитии алгебраических методов и символики (те же +, -, = и другие символы). Он всегда был в курсе публикаций по своей специальности, геометрии и арифметике, включая работы Кардано, Коперника, Штифеля, Пьера де ла Раме, Кристофа Рудольфа и Петера Апиана. Ещё одним учеником школы Кристофа Рудольфа был немецкий математик, работавший в Нидерландах — Валентин Меннхер (1521-1570). Он был автором влиятельных практических пособий по арифметике и коммерческому учету, которые способствовали распространению двойной записи в бухгалтерии, разработанной ещё математиком XV века Лукой Пачоли. Вероятно, он был одним из немногих, кто преподавал высшую математику (алгебру, тригонометрию) в Антверпене, и через влияние испанцев в Нидерландах того времени, теория бухгалтерского учета попадает в Барселону через перевод работ Меннхера.

Французский математик Жан Боррель (1485-1560), ученик знаменитого Оронция Финеуса, известен своими работами по квадратуре круга и решением систем линейных уравнений. Его труды способствовали переходу от античных методов к методам раннего Нового времени во Франции. Но и он тоже занимался теологическим бредом, и пытался рассчитать предполагаемые размеры Ноева ковчега, чтобы в него поместились все животные мира. В его работах заметно влияние Штифеля, с которым Боррель периодически спорил. Спор Борреля со Штифелем по поводу квадратуры круга и нумерологии хорошо иллюстрирует, что в Европе уже сложилось единое дискуссионное поле, где идеи мгновенно пересекали границы. Французский поэт и математик Жак Пелетье дю Ман (1517-1582) не только писал стихи и составлял трактаты о правилах поэтического искусства, но и разработал систему реформы французского правописания (фонетическое письмо), переводил античных математиков, а также опубликовал популярные учебники по арифметике, геометрии и алгебре. Он же ввёл в 1558 году общепринятые обозначения угловых градусов, минут и секунд. Намного значимее был другой француз, Пьер де ла Раме (1515-1572), прославившийся радикальной критикой Аристотеля и созданием «рамизма» — метода обучения, упрощающего логику и риторику. Снискал известность ещё в 20-летнем возрасте, когда выступил с тезисом:

«Всё, сказанное Аристотелем — ложно».

В магистерской диссертации (1536) и в последующих работах Раме выступал с резкой критикой схоластического аристотелизма. За борьбу против схоластики Раме был отстранён от преподавания в Парижском университете (1544), а его книги были сожжены. Сумел реабилитироваться только благодаря связям при дворе. Приняв кальвинизм, подвергался религиозным преследованиям и был убит во время знаменитой Варфоломеевской резни. Учебники Раме по арифметике и геометрии делали упор на практическое применение, а самого его можно даже считать предшественником Декарта. Он боролся за права разума, признавая его высшей инстанцией. Настаивал на том, что метод есть отличительная черта науки, и что истинная методология может быть найдена, если будет постигнут человеческий дух. Освободить разум от «аристотелевских пут», упростить методы наук, прочно поставить изучение математики во Франции, добиться признания свободы совести, указать истинную цель философии как изучение человеческой души — вот главнейшие задачи, к осуществлению которых стремился Раме. Раме придавал наибольшее значение не развитию уже существующих идей, а открытию чего-то нового, до сих пор неизвестного.

Наконец, особую ветвь этого подъема составила прикладная математика Иберийского мира. Испанский математик Хуан Перес де Мойя (1512-1596), создал учебник «Arithmetica practica y speculativa» (1562), который выдержал более 30 изданий и оставался основным пособием в Испании на протяжении 200 лет. В основном он следовал из итальянцами и не был особо оригинален. Зато Мартин Кортес де Альбакар (1510-1582) создал фундаментальный труд по навигации «Breve compendio de la sphera y de la arte de navegar» (1551), и первым теоретически обосновал существование магнитных полюсов, отличных от географических. Догадка о том, что магнитный полюс не совпадает с географическим, была революционной для навигации того времени. Это позволило штурманам учитывать магнитное склонение, которое раньше списывали на «порчу» компаса или ошибки приборов. Хотя немцы заметили это отклонение ещё раньше, даже не будучи морской нацией. В книге Альбакара содержится первое известное описание ноктурлабиума (специальное приспособление для определения времени ночью, созданное в IX веке в Италии), и с тех пор этот прибор пережил свое второе возрождение. Примерно тогда же португальский математик Педру Нуниш (1502-1578) сделал собственный вклад в навигацию, и изобрёл несколько измерительных приборов, включая нониус, названный в его честь (приспособление для точного измерения углов, прообраз шкалы Вернье). Он теоретически обосновал движение по локсодромии, линии, пересекающей все меридианы под одним углом, что стало прорывом в сфере навигации. До него моряки ошибочно считали, будто движение с постоянным курсом это кратчайший путь по прямой. Нуниш математически доказал, что на сфере это спираль, стремящаяся к полюсу.

Такие успехи испанцев и португальцев в навигации были бы невозможны без немецких инструментов (Апиан, Хартман) и итальянской алгебры (Кардано, Тарталья). И здесь наконец-то виден такой радикальный разрыв с аристотелизмом, какого ещё ни разу не возникало раньше.

Астрономия

В середине XVI века в сфере астрономии начинается так называемая гелиоцентрическая революция, совершенная Николаем Коперником (1473-1543). Основные черты его системы сложились еще раньше, в 1510-30х годах, и об этом уже хорошо знали его ученики, которые активно пропагандировали гелиоцентризм. Но свою самую знаменитую работу, «De revolutionibus», или «О вращении небесных сфер» (1543) Коперник издает позже, только в год своей смерти. Почти наверняка он так и не увидел издание своей работы, и умер за несколько месяцев до этого. В своей работе Коперник окончательно, и с исчерпывающими доказательствами провозглашает движение Земли. Такие идеи были известны и раньше, об этом знали, но им не хватало серьезного математического обоснования. Даже в общественном мнении Италии уже высказывались некоторые смелые идеи о движении Земли, и например итальянский профессор Челио Кальканьини, в небольшой брошюре высказал мнение, что Земля совершает суточное вращение. Такое же мнение обсуждал Мавролико. Их труды появились почти одновременно с книгой Коперника, но вполне вероятно, что задолго до печати эти гипотезы обсуждались в научной среде. Но более смелая идея вращения Земли вокруг Солнца до Коперника в христианской Европе открыто не высказывалась и не обсуждалась, и никто из упомянутых предшественников не пытался создать развитую математическую модель движения планет, сравнимую с птолемеевской. В предисловии к книге Коперник пишет:

«Принимая в соображение, какой нелепостью должно показаться это учение, я долго не решался напечатать мою книгу и думал, не лучше ли будет последовать примеру пифагорейцев и других, передававших своё учение лишь друзьям, распространяя его только путём предания».

Основная мысль трактата состоит в том, что многие кажущиеся движения неба являются следствием движения самой Земли. Здесь Коперник приписывает Земле три движения: суточное вращение вокруг своей оси, годовое обращение вокруг Солнца и медленное изменение направления земной оси. Благодаря этому он объясняет смену дня и ночи, годичный цикл Солнца и видимое смещение планет. Особенно важным было его объяснение попятных движений планет: если Земля сама движется, то странные зигзаги Марса, Юпитера или Сатурна на небе оказываются не реальными петлями, а оптическим эффектом, возникающим из-за различия скоростей планетных орбит. Трактат построен как строго научное сочинение в шести книгах. В первой книге излагаются общие основания новой системы и обсуждается устройство мира. Во второй даётся материал по сферической астрономии и звёздному небу. Остальные книги посвящены уже более специальным расчётам: движениям Солнца, Луны и планет. Это не популярное изложение для массового читателя, а именно математико-астрономический труд с таблицами, геометрическими построениями и попыткой вычислительно описать небесные явления.

При этом Коперник ещё не порывает полностью с античной традицией. Он сохраняет идею круговых и равномерных движений как наиболее совершенных, а поэтому его система по-прежнему использует деференты и эпициклы. В этом смысле его модель не была «современной» в позднейшем кеплеровском смысле: орбиты у него ещё не эллиптические, а идеальные круговые. Но Коперник совершил принципиальный переворот в самой точке отсчёта. Земля перестала быть неподвижным центром космоса, теперь Человек и Земля были смещены с привилегированного центра мироздания. Тем самым, он подорвал аристотелевско-птолемеевскую картину мира, ослабил противопоставление земного и небесного, и заложил основу для дальнейшей астрономической революции, которую продолжили Кеплер, Галилей и Ньютон. Именно поэтому это сочинение считается одним из ключевых текстов начала научной революции.

В ряде рассуждений Коперника усматривается даже зарождение новой, неаристотелевой механики. Примерно в тех же выражениях, как позднее Галилей, он формулирует принцип относительности движения: «Всякое изменение места происходит вследствие движения наблюдаемого предмета, или наблюдателя, или, наконец, вследствие неодинакового перемещения того и другого… При движении корабля в тихую погоду всё находящееся вне его представляется мореплавателям движущимся, как бы отражая движение корабля». При этом Коперник близко подходит к закону инерции, указывая, что падающие тела и прилежащие слои атмосферы участвуют в движении Земли, хотя никакие силы это движение специально не поддерживают (механика Аристотеля в этой ситуации не видела оснований для движения). Он стал одним из первых авторов, высказавших догадку об универсальности гравитации: «По-видимому, тяжесть есть не что иное, как естественное стремление, которым Творец Вселенной одарил все частицы, а именно — соединяться в одно общее целое, образуя тела шаровидной формы. Вероятно также и то, что Солнце, Луна и прочие планеты одарены таким же свойством».

Рядом с Коперником стоит фигура его верного ученика Георга Иоахима Ретика (1514-1574), который опубликовал «Первую новость» (1540) о системе Коперника, и руководил изданием самого главного труда своего учителя. Другой немецкий астроном, активно издававший сочинения XV века, и, в частности, трактат Сакробоско — Эразм Рейнгольд (1511-1553), составил таблицу движения планет (Prutenic Tables, 1551) на основании теории Коперника. Важна и работа Андреаса Озиандера (1498-1552), он написал пролог к «De revolutionibus», сделав её первую тиражную версию. Правда, в этом предисловии он отметил, что движение Земли является только остроумным вычислительным приёмом, и понимать Коперника буквально не следует. Поскольку Озиандер не подписал предисловие своим именем, в XVI столетии многие полагали, что таково мнение самого Коперника. Большинство описанных нами выше астрономов и математиков вскоре после публикации работы Коперника — приняли её либо полностью, либо в общих чертах. Из тех, кого мы ещё не называли, можно выделить итальянца Джован Баттиста Амико (1511-1538), одаренного и рано умершего юношу из школы падуанских аверроистов, идеи которого находили созвучие с идеями Коперника, и который выступал против птолемеевой системы ещё до публикации работ Коперника. В Англии ранним последователем коперникианской системы был Джон Филд (1530-1587).

Конечно, система Птолемея не рухнула за один день после публикации работы Коперника, но первая брешь была сделана, и пройдет сравнительно не так уж много времени, меньше одного столетия, прежде чем система Коперника совсем вытеснит Птолемея. И далеко не все скептики, отвергающие Коперника, были обязательно плохими астрономами. Известный конструктор астрономических инструментов Иоганн Хоммель (1518-1562) был учителем знаменитого астронома Тихо Браге, передав ему свои знания о точности измерений. Растущий космографический интерес продолжал Себастьян Мюнстер (1488-1552), ученик Штёфлера, издатель сочинений античных географов и создатель популярного атласа, с географическим описанием всех известных на тот период времени стран — «Всеобщей Космографии» (1544). Благодаря этой работе Мюнстер приобрел славу «немецкого Страбона». Первая книга «Космографии» охватывает общие вопросы географии и математики, вторая посвящена Южной Европе и Англии, третья — Германии, четвёртая — Южной, Центральной и Восточной Европе, пятая — Азии, шестая — Африке. Изложенная общедоступно и занимательно, «Космография» учитывала новейшие открытия европейцев в Старом и Новом Свете и заключала в себе 26 карт, включая довольно точную карту Кубы и других новооткрытых земель, сопровождавшихся рассказом о первой встрече моряков Колумба с «дикарями», а также почти 500 гравюр с изображениями индейцев. В течение одного лишь столетия «Космография» выдержала 24 издания в немецком подлиннике и много раз печаталась в переводах на латинский, французский, итальянский, английский и чешский языки. Эта работа стала самым значимым явлением в истории географической науки до появления первых сочинений Меркатора.

Коперник, регистрирующий траектории движения небесных тел (1855) — Эдвард Эндер

Химия

Про химика Ванноччо Бирингуччо (1480-1539), создавшего первый систематический трактат по металлургии — «Pirotechnia» (1540), мы уже говорили раньше. Он активно действовал в первый период XVI века, но его влияние серьезно сказывалось и во втором. Точно также огромным оставалось влияние Парацельса и Валерия Корда. Трактат Бирингуччо становится одним из тех, что открывают новый раздел — техническую химию. Самым важными сочинениями здесь, помимо уже названной «Пиротехнии», становятся такие книги, как: «О горном деле и металлургии» (1530-1546) Агриколы; «Три книги о гончарном искусстве» (1548) Пиккольпасcо; «Гончарное искусство» (1557-1580) Палисси; «Собрание сведений об искусстве крашения» (1540) Росетти и «Натуральная магия» (1558) Порта. К середине столетия важнейшим химиком становится Георгий Агрикола (1494-1555). В юности он посещал лекции Пьетро Помпонацци, преподавателя философии, который учил, что человек достигает счастья через практические, нравственно безупречные действия, а не благочестие. Агрикола впитал все эти идеи и сделал их основой своего будущего образа мыслей, при этом оставаясь почтительным католиком в течение всей жизни. Работая врачом в самом крупном горнодобывающем регионе Европы, и став в какой-то момент совладельцем одной из шахт, он заинтересовался вопросами геологии. Агрикола первым отказался от арабского определённого артикля al-, используя исключительно chymia и chymista для описания деятельности, которую мы сегодня охарактеризовали бы как химическую или алхимическую, дав химии её современное название. Свои первые работы на тему организации горнодобывающего дела он издал ещё в 30-е годы, даже опережая Бирингуччо, но зрелые сочинения Агриколы издавались в то же время, когда и труды Кардано или Коперника. В 1544 году была написана «De Ortu et Causis Subterraneorum», а в 1545 году — «De Natura Quae Effluunt ex Terra», посвящённые физическим основам геологии. В них Агрикола описал ветер и воду как важные геологические силы. Именно благодаря этим работам он по праву считается «отцом геологии». В 1546 году Агрикола создал книгу «О природе ископаемых», в которой он предлагает морфологическую классификацию полезных ископаемых (названных тогда «окаменелостями») с точки зрения их формы (сферы, конусы, пластины). Во времена Агриколы под «фоссилиями», т.е. ископаемыми понимали всё, что выкапывают из земли, а не только останки древних организмов. Агрикола заявил в предисловии, что он исключит «все то, чего сам не видел, не читал и не слышал», и продолжил такими словами: «О том, чего я не видел и не рассматривал внимательно после прочтения или прослушивания, я не писал». Т.е. как и многие его современники в других областях науки, он опирается на личный опыт, а не на догматичные заимствования из античных текстов. Агрикола был первым, кто смог различить «простые вещества» и «соединения». Принимая во внимание морфологические признаки ископаемых, он различал простые и сложные минералы и разделял первые на земли, конкреции, камни и металлы. Эта система легла в основание всех дальнейших минералогических работ до XVIII столетия включительно.

Благодаря многочисленным поездкам в горнодобывающие районы Саксонии Агрикола сумел изучить всю технологию горного дела. Результатом его двадцатилетних наблюдений является книга «De Re Metallica Libri XII», появившаяся в 1556 году, спустя год после его смерти. Книга была издана в Базеле на латинском языке, позже она была переведена на многие другие языки. До этого времени основным источником информации о металлах и методах добычи полезных ископаемых была «Естественная история» Плиния Старшего, но Агриколе удалось потеснить его своим трудом. Друг Агриколы Филипп Бехиус (1521-1560), профессор Базельского университета, способствовал переводу книги на немецкий язык и опубликовал её в 1557 году. Это было первое систематическое исследование технологических процессов горного дела, и в течение двух столетий оно оставалось важнейшим руководством шахтёра. Книга состоит из 12 томов, включая сотни ксилографий, некоторые из которых изображают раннюю промышленную революцию. Первая глава содержит извинения за сравнение горного дела с другими отраслями добычи, такими, как сельское хозяйство или торговля. Во второй обсуждается развитие условий, то есть географические характеристики, дренажные системы, дороги, национальный суверенитет, в третьей — маркшейдерское дело. Четвёртый том говорит о распределении добычи и обязательствах чиновников. В пятом томе описаны виды шахт и возможности их усовершенствования. Шестая книга является самой большой, в ней описано оборудование горнодобывающей промышленности. Описание руд можно найти в седьмой книге, процесс их подготовки — в восьмой. Процесс плавления и извлечения металлов, как и руководство по использованию плавильных печей, занимают девятую книгу. В десятой, одиннадцатой и двенадцатой речь идёт о месторождениях драгоценных металлов, добыче соли, серы, битумов, а также стекла. В работе «De Re Metallica Libri XII» Агрикола затрагивает некоторые этические и экологические вопросы: «… не может быть достойного возмещения за смерть или увечья <…> Леса и рощи вырубаются, а затем уничтожаются звери и птицы, очень многие из которых являются приятной пищей для человека. Кроме того, после промывки руд использованная вода отравляет ручьи и потоки и либо уничтожает рыбу, либо вынуждает её мигрировать. Поэтому жители этих регионов … испытывают значительные трудности в приобретении необходимого для жизни…».

Бирингуччо и Агрикола — вот два крупнейших имени, заложивших основу теоретической металлургии и геологии. Но техническая химия этим не исчерпывается. Из многочисленных её проявлений, стоит указать на применения химии в гончарном деле. Производство керамики началось в различных европейских странах, но особенное развитие оно получило в Италии, достигнув столь высокого совершенства, что уже в XV и XVI вв. некоторые итальянские мастера передавали секреты производства другим странам Европы. В течение XV в. город Фаенца занимал ведущее положение в керамическом производстве: за двадцатилетие (1530-1550) в нем было создано свыше тридцати фабрик. Само собой, как и во всех других случаях, подобный бум в материальной сфере способствует развитию теории. Появляются сочинения о керамике. Итальянец Чиприано Пиккольпасcо (1524-1579) в работе «Три книги о гончарном искусстве» (1548) собрана вся доступная на то время информация о технике изготовления майолики (керамика, покрытая глазурью с цветными рисунками): от выбора и обработки глины, формования изделия, состава глазури и до приготовления красок. Эта работа признана как первое всеобъемлющее описание производства любого вида керамики, когда-либо созданной в Европе. Для содействия ремеслу окрашивания и дубления кожи Джоанвентура Росетти (ок. 1500-1560), сотрудник венецианского арсенала, создает сочинение «Собрание сведений об искусстве крашения» (1540), первую в своем роде, которая переиздавалась даже в XVII и XVIII веках. Росетти заявил, что потратил шестнадцать лет на сбор рецептов из Венеции, Генуи, Флоренции и других итальянских городов. Его книга разделена на четыре раздела, охватывающие окрашивание шерсти, хлопка, льна и шелка, а также дубление и окрашивание кожи. Она содержит как практические коммерческие формулы, так и различные «секреты», включая первую известную печатную формулу получения соляной кислоты. В разделах, посвященных текстилю, содержится приблизительно 160 рецептов. В книге содержится около 35 рецептов красных оттенков. Россетти документирует широкое использование бразильского дерева (вергино), особенно для льна и хлопка, несмотря на то, что оно дает нестойкий краситель. В книге указывается на сдвиг в XVI веке в сторону использования индиго вместо вайды из-за более низкой стоимости и большей яркости первого. Книги Пиккольпасcо и Росетти нанесли удар по средневековой цеховой закрытости. Раньше рецепт глазури или краски передавался только от отца к сыну, а теперь стал доступен любому грамотному человеку.

В то же самое время в Италии Алессио Пьемонтезе (ок. 1471-1556) и Джироламо Рушелли (1518-1566), которых считают одним и тем же человеком под разными именами, в 1555 году издали книгу «Секреты», с рецептами лекарств, красок и косметики. Она стала мировым бестселлером и прототипом новая жанра «книг секретов». Рушелли также основал одну из первых чисто-научных академий, Accademia Segreta. «Секреты» способствовали возникновению легенды о странствующем эмпирике, посвятившем свою жизнь поиску природных и технологических секретов. Фрэнсис Бэкон позже построит свою философию на этой же идее: природа скрывает тайны, которые нужно «выпытать» с помощью эксперимента. Книга Пьемонтезе-Рушелли способствовала появлению концепции науки как поиска секретов природы, которая пронизывала экспериментальную науку в период научной революции. Другие книги секретов, такие как «Secreti» (1564) Изабеллы Кортезе, распространяли алхимическую информацию среди широкого круга читателей. Короче говоря, ремесло возвышается до науки, и пользуется для этого химическими принципами, но сама химия в чистом виде до сих пор окутана ореолом алхимического мистицизма.

Биология

Естественная история в 1540-1550-е годы тоже делает скачок, переходя от простых травников к широкому описанию живого мира. К середине XVI века главным событием в истории ботаники становится создание первых серьезных, университетских Ботанических садов. Не трудно найти информацию про первые ботанические сады в Венеции и медицинской школе в Салерно ещё в начале XIV века, во времена Данте… только они не считаются полноценными садами современного типа. Первым подобным садом обзавелась Германия, а конкретно в Лейпциге ещё около 1540 года, но этот ботанический сад вскоре множество раз менял города, переезжая с места на место, и периодически закрывался, поэтому обычно он тоже не считается первым академическим садом, и первенство отдают Италии. В 1533 году Падуанский университет учредил первую кафедру ботаники и назначил Франческо Бонафеде (1474-1558) первым профессором «Simplicium» — профессором «простых» или лекарственных растений. В 1545 году ученый из медицинской школы Падуанского университета Пьетро Андреа Маттиоли (1501-1578) написал новую книгу о лекарственных травах «Commentarii in libros sex Pedanii Dioscoridis», которая систематически описывала строение и лекарственное применение 1200 различных растений. Научная работа в этом направлении поддерживалась моряками и исследователями, возвращавшимися из Нового Света, Азии и Африки, которые привозили образцы растений, неизвестных в Европе. И вот, в июне 1543 года Падуанский университет создал первый в мире ботанический сад, Orto botanico di Padova, а Пизанский университет последовал его примеру, создав свой собственный сад, Orto botanico di Pisa, в 1545 году. К 1591 году в саду в Падуе насчитывалось более 1168 различных растений и деревьев, включая веерную пальму, привезенную из Египта. В 1545 году во Флоренции Козимо де Медичи основал Giardino dei Semplici, сад лекарственных трав. В отличие от Германии, в Италии такие сады быстрее приобрели массовый характер, и распространились на другие города. Вскоре медицинские школы университетов Болоньи, Феррары и Сассари также обзавелись собственными ботаническими садами, полными экзотических растений со всего мира.

Некоторых важных деятелей мы затрагивали уже в предыдущий период, когда описывали, как Лука Гини изобрел гербарий и создал академический сад в Пизе, почти синхронно с Падуанским. Значение этих авторов достаточно велико, хотя теоретические работы Гини, Бонафеде и Маттиоли были в основном комментариями к античным сочинениям, с минимальным новаторством. Настоящий прорыв в ботанической и зоологической науках совершил Конрад Геснер (1516-1565), швейцарский учёный-энциклопедист, одним из первых попытавшийся систематизировать накопленные человечеством сведения о животных и растениях. Интересы Геснера были чрезвычайно широки, он работал в области филологии, фармакологии, медицины, минералогии, зоологии, ботаники, библиографии. Геснеру принадлежит одна из первых попыток классификации растений — книга «Руководство по истории растений» (1541). Он разделил растительное царство, основываясь на признаках цветка и семени; отделил класс, порядок, род и вид, наметив тем самым принципы бинарной номенклатуры. Его систематику позже очень высоко оценил Карл Линней, и положил её в основу своей собственной. Изучая растения, Геснер делал тысячи набросков побегов, цветков и плодов. Но больше всего он известен своим пятитомным трудом «История животных» (1551), появление которого, по сути, создает зоологию, как полноценную науку. Великий зоологический труд Геснера представляет собой энциклопедию животных объемом 4500 страниц, которая вышла в Цюрихе в 4 томах между 1551 и 1558 годами: четвероногие, амфибии, птицы и рыбы. Пятый том, посвященный змеям, был издан посмертно, в 1587 году. В «Истории животных» Геснер объединяет данные из древних источников, таких как Ветхий Завет, Аристотель, Плиний, фольклор и средневековые бестиарии, добавляя к ним свои собственные наблюдения. Это была первая попытка точно описать многих животных. Книга, в отличие от многих работ своего времени, была иллюстрирована раскрашенными вручную гравюрами на дереве, созданными на основе личных наблюдений Геснера и его коллег. Но хотя он стремился отличать наблюдаемые факты от мифов и распространенных заблуждений и был известен точным изображением многих животных в «Истории животных», он также включил в свой труд множество вымышленных животных, таких как единорог, василиск или русалка, о которых он слышал только из средневековых бестиариев. Но когда Геснер сомневался в точности изложенных им в собственных трудах мнений, или в достоверности включенных иллюстраций, он ясно об этом заявлял. Помимо потенциальной пользы для людей от любых растений или животных, Геснер интересовался их изучением из-за моральных уроков, которые они могли преподать, и божественных истин, которые они могли бы рассказать. Геснеру приписывают ряд первых описаний видов в Европе, как животных, таких как бурая крыса, морская свинка и индейка, так и растений, таких как тюльпан. В 1555 году Геснер описал подъём на гору Пилатус. Это позволяет считать его одним из отцов альпинизма.

Благодаря своим работам о растениях и животных, Геснер по праву может стоять рядом с такими революционерами, как Коперник, Кардано и Агрикола. Из ботаников того времени, если не считать уже названных Маттиоли и Гини, особенно выделяется личный медик императоров Максимилиана II и Рудольфа II, фламандский врач и ботаник Ремберт Додунс (1517-1585), которого часто называют «бельгийским Фуксом». Додунс автор знаменитого травника «Cruydeboeck» (1554). Он отошел от традиционного алфавитного порядка и сгруппировал растения по их физическим свойствам и медицинскому применению, что заложило основы современной систематики растений. Книга была переведена на французский другим важнейшим фламандским ботаником Карлом Клузиусом, но о нем следует говорить в последующем периоде. В Италии Луиджи Ангвиллара (1512-1570) ученик знаменитого Луки Гини, заменил его на посту директора пизанского ботанического сада. Его основная работа «Semplici» (1561) содержит описания более 1500 растений. Ангвиллара стремился идентифицировать растения, упомянутые античными авторами (Диоскоридом и др.), основываясь на личных наблюдениях во время путешествий по Средиземноморью, и даже осмелился исправлять мнения Маттиоли, что привело к крупному скандалу. Важнейшим ботаником Германии, стоящим рядом с Конрадом Геснером и Отто Брунфельсом становится Леонарт Фукс (1501-1566), автор монументального труда «Описание растений» (1542), в котором описано более 500 видов. Книга считается шедевром книгопечатания эпохи Возрождения благодаря высочайшему качеству иллюстраций. Ботаника уже неплохо развита даже в Англии, где работает Уильям Тёрнер (1509-1568), которого обычно называют «отцом английской ботаники». Тёрнер был близким другом самого Геснера, получал медицинское образование в Италии, и уже тогда одобрял идеи трансмутации видов (первые формы теории эволюции, популярные в конце XVIII века и у предшественников самого Дарвина). Его «The Names of Herbes» (1548) и затем «A New Herball» (1551) были обыкновенными травниками, но уже в новом стиле, с учетом достижений итало-немецкой ботаники. Благодаря активной переписке ученых и книгопечатанию, ботаника сформировалась как международное научное сообщество («Республика ученых»), где идеи из Италии мгновенно достигали берегов Англии и Фландрии.

После работ Геснера начинается настоящий прорыв в области зоологии. Отцами современной ихтиологии (науки о рыбах) становятся такие авторы, как француз Пьер Белон (1517-1564), автор книги «De aquatilibus» (1553) и пионер сравнительной анатомии. Первая его работа, посвященная рыбам, написана ещё в 1551 году. В то время под рыбами понимали всех обитателей водоёмов, и потому классификация включала осетра, тунца, малармата, дельфинов и гиппопотама, которого Белон называл морской лошадью. Основной темой книги были дельфины, их строение и репродуктивная система, которую Белон сравнивал с системой наземных млекопитающих. В книге 1553 года он описал около 110 видов рыб, преимущественно обитающих в Средиземном море. В 1555 году был издан трактат по орнитологии «Естественная история птиц». Несмотря на слабое качество иллюстраций, в нём представлено около 300 видов птиц. Как и в случае рыб, Белон давал название на нескольких языках и добавлял короткое описание каждого вида, а также некоторую информацию об образе жизни птиц. Работа разбита на семь частей: первая часть посвящена общим вопросам, остальные — хищным птицам, водоплавающим, птицам побережья, домашним птицам, воронам и схожим птицам, и, наконец, маленьким певчим птицам. Ему принадлежит знаменитая иллюстрация, сопоставляющая скелеты человека и птицы, ставшая классикой в биологии. Уже в XVI веке труды Белона переводили Карл Клузиус и Улиссе Альдрованди, считая их фундаментальной основой для новых наук по ихтиологии и орнитологии. В области изучения рыб труды Белона дополнил ещё один француз, Гийом Ронделе (1507-1566): Автор фундаментального труда «Libri de piscibus marinis» (1554). Его работа стала первым стандартным справочником по морским рыбам, основанным на личных вскрытиях и детальных анатомических описаниях. Значительным считается и вклад итальянца Ипполито Сальвиани (1514-1572). Помимо своей медицинской деятельности, он занялся специальным изучением рыб, результатом чего был труд «Aquatilium animalium historia» (1554), для печатания которого Сальвиани устроил в своём доме типографию. Он выделился использованием новой для того времени техники медной гравюры, что позволило достичь невероятной для XVI века точности и красоты изображений рыб. Он описывает только 92 вида рыб, распределённых на основании их внешних признаков. Описание сопровождается указанием синонимии, местонахождения, образа жизни и приёмов лова каждой рыбы. Хотя в нём много ошибок, но благодаря качественным таблицам он играл важную роль в истории ихтиологии наравне с трудами Белона и Ронделе. Эти авторы являются великими натуралистами XVI века, которые перешли от простого пересказывания античных трудов к эмпирическим наблюдениям и точным описаниям природы. Античные авторы в это время еще сохраняют свой высокий статус, но уже перестают быть последним словом науки. Наблюдение, путешествие, сбор и описание начинают выправлять старую картину природы. Завершает весь этот период в естествознании немец Иоганнес Кентман (1518-1574), который во время обучения в Италии посетил все новые ботанические сады, общаясь с их директорами, лично познакомился с Геснером, после чего написал собственную обстоятельную книгу трав, а позже, уже с явным влиянием системы Агриколы, написал трактат о горных породах, где систематизировал 1600 образцов камней и минералов. Его вклад в историю науки ценен еще и тем, что он создал один из первых в Европе систематизированных кабинетов, или музеев природы.

Правда не сказать даже, что все эти авторы были первыми в своем деле. Обычно считается, что это первые именно строго-научные произведения, но им предшествовали такие авторы, как Пьер Жиль (1490-1555), зоологическая работа которого по сути даже опередила Белона и Геснера на целых 20 лет. Или взять даже Эдварда Уоттона (1492-1555), этот английский врач создал работу «О различии животных» (1552), в которой попытался систематизировать все известные зоологические знания, очистив их от средневековых фантазий и вернувшись к методам Аристотеля. Да, это попытка работать как восстановитель древности, но уже на совсем другом уровне, чем это делалось раньше. Он также написал специальную работу о насекомых («Инсекторум, или Театр насекомых»), которую опубликуют только в XVII веке. Театр насекомых особенно интересен как пример интернационализации науки, над книгой «коллективно» работали и Уоттон, и Геснер, и ещё один британский зоолог Томас Пенни (1532-1589). Это был первый в истории мега-проект по энтомологии. В 1544 году, упоминаемый нами выше Уильям Тёрнер написал книгу, которая была посвящена исключительно птицам. Он тоже описывает в ней не только виды, которые уже упоминались Аристотелем и Плинием, но и другие виды, которых он лично наблюдал. Ещё раньше чешский епископ Ян Дубравиус (1486-1553) создал книгу «De piscinis» (1547), одно из первых и самых влиятельных руководств по практическому рыбоводству. Он описал строительство прудов, методы разведения карпа, щуки и форели, а также основы аквакультуры того времени.

Гравюра на дереве из книги «De re metallica» (1556) Агриколы

Анатомия

В середине XVI века медицина, наряду с астрономией, одна из самых явных отраслей знания, где происходят сдвиги, которые нельзя объяснить простым уточнением античных ошибок. Революцию, аналогичную той, которую произвели к 1540-м годам Коперник, Кардано, Геснер и Агрикола, в области анатомии совершает Андреас Везалий (1514-1564), личный врач императоров династии Габсбургов, родом из Нидерландов, который, правда, большую часть жизни провел в Италии. Изучая труды Галена и его взгляды на строение человеческого тела, Везалий исправил свыше 200 ошибок канонизированного античного автора. Он также исправил ошибку Аристотеля о том, что мужчина имеет 32 зуба, а женщина 28, это ярчайшая демонстрация того, что античные авторитеты ошибались в самых очевидных вещах, которые можно проверить, просто открыв рот. В 1543 году Везалий провел публичное вскрытие тела Якоба Каррера фон Гебвайлера, печально известного преступника из швейцарского Базеля (скелет которого до сих пор хранится в этом городе). В том же, 1543 году он издаёт свой главный труд «О строении человеческого тела», в котором обобщил и систематизировал достижения в области анатомии. Не ставя целью перечислить все его открытия, отметим главное: его труд стал первым строго научным трактатом по анатомии, который старался опираться исключительно на данные, полученные путем вскрытия трупов, а не копирования древних авторов. В этом плане Везалий пошел гораздо дальше, чем его предшественники из традиции Мондино. В этой работе Везалий также становится первым, кто описывает механическую вентиляцию легких, и выступает сторонником «параллельного вскрытия», при котором труп животного и труп человека препарируются одновременно, чтобы продемонстрировать анатомические различия и, таким образом, исправить галенические ошибки. Однако мы уже видели, что и Везалий не возник на пустом месте. До него в Европе уже были созданы институты (коллегии Линакра и Шампье), новые методы (аутопсии Бенивиени и Бенедетти), попытки художественного и при этом крайне точного изображения слоев человеческого тела (Дриандер и Карпи), и даже доказанные ошибки Галена (Карпи и Акиллини).

Противники Везалия, придерживавшиеся традиций средневековой схоластической медицины, начали его травлю за посягательство на авторитет Галена. Собственный учитель Везалия Жак Дюбуа отрёкся от него и в 1551 году под псевдонимом опубликовал против бывшего ученика едкий памфлет, заявляя, что если современное тело не совпадает с описанием Галена, то это «природа изменилась в худшую сторону», а не Гален ошибся. Второй по популярности врач Ренессанса работал даже немного раньше, чем Везалий. Активные дебаты по поводу природы сифилиса привели к знаменитым работам Джироламо Фракасторо (1478-1553). В своей книге «О контагии, о контагиозных болезнях и лечении» он предположил, что эпидемии вызываются крошечными частицами («семенами»), переносимыми от больного через прямой, непрямой, или даже зрительный контакт. «Семена» в его терминах ближе к химическим или атомистическим элементам. А сама болезнь сифилис получила своё название от поэмы Фракасторо «Сифилис, или О галльской болезни». Поэма повествует о том, как пастух по имени Сифилус разгневал богов Олимпа и был наказан ими ужасной болезнью, поразившей всё его тело сыпью, бубонами и язвами. В 1546 году он ввёл в медицину термин «инфекция». И кстати, когда мы говорили про открытие немца Апиана, что впервые указал на то, что хвосты комет обращены в сторону, противоположную Солнцу, то ему все же приписывают первые наблюдения, но приоритет формулировки часто связывают именно с Фракасторо. Возвращаясь назад, нужно упомянуть и про Джироламо Кардано (1501-1576), который был вторым по знаменитости врачом в Европе после Парацельса. Хотя его постоянно упоминают как реформатора математики и механики, но врач это основная профессия Кардано. Он одним из первых связал приступы астмы с факторами окружающей среды, например с пуховой периной (аллергология), впервые дал точное описание брюшного тифа, и выдвинул идею о том, что глухонемых можно обучать чтению и письму, используя абстрактное мышление, что было прорывом для XVI века. Так что Везалий, Кардано и Фракасторо — вот самые знаменитые имена в истории медицинской революции XVI века.

Анатомия продолжалась трудами учеников Везалия. Ему ассистировал итальянский врач Джованни Баттиста Канано (1515-1579), чьи работы выходили даже раньше работ самого Везалия. В «Musculorum humani corporis picturata dissectio» (ок. 1541) Канано первым применил медную гравюру для изображения мышц, что позволило передать тончайшие детали волокон. Другой ученик и товарищ Везалия, который предаст его точно также, как и Жак Дюбуа — это Реальдо Коломбо (1516-1559), автор фундаментального труда «De re anatomica» (1559). С именем Коломбо связано несколько анатомических открытий, включая одно из первых описаний клитора, а главное — открытие лёгочного (малого) круга кровообращения. Стоит отметить, что Коломбо пришел к этому экспериментально, наблюдая за живыми животными, методом вивисекции. Он доказал, что кровь из правого желудочка идет в легкие для «освежения» воздухом и возвращается в левый желудочек. Это был прямой удар по физиологии Галена и важнейший шаг к будущему открытию Гарвея. До Коломбо считали, что сердце работает как кузнечный мех, т.е. активно расширяется, всасывая кровь. Коломбо понял, что активная фаза это именно сокращение и выталкивание крови. Также Коломбо дал первое точное описание положения и функции хрусталика глаза. Планировалось, что иллюстрации к его книге выполнит сам Микеланджело, но этим планам не суждено было свершиться, так как Микеланджело умер за 5 лет до завершения работы над текстом. Единственная иллюстрация в книге — это гравюра Микеланджело, запечатлевшего Коломбо в анатомическом театре за вскрытием трупа.

В школе Коломбо учился испанский анатом Хуан Вальверде де Амуско (1525-1587), который большую часть жизни работал в Риме. Его книга «Historia de la composición del cuerpo humano» (1556) стала самым популярным анатомическим учебником своего времени. Хотя он во многом опирался на Везалия, Вальверде исправил ряд его ошибок (например, в описании мышц глаза и строения носовой перегородки). Его атлас прославился жутковатыми, но технически совершенными иллюстрациями — например, фигурой человека, который держит в руках нож и собственную снятую кожу. Это изображение часто сравнивают с образом святого Варфоломея на фреске Микеланджело «Страшный суд» в Сикстинской капелле. А одним из верных последователей Везалия и Коломбо стал не менее знаменитый сегодня Габриеле Фаллопио (1523-1562), директор ботанического сада в Падуе и создатель современной гинекологии. Он описал множество различных мышц и нервов, например барабанную струну (нерв в ухе) и канал лицевого нерва (фаллопиев канал). Но главным его открытием стали маточные трубы, называемые в его честь фаллопиевыми. К тому же он ввел в анатомию такие привычные нам термины, как «влагалище» (vagina) и «плацента». Небольшой интерес может представлять книга Антонио Муза Бразавола (1500-1555), ученика Никколо Леоничено. Он стал первым врачом, задокументировавшим и успешно завершившим операцию трахеостомии (в 1546 году). Также не стоит забывать про врача и алхимика Леонардо Фиораванти (1517-1588), который пропагандировал новые методы лечения, основанные на использовании металлов и минералов (в духе Парацельса). Он считается одним из пионеров пластической хирургии, так как описывал техники ринопластики (восстановление носа). Да, это во многом последствие всё той же эпидемии сифилиса, создавшей повышенный спрос на подобные операции.

В медицине, по мнению Фиораванти, опыт был необходим и поэтому должен был предшествовать теоретическому изучению; он критиковал прежде всего тех врачей, которые ограничивались пассивным чтением трудов Галена и Гиппократа. Наибольшую критику в адрес официальной медицины болонский врач выдвинул против гуморальной теории; Фиораванти в своей книге «La Cirurgia» утверждает, что во время многочисленных вскрытий живых и мертвых мавританских солдат (да, вскрытия проводились и на живых людях) он никогда не находил черной желчи, мокроты или жизненной силы. Вместо этого, по его утверждению, наблюдал легкие, язык, селезенку и печень — все органы, которые, в отличие от гуморов, являются конкретными и могут быть подвергнуты лечению. С его точки зрения, врач должен был быть одновременно хирургом и химиком. Фактически, он ощущал острую необходимость объединения медицины и хирургии, которые должны были стать менее жестокими и инвазивными методами лечения. Он был глубоко убежден, что врач должен досконально знать, что он назначает пациенту, следовательно, он должен понимать химию и уметь готовить лекарственные средства, которые он затем будет использовать.

Главным предшественником Везалия становится уже упомянутый выше учитель Жак Дюбуа (1478-1555), бывший в то время одним из самых влиятельных анатомов Франции. Он первым предложил называть мышцы и сосуды именами (например, бицепс, трицепс, яремная вена, бедренная артерия) вместо того, чтобы просто нумеровать их, как это делали со времен Галена. Он был первым профессором во Франции, который начал преподавать анатомию, проводя демонстрации непосредственно на человеческих трупах. Ему приписывают первое описание венозных клапанов (хотя их полная функция была понята позже). Но как уже было показано выше, Дюбуа был фанатичным сторонником Галена. Другой французский анатом, Шарль Этьенн (1504-1564) стал автором одного из первых иллюстрированных трудов по анатомии «De dissectione partium corporis humani» (1545), и первым описал спинномозговой канал, клапаны в печеночных венах и подробно изучил структуру спинного мозга. Его работа могла бы затмить труды Везалия, если бы ее публикация не затянулась из-за судебных тяжб с художником-соавтором. Его атлас знаменит тем, что фигуры изображены в динамичных позах на фоне пейзажей (хотя и скелеты Везалия обычно рисовались в аллегорических позах классической живописи). На стыке различных наук, косвенно связанных с медициной, работает ещё много других авторов, быть может не настолько революционных, как другие анатомы того времени. Француз Жан Фернель (1497-1558), математик и астроном, считался лучшим врачом Франции и одним из лучших во всей Европе («современный Гален»). Он первым ввел в научный обиход термины «физиология» и «патология». Также он первым подробно описал спинномозговой канал и аппендицит. Поэтому французы часто называют Фернеля «отцом физиологии». Написал несколько сочинений по медицине между 1542 и 1548 годами, включавшие и вполне бредовые разделы об ангелологии и демонологии. Самым важным его сочинением была «Universa medicina», выдержавшая более 30 изданий. В то же время декан медицинского факультета в Париже Жан Таго (1499-1546) прославился своим фундаментальным трудом «De chirurgica institutione» (1543). Он систематизировал хирургические знания своего времени и способствовал признанию хирургии как академической дисциплины. Известный своей борьбой против Мишеля Серве, который защищал судебную астрологию и гадание. В Португалии особенно сильным считается врач еврейского происхождения Амато Лузитано (1511-1568). Он одним из первых открыл и описал венозные клапаны, что стало важным шагом к пониманию системы кровообращения. Автор многотомного труда «Медицинские центурии», где описал сотни клинических случаев. Он придавал много внимания анатомическим исследованиям трупов и одним из первых упоминал о закупоривании вен. В Испании известен гуманист и врач Андрес Лагуна (1499-1559), но только благодаря переводу и комментариям к труду Диоскорида «О лекарственных веществах». Его работа стала важным учебником по фармакологии и ботанике в Европе того времени. Лагуна по-прежнему считал теорию четырех гуморов эффективной, но проявлял скептицизм по отношению к алхимии, отвергая любые утверждения, не имеющие эмпирического подтверждения.

При этом медицина середины века двигалась вперед не только через вскрытие, но и через хирургию. Здесь особенно выделяется француз Амбруаз Паре (1510-1590), легендарный хирург, который отказался от прижигания ран кипящим маслом, внедрив использование мягких мазей. Он возродил метод лигатуры (перевязки сосудов нитью) для остановки кровотечений вместо прижигания раскаленным железом. В 1545 году, используя опыт своих наблюдений, издал книгу «Способ лечить огнестрельные раны, а также раны, нанесенные стрелами, копьями и др.». Паре известен очень многими достижениями в самых разных сферах медицины. Он описал много случаев истерических расстройств, закладывая основы будущей психологии. Во время своей работы с ранеными солдатами Паре задокументировал боль, испытываемую ими после ампутаций, как ощущение в «фантомной» конечности. Паре считал, что фантомные боли возникают в головном мозге, а не в остатках конечности. Он также ввёл в хирургическую практику операции по исправлению «заячьей губы», разработал метод восстановления расщеплённого нёба («волчьей пасти»); применял кесарево сечение, правда только при смерти роженицы, и предложил множество способов облегчения процесса родов. Здесь ему помогал его ученик Жак Гийемо, который позже сам написал трактат по акушерству «Роды, или Счастливые роды у женщин». Паре предложил также использовать протезы конечностей, при этом сам же разработал множество инновационных протезов (включая механическую руку!) и хирургических инструментов. Самая известная история, связанная с Паре — это экспериментальное опровержения работы безоаровых камней. В то время считалось, что эти камни способны излечить от последствий любого яда, но Паре полагал, что это невозможно. В 1567 году Амбруаз Паре описал случай, как некий повар при дворе был пойман на краже изысканных серебряных столовых приборов и приговорен к повешению. Повар согласился на отравление при условии, что ему сразу после яда дадут безоар, и он выйдет на свободу, если выживет. Камень не вылечил его, и он умер в агонии через семь часов после отравления. Таким образом, Паре доказал, что безоары не могут излечить от всех ядов. Резюмируя, можно сказать, что всё это звездное поколение 1540–1550-х годов сочетало классические знания и появление эмпирических методов (вскрытие, клиническое наблюдение, систематика и технический опыт), и тем самым медицина необратимо вышла из-под опеки античности.

Краткие итоги второго периода

В 1540–1550-е годы европейская наука вступила в ту фазу, когда одного лишь восстановления античного знания уже стало недостаточно. Коперник, Везалий, Агрикола, Геснер и Кардано показали, что древние авторитеты больше не являются последней инстанцией. Именно в эти десятилетия гуманистическое восстановление древних текстов перестало быть самоцелью и обернулось их систематической проверкой. Были созданы работы, которые почти в каждой области наук считаются вехой, отделяющий средневековье от нового времени. В математике европейские учёные вышли за пределы простого освоения античного наследия и получили новые алгебраические методы; в астрономии коперниковская система впервые сместила Землю из центра мира; в анатомии Везалий подорвал безусловный авторитет Галена, а в практику входит не просто вскрытие трупов, но и полноценные анатомические театры для широкой публики; в естественной истории ботанические сады, гербарии, новый детализированный рисунок и коллекция образцов привели к возрождению зоологии и ботаники; в металлургии, минералогии и технической химии появились труды, основанные не на старой книжной традиции, а на личном ремесленном опыте, описании технических процессов.

И все же разрыв с античностью еще не был полным. Коперник сохранял круговые орбиты, натуралисты еще не до конца очистили свои книги от мифических существ, врачи по-прежнему оставались под тенью Галена. Все античные писатели, Евклид, Архимед, Птолемей, Диоскорид и т.д. сохраняли огромный авторитет. Но теперь их уже не только толковали, а сверяли с опытом, исправляли и, когда требовалось, открыто опровергали. В этом и состоит исторический смысл середины XVI века: она стала одновременно вершиной ренессансного возвращения к древним и началом решительного разрыва с их монополией.

Всего в этом разделе мы рассмотрели 57 ученых, не считая некоторых повторов из предыдущего периода. Если в прошлой группе ученых средняя продолжительность жизни равнялась 61,2 года, то для этой группы ситуация немного ухудшается, и их средний возраст равняется 60,8 лет, что всё ещё значительно ниже, чем показатель для значимых ученых XI-XIII веков.

Часть III:
Переход к науке Нового времени (1560-1610е гг.)

Если первая часть этой статьи была посвящена восстановлению античного уровня знания, а вторая — тем открытиям середины XVI века, которые впервые позволили европейской науке начать прямой разрыв с античностью, то третий период показывает уже иное состояние научной культуры. Теперь дело идет не о нескольких великих книгах, и не о единичных гениях, а о превращении прежних прорывов в устойчивую систему. Во второй половине XVI и в первые десятилетия XVII века научное знание становится поистине международным, и при этом уже более инструментальным, более математизированным и прикладным. Алгебра превращается в универсальный язык вычисления; механика и гидростатика выходят из-под опеки старой схоластики; оптика, магнетизм и электричество становятся предметом последовательного опыта; астрономия получает новые приборы, новые таблицы и новые модели мира; картография и навигация связывают научную теорию с торговлей, мореплаванием и государственными интересами. Это всё ещё не эпоха Ньютона, но уже и не тот мир, который предшествовал открытиям Коперника и Везалия. Важнейшей, хотя и не всегда достаточно замечаемой, предпосылкой этого перехода была особая академическая культура Италии. Уже в первой половине XVI века полуостров покрылся множеством гуманистических обществ с характерными игровыми именами — вроде падуанских Infiammati («Пылающих») и флорентийских Umidi («Влажных»), вскоре преобразованных в Accademia Fiorentina. Всего таких академий в Италии XVI века насчитывают более сотни штук. Эти объединения обычно были менее формальны, чем университеты, но именно поэтому оказывались подвижнее их: они легче соединяли ученую беседу, публичную лекцию, перевод, комментирование, печатание и кружковую солидарность. Их главное историческое значение состояло не только в литературе, но и в том, что они превращали народный язык в язык философии, науки и права, выводя знание из узкого латинского контура в более широкую городскую среду. В Падуе и Флоренции академическая жизнь уже в 1540-е годы включала философию природы, математику и медицину; у Бенедетто Варки, связанного с Infiammati, это доходило до перевода Евклида и выработки научно-философского лексикона на volgare.

Наряду с такими полулитературными, гуманистическими кругами существовали и более специальные сообщества, которые уже можно назвать академиями наук. Химико-натуралистические исследования велись в «секретных» академиях (Accademia dei Segreti и Academia Secretorum Naturae) Неаполя 1560-х годов, под руководством Джироламо Русчелли и Джамбаттисты делла Порта. Но самую большую роль сыграла Accademia dei Lincei (Академия рысьеглазых), основанная в Риме в 1603 году. Она уже имела программу, правила приема и выраженный естественнонаучный профиль, а в 1611 году к ней присоединился Галилей. Итальянские академии были важны тем, что создали промежуточную среду, в которой легче всего рождались переводы Аристотеля на народный язык, велись диспуты о природе, проводились демонстрации приборов, обмен рукописями и первые попытки коллективного исследования. Академии ускоряли циркуляцию знаний, давали престиж и покровительство, облегчали публикации текстов, и при этом не вступали в жесткий конфликт с университетом, а часто дополняли его. Италия создает прообразы для всех национальных научных академий, которые будут созданы в других странах Европы к середине XVII века, когда уже сами «Рысьеглазые» были закрыты. Но пока этих академий не было нигде, кроме Италии. В других странах можно назвать только некоторые приближения:

Во Франции это Коллеж де Франс (1530) предлагавший открытые публичные лекции, причем уже среди первых королевских чтецов был математик Оронций Финеус, а позднее там появились философия и медицина. Там были и гуманистические академии итальянского типа, к которым можно отнести даже группу Плеяды, но они мало связаны с развитием прикладных наук. Полноценные академии тут возникнут к середине XVII века, хотя стоит отдельного упоминания Кабинет братьев Дюпюи (1617), влиятельный кружок ученых и библиофилов.
В Германии и т.н. Священной Римской империи по аналогии с гуманистически-литературными академиями Италии создано Плодоносящее общество (Fruchtbringende Gesellschaft, 1617) в Веймаре, ставившее целью чистоту немецкого языка. А позже, только в 1622 году Иоахим Юнгиус заложит основание Societas Ereunetica в Ростоке, общество, ориентированное на эмпирическое изучение природы. Двор императора Рудольфа II в Праге (ок. 1580–1612) фактически работал как академия. Он собрал лучших алхимиков, астрономов (Тихо Браге, Кеплер) и художников Европы.
В Англии этого периода классические академии долго не приживались, уступая место «коллегиям» и неформальным группам. Самый главный пример тут — Королевский колледж врачей (1513) из ранних, и позже Грешем-колледж (1597), ставший площадкой бесплатных публичных лекций по «новому знанию» для лондонской публики. Здесь проводились лекции в том числе по астрономии, геометрии и медицине, и он стал базой, из которой позже выросло Королевское общество. Здесь тоже были влиятельные неформальные кружки при дворах или в поместьях. Например, круг Уолтера Рэли и «Школа ночи» (1592), где обсуждались наука и навигация.
В Испании академии часто принимали форму «тертулий» — полузакрытых встреч интеллектуалов. Но здесь, благодаря ранним связям с Италией, тоже существует очень плотная сеть самых разных литературных академий. Самые знаменитые — Academia de los Nocturnos (Академия полуночников, 1591) в Валенсии, а если из более научных, то в начале 1580-х годов при Филиппе II возникла мадридская Academy of Mathematics, связавшая математику с навигацией, инженерией и архитектурой.

Поэтому, когда мы говорим о научном переломе конца XVI века, нужно помнить, что его институциональный каркас долгое время оставался преимущественно итальянским. Именно здесь раньше всего возникла плотная сеть академических кружков, из которой постепенно выросли почти классические формы научной академии. Другие страны будут двигаться в том же направлении, но позднее, слабее и обычно через иные организационные формы. Также к этому времени уже сформировалась полноценная культура «Республики ученых», когда новейшими открытиями моментально делились в письмах, и в течении буквального одного года любое заметное открытие становилось известным для любого исследователя от Лиссабона до Берлина. Все это нужно понимать уже как нечто, само собой разумеющееся, потому что мы не будем каждый раз специально останавливаться на подобных примерах.

Кстати, в первом разделе мы рассмотрели 42 ученых, со средней продолжительностью жизни в 61,2 года, во-втором разделе их уже было 57, со средней продолжительностью жизни в 60,8 лет. В этом, третьем разделе, мы рассмотрим ещё 111 человек, чья продолжительность жизни в среднем будет равняться 64,3 года. Всего же в этой статье упомянуто 210 исследователей, а их средняя продолжительность жизни равняется примерно 62,7 лет, что все равно ниже, чем средняя продолжительность жизни избранных мной авторов XI-XIII века, что равнялась 67,1 лет.

Математика

После революции Кардано-Тартальи в математике и прорывных работ Мавролико в оптике, дальнейшие шаги науки происходит уже гораздо легче. То, что уже было сделано в математике к середине XVI века — это только первые, хотя и важные шаги для преодоления античного и арабского уровня. Действительно модерновые европейские нововведения последует после. Самыми важными фигурами здесь по праву могут считаться Рафаэль Бомбелли, Симон Стевин и Франсуа Виет. Благодаря им происходит серьезное усложнение алгебры, её символизация, и она наконец-то превращается в универсальный, абстрактный язык науки. Но при том, что математика становится заметно более абстрактной, одновременно она становится более приложимой на практике. Первый из этой троицы происходит из Италии. Инженер-гидротехник Рафаэль Бомбелли (1526-1572) перевёл и опубликовал «Арифметику» Диофанта, и благодаря этому событию начинается история теории чисел в Европе. Бомбелли стал известен тем, что пытаясь решить кубические уравнения, он начал оперировать конструкциями, которые позже назовут мнимыми числами. Он называл их «плюс-из-минуса» и «минус-из-минуса». Комплексные числа постепенно превращаются в легальный объект. Главный труд Бомбелли — «Алгебра», написана около 1560 года, а издана в 1572 году. Бомбелли, один из первых европейских алгебраистов, систематически и уверенно работавших с отрицательными числами, приводит правила работы с ними, включая правило знаков для умножения, т.е. он систематизировал то, что мы учим в школе: «минус на минус дает плюс», а «плюс на минус дает минус». Это помогло превратить отрицательные числа из «абсурдных» понятий в удобный инструмент. До него математики заходили в тупик: если при решении уравнения получался корень из отрицательного числа (например √-1), работу просто прекращали, считая это невозможным. Бомбелли также придумал первые скобки, но они имели вид прямой и зеркально-отражённой буквы L. Привычные нам круглые скобки появились в том же XVI веке, однако в общее употребление их ввели только Лейбниц и Эйлер. В отличие от многих современников, Бомбелли писал свою «Алгебру» на итальянском языке (вольгаре), а не на латыни. Он сознательно хотел сделать математику доступной для инженеров и практиков, считая, что ясность изложения важнее академической чопорности.

Заметный вклад в создание алгебры современного типа сделал фламандский математик, механик и инженер Симон Стевин (1548-1620). Он известен прежде всего своей книгой «Десятая» (1585). Именно после неё в Европе началось широкое использование десятичных дробей. Десятичные индо-арабские цифры укоренились в Европе намного раньше, с XIII века, а вот дроби использовались либо натуральные, либо шестидесятеричные, либо масштабированные до целых чисел. Стевин предсказал, что эта форма дробей станет основой для всех мер, весов и денежных систем. Однако, его запись была довольно громоздкой. Он не использовал запятую, а заключал разряды в кружки: например, число 15,37 он записал бы как 15 (0) 3 (1) 7 (2). Современный вид дроби приобрели чуть позже, благодаря Неперу и Кеплеру. До Стевина математики часто разделяли «числа» (целые) и «величины» (дроби, корни). Стевин же заявил, что любые числа — будь то корень, дробь или целое — это объекты одного порядка. Это стерло грань между арифметикой и геометрией. Стевин также совершил неочевидный прорыв, легализовав единицу, как число. До него, со времен Древней Греции, единица считалась «матерью чисел» или генератором, но не самим числом (которое понималось как «множество единиц»). Как и Бомбелли, Стевин писал на родном языке, а не на латыни. Он верил, что наука должна служить ремесленникам и купцам, и даже ввел в голландский язык множество математических терминов, которые используются там до сих пор. Вклад Стевина в физику мы рассмотрим немного дальше, но почти вся англо-немецкая физика начала XVII века ориентируется на Стевина даже сильнее, чем на Галилея.

Начинания Бомбелли и Стевина продолжил один из самых знаменитых математиков в истории мира — Франсуа Виет (1540-1603). За то, что он ввел символы в алгебру, его называют «отцом буквенной алгебры». Около 1570 года Виет подготовил «Математический Канон», капитальный труд по тригонометрии, который издал в Париже в 1579 году. Он работал советником при французских королях, и когда в результате придворных интриг Виет был на несколько лет отстранён от дел (1584-1588), тогда он полностью посвятил себя математике, и начал изучать трактаты классиков: Кардано, Бомбелли, Стевина и др. Итогом его размышлений стали несколько трудов, в которых Виет предложил новый язык «общей арифметики», т.е. символический язык алгебры. Кстати, Виет называл свою алгебру «логистикой» или «аналитическим искусством», противопоставляя её числовой арифметике. Свое главное сочинение, «Введение в аналитическое искусство» (1591) он рассматривал как начало всеобъемлющего трактата, но продолжить его не успел. Виет первым начал систематически использовать буквы для обозначения не только неизвестных, но и коэффициентов (параметров). Это позволило записывать формулы в общем виде. До этого труда Виета математики записывали уравнения словами или громоздкими сокращениями. Также он первым представил «число π» в виде бесконечного произведения, вычислив его с точностью до 9 знаков. Это была также первая в истории математики формула с бесконечным алгоритмом (бесконечное произведение вложенных радикалов). Но самое известное его достижение, попавшее в школьные программы всех детей мира — установление связи между корнями квадратного уравнения и его коэффициентами, известная как теорема Виета. Если Бомбелли «легализовал» отрицательные и мнимые числа, то Виет дал уравнениям общий буквенный язык, а Стевин — десятичные дроби. Все вместе они завершают портрет математики, которая отныне становится похожей на современную. Правда, сам Виет был довольно консервативен, и не признавал отрицательные числа (называл их «ложными»), всячески стараясь их избегать. Буквенные выражения для отрицательных чисел применят уже после него. Собственно поэтому и теорема Виета в начале звучала по другому, ведь она формулировалась только для положительных корней. Общий вид, который учат в школах, теорема тоже приняла уже позже. Виет был «заложником» античной геометрии, и считал, что складывать можно только величины одинаковой размерности (например, длину с длиной, а площадь с площадью). Поэтому даже несмотря на буквенные сокращения, его формулы всё равно выглядели громоздко, с современной точки зрения. Из интересных фактов, как советник королей, Виет прославился тем, что за две недели расшифровал сложнейший 500-символьный код испанской разведки, что помогло Франции в войне.

Что же до остальных математиков того времени, то их уже невероятно много, но попробуем выделить хотя бы самых заметных. Важным событием того времени была масштабная реформа календаря, который с тех пор носит имя Григорианского. Одну из ключевых ролей в её математическом обосновании, разъяснении и защите сыграл немецкий иезуит Кристофер Клавиус (1538-1612), крупный математик своего времени. Он был также одним из первых известных европейских авторов, использовавших десятичную точку (в этом деле конкурировал со Стевином). Клавиус стал главным оппонентом Виета в вопросах календаря, а их научная дуэль была одной из самых громких в то время. Именно его учебники по геометрии и алгебре были стандартом образования в Европе, по ним учились даже Декарт и Лейбниц. Ещё один немец, Бартоломеус Питискус (1561-1613) ввел в научный обиход сам термин «тригонометрия», и составил исключительно точные таблицы тригонометрических функций, продолжив и исправив работы Ретика (ученика Коперника). Пионером в применении алгебры к геометрии стал хорватский математик и физик Марин Гетальдич (1568-1626), тем самым он предвосхитил создание аналитической геометрии в стиле Декарта. Гетальдич был другом и учеником Виета, и именно он подготовил к публикации многие посмертные труды своего учителя. Гетальдич известен даже в области механики, своими работами по оптике и созданием параболических зеркал. Его работа по определению удельного веса металлов также связывает его с линией Архимеда-Коммандино, а работа в области оптики делает его достойным наследником Мавролико и человеком переднего края науки. Фламандец Адриан ван Ромен (1561-1615) прославился вычислением числа «пи» до 16 десятичных знаков, и решением сложных геометрических задач, включая задачу Аполлония. В этом он пошел дальше Виета. Прославился Ромен тем, что однажды бросил Виету вызов, и предложил уравнение 45-й степени, которое Виет решил за считанные минуты, обнаружив связь между алгеброй и тригонометрией. Кроме того, Ромен активно переписывался с Кеплером и Галилеем. Ещё дальше в детализации числа «пи» пошел Людольф ван Цейлен (1540-1610), доведя точность до 35 знаков. В Германии это число долгое время называли «Людольфовым числом». Знаменитые 35 знаков были выгравированы на его надгробной плите в Лейдене. В британской традиции имеет значение такой поздний математик, как Александр Андерсон (1582-1620), шотландский математик, который после смерти Франсуа Виета редактировал и издавал его работы, обеспечив сохранение наследия «отца современной алгебры».

Где-то на одном уровне с Виетом, Стевеном и Бомбелли находится шотландец Джон Непер (1550-1617) — изобретатель логарифмов и счетного устройства, известного как «палочки Непера». Его открытие радикально упростило сложные вычисления в астрономии и навигации. Это устройство было первым шагом к логарифмической линейке (которую вскоре изобретет Отред), и стало материальным воплощением абстрактной идеи логарифма. Его «палочки» — это фактически первый в истории «карманный калькулятор», который позволял заменять умножение сложением. Позже знаменитый Лаплас говорил, что логарифмы «удвоили жизнь астрономов», сократив месяцы вычислений до нескольких дней. Соратник Непера, математик Генри Бригс (1561-1630) усовершенствовал логарифмы, предложив использовать основание 10 (десятичные логарифмы), которыми мы пользуемся сегодня, и создал первые таблицы десятичных логарифмов. Логарифмы Бригса идеально «состыковались» с десятичными дробями Стевина. Все вместе они сформировали единый вычислительный стандарт. Но также здесь стоит упоминания Йост Бюрги (1552-1632), выдающийся часовщик и математик, который изобрел логарифмы независимо от Непера и даже раньше него. Он был не просто часовщиком, а ещё коллегой Иоганна Кеплера в Праге. Кеплер настойчиво просил его опубликовать таблицы, но его трагедия в том, что он был «практиком» (часовщиком императора Рудольфа II) и не считал нужным спешить с публикацией. Также Бюрги разрабатывал уникальные инструменты для астрономических наблюдений.

Физика до Галилея

Не стоит на месте также и отрасль классической механики. Про ученика Тартальи, Джованни Баттиста Бенедетти (1530-1590), заложившего основы закона свободного падения, представлений об инерции и современной акустики мы уже говорили в прошлой главе. Правда Бенедетти не дошел до закона инерции в современном понимании. Он развивал теорию импетуса (вложенной силы), и считал, что движение продолжается, пока не иссякнет «запас» силы. Но тогда речь шла про его открытия, сделанные в конце 50-х годов. Позже, в письме к Чиприано де Роре (около 1563 г.) Бенедетти предложил новую теорию консонанса, основанную на предположении, что звук вызывается вибрациями воздуха. Но если заходить немного вперед, то уже позже, аж в 80-е годы он доработал свою теорию падения тел, включив в неё эффект сопротивления среды, который по его мнению пропорционален поперечному сечению или площади поверхности тела. В обновленной работе, состоящей из шести частей («Книга математических и физических рассуждений»), излагаются теоремы арифметики и элементарной алгебры, вопросы перспективы, механики и науки о пропорциях. Здесь собраны также дискуссии и письма по вопросам физики и математики. Это был труд, сознательно направленный против учения Аристотеля. Например, в нем мы встречаем принцип инерции, который применяется для объяснения ускорения движения тела при непрерывном действии постоянной силы, так что постоянное увеличение скорости падающих тел обязано накоплению действия, производимого одной и той же причиной движения, а не постепенному увеличению веса, как говорил Аристотель. Те же идеи Бенедетти применяет к вращательному движению, высказывая догадку о существовании центробежной силы. Из исследования равновесия жидкости в двух вертикальных сообщающихся сосудах различного сечения Бенедетти выводит «гидростатический парадокс» (давление жидкости на дно сосуда не зависит от его формы), т.е. одинаковость давления жидкости на основание при равных высотах независимо от формы сосуда. Этот парадокс примыкает к гидравлическому принципу Торричелли. Кстати, Бенедетти также был одним из первых учёных, поддержавших гелиоцентрическую систему мира Коперника.

«Ибо если мы пожелаем рассмотреть суточное вращение согласно общепринятой точки зрения, мы найдем с помощью вычислений, что Луна в квадратурах с Солнцем […] движется со скоростью примерно 500 итальянских миль в минуту, а когда Луна находится в оппозиции или в конъюнкции с Солнцем, она движется со скоростью около 1000 итальянских миль в минуту […] Но эта трудность не встречается в красивой системе Аристарха Самосского, которая была столь божественно изложена Николаем Коперником».

Однако он занимался астрологией, и даже утверждал, что другие планеты Солнечной системы по своей физической природе сходны с Землёй, и населены разумными живыми существами. В частных письмах Бенедетти выражал мнение о бесконечности Вселенной, однако и тут не все так гладко, потому что он считал, что Вселенная имеет свой центр — точку, где находится Солнце. Через год после опубликования «Различных рассуждений» Бенедетти (1585), гидростатический парадокс был сформулировал также Симоном Стевином (1548-1620). Можно полагать, что это было независимое открытие, и во всяком случае, формулировка Стевина более ясная и четкая. Стевину гидростатика обязана также введение понятия метацентра, важного для рассмотрения плавающих тел. Но самой большой заслугой Стевина является оригинальное доказательство закона равновесия тела, опирающегося на наклонную плоскость. Доказательство основано на рассмотрении равновесия замкнутой цепочки типа четок, наброшенной на две наклонные плоскости, сечение которых представляет собой прямоугольный треугольник с горизонтальной гипотенузой. Появление этого доказательства знаменует собой целую эпоху в истории физики, поскольку оно основано на предположении, что вечное движение невозможно (до этого могли предположить, что из-за наклонной плоскости треугольника четки могут сползать, и это движение зациклится). Здесь доказывается, что это невозможно, и впервые это утверждение принимается за исходный принцип. Чтобы убедиться в том, что это не так уж очевидно, как может теперь показаться, достаточно вспомнить, что и после Стевина, до Сади Карно и ещё позже, не прекращались попытки построения вечных двигателей. Из рассмотрения равновесия цепочки Стевин вывел закон сложения одновременно действующих сил и закон разложения силы на две составляющие, перпендикулярные одна другой. Однако оба эти закона ограничены частным случаем, когда три рассматриваемые силы могут быть представлены по величине и направлению сторонами прямоугольного треугольника и, кроме того, рассматриваются лишь в рамках статики. Стевин сделал много изобретений в области механики. В том числе он сконструировал знаменитую «сухопутную яхту» — повозку с парусами, которая могла перевозить десятки людей по побережью со скоростью до 34 км/ч. И все же его влияние на историю науки было сравнительно слабым, отчасти потому, что он был убежден в преимуществе голландского языка перед всеми другими, и во Франции, Италии или Англии его работы просто не могли прочесть, а отчасти потому, что главные его произведения были опубликованы только через много лет после его смерти, когда аналогичные открытия уже были сделаны другими людьми.

Раннее изображение «голландского телескопа» 1624 года.

Открытие телескопа

Следующим крупным открытием в оптике, после работ Мавролико (см. выше), становится изобретение подзорной трубы, т.е. первых образцов телескопа. Это открытие станет краеугольным камнем для всей последующей научной революции, поскольку без возможности увеличивать объекты, мы быстро упираемся в физический предел наблюдений. Здесь имеет значение фигура неаполитанского ученого Джамбаттиста делла Порта (1538-1615). Серия его трудов начинается с трактата «Натуральная магия» (1558), компиляции из средневековых книг, содержащего совсем немного новых наблюдений. В 1589 году этот трактат был переиздан во много раз большем объеме, средневековых чудес стало немного меньше, а современной науки наоборот, больше (хотя в целом это всё равно была работа о чудесах в природе). Здесь можно заметить более серьезный подход и более выраженное подражание энциклопедическим книгам Кардано. Порта охотился за всеми явлениями в науке, которые могли поражать воображение читателей, и проводил опыты, которые иногда могут считаться полноценными открытиями. Он приводит эксперименты с магнетизмом, играет с эффектами парового двигателя, проводит алхимические опыты, совершенствует методы дистилляции, и ещё много чего другого. Чаще всего Порта пересказывает самые новые открытия каких-то других ученых, и не всегда он вносит в них что-то новое., но даже факт собрания стольких открытий уже заслуживает того, чтобы Порта вошел в историю науки. Из-за такого широкого охвата тем, мы ещё часто будем упоминать Порту, хотя все его достижения здесь и не перечислить.

В семнадцатой книге трактата Порты (всего там 20 книг), речь идет про оптические изображения, и уже во введении нам обещают чудеса: «И если считалось, что почтенная античность изобрела многие и великие вещи, то мы будем говорить о ещё более великих, более возвышенных и более славных, и не только о полезных деятелям оптической науки». Но не все здесь было только простым бахвальством. Порта проявил себя опытным экспериментатором в области оптики, что, кстати, подтверждается и другими источниками. Действительно, в 1580 году Порта прибыл в Мурано по поручению кардинала д`Эсте, и из его переписки с кардиналом мы узнаем, что он весь день занят со стекольщиками, чтобы сделать линзы и параболическое зеркало. Во время своего пребывания в Мурано он близко подружился с Паоло Сарпи (1552-1623), с которым поддерживал затем всю жизнь дружеские отношения и о котором он упоминает в своей «Магии» с большим уважением. В юные годы Паоло посвятил себя естественным и математическим наукам, и в частности оптике, очарованный ее естественнонаучным содержанием и геометрическим подходом. И он не ограничился изучением классиков — Евклида, Птолемея, Альхазена, а производил также самостоятельные исследования, которыми щедро делился со своими многочисленными друзьями-учеными. имеет смысл остановиться на одном случае, относящемся к рассматриваемому нами периоду. В одном из «размышлений» Сарпи, написанных приблизительно в 1578 году (но опубликованных лишь спустя три века), напоминая, что видимые размеры предмета зависят от угла, под которым он виден, добавляет, что на это влияют также: «… очки и другие прозрачные предметы, которые увеличивают или уменьшают предметы, просто увеличивая или уменьшая угол зрения». Теорема об угловом увеличении линз впервые появилась, по-видимому, в брошюре Марко Антонио де Доминиса — «О радуге зрения и света» (1611), но этот де Доминис был близким другом Паоло Сарпи. Его работа не свидетельствует об особой научной проницательности и содержит много банальных ошибок, и поэтому мы можем допустить, что де Доминис узнал теорему об угловом увеличении линз от Сарпи.

Но вернемся к Порте, который в своей семнадцатой книге «Магии» скорее всего тоже популяризовал достижения Паоло Сарпи. Первые три главы этой книги посвящены расположенным под углом плоским зеркалам, имеющим нерегулярную поверхность и позволяющим получать различные оптические иллюзии, которые известны ещё со времен Евклида и лежат в основе различных оптических фокусов. Здесь впервые сформулировано правило, что число изображений, получающихся в двух зеркалах, расположенных под углом, равно уменьшенному на единицу отношению 360^ок углу, образуемому зеркалами. В действительности это правило справедливо только при условии, что предмет находится на биссектрисе угла между зеркалами. Глава IV посвящена вогнутым зеркалам. Здесь определяется «точка ниверсии», т.е. фокус, и описаны приспособления для достижения удивительных эффектов. Глава V говорит об эффектах, достижимых с помощью комбинации плоских и вогнутых зеркал. В VI-VIII главах описана камера-обскура со всеми чудесами, которая она дарит экспериментатору. Хотя мы знаем, что Порта не был изобретателем камеры-обскуры, как это иногда утверждается до сих пор, и нельзя также считать, что он предвосхитил современный фотоаппарат, только потому, что поместил линзу у отверстия камеры-обскуры. Это усовершенствование было введено ещё до 1550 г., о нем сообщает Кардано в своем труде «О тонкости», как о чем-то уже давно известном. Даниэль Барбаро в книге о перспективе, опубликованной в 1567 г., не только дает описание камеры-обскуры с линзой, но отмечает сферическую аберрацию линз и изобретает способ ослабления этого эффекта, применяемый до сих пор, — диафрагмирование линзы, как это называется теперь. Наконец, в 1573 г. Игнатий Данти, переводя и комментируя оптику Евклида, описывает камеру-обскуру и советует применять плоское зеркало для получения прямых изображений.

И какие же заслуги остаются в конце-концов у Порты? Их остается несколько. О получении прямых изображений с помощью вогнутых зеркал Порта упоминает в «Магии» ещё в 1558 г. Ему мы обязаны применением камеры-обскуры для выполнения рисунков. Ему же принадлежит идея применения камеры-обскуры как волшебного фонаря, т.е. для проецирования рисунков, помещенных у отверстия камеры и сильно освещенных солнцем или свечами. Большое научное значение имеет тот факт, что уже в издании 1558 г. Порта пользуется принципом камеры-обскуры для объяснения теории зрения. Действительно, описав опыт, Порта продолжает:

«Отсюда философам и медикам становится очевидным, в какой части глаза образуется изображение, а также решается вызвавший столько споров вопрос о проникновении внутрь, и никаким другим рассуждением оба эти вопроса нельзя убедительнее решить. Действительно, маленькое изображение вводится через зрачок, как через окно, а небольшая часть большого шара, находящаяся на дне глаза, играет роль зеркала».

Можно сказать, что такому приложению камеры-обскуры Порта научился у Леонардо через Кардана, но, во всяком случае, здесь мы имеем первое печатное упоминание об этом. К сожалению, Порта ни в этом, ни в следующем издании в 1589 г. ничего не говорит о перевертывании изображения на чувствительной части глаза. В главе IX своего труда он рассматривает цилиндрические и пирамидальные зеркала, а следующая, Х глава посвящена линзам. В ней приведет комплекс различных весьма интересных экспериментальных и теоретических данных. Далее мы переходим к главе XI с многообещающим заголовком: «О линзах, с помощью которых любой может видеть очень далеко». Речь идет подзорной труде — скажет современный читатель и не удивится этому, потому что все предыдущее рассмотрение как будто подводило прямо к подзорной трубе, по крайней мере типа телескопа с параболическим зеркалом и линзой. Но чтение этой главы, которая в свое время подвергла тяжелому испытанию многие головы, в том числе и Кеплера, вызывает разочарование. Изложение абсолютно недоступно пониманию, говорится понемногу о линзах, о зеркалах, о параболах, о чтении с далекого расстояния. Все это содержится в следующем «Размышлении» Паоло Сарпи:

«Одно или несколько зеркал можно приспособить так, что человек увидит, что делается снаружи, и то же самое с очками. Буквы можно читать с расстояния 50 шагов. Я это проверил со сферой и сферической линзой, но лучше с параболой и параболической линзой, и читать можно при далеко стоящем свете».

И как бы в пояснение этой мысли тот же Сарпи в письме от 6 февраля 1609 г. к синьору Делиль Гросло, в котором он сообщает о появлении подзорной трубы в Венеции, говорит, что он ещё с юных лет думал о такой вещи, но, добавляет он, «я не подтвердил и не проверил эту мысль на опыте. Не знаю, может быть, этот мастер осуществил мои мысли, если только сведения не преувеличены, как это обычно бывает со слухами». Мы будем, по-видимому, недалеки от истины, если предположим, что в своей знаменитой XI главе семнадцатой книги «Магии» Порта пытался туманно описать телескоп с параболическим зеркалом и увеличивающей линзой, который Паоло собирался построить, и в котором Порта по истечении многих лет не смог как следует разобраться. Порта всегда отказывался разъяснять эту главу, ограничиваясь замечанием, что Паоло его понимал. Только после того, как телескоп был использован Галилеем, Порта стал отстаивать свой приоритет, хотя и назвал этот прибор «пустяком».

Однако к такому «пустяку» стремились веками, ибо идея эта так же стара, как и само понятие линзы, и возникала почти непроизвольно у каждого, кто пользовался увеличивающей линзой и должен был задаться вопросом, нельзя ли неограниченно повышать способность увеличения. И вот это смешение стремления с осуществлением и заставило многих историков приписывать это изобретение самым различным лицам: Роджеру Бэкону, который хотел построить линзы, позволяющие видеть человека большим, как гора; Леонардо да Винчи, который хотел сделать очки, чтобы видеть Луну большой; Джероламо Фракасторо, который в 1538 г. писал, что если глядеть через двое очков, наложенных одни на другие, то все вещи будут казаться много больше и ближе; Леонардо Диггесу, который в 1571 г. опубликовал книгу, где предлагает комбинировать выпуклые и вогнутые линзы; Паоло Сарпи и, наконец, Джамбаттиста делла Порте. Гюйгенс (а он-то уж, конечно, разбирался в оптике) писал в своей «Диоптрике», что человек, который смог бы изобрести подзорную трубу, основываясь лишь на теории, без вмешательства случая, должен был бы обладать сверхчеловеческим умом. Оптические теории XVI века не только не приводили к открытию подзорной трубы, а даже уводили от него. Чтобы убедиться в этом, достаточно просмотреть самый обширный трактат XVI века по теории оптики «О преломлении», автором которого был не кто иной, как тот же Джамбаттиста делла Порта. Прошло время, многое изменилось, накоплен жизненный опыт и опыт исследований, разочарованиями в чудесных явлениях, которым он слишком легко верил, были поучительные разговоры с Паоло Сарпи, и вот Порта в трактате «О преломлении» в порыве безмерного восхищения природными явлениями вводит новый научный подход, проявляет критическое мышление, серьезность намерений и методичность, которой никак нельзя было ожидать от автора «Магии». Порта, следуя классической теории зрения, настолько не был в состоянии объяснить явления преломления, что создает у читателя впечатление, будто преломление — это обман зрения, иллюзия. Возьмем, например, одно из первых положений пятого предложения первой книги. Порта говорит: «Преломленное изображение происходит в глаз по прямой линии», что совершенно непонятно и содержит в себе внутреннее противоречие. Отсюда следует, что Порта не смог фактически объяснить самые простые опыты по преломлению, так, например, опыт с преломлением палочки, который он описывает в первой книге. Еще хуже обстоит дело во второй книге, где в соответствии со злосчастной средневековой традицией проводится исследование преломления в стеклянном шаре, в котором аберрации в сочетании с физио-психологическими факторами, играющими роль при наблюдении, сильно затушевывают основное явление. Последующие пять книг были посвящены анатомии глаза и теории зрения; затем в восьмой книге Порта переходит к более интересной теме — к линзам. Здесь много ценных наблюдений, но основное впечатление, которое остается у читателя, это то, что линзам нельзя доверять, они и увеличивают, и уменьшают, и приводят к удвоению предмета, к появлению цветов, которых нет в самом предмете. Нет, линзам верить нельзя.

Как же при таких условиях может родиться идея подзорной трубы? И действительно, все документы, которыми мы сейчас располагаем, указывают, что подзорную трубу создали не ученые, а мастера-ремесленники, мастера по стеклу, точнее, мастера, изготовлявшие очки. В то время это ремесло настолько распространилось, что превратилось в самостоятельную отрасль промышленности. Но, несмотря на большое число накопленных документов, историки не могут еще с уверенностью сказать, где и когда впервые появилась подзорная труба. Называлось много имен и выдвигалось много гипотез. Точно известно, что в 1604 г. уже многие пользовались подзорной трубой, а если можно верить более позднему документу от 1634 г., то в 1604 г. в Миддельбурге (Голландия) Захария Янсен построил подзорную трубу по модели, которая, по его словам, пришла из Италии и на которой было написано: «Год 1590». Если это истинная дата появления подзорной трубы, то изобретение просуществовало незаметно 18 лет, до 1608 г., не привлекая к себе внимания, особенно со стороны ученых. В 1608 г. начинают интересоваться военным применением подзорной трубы, но опять-таки без особого энтузиазма. Весной 1609 г. какие-то сведения об этом приборе попадают в Венецию и доходят до Галилея. И вот через шесть месяцев появляется «Sidereus Nuncius» («Звездный вестник»), возвестивший о приходе новых времен.

Магнетизм и электричество

Каждый, кто прочтет сейчас трактат Пьетро Перегрино, восхищающий ясностью и систематичностью изложения, убедится, что автор не компилятор, а искусный экспериментатор. Он пишет не о том, что слышал или читал, а о лично обнаруженных фактах. Из этого сочинения, как и из других подобных, написанных позже, ясно видно, что магнитное склонение, т.е. угол между магнитным и географическим меридианами в точке наблюдения, было равно нулю. Так кто же обнаружил магнитное склонение в 5 градусов? Этот вопрос до сих пор вызывает споры. До XIX века почти все единодушно считали, что это открытие сделал Христофор Колумб (1436-1506) во время своего первого путешествия в Америку. Но позже немецкий ученый Волькенауэр показал, что уже в середине XV века в Германии были построены солнечные часы, на которых указан угол, образуемый магнитной стрелкой с направлением гномона в полдень. Однако этот отдельный факт — единственное свидетельство среди многих рассмотренных — не может заставить историков отказаться от первоначальной версии, приписывающей открытие магнитного склонения Христофору Колумбу, поскольку кажется весьма странным, что это явлением было обнаружено в сухопутной стране, и не было известно мореплавателям, намного чаще имеющим дело с компасом. Как бы то ни было, хотя первооткрыватель этого явления неизвестен, можно установить время, когда оно стало известным морякам, — начало XVI века.

Мореплаватели очень быстро заметили, что магнитное склонение меняется от места к месту. Не зная ещё об изменении магнитного склонения во времени, они полагали до конца XVIII века, что знание склонения для каждой точки решило бы вторую важнейшую проблему навигации — определение долготы, которую считали связанной со склонением некоторой жесткой зависимостью, так что знание склонения позволило бы найти долготу. Это ложное мнение привело к появлению первой магнитной карты, составленной итальянским миссионером Христофором Борри. Он опубликовал в издании «Об искусстве мореплавания» географическую карту, на которой соединил линиями точки, соответствующие, по имевшимся у него данным, одинаковым значениям магнитного склонения. Такие магнитные карты распространялись все больше, пока в 1701 г. одну из них не опубликовал английский астроном Эдмонд Галлей, которому обычно и приписывают заслугу в их создании. Явление магнитного наклонения (т.е. тот факт, что намагниченная стрелка, могущая вращаться вокруг горизонтальной оси, располагается северным концом вниз в северном полушарии) требовало для своего обнаружения целого ряда опытов. Действительно, для стрелки, которая могла бы свободно вращаться на вертикальной опоре, угол наклонения неизбежно очень мал, так что это явление легко не заметить. Для плавающей или закрепленной на стерженьке стрелки, а также для плавающего магнитного шара описанное явление не наблюдается. И даже заметив это явление, когда стрелка подвешена на вертикальной опоре, можно легко приписать его несимметрии механической конструкции, из-за которой северный полюс стрелки наклонен вниз. Чтобы обнаружить это явление, нужно изготовить железную стрелку, хорошо уравновесить ее на вертикальной опоре так, чтобы она была горизонтальной, потом намагнитить ее и убедиться, что теперь, будучи помещенной на вертикальную опору, она не останется горизонтальной. Именно такую серию измерений и проделал в 1544г. Георг Хартман (1489-1564), который впервые описал это явление и нашел угол наклонения равным в 9 градусов. Позже, в 1576 г. англичанин Роберт Норман усовершенствует прибор для определения склонения, его назовут инклинатор.

В то время, когда Норман производил свои опыты в Англии, уже знакомый нам Джамбаттиста делла Порта (1538-1615) лихорадочно работал в Италии над всеми таинственными явлениями, носящими магический характер. А что могло ему казаться более таинственным, чем магнетизм? И понятно, что в поисках таинственного он часто видел одно вместо другого, больше верил, чем экспериментировал, больше фантазировал, чем конструировал. Но даже учитывая все это, следует все же признать, что седьмая книга «Магии», которую мы уже упоминали, является первым итальянским трудом по магнетизму. В ее создании в значительной мере принимал участие Паоло Сарпи (1552-1623), как признает сам Порта в предисловии к книге: «Мы знали в Венеции во время занятий этими исследованиями достопочтенного венецианца маэстро Паоло — тогда провинциала, а сейчас достойнейшего прокуратора ордена, и мы не стыдясь, а с гордостью признаем, что научились от него некоторым вещам, потому что нам еще никогда не приходилось знать более разностороннего, более проницательного человека, являющегося украшением и славой не только Венеции и Италии, но и всего мира».

Седьмая книга «Магии» может быть разделена на три части, если не считать последней главы (LIX), в которой собраны все распространившиеся в течение многих веков легенды о магических свойствах магнитов. Первая часть содержит экспериментальное описание уже известных магнитных явлений. Во второй части критикуются и отвергаются прежние ошибочные взгляды, причем уже дает себя знать дух независимости и даже нетерпимости к господству авторитетов. Третья часть, наиболее интересная, представляет собой оригинальный вклад в науку о магнетизме. Новым является здесь следующий прекрасный эксперимент. Помести металлические опилки в пакет и затем приблизь к ним магнит. Опилки приобретут магнитные свойства, как если бы это был цельный кусок железа. Теперь высыпь опилки и размешай их, а потом опять помести их в пакет; сила будет в них подавлена и рассеяна. Этот опыт, повторенный Гримальди в следующем столетии, позволил выдвинуть гениальную теорию, послужившую фундаментом теории Юнга, созданной в конце XIX века. Порте мы обязаны также опытом с железными опилками, образующими «бороду» у магнитных полюсов, что следует рассматривать как первое наблюдение магнитного поля. Упомянем еще два крупных достоверных открытия: использование железной пластинки как магнитного экрана (глава XVI) и опытное обнаружение исчезновения магнитных свойств при нагреве магнита до высокой температуры (эффект Кюри, как мы бы сказали сейчас).

О том, какое место занимает англичанин Уильям Гильберт (1544-1603) в истории магнетизма, было много споров, возможно, отчасти из-за общих условий, в которых находилась в то время Англия. Во время своих юношеских путешествий он побывал в Италии, где познакомился с Паоло Сарпи и беседовал с ним о магнетизме. Не только на философию, но даже на стиль Френсиса Бэкона (1561-1626) сильно повлиял главный труд Гильберта «О магните…». Этот труд начинается гневной филиппикой против философов того времени:

«…зачем мне, повторяю, вносить кое-что новое в эту пребывающую в таком смятении республику наук и отдавать эту славную и (ввиду множества заключающихся в ней неведомых до сего времени истин) как бы новую и поразительную философию на осуждение и растерзание злоречием либо тем, кто поклялся соблюдать верность чужим мнениям, либо нелепейшим исказителям добрых наук, невежественным ученым, грамматикам, софистам, крикунам и сумасбродной черни? Я, однако, препоручаю эти основания науки о магните — новый род философии — только вам, истинные философы, благородные мужи, ищущие знания не только в книгах, но и в самих вещах».

Этот новый род философии состоял в поисках знаний не только в книгах, но и в самих вещах, с помощью тщательного, терпеливого их исследования. И тщательное исследование действительно является большой заслугой Гильберта, описавшего свыше 600 опытов, которые привели его к формированию концепции большого научного и философского значения. Исходя из идей Перегрино, Гильберт изготовил магнит сферической формы, «маленькую Землю». Затем, обходя с помощью небольшой намагниченной стрелки поверхность шара, он исследовал магнитные свойства своего шара и нашел, что они соответствуют магнитным свойствам Земли — большого магнита. Итак, заключает он, с точки зрения магнитного действия Земля отличается от этого шара лишь своими размерами. Значение этого вывода, о котором Галилей сказал, что он «достоин удивления», далеко выходит за пределы чистой техники. Здесь впервые человек осмеливается сопоставлять явление, полученное в стенах лаборатории, с явлением космического порядка. Тем самым наносился тяжелейший удар тысячелетнему мифу, противопоставлявшему подлунный мир миру небесному, поскольку концепция Гильберта в конечном счете означала, что явления космоса следует изучать теми же методами, которые пригодны для изучения обыденных явлений.

Помимо упомянутой замечательной концепции и собственной переработки всего комплекса знаний о магнитных явлениях, накопленного за прошедшие века, в трудах Гильберта имеется еще несколько новых экспериментальных фактов, например такой: железная проволока, натянутая по магнитному меридиану, после ковки и вытяжки приобретает магнитные свойства; сила магнита значительно усиливается при тщательной обработке поверхности. Этот способ был далеко превзойден Галилеем, который для удобства работы ввел применение сердечника — якоря, а также само слово «якорь». Правда, пытаясь дать теорию магнетизма, Гильберт после долгих и неясных рассуждений пришел к выводу, что ему не представляется: «совершенно абсурдным мнение Фалеса, приписывавшего магниту душу». Однако возвращаться к Фалесу было поздновато!

Гильберту мы обязаны зарождением науки об электричестве, остававшейся до 1600 г. практически на уровне знаний Фалеса, когда было известно лишь, что натертый янтарь — а может быть, еще некое неведомое вещество, называемое «линкурием», — притягивает соломинки. Трудно поверить, что такое универсальное свойство приписывалось в течение многих столетий только янтарю. Одна из главных причин, пожалуй, заключается в том, что электризация трением других тел настолько слаба, что эффект ускользает, если нет чувствительных приспособлений, позволяющих специально его выделить. Говоря современным языком, нужно было преодолеть порог явления. Возможно, это предвидел знаменитый поэт и ученый Джероламо Фракасторо (1483-1553), который в книге «О симпатии и антипатии вещей» (1550) описывает прибор, состоящий из стерженька, подвешенного в одной точке наподобие магнитной стрелки. С помощью такого прибора Фракасторо устанавливает, что янтарь притягивает не только соломинки, но и серебро.

Но если Фракасторо не пошел дальше в своем экспериментальном исследовании, то Гильберт, поняв, какую помощь мог бы ему оказать прибор Фракасторо, тотчас сам изготовил его, назвал его версором и систематически применял в своих исследованиях, описанных в гл. II книги II «О магнитах». С помощью этого первого электроскопа Гильберт показал, что притягивает не только натертый янтарь, но и алмаз, сапфир, карбункул, опал, аметист, берилл, горный хрусталь, стекло, сланцы, сера, сургуч, каменная соль, квасцы. Все эти тела он назвал «электрическими телами». Только в 1650 г. появилось абстрактное понятие «электричество». Гильберт установил также, что каждое из этих тел притягивает не только соломинки и щепочки, но и все «металлы, дерево, листья, камни, кожу, кости земли и даже воду и масло». Гильберт полагал, что другие тела не притягиваются подобно металлам, многим сортам дерева и камня. Он заметил также, что пламя уничтожает свойство притягивания, приобретаемое при трении.

После столь обильной экспериментальной жатвы Гильберт попытался построить теорию притяжения электрических тел. Он отбросил оба объяснения, дававшиеся в XVI веке притяжению янтарем. Одно предполагало, что теплота обладает свойством притягивать и янтарь притягивает именно потому, что нагревается от трения. Но уже Бенедетти показал, что теплота обладает свойством разрежать или конденсировать, а отнюдь не притягивать. Гильберт повторяет рассуждение Бенедетти, добавляя, что если бы теплота обладала свойством притягивать, то притягивали бы все нагретые тела, а не только янтарь. Другая теория была весьма древнего происхождения, так как восходила еще к Лукрецию. Согласно этой теории, истечения от натертого янтаря вызывают разрежение воздуха, так что соломинки вталкиваются более плотным воздухом в частичный вакуум, образуемый этими истечениями. Однако, если бы было так, замечает английский ученый, горячие тела и пламя тоже должны были бы притягивать, а наэлектризованное тело должно было бы притягивать пламя находящейся поблизости свечи, но оно не только не притягивает его, а даже теряет свою силу в присутствии пламени.

Критика Гильберта, безусловно, правильна, но выдвигаемая им теория представляется не более правдоподобной, чем отвергаемые. Согласно Гильберту, все тела берут начало только от двух первичных элементов — воды и земли (ср. взгляды Ксенофана Колофонского). Те, которые берут начало от воды, обладают свойством притягивать, потому что из воды исходят особые истечения, которые «подобно распростираемым рукам» хватают тело и несут его к источнику истечения. И, проникнув в него и как бы зацепив его, они удерживают это тело, пока не ослабеют и, обессилев, не отпустят жертву. В таком духе рассматриваются и другие случаи. Нельзя сказать, чтобы теория Гильберта была лучше теорий Кардано или Порты. Подчеркивая различие между магнитным и электрическим притяжением (оно было замечено еще Кардано, тогда как раньше оба эти явления считались одной природы), Гильберт заметил еще один важный факт: влажные тела трудно поддаются электризации трением, тогда как на притяжении магнитов влажность не сказывается. Не останавливаясь на других характерных различиях электрических и магнитных явлений, заметим в заключение, что наука об электричестве, сводившаяся раньше к единственному забавному факту, была благодаря Гильберту обогащена многочисленными новыми явлениями, точными наблюдениями, инструментальной техникой, которая сама по себе есть новый этап в науке. Уильям Гильберт вполне заслуживает титула «отца науки об электричестве». Итого, выходит, что в деле изобретения подзорной трубы и изучения электромагнетизма, двух важнейших открытий науки, были задействованы Бенедетти, Фракасторо, делла Порта, Сарпи и Гильберт.

«Кубок Кеплера»: модель Солнечной системы из пяти платоновых тел.

Астрономия и картография (Кеплер-Меркатор)

В период 1560-1610х годов астрономия перестраивается. Изобретенный на рубеже веков телескоп, и даже новые представления о магнетизме произведут революцию в этой науке. Новые инструменты улучшают качество наблюдений, и в ходе начатого Коперником спора о системах мира, предпринимаются попытки построения новой небесной физики. В эту науку внесли большой вклад и другие математики, физики и механики, которых мы уже рассматривали. И практически каждый знает, что величайшими авторами рубежа XVI-XVII веков в сфере астрономии были Галилей и Кеплер. Но их творчество это уже скорее начало XVII века, эдакое резюме эпохи, тогда как один из первых и важнейших астрономов, подготовивших эту революцию — жил всецело в XVI веке. Обычно такие хронологические рамки остаются незамеченными, но это факт. Не так много времени прошло от публикации Коперника до первых попыток рациональной контратаки и защиты геоцентризма, которые предпринял датчанин Тихо Браге (1546-1601). Представьте себе, его работы даже предшествуют работам Шекспира! Итак, в чем же заслуги Браге перед наукой Европы? Самое главное, это высокоточные наблюдения без телескопа. Браге достиг невероятной для своего времени точности измерений (до 1–2 угловых минут), используя усовершенствованные инструменты старого типа, квадранты и секстанты. Во-вторых, он наблюдал сверхновую в созвездии Кассиопеи в 1572 году, и доказал, что она находится дальше Луны. Это опровергло догму Аристотеля о неизменности «небесной сферы». Правда нужно отметить, что эту же сверхновую звезду наблюдал в тоже самое время и уже знакомый нам Мавролико, причем зафиксировал он этот факт еще до Тихо Браге. Но как бы там ни было, в 1577 году Браге определил, что кометы — это не атмосферные явления, а космические объекты, движущиеся сквозь планетные сферы. Своими исследованиями Луны, он открыл периодические изменения наклона лунной орбиты, и выявил «эвекцию по широте», т.е. неравенство в движении Луны. Многие из этих достижений стали возможны благодаря покровительству датского короля, который выделил для Браге целый остров и достаточно средств, чтобы он смог построить уникальные научно-исследовательские центры и обсерватории — Ураниборг («Небесный замок») и Стьернеборг («Звёздный замок»), оборудованные лучшими приборами того времени. В 1598 году он составил каталог 777 звёзд (позже расширенный до 1000), который оставался самым точным до изобретения телескопа. Браге также занимался алхимией и медициной; в его лаборатории в Ураниборге современные исследователи находят следы редких для того времени химических элементов. Но главное, чем он запомнится потомкам, это своим предложением компромиссной гео-гелиоцентрическую модели: Земля неподвижна в центре, Луна и Солнце вращаются вокруг неё, а все остальные планеты вокруг Солнца. Чисто технически, с точки зрения математики, эта система была вполне пригодной для описания всех небесных явлений, не уступая системе Коперника, и это был пожалуй самый сильный из контрударов геоцентристов.

Именно многолетние и систематические записи наблюдений Браге позволили его помощнику Иоганну Кеплеру (1571-1630) вывести законы движения планет. Кеплер станет центральной фигурой в астрономии XVII века. Современник Галилея, он совершил прорыв в понимании устройства Вселенной, превратив астрономию из описательной дисциплины в физическую. Основная заслуга Кеплера это создание трех законов движения планет (т.н. Законы Кеплера). Первые два из них были впервые опубликованы в его работе с говорящим названием «Новая астрономия» (1609), позже, в одной из своих теолого-мистических работ (1619) он опубликует и третий:

Во-первых, планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце (а не по идеальным кругам, как считалось ранее).
Во-вторых, скорость планеты меняется, и чем она ближе к Солнцу, тем быстрее движется (закон площадей).
И в-третьих, он математически связал период обращения планеты с её расстоянием от Солнца.

Его «Новая астрономия» полностью объяснила сложную орбиту Марса, что окончательно подтвердило гелиоцентрическую систему мира. На основе данных Тихо Браге он составил самые точные на тот момент таблицы положений планет, которыми моряки и астрономы пользовались более века, так называемые «Рудольфовы таблицы» (1627). Однако Кеплер также активно занимался вопросами механики и оптики, и даже проводил с Галилеем открытые дебаты (Галилей игнорировал эллипсы Кеплера, а Кеплер критиковал Галилея за отказ от теории приливов, связанных с Луной). Одно из его ранних сочинений называется «Дополнения к Вителлию» (1604), где он пытался усовершенствовать принципы физиологической оптики, а в других работах пытался применить оптические знания к вопросам наблюдения за небом. Ему же принадлежит работа «Диоптрика» (1611). Из оптических достижений Кеплера можно сказать, что он объяснил механизм работы человеческого глаза, описал причины близорукости и дальнозоркости, а также изобрел схему телескопа с двумя выпуклыми линзами, которая стала стандартом для астрономии. В механике Кеплеру приписывается введение термина «Инерция», он первым предположил, что у небесных тел есть свойство сопротивляться движению. Свои открытия и обоснование системы Коперника он суммировал в работе «Сокращение Коперниковой астрономии» (1618). Соединяя представления о космосе с физическими представлениями о земном мире, он искал причину планетных движений в силе, исходящей от Солнца, которую понимал в квази-магнитных терминах, и в этом плане он прямо следует традиции Уильяма Гильберта и его работам о магнетизме.

Но несмотря даже на все эти достижения, чисто мировоззренчески Кеплер был скорее идеалистическим мракобесом. Уже через год после резюме своих взглядов в науке, он пытается представить систематическое мировоззрение ученых-математиков, само собой на основе пифагореизма, в работе «Гармония мира» (1619), дополняя её позже работой «Тайна мира» (1621), первое издание которой он написал ещё в юности, в 1596 году. В «Тайнах мира» он пытался вписать орбиты планет в пять правильных многогранников (платоновых тел). Это была его «идея фикс», которую он пронес через всю жизнь, Солнечная система должна была совпадать с фигурами из «Тимея» Платона, которые будут вложены одна в другую, по принципу матрешки. Он искренне верил, что Бог — великий геометр, платоновский демиург. В «Гармонии мира» Кеплер обсуждает гармонию и соответствие геометрических форм, физических явлений, в том числе музыки и устройства мироздания, увязывая математическое учение о гармонии с законами движения планет. Кеплер отмечал, что музыкальная гармония, как продукт человеческой деятельности, отличается от гармонии как природного феномена, который взаимодействует с человеческой душой. В связи с этим Кеплер заявлял, что Земля имеет душу, поскольку подвержена астрологической гармонии. Описывать все глупости, заимствованные из неоплатонизма здесь будет излишним, отметим только, что к астрологии Кеплер всё же относится двойственно, со скепсисом в значительности влияния звезд, хотя само влияние для него самоочевидно. В заключительном разделе работы впервые описан третий закон Кеплера, который помог Ньютону полвека спустя открыть закон всемирного тяготения, а уже посмертно было издано одно из первых произведений в жанре научной фантастики — «Сон», где Кеплер описывал путешествие на Луну (хотя, он хотя бы один из первых попытался объяснить приливы и отливы влиянием Луны). Быть может, шизофренические взгляды помогли ученым сделать их открытия, как это часто утверждают фанаты мракобесия и его защитники, пускай так. Допустим, что без теологического бреда невозможен прогресс науки, и что если бы ученые были материалистами, то мы бы не развились даже до уровня позднего Рима. Но это никоим образом не делает платонизм менее глупым.

Тихо Браге и Иоганн Кеплер составляют как бы ядро современной астрономии, но между ними и вокруг них есть целая сеть достаточно сильных ученых. Во-первых, важнейший из всех современников Кеплера — Галилео Галилей (1564-1642). И пускай Галилей не изобрёл телескоп, но он резко усовершенствовал его устройство, и с его помощью открыл гористую поверхность Луны, спутники Юпитера, фазы Венеры, пятна на Солнце и множество невидимых невооружённым глазом звёзд. Тем самым Галилей подорвал аристотелевское представление о небе и геоцентрическую систему Птолемея. Такие банальные теперь вещи, как пятна на Солнце и горы на Луне доказали несовершенство небес. Для людей того времени небо считалось обителью идеальных, неизменных тел, и открытия Галилея разрушили эту теологическую эстетику. Правда у строгой научности Галилея, которая составляет пропасть по сравнению с любителями мистики и алхимии, были и свои обратные стороны. Здесь как раз выделяется вышеуказанный пример споров с Кеплером. Теория приливов Галилея объяснялась как результат движения планеты. Он отверг влияние Луны, считает такое объяснение слишком «оккультным». Но больше про Галилея будет сказано в следующем разделе, который посвящен всецело ему одному.

Про влияние Кристофера Клавиуса, который проводил реформу календаря, мы уже говорили раньше, его учебники по астрономии всё ещё были базовыми в этот период. Из других подобных примеров стоит упоминания разве что Зет Кальвизий (1556-1615), хронолог и теоретик музыки, использовавший астрономические данные для реформы календаря и уточнения дат исторических событий. А уже ближе к нашим основным героям стоит один из непосредственных наставников Кеплера, Михаэль Мёстлин (1550-1631). Он был одним из ранних сторонников системы Коперника, чьи работы повлияли не только на взгляды Кеплера, но и на взгляды Галилея. Мёстлин первым правильно объяснил «пепельный свет» Луны (отражение света от Земли). Работавший с Тихо Браге математик Пауль Виттих (1546-1586) считается ключевым разработчиком геометрических схем для гео-гелиоцентрической системы. Независимо от Браге ещё одну гео-гелиоцентрическую систему мира изобрел Николас Реймерс (1551-1600), который потом вел ожесточенный спор с Браге о приоритете этого открытия. А кроме Кеплера и Виттиха, среди помощников Браге отметился Христиан-Северин Лонгомонтан (1562-1647). Он создал систему, объединяющую идеи Браге и Коперника («датская система»), сделав ещё немного поправок в пользу Коперника, так что его версия получилась очень похожей на версию Реймерса. Ещё одним сторонником подобной компромиссной системы, где Земля находится в центре мира, но при этом вращается, стал Дэвид Ориган (1558-1628), автор популярных эфемерид (таблицы положений небесных тел). Как и Мавролико до этого, который наблюдал сверхновую на несколько дней раньше, чем Тихо Браге, в том же 1572 году её наблюдал и Корнелиус Гемма (1535-1578), а позже он наблюдал точно ту же Большую комету 1577 года, отдельно от Браге доказав внеземную, «надлунную» природу комет. Немец Христофор Шейнер (1573-1650) первым построил телескоп с двумя выпуклыми стеклами по схеме, разработанной Кеплером. Он создал телескоп-рефрактор и гелиоскоп, а также различные измерительные приборы, и в те же годы, что и Кеплер, писал неплохие работы по оптике. Даже немец Христоф Ротман (1560-1600) исследовал природу комет и в очередной раз доказал, что они находятся выше Луны. Как и многие другие авторы, он также в открытую защищал идеи Коперника от компромиссной системы Тихо Браге.

Оказывается, что систему Тихо Браге могли построить без него, и что наблюдения Кеплера делали независимо от него. Но и открытия Галилея в сфере астрономии тоже не такие уж и открытия. Солнечные пятна впервые открыл Томас Хэрриот (1560-1621). Он наблюдал за звездным небом в телескоп, на месяц раньше Галилея, составил одну из первых карт Луны, и на его изображениях видно горы на Луне и и солнечные пятна. Кроме него, одним из первых, кто наблюдал за солнечными пятнами оказался Давид Фабриций (1564-1617), и он же открыл первую переменную звезду, Миру в созвездии Кита. А уже сын Давида, Йоханнес Фабрициус (1587-1617) – первый нарисовал пятна на Солнце (1611) и провозглашал изменения «вечного неба». И как будто бы всего этого мало, но ещё один ученик Браге, немецкий астроном Симон Марий (1567-1624), независимо от Галилея открыл четыре крупнейших спутника Юпитера, и дал им современные имена (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто). Дополняет их открытия один из первых сторонников Коперника в Англии — Томас Диггес (1546-1595). Он пошел дальше Кеплера и Галилея, и в духе Джордано Бруно заявил, что Вселенная бесконечна, а звезды не закреплены на сфере, а рассеяны в пространстве. Из немного странных примеров астрономии того времени можно упомянуть такого автора, как Гелисей Рослин (1545-1616), который защищал астрологическую теорию о влиянии великих соединений планет и комет на глобальную земную историю (астрометеорология). Так и выходит что практически все астрономические открытия Галилея были сделаны отдельно от него, раньше или в то же время. Очень похожей ситуация будет и в области физики.

Среди значимых астрономов того времени были и враги Галилея, например Джованни Антонио Маджини (1555-1617), который известен в основном созданием подробных атласов и уточнением эфемерид. Но гораздо более серьезный вклад в создание звездных карт внесет Иоганн Байер (1572-1625), автор первого звездного атласа, охватившего всё небо, «Уранометрии» (1603). Он же ввел обозначения звезд греческими буквами (альфа, бета и т.д.). Точностью измерений мог похвалиться ещё один ученик Браге — Виллем Блау (1571-1638), чьи небесные и земные глобусы считались одними из самых точных для своего времени, а картограф Петр Планций (1552-1622) создает карты созвездий Южного полушария на основе наблюдений голландских мореплавателей. Таким образом, космическая картина к 1610-м годам была уже существенно пересмотрена.

Крупнейший прорыв в картографии сделал Герард Меркатор (1512-1594). Он создал цилиндрическую проекцию, которая стала стандартом в навигации, и лежит в основе всех современных карт по сегодняшний день (проекция Меркатора). Она позволяет прокладывать курс прямой линией (локсодромией), что критически важно для моряков. Также он ввел в обиход термин «атлас» для сборника карт. Наряду с Меркатором исключительную роль в развитии картографии сыграл Абрахам Ортелий (1527-1598) – создатель первого в истории современного географического атласа — «Theatrum Orbis Terrarum» (1570). Он первым высказал научную догадку о дрейфе материков, заметив, что береговые линии Америки, Европы и Африки совпадают, будто они были разорваны. В сфере картографии немаловажен и британец Джон Ди (1527-1609), одновременно математик и эзотерический маг. Будучи недовольным научной атмосферой в Англии, Ди в 1548 году отправился в путешествие по Европе и прибыл в Лёвен, где находился один из крупнейших католических университетов Европы. Там Ди работал в сотрудничестве с Геммой Фризиусом и Меркатором, а вскоре стал близким другом Меркатора, и они вместе с Ди конструировали новые модели Вселенной. Вышеупомянутый Томас Диггес, к слову, был воспитанником Джона Ди. Так вот, если отбросить всю мишуру про магию, воскрешение мертвых и т.д. — то Джон Ди внес вклад в развитие навигационных инструментов, а также разработал концепцию «Британской империи», и обосновал возможность поиска Северо-Западного прохода, объединив картографию с государственной стратегией. Больше вклада в развитие карт Меркатора сделал британец Эдвард Райт (1561-1615), ведь он математически обосновал проекцию Меркатора, и рассчитывал для неё широты. Теперь и астрономия и картография почти приобрели привычный для нас, современный вид.

Галилео Галилей

А сейчас нам будет нужно вернуться немного назад, к чистой физике и механике периода до появления Галилея. Законы свободного падения и инерции уже почти сформулированы, наука об электромагнетизме продвигается, а телескоп уже в процессе создания. Не будем здесь особо повторяться, ведь про Тарталью, Кардано, Бенедетти, Мавролико, Гильберта и т.д. и т.п. уже сказано достаточно. Многие из них дожили до 1570-х годов и поэтому в поздний период своего творчества оказали влияние на поколение Галилея не только своими текстами, но иногда и личным примером. Во Франции и Нидерландах, ещё перед Галилеем и Кеплером был сделан некоторый вклад в оптику, что имеет значение для изобретения телескопа. Франсуа Д’агилон (1567-1617), автор фундаментального труда по оптике «Opticorum Libri Sex», исследовал бинокулярное зрение и ввел термин «стереографическая проекция». Особенно важным исследователем вне галилеевской традиции становится Виллеброрд Снелл (1580-1626). Он открыл закон преломления света (закон Снеллиуса), который критически важен для оптики телескопов. В геодезии он первым применил метод триангуляции для измерения радиуса Земли. Крупный инженер и последователь Виета — Жак Алеом (1562-1627) специализировался на теории перспективы и военном строительстве, развивая методы прикладной геометрии и как бы продолжая этим тенденции, начатые Тартальей. Новая физика уже практически сформулирована, и Галилею остается практически поднять её в готовом виде и дать всем открытиям века последнюю обработку, привести в классический вид.

Одной из ключевых фигур в становлении Галилея как ученого был представитель «Урбинской школы» Гвидобальдо дель Монте (1545-1607). Его главный труд «Mechanicorum liber» (1577) считался самым авторитетным руководством по статике со времен Архимеда. Он стремился построить механику на строгих геометрических основаниях, выводя свойства простых машин из принципа равновесия, но при этом не терял из виду и реальные механические устройства. Он написал важный трактат по математической теории перспективы (1600 г.), который использовали художники и архитекторы того времени. И это именно он помог молодому Галилею получить кафедры математики в Пизанском, а затем в Падуанском университетах. Есть также основания полагать, что в начале 1590-х годов он вместе с Галилеем обсуждал и, возможно, ставил опыты, связанные с траекторией ядер, что связывает его архимедову механику с будущими исследованиями Галилея о движении. Ещё одним важным математиком, которого Галилей позднее назовёт «величайшим геометром, новым Архимедом нашего века», был Лука Валерио (1552–1618). Его основная работа «De Centro Gravitatis Solidorum» (1603) была посвящена центрам тяжести и объёмам сложных геометрических тел. Лука развивал и систематизировал методы Архимеда, распространяя их на более широкий круг задач, и потому его работы стали важным переходным звеном между античной геометрией и будущими методами интегрального исчисления. В «Quadratura parabolae» (1606) он исследовал, в частности, свойства сегмента параболы (проблема квадратуры параболы) и его центра тяжести. В этом смысле Валерио принадлежит к той же архимедовой математической традиции, из которой позже вырастала механика Галилея. Его методы вычисления объемов тел вращения оказали прямое влияние на Иоганна Кеплера (в работе «Стереометрия винных бочек»). Хотя они с Галилеем были близкими друзьями и постоянно переписывались, позже их отношения рухнули: Лука официально выступил против Галилея во время процесса 1616 года, из-за чего его исключили из Академии деи Линчеи. Из совсем ранних предшественников стоит упоминания механик Джузеппе Молетти (1531-1588), который в очередной раз экспериментально доказал, что тела разного веса падают с одинаковой скоростью, опровергая тем самым теорию Аристотеля. А в Англии того времени уже работает достаточно много сильных ученых, среди которых уже упоминаемый нами Томас Хэрриот (1560-1621) оказался одним из самых талантливых. Он развил некоторые работы Виета, и независимо от Галилея теоретически установил, что тело, брошенное горизонтально, описывает параболу. Если не считать истории про телескоп, то в основном Хэрриот заслужил известность благодаря введению в математике общепринятых знаков для операций сравнения: «>» («больше») и «<» («меньше»). Но не трудно заметить, что он предвосхищает Галилея даже не в одной, а сразу в нескольких сферах науки. И если бы даже не сам Хэрриот, то кто-то другой уже обязательно продолжил бы эту логику.

Ну а главной фигурой нового естествознания становится собственно сам Галилео Галилей (1564-1642), которого можно считать создателем математической физики раннего Нового времени. Для начала пройдемся по нему вкратце. Галилей настаивал, что «книга природы написана на языке математики», и окончательно заменил качественные рассуждения схоластов количественными измерениями, создав таким образом новый научный метод. В механике он окончательно сформулировал и экспериментально доказал закон инерции и принцип относительности (знаменитый пример с «кораблем Галилея»), а также установил, что скорость падения тел не зависит от их массы. Галилей объединил архимедову статику с динамикой, и это было настоящим прорывом, ведь теперь было доступно применение геометрии к движущимся объектам. Хотя часто Галилея называют эмпириком, и в этом действительно есть значительная доля правды, но многие его выводы, например, о падении тел в вакууме, были логическими конструкциями, мысленными экспериментами, так как создать идеальный вакуум в XVII веке было невозможно. Здесь особенно важно, что Галилей ввел принцип абстрагирования, когда догадался, что реальное сопротивление воздуха — это «помеха», которую нужно отбросить в расчетах, чтобы увидеть чистый закон. За защиту гелиоцентризма Коперника в книге «Диалог о двух главнейших системах мира» Галилей был осужден инквизицией в 1633 году и провел остаток жизни под домашним арестом. Это если описать его жизнь и достижения совсем уж коротко. Но ввиду исключительной важности Галилея, как ученого нового типа, почти свободного от метафизического мракобесия неоплатоников, мы опишем его биографию детальнее, чем для кого либо другого в этой статье.

Итак, в 1581 году, когда Галилео было 17 лет, он вернулся из Флоренции, куда переехал его отец, в Пизу, для обучения медицине. В мемуарах Винченцо Вивиани (1622-1703), ученика Галилея, который провел со своим учителем два последних года его жизни, тот рассказывает, что в 1583 г. Галилей, наблюдая раскачивание лампады в Пизанском соборе, открыл закон постоянства периода качания маятника, причем, как советовал Кардано, время он измерял по биению собственного пульса. Это сообщение Вивиани многие считают легендой, ибо весь рассказ Вивиани о юношеских годах Галилея имеет несколько легендарную окраску. Тем не менее Вивиани наверняка узнал об этом из собственных уст Галилея, и, если отбросить возможные приукрашивания, сущность рассказа Вивиани представляется истинной, потому что закон изохронизма рассматривается самим Галилеем и в «Диалоге о двух главнейших системах мира» и в «Беседах и математических доказательствах, касающихся двух новых наук». В последнем произведении один из участников диалога, Сальвиати, который представляет самого Галилея, действительно вспоминает о колебаниях лампады:

«Я тысячу раз наблюдал за колебаниями, в частности колебаниями подвешенной в церкви на длинном подвесе лампады, которую кто-нибудь нечаянно толкнул» (VIII, 140).

По представлению Гвидо Убальдо дель Монте, в 1589 г. Галилей был назначен профессором в Пизанский университет, и сразу же проявляет независимость своего мышления. Следы первых его исследований, которые, возможно, он излагал с кафедры, можно видеть в его трактате «О движении» (1590), и в написанном по-латыни диалоге между Александром и Домиником. Галилей опровергал утверждение, что тела обладают присущим им свойством легкости, замечая, что если средой, в которой движутся тела, является не воздух, а вода, то некоторые тела, как, например, дерево, которые считаются тяжелыми, становятся легкими, потому что движутся вверх. Значит, все тела являются тяжелыми, а движутся ли они вверх или вниз, зависит от их удельного веса по отношению к окружающей среде. Так же неверно, что скорость движущегося предмета в менее плотной среде больше, чем в более плотной: тонкий надутый пузырь медленно опускается в воздухе и быстро поднимается в воде. Поэтому если уж так говорить, то следует принимать во внимание направление движения. Таким образом, лишен основания аргумент Аристотеля против существования пустоты. В равной мере несостоятельна и теория движения, поддерживаемого воздухом. Галилей приводит пример, который раньше рассматривал Иоанн Буридан, — пример сферы, вращающейся вокруг одного из своих диаметров, где уже никак не понятно, как ее может подталкивать воздух. Рассуждение Джованбаттисты Бенедетти показывает нелепость утверждения, что скорость падающих тяжелых тел пропорциональна их весу. Противоречие исчезает, если предположить, что скорость падающих тел одна и та же для всех тел независимо от их веса. Это свойство было подтверждено Галилеем в опытах на Пизанской башне, проведенных им, согласно Вивиани, с большой торжественностью в присутствии его коллег — последователей Аристотеля — и учеников.

Эти опыты, относящиеся, надо полагать, еще к 1590 г., тоже ставятся сейчас некоторыми исследователями под сомнение. Можно, конечно, допустить у Вивиани некоторые преувеличения и ошибки в датах, поскольку он писал свое «Повествование» спустя тридцать лет после смерти Галилея, но нет никаких серьезных оснований сомневаться в правдивости приведенных фактов. Во многих местах своего трактата «О движении» Галилей говорит об опыте ex alta turri («с высокой башни»). Говорится далее об эксперименте, до результатов которого Галилей «пришел разумом». Наконец, еще при жизни Галилея стали почти традиционными опыты с падением тяжелых тел с высоких башен. Их повторяли Джован Баттиста Бальяни — с верхушки Рока ди Савона в 1611 г., Винченцо Раньери, бывший ученик Галилея в Пизе, — с колокольни Пизы в 1641 г., Джован Баттиста Риччоли и Никкола Кабео — с колокольни церкви в Ферраре; один Риччоли в присутствии Франаческо Марии Гримальди — с башни Азинелли в Болонье в 1640, 1645 и 1648 гг. Отсюда можно заключить, что сомнения современных критиков в истинности пизанских опытов Галилея представляются необоснованными.

К пизанскому периоду относится изобретение биланчетты («маленькие весы»), т. е. гидравлических весов для измерения плотности твердых тел, и исследование центров тяжести, которое принесло Галилею славу опытного геометра. Все это, а также талантливые публикации вызывали все более недоброжелательное отношение к Галилею — обстоятельство, которое наряду с ухудшением материального положения семьи заставило его искать себе более удобного места.

Механика, термоскоп, первичные и вторичные свойства

В 1592 г. Галилей, опять-таки через Гвидо Убальдо дель Монте, получил место профессора математики в Падуанском университете. Он пробыл там 18 лет, и это были наиболее продуктивные и спокойные годы его бурной жизни. Падуанский университет делился тогда на два отделения — «юридическое» и «артистическое». Последнее, к которому и принадлежал Галилей, охватывало теологов, философов и медиков. Большинство слушателей Галилея состояло из обучающихся медицине; изучив начала геометрии, они переходили к изучению астрономии, необходимой для того, чтобы приступить к астрологии — предмету, который каждый уважающий себя медик должен был знать (или хотя бы делать вид, что знает). Из немногих университетских записей, дошедших до нас, мы знаем, что публичные лекции Галилея основывались на «Элементах» Евклида, «Сфере» Сакробоско, «Альмагесте» Птолемея и «Механике» Аристотеля. Эти лекции он читал в 1597-1598 учебном году. Название их было традиционным, но весьма вероятно, что лектор излагал с кафедры результаты своих пизанских исследований и новые соображения, в процессе чтения приходившие ему в голову. В этот период был составлен, возможно с помощью учеников, трактат «О механической науке и о пользе, которую можно извлечь из механических инструментов», который ходил в рукописи и был опубликован впервые в 1634 г. в переводе Мерсенна на французский язык под названием «Механика». В трактате излагается теория простых механизмов. Не зная еще закона разложения сил, Галилей рассматривает сначала рычаг, доказывая теорему моментов, затем сводит к рычагу клин, к клину — наклонную плоскость, а к наклонной плоскости — винт. В этой небольшой работе, превосходящей все предыдущие по краткости, ясности и элегантности изложения, мы находим явную и конкретную, хотя и не общую, формулировку одного из наиболее плодотворных современных принципов — принципа виртуальных работ, намеки на который, при некотором желании, можно найти и у предшествующих авторов. Не останавливаясь на астрономических исследованиях Галилея, добавим, что к падуанскому периоду, несомненно, относятся его рукописи об изохронизме колебаний маятника, исследование магнитов и открытие законов движения, о котором мы будем говорить позднее.

Особого упоминания заслуживает опыт Галилея с термоскопом, который также относится к падуанскому периоду, примерно к 1597 году. Эксперимент важен не тем, что послужил поводом для последующих дискуссий о приоритете в изобретении термометра, а из-за нового анти-аристотелевского образа мышления, проявляющегося и в замысле и в осуществлении опыта. Опыт заключается в следующем. Руками согревают колбу размером с яйцо; колба имеет длинное и тонкое, как пшеничный стебель, горлышко, опущенное в чашу с водой. Если убрать руки с колбы, то вода из чаши по мере остывания сосуда начнет подниматься в горлышко. Бенедетто Кастелли, бывший ученик Галилея, пишет в 1638 г.: «Этот эффект вышеназванный синьор Галилей использовал для изготовления инструмента для определения степени жары и холода». Ни одному перипатетику и в голову бы не пришла возможность измерения степени тепла и холода, потому что, согласно их учению, холод и тепло — это различные свойства, перемешанные в материи, т.е. качества, а не количества. Галилей же учил, а позже, в 1623 году, даже прямо написал в книге «Пробирщик», что холод не является положительным качеством, а есть лишь отсутствие тепла, холод пребывает не в материи, а в чувствительном теле. Разделение свойств на первичные и вторичные (как из позже называл Локк), за которое некоторые критики упрекают Галилея, считая, что это послужило основанием для философского дуализма, есть характерная особенность галилеевой физики. На такой же позиции стоял Демокрит, исходивший из релятивизма Протагора (ок. 480-410 до н.э.). Хорошо известен отрывок из «Пробирщика», где Галилей воспроизводит соображения Демокрита. Целесообразно все же привести его ещё раз:

«…я вполне понимаю, что, как только я представляю что-нибудь телесное, материальное, я должен вместе с тем понимать, что оно ограничено, имеет ту или иную форму, большее или малое по отношению к другим вещам, находится в том или ином месте, в тот или в иной момент времени, движется или неподвижно, касается или не касается другого тела, существует в единственном теле, в нескольких или во многих, и никакое воображение не может оторвать вещь от этих условий. Но то, что она должна быть белой или красной, горькой или сладкой, звучащей или немой, дурно или хорошо пахнущей, — не понимаю, почему я должен заставлять себя считать, что вещи должны обязательно сопутствовать эти характеристики. Наоборот, если бы чувства не служили нам проводниками ощущений, возможно, не возникло бы и разговора, и даже самого представления о них. Поэтому я думаю, что все эти вкусы, запахи, цвета и т. д. с точки зрения предмета, в котором, казалось бы, они пребывают, суть не что иное, как одни лишь наименования; местом их пребывания является лишь ощущающее тело, так что если убрать ощущающее животное, то будут устранены и уничтожены все эти свойства. Потому мы хотели бы верить, что, так же как этим свойствам присвоены названия, отличные от названий других, первичных и реальных явлений, так же и в действительности они от них отличны» (VI, 347—348).

Чтобы еще лучше пояснить сказанное, Галилей переходит вскоре к примерам осязательных ощущений, которые заключены в нас, а не в телах, к которым мы прикасаемся, затем к запаху, вкусу, звуку, «которые, я думаю, вне живого существа не больше чем наименования». Наконец, «тепло», т. е. то, что мы теперь называем температурой, является для Галилея чувственным признаком:

«…я весьма склонен думать, что тепло носит такой же характер и что те вещества, которые заставляют нас чувствовать тепло и холод и которые мы называем общим именем «пламя», представляют собой множество мелких частиц той или иной формы, движущихся с той или иной скоростью, которые, встречаясь с нашими телом, проникают в него с величайшим проворством; их прикосновение, осуществляемое при прохождении в нашу ткань и ощущаемое нами, и есть то воздействие, которое мы называем теплом, приятным или неприятным в зависимости от величины и большей или меньшей скорости этих малых частиц, которые колют и пронизывают нас» (VI, 351).

Здесь еще нет кинетической теории тепла, поскольку галилеевские минимальные тельца — это частицы огня, а не материальные молекулы. И все же это был первый шаг к кинетической теории, утвердившейся в следующем столетии.

Вторичное изобретение телескопа

В конце 1608 или начале 1609 года в Венеции распространились слухи о том, что какой-то «иностранец» изобрел подзорную трубу. Через несколько месяцев появились первые образцы труб, которые можно было уже купить «за несколько сольдо». Галилей, который в то время был в Венеции, узнал о них из Парижа от одного бывшего своего ученика, обсуждал это со своими венецианскими друзьями и, возможно, хотя он этого нигде не упоминает, даже имел экземпляр такой трубы. Но в то время в области оптики Галилей имел более чем скромную подготовку, ограниченную классическими представлениями, хотя в письме от 24 августа 1609 г., в котором он представлял подзорную трубу дожу Леонардо Донато, он подчеркивал, что «извлек ее из наиболее сокровенных соображений о перспективе». Однако эта некомпетентность дала Галилею то преимущество, что он был лишен недоверия к этому инструменту, недоверия, характерного для специалистов, хорошо знавших, сколько можно увидеть с помощью линз таких вещей, которых в действительности не существует. Даже теперь при столь совершенных инструментах и столь опытных экспериментаторах иной раз можно увидеть с помощью оптических приборов вещи, которых нет в действительности, «призраки», как их называют иногда специалисты.

В первую неделю июля 1609 г. Галилей собственными руками построил себе первую подзорную трубу, как он сам рассказывает в хорошо известном месте из «Пробирщика», где вспоминает, как он узнал о существовании этого инструмента, сообщает о внесенных им улучшениях и достигнутых успехах, а затем продолжает, показывая, какие рассуждения привели его к вторичному открытию подзорной трубы:

«Я рассуждал так. Это приспособление состоит либо из одного стекла, либо из нескольких. Из одного оно не может состоять, потому что тогда оно должно быть либо выпуклым, т. е. посредине толще, чем по краям, либо вогнутым, более тонким посредине, либо ограниченным параллельными поверхностями. В последнем случае стекло совсем не меняет видимых объектов, ни увеличивая, ни уменьшая; вогнутое стекло уменьшает предметы, а выпуклое их заметно увеличивает, но они кажутся нечеткими и искаженными. Значит, одного-единственного стекла недостаточно для получения эффекта. Тогда, переходя к двум стеклам и зная, что стекло с параллельными поверхностями ничего не меняет, как уже было сказано, я заключил, что эффект не может быть достигнут и при сочетании плоского стекла с неплоским. Поэтому я ограничился решением проверить на опыте, что даст сочетание двух неплоских стекол, т.е. выпуклого и вогнутого, и увидел, что это позволило мне получить желаемое» (VI, 259).

Где же здесь «наиболее сокровенные соображения о перспективе»? Просто — талант человека, верящего в возможность увеличения остроты наших чувств с помощью приспособлений, весьма искусного в ручном труде и удачно оказавшегося вблизи центра стекольной промышленности. Все эти обстоятельства позволили ему быстро усовершенствовать подзорную трубу, о чем он убедительно рассказывает в «Звездном вестнике»:

«Сначала я сделал себе свинцовую трубу, по концам которой приспособил два оптических стекла, оба с одной стороны плоские, а с другой первое было сферически выпуклым, второе — вогнутым; приблизив затем глаз к вогнутому стеклу, я увидел предметы достаточно большими и близкими; они казались втрое ближе и в девять раз больше, чем при наблюдении их простым глазом. После этого я изготовил другой прибор, более совершенный, который представлял предметы увеличенными более чем в шестьдесят раз. Наконец, не щадя ни труда, ни издержек, я дошел до того, что построил себе прибор до такой степени превосходный, что при его помощи предметы казались почти в тысячу раз больше и более чем в тридцать раз ближе, чем при наблюдении простым глазом» (III, 60-61).

Здесь отражается основная заслуга Галилея во введении в употребление подзорной трубы — терпеливые эксперименты с трубой, постепенное ее усовершенствование, которое достигалось Галилеем за счет точной обработки поверхностей линз, чему он научился при посещении стекольных мастерских своего друга Джироламо Маганьяти в Мурано. Успех подзорной трубы был порожден твердой верой в нее Галилея, все более увеличивавшейся и усиливавшейся по мере постепенного усовершенствования им этого прибора, в достоверности показаний которого он убедился по многочисленным контрольным опытам при наблюдении земных объектов в самых разнообразных условиях.

Подзорная труба прожила лет двадцать в полной безвестности. Но побыв всего 10 месяцев, а то и меньше в руках Галилея, она превратилась в главное действующее лицо науки нового времени. Галилей вполне мог называть ее «своим детищем». Обратив трубу к небу, совершив памятные астрономические открытия, на которых мы здесь не будем останавливаться, Галилей спешит 30 января в Венецию, чтобы опубликовать небольшую работу, оповещающую ученый мир о новых открытиях. Эта работа, «Звездный вестник», вышла 12 марта 1610 г.

Аэростатика

Громкая слава, которую принес Галилею его «Звездный вестник», позволила ему получить должность первого математика Пизанского университета без обязательства жить там и читать лекции. Поэтому Галилей поселился в Арчетри близ Флоренции. Там он продолжал свои астрономические наблюдения и физические исследования, о которых сказано в его первой работе 1612 г. «Рассуждение о телах, пребывающих в воде, и о тех, которые в ней движутся». Эти «Рассуждения» направлены против некоторых перипатетиков, полагавших, что от формы тел зависит их способность плавать или тонуть; в них возрождается античная теория Архимеда, выхолощенная в процессе схоластических изысканий. В этой теории в некотором смысле примыкают опыты Галилея по определению веса воздуха, проведенные примерно в 1612 г. Аристотель в одном из отрывков из трактата «О небе» прямо говорит о весе воздуха. Но Симплиций, комментатор Аристотеля, счел нужным исправить его. Перипатетики приняли поправку Симплиция и в течение веков учили, что «чистый» воздух веса не имеет.

А Галилей тремя различными способами показал, что воздух имеет вес. В первом, качественном эксперименте Галилей, достигнув термическим путем разрежения воздуха в колбе с длинным горлышком, тщательно закрытым пробкой, убедился, что если пустить этот сосуд плавать в воде, то он погружается меньше, чем в том случае, когда воздух не был разрежен. Мерсенн модифицировал этот опыт, поставив его в том виде, в каком он и сейчас демонстрируется в средней школе. Он установил уменьшение веса сильно нагретого баллона или, как сейчас делают, баллона, из которого выкачан воздух. Два других, количественных метода Галилея состояли в нагнетании во флягу с помощью насоса избыточного воздуха, помимо обычно находящегося в ней, и в установлении увеличения веса фляги. С помощью остроумных уловок Галилею удалось измерить объем воздуха, нагнетенного во флягу, а отсюда определить отношение удельного веса воздуха к удельному весу воды. Он получил значение 1 : 400.

Какой-то критик нашел это значение чересчур большим и пришел к выводу, что экспериментальное искусство Галилея было невелико. Нам же эта точность представляется замечательной, если учесть, какими средствами располагал тогда Галилей. Чтобы подтвердить это мнение, достаточно, исходя из полученного сейчас отношения 1 : 773, сопоставить значение, полученное Галилеем, с данными последующих экспериментов. Мерсенн, столь восхваляемый за это Дюэмом, дает два значения: 1 : 255 и 1 : 1870, Декарт дает 1 : 146, академия опытов 1 : 1438, а Джован Баттиста Борелли — 1 : 1179. Более точное, чем у Галилея, значение этого отношения было получено лишь Бойлем, который нашел его равным 1 : 938. Но Бойль ставил этот опыт в 1661 г., почти через полстолетия после Галилея, и откачивал воздух из сосуда уже пневматическим насосом — что ж тут сравнивать!

Милтон посещает Галилео, когда тот был заключен в инквизиции (1847) — Соломон Харт

О главнейших системах мира. Принципы иннерции и относительности

В 1632 г. во Флоренции вышел знаменитый труд Галилея «Диалог о двух главнейших системах мира — птолемеевой и коперниковой». Это произведение состоит из четырех диалогов, каждый из которых считается происходившим в течение одного дня. Собеседниками являются флорентиец Филиппо Сальвиати (1582-1614), близкий друг и, возможно, ученик Галилея, венецианец Джован Франческо Сагредо (1571-1620), тоже друг Галилея; и вымышленный персонаж Симпличио. Сальвиати представляет самого Галилея, Симпличио защищает философию перипатетиков, а Сагредо представляет просвещенного человека со здравым смыслом, который должен выбирать между обеими философиями.

«День первый» посвящен главным образом опровержению учения о неизменности и нетленности небесного мира. Новые звезды и солнечные пятна, согласно Галилею, позволяют утверждать, что небесные тела изменчивы и не вечны. Симпличио повторяет доводы перипатетиков о том, что солнечные пятна в действительности находятся не на Солнце, а представляют собой затемнения, обусловленные непрозрачными телами, образующимися вокруг Солнца. С другой стороны, гористая структура поверхности Луны показывает, что физическое строение нашего спутника, а, следовательно, по аналогии, и всех небесных тел, такое же, как и строение Земли. Но Симпличио отрицает гористость Луны, утверждая, что тени возникают потому, что разные части Луны светятся по-разному.

«День второй» посвящен в основном обсуждению вопроса о движении Земли. Здесь Галилей, чтобы ответить на возражения, которые, начиная с Птолемея, выдвигались против движения Земли, закладывает два краеугольных камня современной динамики: принцип инерции и классический принцип относительности. Принцип инерции, который, как мы уже говорили, кажется противоречащим повседневному опыту, устанавливается Галилеем с помощью рассуждения, напоминающего доказательство от противного в математике: наклон плоскости по отношению к горизонту является причиной ускоренного движения тела, движущегося вниз, и замедленного движения тела, движущегося вверх; если же тело движется по неограниченной горизонтальной плоскости, то, не имея причины ускоряться или замедляться, оно совершает равномерное движение.

Принцип инерции имеет длиннейшую историю, что видно из сказанного нами ранее. Однако никто раньше не формулировал его с такой ясностью. Верно, как замечают многие критики, что Галилей не дал общей формулировки этого принципа (впервые раз она встречается в напечатанной в 1635 г. небольшой работе Джузеппе Балло), но тот факт, что Галилей всегда точно применял его, показывает, что он понимал его во всей его общности.

Возражения перипатетиков против движения Земли, производившие большое впечатление на широкую публику, были основаны на том, что все механические явления на поверхности Земли происходят так, как если бы Земля была неподвижна. Летящие птицы не отстают от находящейся под ними Земли, как должно было бы быть при ее вращении. Дальность стрельбы орудий на запад не больше, чем на восток. Тяжелые тела падают по вертикали, а не наклонно, и т. д. На всю эту критику Галилей отвечает классическим принципом относительности:

«Уединитесь с кем-либо из друзей в просторное помещение под палубой какого-нибудь корабля, запаситесь мухами, бабочками и другими подобными мелкими летающими насекомыми; пусть будет у вас там также большой сосуд с водой и плавающими в нем маленькими рыбками; подвесьте, далее, наверху ведерко, из которого вода будет капать капля за каплей в другой сосуд с узким горлышком, подставленный внизу. Пока корабль стоит неподвижно, наблюдайте прилежно, как мелкие летающие животные с одной и той же скоростью движутся во все стороны помещения; рыбы, как вы увидите, будут плавать безразлично во всех направлениях; все падающие капли попадут в подставленный сосуд; и вам, бросая другу какой-нибудь предмет, не придется бросать его с большей силой в одну сторону, чем в другую, если расстояния будут одни и те же; и если вы будете прыгать сразу двумя ногами, то сделаете прыжок на одинаковое расстояние в любом направлении. Прилежно наблюдайте все это, хотя у нас не возникает никакого сомнения в том, что, пока корабль стоит неподвижно, все должно происходить именно так. Заставьте теперь корабль двигаться с любой скоростью и тогда (если только движение будет равномерным и без качки в ту и другую сторону) во всех названных явлениях вы не обнаружите ни малейшего изменения и ни по одному из них не сможете установить, движется ли корабль или стоит неподвижно… И причина согласованности всех этих явлений в том, что движение корабля общее всем находящимся в нем предметам, так же как и воздуху; поэтому-то я и сказал, что вы должны находиться под палубой…» (VII, 212—213).

Содержание этого отрывка теперь формулируют короче, говоря, что механические явления в какой-либо системе происходят одинаково независимо от того, неподвижна ли система или совершает равномерное и прямолинейное движение, или, иначе, механические явления происходят одинаково в двух системах, движущихся равномерно и прямолинейно относительно друг друга. Аналитически переход от законов движения, выраженных в одной системе, к законам, выраженным в другой системе, совершается с помощью простейших формул, которые в своей совокупности называются преобразованиями Галилея. Следовательно, принцип относительности означает инвариантность законов механики по отношению к преобразованиям Галилея.

«День третий» начинается продолжительной дискуссией о новой звезде 1604 г. Затем разговор переходит на главную тему о годичном движении Земли. Наблюдение движения планет, фаз Венеры, спутников Юпитера, солнечных пятен — все эти аргументы позволяют Галилею устами Сальвиати показать, с одной стороны, несоответствие учения Аристотеля данным астрономических наблюдений, с другой — возможность гелиоцентрической системы мира и с геометрической и с динамической точки зрения. Предметом «Дня четвертого» являются морские приливы и отливы, которые Галилей ошибочно считал неопровержимым доказательством движения Земли. Представим себе, говорит Галилей, лодку, доставляющую пресную воду в Венецию. Если скорость этой лодки меняется, то содержащаяся в ней вода устремляется по инерции к корме или к носу, поднимаясь там. Земля подобна этой лодке, море подобно воде в лодке, а неравномерность движения обязана сложению двух движений Земли — суточного и годичного.

Между тем Галилей знал, что совсем недавно Марк Антонио де Доминис и Кеплер выдвинули предположение, что приливы и отливы обусловлены притяжением Луны и Солнца, но он объявил эти гипотезы «легкомысленными». Прежде чем удивляться такому поведению Галилея и осуждать его, следует вспомнить обстоятельства того времени и понять образ мыслей ученого. Ведь все эти действия, исходящие от Луны и Солнца, pensatio или vis prensandi, о которых говорил Кеплер, все эти «силы» и «притяжения», о которых впоследствии будет говорить Ньютон, — все это выглядело так, как будто бы небесные тела вновь наделялись теми оккультными свойствами, о которых болтали перипатетики и против которых яростно сражался Галилей. Опубликование «Диалога о двух главнейших системах мира», источника всех несчастий последних лет жизни Галилея, — знаменательное событие в истории человеческой мысли. «Диалог» — это, собственно, не трактат по астрономии или физике, а педагогический труд, направленный на опровержение аристотелизма и склонение честных людей к новому мировоззрению, которое приносит с собой учение Коперника. То, что эта цель была полностью достигнута, доказывает весь ход истории.

Скорость света и динамика

«Диалог» заканчивается репликой Сагредо о том, что он «…горит желанием ознакомиться с элементами новой науки нашего Академика, касающейся местных движений, естественных и насильственных». Содержащееся в этих словах обещание было выполнено Галилеем, опубликовавшим в Лейдене в 1638 г. после многих превратностей «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению» — труд, который Галилей сам справедливо называл своим шедевром, поскольку он содержит систематическое изложение всех его открытий в области механики. Работа эта состоит из четырех диалогов (к которым Галилей намеревался добавить другие, имевшиеся в набросках); собеседниками остаются те же Сальвиати, Сагредо и Симпличио. Беседа развертывается спокойно и ровно, без полемического возбуждения и сарказма, характерного для «Диалога о двух главнейших системах», как если бы учение Аристотеля было уже разбито, став за последние века карикатурой на мировоззрение, и можно приступить к спокойному построению новой науки.

«День первый» начинается долгой и интересной дискуссией о неделимых; эта дискуссия приводит собеседников к рассмотрению вопроса о возможном значении скорости света. Устами Сальвиати Галилей предлагает эксперимент для решения спора о том, конечна или бесконечна скорость света. Два экспериментатора, вооруженные фонарями, становятся на некотором расстоянии друг от друга и, согласно предварительной договоренности, первый открывает свой фонарь, как только заметит свет открытого фонаря второго. Тогда сигнал первого экспериментатора вернется к нему через удвоенное время распространения света от одного наблюдателя ко второму. Этот опыт не мог получиться из-за чрезвычайно большой скорости света. Но за Галилеем остается заслуга первой постановки этой проблемы в экспериментальном плане и проектирования эксперимента столь гениального, что этот проект был осуществлен Физо через 250 лет при первом измерении скорости света в земных условиях. Действительно, в принципе опыт Физо отличается от опыта Галилея лишь тем, что один из двух экспериментаторов заменен зеркалом, то есть отражающим пришедший световой сигнал.

О конечной скорости света и о возможности ее измерения на опыте Галилей, должно быть, много раз беседовал со своим другом Паоло Сарпи, который в юные годы размышлял об измерении скорости света с помощью совсем примитивного опыта, вдохновившего, по-видимому, Галилея, который предложил свой вариант. Сарпи пишет: «Если показать и спрятать источник света, то было бы, как со звуком: сначала его перестал бы видеть ближний сосед, тогда как дальний начинал бы видеть свет, однако разность была бы здесь меньшей, потому что скорость света больше».

После отступления, касающегося скорости света, собеседники переходят к рассмотрению проблемы движения: опровергаются утверждения Аристотеля и устанавливается, что «если бы совершенно устранить сопротивление среды, то все тела падали бы с одинаковой скоростью». Чтобы доказать на опыте это утверждение, Галилей хотел сначала рассмотреть падение тел вдоль наклонной плоскости (для замедления движения), но затем решил освободиться также «от сопротивления, которое обусловливается соприкосновением движущихся тел с наклонной плоскостью», и воспользовался двумя маятниками равной длины (один — со свинцовым шаром, а второй — с пробковым). Он нашел, что их периоды колебаний одинаковы и это доказывает одинаковость скорости падения тел независимо от вида вещества. Рассмотрение маятников, на основе которого были установлены законы качания маятников, привело к разбору об акустических явлениях: получению звука с помощью колебаний, частота которых определяет высоту звука, волновое распространение в воздухе, явление резонанса, акустические интервалы. Решительно устранив «сонорные» и «транссонорные» качества старой школы, Галилей дополнил, таким образом, то, что написал по этому вопросу в «Пробирщике». Все это сделало Галилея основателем современной акустики и вызвало восхищение Декарта.

«День второй», которым заканчивается обсуждение первой из двух развитых новых отраслей науки — науки о сопротивлении материалов, — посвящен сопротивлению твердых тел разрушению при различных способах воздействия на них. Галилей рассматривает абсолютно твердые тела, поэтому полученные им результаты мы не можем сейчас считать приемлемыми. Но все же навсегда останется заслугой великого пизанца то, что он показал (и в этом его предшественником, оставшимся для него неизвестным, был Леонардо да Винчи) возможность рассматривать научно практические задачи расчета конструкций. Второй новой отраслью науки, рассматриваемой в «Дне третьем» и «Дне четвертом», является локальное движение, т. е. динамика. Сальвиати читает и комментирует латинский трактат «О местном движении», принадлежащий «нашему автору», т. е. Галилею. Стиль изложения становится совершенно иным. При сведенном к минимуму диалоге на итальянском языке изложение приобретает характер особой торжественности, создавая поразительно впечатляющий эффект. Торжественно и умышленно гордо звучит первая фраза трактата «О предмете древнейшей создаем мы науку новейшую».

В первой части трактата рассматривается равномерное движение. Эта часть очень краткая, очень ясная и не дает темы для дискуссии. Наоборот, определение ускоренного движения, приведенное во второй части трактата, дает повод для продолжительной и чрезвычайно интересной дискуссии, поскольку в ней описывается история попыток Галилея прийти к закону пропорциональности скорости падающего тела времени падения. Сначала Галилей предполагал, что скорость падающего тела пропорциональна пройденному пути, как следует из одного его письма от 1606 г. к Паоло Сарпи. Неизвестно, когда он обнаружил свою ошибку. Из письма математика Лука Валерио к Галилею ясно, что в 1609 г. ему уже был известен правильный закон. Автор исходит из другого постулата: тела, падающие по различным наклонным плоскостям одинаковой высоты, приобретают к концу своего падения равные скорости. Хотя приемлемость этого постулата и была показана замечательным опытом с маятником переменной длины, молодой Вивиани считал, что его трудно принять. Галилей — тогда уже глубокий старик — нашел доказательство этого постулата, которое и было продиктовано его ученику, а в 1639 г. сообщено Кастелли. Доказательство основано на новом постулате — еще одном проявлении гения старика Галилея: каждая механическая система, предоставленная самой себе, движется так, что ее центр тяжести опускается. Это положение называется сейчас принципом Торричелли, поскольку последний опубликовал эту формулировку в 1644 г., не зная о формулировке Галилея.

Исходя из того что скорость падающего тела пропорциональна времени падения, Галилей выводит теорему: путь, пройденный при естественно ускоренном движении, равен пути, который за то же время прошло бы тело, двигаясь равномерно со скоростью, равной среднему значению между начальной и конечной скоростями. Из этой теоремы легко выводится пропорциональность пройденного пути квадрату затраченного времени. Этот закон был подтвержден Галилеем в его знаменитейших опытах с наклонными плоскостями. В доске длиной 12 локтей в продольном направлении был прорезан прямой желоб, поверхность которого была покрыта возможно более гладким пергаментом. Вдоль этого канала падал из различных положений гладкий, хорошо отполированный правильной формы шарик из твердой бронзы. Одновременно с этим измерялось время падения шарика с помощью остроумного приспособления: из ведра через узкую трубочку в его дне стекала струйка воды, собиравшаяся в подставленный бокал. По отношению весов накопленной воды можно было судить об отношении соответствующих времен. Исходя из постулата о наклонных плоскостях, Галилей геометрическим методом построил свою совершенно новую теорию движения по наклонной плоскости и движения по хордам круга. В частности, он показал, что время движения по дуге круга, которая меньше или равна четверти окружности, меньше времени движения по стягивающей хорде.

«День четвертый» посвящен движению брошенных тел. Вновь привлекая принцип инерции, Галилей выдвигает другой фундаментальный принцип — закон сложения перемещений. С помощью этих двух принципов он показывает, что невертикальная траектория брошенного тела является параболой. Этот результат был совершенно неизвестен всем его предшественникам. Отсюда он выводит целый ряд других теорем, в частности доказывает и дополняет теорему Тартальи, доказав также, что дальность полета одинакова для углов 45° + α и 45° — α.

Резюме по Галилею

Хронологический метод изложения работ Галилея, применявшийся до сих пор, позволил коснуться некоторых из большого числа фундаментальных открытий Галилея. Но главную его заслугу следует искать не столько в его открытиях, сколько в новом образе мышления, который Галилей ввел при исследовании природы. Когда говорят, что Галилей был основателем экспериментального метода, не следует понимать, что ему мы обязаны введением эксперимента как средства исследования, потому что применение эксперимента не прекращалось с античности и до его дней. Но речь шла почти всегда о грубых опытах. Галилей же интерпретирует явление, пытаясь очистить его от всех возмущающих причин, руководимый философской концепцией, которой следует с того времени и до наших дней любой физик, может быть порой бессознательно: книга природы «…написана на языке математики, ее буквами служат треугольники, окружности и другие геометрические фигуры, без помощи которых человеку невозможно понять ее речь; без них — напрасное блуждание в темном лабиринте» (VI, 232).

Таким образом, задача физика — придумать эксперимент, повторить его несколько раз, исключив или уменьшив влияние возмущающих факторов, уловить в неточных экспериментальных данных математические законы, связывающие величины, характеризующие явление, предусмотреть новые эксперименты для подтверждения — в пределах экспериментальных возможностей — сформулированных законов, а найдя подтверждения, идти дальше с помощью дедуктивного метода и найти новые следствия из этих законов, в свою очередь подлежащие проверке. В противоположность Френсису Бэкону (1561—1626), чисто теоретически разработавшему свой экспериментальный метод, которому, кстати, ни один физик никогда не следовал, Галилей нигде не дает абстрактного изложения экспериментального метода. Весь этот подход дан в конкретном приложении к исследованию частных явлений природы.

Во многих изысканиях Галилея можно, пожалуй, выделить четыре момента. Первая фаза — восприятие явления, чувственный опыт, как говорит Галилей, привлекающий наше внимание к изучению определенной частной группы явлений, но еще не дающий законов природы. Методу Галилея была, очевидно, чужда та точка зрения, что наш разум покорно воспринимает от внешнего мира научные знания, т. е. что опыт — это все и в нем все содержится. За чувственным экспериментом Галилей переходит, как он говорил, к аксиоме, т. е., согласно современной терминологии, к рабочей гипотезе. В этом центральный момент открытия, возникающий из внимательного критического рассмотрения чувственного опыта путем творческого процесса, сходного с интуицией художника. Далее следует третья фаза, которую Галилей называл математическим размышлением, т. е. нахождением логических следствий из принятой рабочей гипотезы. Но почему математические следствия должны соответствовать данным ощущений?

«Потому что наши рассуждения должны быть о чувственном мире, а не о бумажном мире» (VII, 139).

Таким образом, мы дошли до четвертого элемента галилеева эксперимента — опытной проверки как высшего критерия всего пути открытия. Чувственный опыт, рабочая гипотеза, математическая разработка и опытная проверка — таковы четыре фазы исследования явления природы, которое начинается с опыта и к нему возвращается, но не может развиваться без обращения к математике. Имеет ли математика у Галилея функцию только инструмента или же ей приписывается метафизическое значение, как у Платона? Этот вопрос — вопрос о философских воззрениях Галилея — много обсуждался и обсуждается и поныне. Галилея называли и платоником, и кантианцем, и позитивистом и т. д. Не входя в обсуждение этого вопроса, напомним в заключение, что Галилей хотел, чтобы на обложке собрания его сочинений были написаны слова: «Отсюда станет понятным на бесчисленных примерах, сколь полезна математика в заключениях, касающихся того, что предлагает нам природа, и насколько невозможна настоящая философия без помощи геометрии, в соответствии с истиной, провозглашенной Платоном» (VIII, 613—614).

Теперь давайте ещё раз подведем промежуточный итог, перечислив тех авторов, кто предшествовал Галилею в открытиях, чтобы убедиться в том, насколько наука не нуждается в отдельных гениях, чтобы развиваться. О том, как Хэрриот и многие другие авторы предвосхитили буквально все астрономические открытия Галилея, мы уже говорили в предыдущем разделе. Похожим образом ситуация сложилась и в физике. Принцип относительности и пример с кораблем описывал и Николай Коперник (1473-1543), хотя он в этом деле далеко не единственный; также Коперник уже описывает теории, близкие к инерции в духе Галилея. По теме инерции, равноускоренного движения и падения свободных тел уже работали: Доминго де Сото (1494-1560), Джованни Баттиста Бенедетти (1530-1590) и Джузеппе Молетти (1531-1588). По теории того, что вертикально запущенный снаряд никогда не летит по прямой траектории уже работали Никколо Тарталья (1499-1557) и Томас Хэрриот (1560-1621). Телескоп открыли скорее всего даже не ученые, а ремесленники, но теоретическое обоснование для него создали Паоло Сарпи (1552-1623) и Джамбаттиста делла Порта (1538-1615). Новаторство Галилея в физике, конечно, гораздо больше, чем в чистой астрономии, и поэтому он все таки смог пойти дальше всех перечисленных предшественников, но это всё таки было бы слишком громко называть качественно новым скачком. Скорее это был очень добротный синтез всех достижений XVI века, некое резюме, подведение итогов для науки эпохи Возрождения.

Химия

Химия в период 1560-1610 гг. не демонстрирует таких же прорывов, как физико-математические науки, и развивается в основном по уже намеченным контурам. Идеи Парацельса продолжают удерживать популярность, и счет врачам этой школы идет уже на десятки. Идеи Парацельса развивали такие люди, как Адам фон Боденштейн (1528-1577), Михаэль Токситес (1514-1581) или Герхард Дорн (1530-1584), это именно они превратили разрозненные рукописи учителя в систему, которую Европа поддерживала следующие сто лет. Свои обобщающие труды они закончили уже в 60-е годы, и поэтому их мы разместили здесь, в позднем периоде развития науки XVI века. Качественно они правда ничем не отличались от той ятрохимии, которую излагал сам Парацельс. В следующих поколениях систематическое изложение парацельсианства связывают с именем Освальда Кролла (1560-1609). Его главный труд «Химическая базилика» (1608) стал новым стандартом для фармацевтов. В книге детально описаны способы приготовления химических препаратов, их дозировки и применение. Кролл известен своей теорией сигнатур. Он считал, что внешний вид растения или минерала (его «сигнатура») указывает на его целебные свойства. Например, растение с листьями в форме сердца должно лечить болезни сердца (аналогичные идеи высказывал и Джамбаттиста делла Порта). Датчанин Петр Северин (1542-1602) в сочинении «Идея философской медицины» (1571) превратил разрозненные и часто путаные записи Парацельса в стройную теоретическую систему уже на общефилософском уровне. Северин работал вместе с Тихо Браге и тоже пользовался финансированием датского короля. Даже один из ранних атомистов, Даниэль Зеннерт (см. дальше) — признавал, что большинство врачей-химиков следовали примеру Северина, и даже ссылались на «севериновскую школу» медицинской теории. Вслед за итальянцем Фракасторо, Северин выдвигал концепцию, согласно которой болезни вызываются невидимыми «семенами», обладающими жизненной силой. Это инородные вещества в здоровом организме, которые укореняются, растут и нарушают нормально упорядоченный процесс функционирования организма. В этом и состояло отличие от Фракасторо, который считал свои «семена» скорее безжизненными микро-частицами, а болезни как бы химическим отравлением. Эта идея Северина предвосхитила более поздние представления о возбудителях болезней.

Ещё один немец, Иоганн Тёльде (1565-1614) детально описал свойства сурьмы и методы получения соляной кислоты. Также он был экспертом в солеварении, внедрив более эффективные методы выпаривания соли. За эти заслуги его называют «прародителем науки о производстве соли». Вероятно, он настоящий автор трудов, приписываемых мифическому алхимику Василию Валентину (XIV-XVI вв.). В конце концов, влияние новой химии дошло до такого уровня, что в 1609 году Иоганнес Гартман (1568-1631) стал первым в мире официальным профессором химии («хемоиатрии») в Марбургском университете. Преподавал Гартман основываясь на теориях Парацельса. Он перевел химию из статуса ремесла или тайного искусства в статус университетской дисциплины, открыв учебную лабораторию для студентов. Таково положение дел в Германии, а во Франции видным парацельсианцем был Жозеф Дюшен (1544-1609), один из главных популяризаторов химической медицины при дворе Генриха IV. Он ввел в французскую литературу теорию о пяти первоначалах материи (ртуть, сера, соль, а также флегма и земля), что было попыткой расширить триаду Парацельса. Дюшен описал методы лечения огнестрельных ран, и внес вклад в создание новых антимональных препаратов (для лечения лейшманиоза) на основе сурьмы.

Но самой главной фигурой в истории химии этого периода становится Андреас Либавий (1555-1616), который попытался стать в сфере химии человеком уровня Кеплера, Галилея, или хотя бы главных звезд предыдущего поколения (Кардано, Геснер, Везалий). Несмотря на занятия ятрохимией, он жестко критиковал мистицизм Парацельса, призывая ученых к научной прозрачности и строгой логике. Либавий критиковал и розенкрейцеров в нескольких работах, решительно выступал против теории макро- и микрокосмической гармонии, против магии и каббалы, Гермеса Трисмегиста, против Агриппы и Тритемия. Но при этом, в противовес магической чепухе он защищал авторитет Галена и Аристотеля, что было скорее консервативной тенденцией, идущей вразрез современным веянием. Взгляды Либавия изложены в работе «Алхимия» (1597), который считается первым систематическим учебником химии в истории. В нём он отделил практические методы от магического контекста, описал способ получения хлорида олова (IV), известного долгое время как «дымящий спирт Либавия» и в целом неплохо суммировал достижения науки того времени. Хотя строго говоря, Либавий никаких прорывов не сделал, кроме попытки привнесения научного метода и открытия нескольких новых синтетических веществ. Также Либавий разработал методы анализа минеральных вод.

Ремесленно-технические химики продолжают работать в традиции Пиккольпасcо и Росетти. Как и во всех других науках, в химии того времени тоже отметился Джамбаттиста делла Порта (1535-1615), но здесь его вклад относится в основном к развитию и популяризации методов дистилляции, чем активно пользовались создатели алкогольных напитков. Уже в XV веке на фабриках в Мурано итальянское стекольное производство достигло высокого уровня развития. Эта фабрика помогала Галилею и его современникам создавать стекла для телескопов. Но систематическое изложение ремесла стекольщиков связано с Антонио Нери (1576-1614) и его книгой «Об искусстве стеклоделия» (1612). В первом томе трактата Антонио Нери приводятся сведения о материалах: компонентах сырья для получения бесцветного стекла. В последующих томах описываются рецепты получения цветных стёкол, в том числе «свинцового стекла» (хрусталя), способы имитации стеклом драгоценных камей, состав эмалей и красок для росписи стекла. Трактат включает в себя множество рецептур, разработанных Нери путём улучшения известных составов. Очень быстро тенденции в развитии технической химии подхватывает Франция, и здесь художник Бернар Палисси (1510-1589) создает сочинение «Гончарное искусство» (1557-1580), хотя как практик в создании итальянской майолики он работал ещё в 1540-е годы. Но для истории химии Палисси важен совсем не работами о керамике и не своими изысканными изделиями. Важнее его открытия в области садоводства, геологии, гидрологии и изучения окаменелостей. Ещё в 1558 году Анн де Монморанси оборудовал химическую лабораторию в Сенте специально для Палисси. Он утверждал, что опыт и практика должны формировать теорию и что научное знание должно быть получено из наблюдений над природой, а не из классической философии:

«Если бы задуманное в уме можно было воплотить в жизнь, [алхимики] совершили бы великие дела… [Мы должны] признать, что практика является источником теории … Экспериментом я доказываю, что теория нескольких философов, даже самых известных и самых древних, ложна».

Ближе к концу его жизни, в 1574 году, мы видим, что Палисси читал лекции, «касающиеся воды и фонтанов, металлов, про радугу и против алхимии, против пищевого золота, против сурьмы т.д.», уже открыто высмеивая алхимиков. В 1575-1584 годах Палисси выступал в Париже с разными публичными лекциями по химии минеральных веществ. Он разработал теорию гидротермальных источников, вулканов и землетрясений, которые он объяснял смесью летучих веществ и горением под поверхностью земли и был одним из первых европейцев, сформулировавших теорию, соответствующую современному пониманию происхождения ископаемых. Это, а также его практическое применение александрийских теоретических работ по гидравлике к социальной проблеме обеспечения городов общественным водоснабжением, значительно опережало общепринятые знания того времени. Палисси справедливо утверждал, что окаменелости — это остатки некогда живых организмов, и оспаривал распространенное мнение о том, что они образовались в результате библейского потопа или астрологического влияния. Он утверждал, что минералы, растворяясь в воде и образуя «застывшую воду», будут осаждаться и тем самым превращать в камень некогда живые организмы, создавая окаменелости. В 1575 году он даже устроил в Париже выставку ископаемых останков и впервые провёл их сравнение с ныне живущими видами. Стоит отметить, что верные догадки о природе ископаемых останков древних животных ещё до Палисси высказывал не только Леонардо да Винчи, но и атомист Фракасторо. Результаты своих исследований Палисси опубликовал в трактате «Чудесные рассуждения о природе минеральных вод и источников … металлов, солей и солончаков, камней, земель, огня и эмалей» (1580). Книга считается первым сочинением по минералогии на французском языке.

Кроме Палисси, в традиции Агриколы и Бирингуччо продолжали двигаться исследователи металлургии и другие геологи. Здесь самым ярким представителем школы становится чешско-немецкий металлург Лазарус Эркер (1530-1594), автор фундаментального труда по пробирному искусству и металлургии «Описание основных минеральных руд» (1574). Здесь он описал производство сплавов и рафинирование нескольких металлов, включая серебро, золото, медь, сурьму, висмут, олово, свинец и ртуть. Именно в книге Эркера впервые используется слово «вольфрам». Эркер систематизировал методы химического анализа руд и металлов, сделав их более точными и воспроизводимыми, чем заложил основу аналитической химии металлов, и обеспечил себе популярность на столетие вперед. Врач Андреа Чезальпино (1520-1603), о котором мы ещё будем говорить дальше, занимался вопросами прикладной химии и в сочинении «О минералах» (1590) приводит интересные наблюдения над кристаллизацией различных веществ. Бельгиец Ансельм Боэций де Боодт (1550-1632) становится основоположником современной геммологии. В своей работе «История драгоценных и обыкновенных камней» (1609) он составил первую систематическую классификацию драгоценных камней, описал их физические свойства (твердость, прозрачность) и методы их огранки, отделяя научные факты от мистических суеверий. В этой книге де Боодт описал все известные на то время минералы, из которых около шестисот исследовал лично, указав, в частности, их лечебные свойства.

Алхимик Сендивогий демонстрирует алхимию королю Польши Сигизмунду III (1867), картина Яна Матейко

Возникновение атомизма

Все вышеперечисленные деятели в области химии в основном ничего не добавляют, а только дальше развивают традицию Парацельса-Агриколы, пытаясь просто снижать градус оккультизма в своих сочинениях. Но иногда происходили и серьезные прорывы, например француз Жан Беген (1550-1620), очередной последователь Парацельса, написал книгу «Наставление для начинающих в химии» (1610), популярный учебник, выдержавший десятки переизданий. Первоначально книга была создана как вступление, и имела лишь 70 страниц, которые в более поздних изданиях выросли до более чем 500. Здесь Беген впервые описал ацетон, горение серы под стеклянным колпаком и получение хлорида ртути. Считается, что в его книге впервые появилось некое подобие современного химического уравнения, схема реакции хлорида ртути с сурьмой. В духе новой эпохи, он делал акцент на эксперименте вместо пустого теоретизирования. Один из первых ранних ятрохимиков в Италии, Анджело Сала (1576-1637) доказал, что соли меди при взаимодействии с железом выделяют медь не путем «трансмутации», а в результате химического замещения. Это был важнейший шаг к пониманию химических реакций как физических процессов. Ну а польский алхимик Михаил Сендивогий (1566-1636) теоретически предсказал существование кислорода. Он утверждал, что в воздухе содержится «пища жизни» (nitrum), необходимая для дыхания и горения. Так на рубеже XVI-XVII веков химия наконец-то приобретает первые очертания современной науки. Немного позже здесь наконец-то появится автор, чей вклад можно сравнить со вкладом Галилея в физике и Кеплера в астрономии. Парацельсианец, оккультист и мистик Жан Баптист ван Гельмонт (1580-1644) станет основателем термодинамики воздуха, и обоснует газовый состав воздуха, а также введет в науку слово «фермент» и обосновывает с его помощью процессы пищеварение у холоднокровных животных.

И вот где-то на фоне всего этого, в европейской науке наконец-то возникает атомизм, как мейнстримное мнение о строении материи. Зачатки этого взгляда появляются даже раньше. В литературе атомизм давно уже был известен, благодаря христианской критике Эпикура. Потом идеи об атомах распространялись через переводы писем Эпикура и поэмы Лукреция (XIV-XV вв.). Атомистические воззрения можно было встретить и в сочинениях арабских алхимиков, а при желании можно было интерпретировать диалог Платона «Тимей», как атомистическое сочинение. Из авторов XVI века явно близки к атомизму не только Джироламо Фракасторо и Джордано Бруно, но и многие другие. Иногда сюда включают неоплатоника Патрици, или отдельные фрагменты сочинений Телезио. Атомизм можно найти в сочинениях Леонардо и Галилея, или даже в трактатах Юлия Цезаря Скалигера. Из недавно упоминаемых авторов, намеки на атомизм можно найти у Ангелуса Сала и Петра Северина. И постепенно эта теория становится настолько обыденной, что аллюзии на атомную теорию не трудно находить даже в сочинениях английских, французских и испанских драматургов 1590-1610х годов. У одного только Шекспира эта тема звучит около пяти раз, из которых дважды это касается буквально частиц-атомов. Стоит ли после этого удивляться, что за титул отца новоевропейского атомизма борются сразу несколько авторов? К началу XVII века атомизм защищает по меньшей мере шестеро ученых.

Во-первых, английский натурфилософ, сторонник атомизма и космологических идей Джордано Бруно — Николас Хилл (1570-1610), который известен как автор трактата «Эпикурейская, демокритианская и теофрастианская философия» (1601). Этот трактат является одним из первых в Англии изложением идей античных атомистов и скептиков. Однако, в отличие от некоторых других представителей раннего атомизма, Хилл не был сторонником механистической философии, поскольку в его версии атомизм сочетался с мистическими идеями неоплатоников, герметистов и Парацельса. Зато, вопреки все ещё широко распространенному в то время учению Аристотеля, Хилл признает существование пустоты. В области космологии, Хилл показывает себя сторонником гелиоцентрической системы мира и учения Бруно о бесконечной однородной Вселенной. Отрицая аристотелево разделение Вселенной на подлунный и надлунный миры, и следуя идеям Бруно, Хилл утверждает, что все небесные тела имеют в принципе ту же природу, что и Земля, к тому же они обитаемы. В книге даже содержались размышления о воображаемом путешествии на Луну (ср. аналогичная работа Кеплера). Французский атомист Себастьяно Бассо (ок. 1573-1630), в сочинении «Философия природы против Аристотеля» (1621) примыкает к итальянской традиции Телезио. Исходя из неоплатонизма, и опираясь на воззрения Лукреция, он стремился согласовать учения Анаксагора и Демокрита, эпикурейцев и стоиков. Он тоже отрицал аристотелевское разделение Вселенной на надлунную и подлунную области, и проявил себя противником аристотелевского учения об элементах. По его мнению, вся материя состоит из четырёх типов атомов, соответствующих элементам земли, воды, воздуха и огня. Он считал, что атомы могут объединяться между собой в молекулы (mixta), но выступал против теории «соединений» как смесей, обладающих свойствами, которые не являются свойствами их атомистических составляющих, т.е. Бассо был редукционистом. Но в отличие от Демокрита и Эпикура он считал пространство между атомами не пустым, а заполненным тонкой материей, отождествлённой им с пневмой стоиков — особой субстанцией, аналогичной огню и выполняющей функции эфира. Таким образом, можно сказать, что учение Бассо соединяет две конкурирующие натурфилософские теории античности, эпикуреизм и стоицизм. Следуя философии стоиков, Бассо полагал, что потоки пневмы на Землю отвечают за астрологические влияния небесных тел на земные события. Под влиянием ятрохимических представлений Бассо расширил атомизм, приняв, что образование веществ происходит путем соединения элементов; а разложение веществ на те же самые элементы вызывается определенной физической причиной. Таким образом, Бассо в неявной форме высказывает мысль о том, что элементы, принимающие участие в образовании соединений, остаются неизменными и могут быть получены снова в процессе разложения. На формирование взглядов Бассо могли повлиять работы венецианца Анджело Салы.

Наряду с Бассо изобретателем теории молекул в атомизме считается голландский математик и механик Исаак Бикман (1588-1637), ученик знаменитейшего математика Симона Стевина, который независимо от Галилея, и в то же самое время, пришел к решению проблемы падения двух разных тел, и к правильной поставке принципа инерции. К атомизму он тоже приходит, отвергая Аристотеля. Считается, что Бикман оказал влияние на Пьера Гассенди, которого, по-видимому, сам же Бикман обратил в философию Эпикура. Гассенди даже заявил в письме к Пейреску 1629 года, что Бикман это величайший философ, которого он когда-либо встречал. Рядом с Бикманом атомизм в Нидерландах защищает ещё Давид ван Горль (1591-1612). В своей книге «Идея физики», он оспаривает теории Аристотеля и утверждает, что нечто существует как «наименьшая, неделимая частица». В его «Философских упражнениях» (1620), опубликованных посмертно, универсалии не существовали; реальны были только отдельные вещи, определяемые их внутренними свойствами: то есть сущность и существование, сущность и свойства, количество и тело — это одно и то же. Атрибуты тела, такие как число, количество и физико-химические свойства, могли быть различимы только посредством умственной деятельности. Единственной реальностью была реальность физических деталей, атомов. После всего этого, в 1624 году Этьен де Клав (1587-1645) вызвал скандал в Париже, опубликовав вместе с двумя другими соратниками четырнадцать тезисов против Аристотеля, последний из которых провозглашал, что атомизм должен заменить гиломорфизм Аристотеля:

«Все вещи состоят из атомов или неделимы, и Аристотель невежественно, или, скорее, злонамеренно, высмеивал их. И поскольку оба они согласуются с разумом, истинной философией и анатомией тел, мы упорно защищаем их и твердо отстаиваем».

В последующие десятилетия он развил свои идеи в трех работах по теории и практике алхимии (1635, 1641 и 1646 гг.). В своих работах Этьен разрабатывает теорию пяти элементов. Это простые материальные тела, которые можно извлечь из смешанных тел различными химическими процессами разделения, и он называет их: флегма, дух, масло, соль и земля. Но чаще всего среди ранних атомистов и предшественников Гассенди размещают врача и ятрохимика Даниэля Зеннерта (1572-1637). Под влиянием итальянского врача-атомиста Фракасторо и бельгийского математика д’Агилона он тоже попытался реформировать понятия о материи. Как и другие его современники, Зеннерт тоже стремился примирить аристотелевскую физику с демокритовским атомизмом. По числу элементов Зеннерт принимает четыре рода элементарных, т.е. стихийных атомов. От элементарных атомов он отличает atoma corpuscula, разделенные до тех пределов, какие допускает природа; из них возникают сложные тела. У всех атомов есть изначально определённые формы и только на движении атомов или телец основывается всякое изменение. Зеннерт доказывал, что при растворении металлов в кислоте они не исчезают, а сохраняются в виде невидимых частиц, которые потом можно выделить обратно. Это был важный шаг к пониманию сохранения массы, продолжавший логику Анджело Сала и Бассо.

Но как и многие другие авторы того времени, свои взгляды он излагал в довольно теологическом виде. Используя аристотелевские концепции материи и формы, он объяснил все химические превращения посредством операций перегруппировки конечных частиц материи в существенные формы. Причину соединения атомов Зеннерт предлагает видеть именно в формах, в которых Бог образовал эти атомы. Зеннерт решительно отрицает слепой случай, который сводил бы атомы и образовывал бы отдельные тела. Позже Зеннерт сосредоточился на критике оккультизма своего времени, особенно на лингвистическом уровне. По мнению Зеннерта, язык является источником ясности и взаимопомощи между людьми. Он призывал к четкому разграничению слов и вещей. Он выступал за точные определения и последовательную терминологию и противостоял смешению уровней реальности: аналогии и метафоры не следует воспринимать буквально, а переносное значение не следует путать с буквальным.

Подводя итог для развития химии XVI века, можно выделить пять ключевых процессов, которые превратили средневековую алхимию в фундамент современной химии. Первое, это ятрохимический переход. Благодаря Парацельсу и его систематизаторам (Северину, Кроллу), фокус сместился с поиска философского камня на создание лекарств. Химия стала прикладным инструментом биологии и медицины, введя понятие химического баланса в организме. Второе, это технологический реализм. Мастера-практики (Бирингуччо, Агрикола, Палисси, Нери) очистили знания от оккультной шелухи. Они создали первые фундаментальные учебники по металлургии, стеклу и керамике, основанные на личном опыте и воспроизводимых экспериментах, а не на цитатах из античности. Третье, это институционализация. Химия перестала быть «тайным искусством» бродячих эмпириков. Она вошла в университеты (первая кафедра Гартмана в 1609 г.) и аптекарские стандарты (Корд, Кролл), обрела свой первый системный учебник (Либавий) и научные сообщества (Рушелли). Четвертое, это рождение химического анализа. Открытие сильных минеральных кислот и методов точного взвешивания и разделения веществ (Эркер, Беген, Сала) позволило доказать, что материя не «трансмутирует» магическим образом, а вступает в реакции замещения и соединения, сохраняя свою основу. Ну и пятое, это победа атомизма. К 1620-м годам «атомистический поворот» (Бассо, Бикман, Зеннерт) дал химии теоретический каркас. Представление о материи как о наборе вечных неделимых частиц (атомов/корпускул) позволило математизировать химические процессы и окончательно порвать со схоластикой Аристотеля. К моменту появления Ван Гельмонта и Бойля химия уже имела свой язык, свои лаборатории и, главное, научный метод, основанный на наблюдении и расчете. Уже можно было рассчитывать даже количество атомов в помещении, а применяя механику к химии — она сближается с физическими науками, от чего выигрывают сразу обе.

Так, к 1610-м годам научное знание, сформулированное ещё людьми XVI века, было уже во всеоружии, чтобы к 1620-30м перейти в новое качество и дать толчок полноценной революции, науке совершенно нового типа, не похожей ни на что из того, что было раньше. Здесь уже господствует атомная теория вещества, физика Галилея и астрономия Коперника-Кеплера, вооружения инструментами, аналогов которым ещё никто и никогда не создавал.

Биология

Биологическая наука к этому моменту прошла значительный путь. Италия стала колыбелью филологической критики и ботанических садов. Германия стала центром реалистической иллюстрации. Немецкоязычная часть Швейцарии (Геснер) доводит систематику до уровня науки, а Фландрия и Англия успешно синтезируют весь этот немецко-итальянский опыт и создают передовые произведения, особенно в области зоологии. В биологии конца XVI века самые известные личности, имена которых до сих пор периодически можно встретить, даже не интересуясь специально историей наук — это итальянцы Улиссе Альдрованди и Андреа Чезальпино. Эти ученые, как и большинство тех, кого мы назовем дальше — составляют костяк «золотого века» ренессансной ботаники и естествознания. Их главная заслуга, как обычно считается, в переходе от слепого цитирования античных авторов (Диоскорида, Плиния) к эмпирическому описанию природы и созданию первых систем классификации растений. Эти процессы начались ещё в середине XVI века, и, по сути, просто продолжились дальше. Но как и в случае с Галилеем в физике, иногда повторение пройденного материала спустя какое-то время может произвести прорыв, даже не добавив ничего существенно нового, а просто хорошо переосмыслив все то, что уже было достигнуто предшественниками. Отдельных, частных открытий в ботанике и зоологии 1560-1610х годов было насколько много, что они превышают вообще все, что было сделано до этого. И описывая все эти открытия просто невероятно трудно избежать превращения этого раздела в самый крупный. Но постараемся как можно короче.

Начнем мы с главных героев. Итальянский аристотелик Андреа Чезальпино (1519-1603) считается первым настоящим научным систематиком в биологии, чьи идею окажут влияние и на системы Карла Линнея. В труде «De Plantis Libri XVI» (1583) он предложил классифицировать растения не по их полезным свойствам (лекарственные, съедобные), а по их биологическим признакам (цветки, плоды и семена). Он ввел строгие научные описания строения растений и на основании этого выделил 15 классов растений. Поэтому Линней называл его «первым истинным ботаником». Чезальпино также занимался классификацией минералов и металлов, пытаясь найти закономерности в их строении, аналогичные растительному миру. Он пытался подвести под биологию теоретическую базу, рассуждая о «душе» растений и ее местонахождении (он считал, что она находится в месте перехода корня в стебель), а его философские идеи о единстве природы позже повлияли на формирование пантеизма Спинозы. Правда, в основе лежал именно аристотелизм, просто интерпретированный через аверроистов и натуралистов по типу Бруно, приобретая формы, напоминающие окказионализм Николя Мальбранша. Среди прочего, у Чезальпино можно найти и элементы атомистического мировоззрения, когда он касается вопросов отдельно взятой материи. Важен он конечно не своей философией, а именно открытием нового способа систематизации данных в ботанике. Будучи личным врачом папы Климента VIII, он внедрял передовые для того времени методы диагностики и уделял большое внимание анатомическим вскрытиям. Задолго до Гарвея он описал процесс движения крови, первым использовал термин «циркуляция» и теоретически обосновал, что кровь течет по венам к сердцу, а не наоборот, как считали последователи Галена. Он связывал процесс кровообращения с распределением «внутреннего тепла» по телу, пытаясь объяснить физиологию через физику и философию Аристотеля.

Если Чезальпино был теоретиком, заложившим основы ботанической системы, то его современник Улиссе Альдрованди (1522–1605) был величайшим практиком и «инвентаризатором» природы. В Болонье его называли «болонским Аристотелем» за невероятный масштаб его энциклопедических познаний, а Карл Линней и Бюффон называли его отцом естествознания. Альдрованди собрал одну из крупнейших в Европе «кунсткамер», которую он называл «Микрокосмом» или «Театром природы». К моменту его смерти коллекция насчитывала около 18000 объектов: чучела животных, гербарии, минералы, окаменелости и «диковинки». Он верил, что познание мира невозможно без прямого контакта с вещами, поэтому его музей стал базой для обучения студентов и ученых со всей Европы. Его огромный гербарий насчитывал около 7000 листов, а коллекцией животных он заложил основы современной зоологии и сравнительной анатомии. Альдрованди поставил перед собой безумную по тем временам задачу: составить полное описание всех тел в природе. Он успел опубликовать лишь несколько томов (включая три тома об птицах и один о насекомых), но оставил после себя сотни рукописей, которые издавались его учениками еще десятилетия после его смерти. Его труды, такие как «Ornithologia» (1599), были первыми настоящими зоологическими энциклопедиями, где описание животного включало не только его анатомию, но и повадки, места обитания и даже упоминания в мифологии. В отличие от Чезальпино, Альдрованди не стремился к строгой логической системе (его классификация часто была хаотичной). Его главной целью было накопление и сохранение знаний.

В эпоху, когда ученые предпочитали цитировать древних греков, Альдрованди провозгласил принцип «autopsia» (от греч. «видеть своими глазами»). Он не доверял текстам Аристотеля или Плиния, если они противоречили тому, что он видел сам, и отправлял экспедиции в горы и к морям, чтобы добыть реальные образцы. При этом Альдрованди понимал, что текст без картинки в биологии малоинформативен. Поэтому он нанимал лучших художников и граверов своего времени, чтобы они создавали максимально точные и детальные изображения растений и животных. В его архиве сохранилось более 3000 акварелей, которые поражают точностью даже сегодня. В 1568 году он основал Ботанический сад в Болонье. Сад был для него не просто местом для прогулок, а «живой лабораторией», где он изучал акклиматизацию растений и их лекарственные свойства.

Главным ботаником своего времени часто считается ещё один французско-нидерландский исследователь — Карл Клузиус (1526-1609), центральная фигура в обширной европейской сети обменов растениями, обладающий просто феноменальными связями, почти со всеми учеными эпохи. В 1594 году Клузиус создал в Лейдене один из первых масштабных академических ботанических садов за пределами Италии и Германии. Сад был разбит на сектора, имитирующие разные климатические зоны, что было революционным подходом для того времени. Главная заслуга Клузиуса, которую мы ощущаем до сих пор, — это превращение Голландии в страну тюльпанов. Он получил луковицы тюльпанов из Константинополя и первым начал их разводить. В труде «Fungorum in Pannoniis observatorum brevis historia» (1601) он дал первое в истории научное описание грибов (более 100 видов), разделив их на съедобные и ядовитые. Это была первая в мире региональная монография по микологии. До Клузиуса грибы считались «выделениями земли» или чем-то мистическим. Ну и нельзя обойти вниманием тот факт, что будучи связанным с испанской монархией, Клузиус стал ключевой фигурой в освоении растений Нового Света. Так, он поспособствовал распространению каштанов, табака и многих видов жасмина, но что самое главное, он был одним из первых, кто получил экземпляры картофеля в Европе (1588 год). Он не только описал его, но и активно рассылал клубни своим друзьям-ученым по всей Европе, способствуя его распространению.

Исследователи флоры и фауны Нового Света, в основном испанцы, описывали растения и животных Америки, которые радикально изменили европейскую медицину и диету. Клузиус был только посредником в Европе, но на местах работал Николас Монардес (1493-1588), написавший знаменитый труд «Радостные вести из Нового Мира». Он первым подробно описал лечебные свойства табака, какао, подсолнечника и сассафраса. Личный врач короля Филиппа II — Франсиско Эрнандес (1514-1587) возглавил первую научную экспедицию в Мексику. Его многотомный труд описал тысячи растений и животных, о которых в Европе не знали, хотя большая часть его оригинальных записей погибла при пожаре. Хосе де Акоста (1539-1600), иезуит, которого называют «Плинием Нового Света», в своей «Естественной и нравственной истории Индий» первым попытался объяснить, как животные и люди попали в Америку (предположив наличие сухопутного моста с Азией). Александр фон Гумбольдт высоко оценил работу Акосты по исследованию в области метеорологии и физики и за многие его открытия он удостоил его звания одного из основателей геофизики. Он работал с магнетизмом, теорией приливов и первым доказал, что землетрясения и вулканические выбросы имеют разную природу. А такой мексиканский миссионер, как Бернардино де Саагун (1498-1590) задокументировал знания ацтеков о природе. Методы его работы напоминали современные этнографические полевые практики: опрос очевидцев, сравнение различных точек зрения. У Саагуна особенно поражает полное отсутствие ксенофобии: все события он старался освещать с индейской точки зрения.

Книга Басилиуса Беслера «Сад Айхштетта» (1613)

Как и везде, в ботанике тоже отметился неаполитанский полимат и мистик Джамбаттиста делла Порта (1535-1615). В биологии он известен трудом «Phytognomonica», где развивал идею о том, что внешний вид растения (его форма, цвет) указывает на его целебные свойства. Например, растение с листьями в форме сердца должно лечить сердце. В практике создания «кунсткамер», кроме Альдрованди отметился и неаполитанский аптекарь Ферранте Императо (1525-1615). Его каталог «Dell’Historia Naturale» стал важным источником знаний о минералах, рыбах и окаменелостях. Во Франции Жак Далешан (1513-1588), который переписку с Конрадом Геснером и многими другими естествоиспытателями-гуманистами, в результате чего написал «Historia Generalis Plantarum», в котором описано более 2700 растений. Это была одна из самых полных компиляций ботанических знаний того времени. Матиас де Л’Обель (1538–1616) разработал систему классификации на основе формы листьев, и первым в истории ботаники нащупал фундаментальное различие между Однодольными и Двудольными растениями. Работая вместе с Пьером Пена (1535-1620), они издали «Stirpium adversaria nova», где применили четкие морфологические критерии для описания флоры. Ещё один мостик между ботаникой Ренессанса и современной наукой проложили братья Багуин, Каспар (1560-1624) и Иоганн (1541-1613). Они работали в швейцарском Базеле и представляли собой идеальный тандем: один стремился к краткости и классификации, другой — к энциклопедической полноте. Каспар Баугин считается одним из «законодателей ботаники». Его главная заслуга состоит в наведении порядка в хаосе имен. Его главный труд — «Pinax theatri botanici» (1623). В то время у одного и того же растения могло быть 50 разных названий в разных странах, но Каспар собрал все известные на тот момент названия растений (около 6000 видов) и свел их в единый указатель, в том числе в синонимичные ряды. И хотя официально создателем двойных имен (род + вид) считается Линней, Каспар Баугин начал использовать эту систему за 150 лет до него. Вместо длинных описательных фраз («трава с зубчатыми листьями и синим цветком») он часто использовал два слова. Иоганн Баугин, старший брат Каспара, который пошел по пути создания «всеобщей истории» растений. Его фундаментальный труд «Historia plantarum universalis» (1650) был опубликован уже посмертно. Это была самая полная энциклопедия того времени. Иоганн не просто перечислял названия, а давал подробнейшие описания морфологии, экологии и способов выращивания растений. Иоганн особенно критически пересматривал античное наследие, отделяя мифы о растениях от реальности.

Итальянский врач Просперо Альпини (1553-1617), работавший в Египте, привез в Европу знания о кофейном дереве и первым описал половое размножение растений на примере финиковых пальм. В Германии, Леонард Раувольф (1535-1596) предпринявший путешествие по Леванту и Месопотамии в 1573-1575 годах, привёз описания восточных растений. Немецкий врач Табернемонтанус (1522-1590), специалист по лечению минеральными водами, объединял практическую медицину с ботаникой. Его «Новый травник» содержал более 2000 качественных ксилографий и стал настольной книгой для врачей и аптекарей на десятилетия. А Иоахим Камерарий Младший (1534-1598) основал ботанический сад в Нюрнберге, и издал богато иллюстрированные труды, где акцентировал внимание на лекарственных свойствах растений. Из того же Нюрнберга происходил аптекарь Басилиус Беслер (1561-1629), что вошел в историю благодаря созданию самой роскошной ботанической книги своего времени — «Сад Айхштетта» (1613). Этот труд, каталог растений и сада одного епископа, изменил стандарты научной иллюстрации. Чтобы изображать растения в натуральную величину книга получилась огромной (примерно 48 × 59 см)., а чтобы максимально точно передавать все детали растений, иллюстрации делались с помощью медных пластин. В книге было 367 таблиц, на которых изображено более 1000 видов растений. Он фиксировал в том числе и многие новые виды, которые только начали завозить в Европу из Нового Света и Азии. Но поскольку единой системы классификации (как у Линнея) еще не существовало, а система Чезальпино ещё не стала общепринятой, Беслер организовал свою книгу по временам года. Растения в ней расположены в том порядке, в котором они зацветали в саду: Весна, Лето, Осень, Зима. Другой врач из Нюрнберга — Каспар Ратценбергер (1533-1603) создал старейший сохранивший гербарий в Германии, «Herbarium Ratzenberger» (ок. 1592).

В Италии чем-то подобным занимался Фабио Колонна (1567-1640), ученик Ферранте Императо. В 1592 году он опубликовал труд «Phytobasanos». Колонна ввел в научный обиход слово «лепесток» (petalum), чтобы отличать цветную часть цветка от обычного зеленого листа (folium). В отличие от Беслера, который гнался за роскошью, Колонна стремился к аналитической точности. Он начал использовать медные гравюры не просто для красоты, а для изображения деталей строения (семян, тычинок, пестиков). С именем Колонна связывается и микро-революция в палеонтологии. До сих пор люди часто находили странные объекты, похожие на языки или зубы, и называли их glossopetrae («каменные языки»). Считалось, что они падают с луны или являются окаменевшими языками змей. В своем труде «De glossopetris dissertatio» Колонна убедительно доказал, что это — ископаемые зубы акул. Он был одним из первых, кто применил принцип сравнительной анатомии: он положил рядом зуб современной акулы и ископаемый объект, показав их идентичность. Это разрушило мистические представления о происхождении окаменелостей и заложило основы палеонтологии (см. как до этого ископаемые объясняли Леонардо да Винчи и Бернар Палисси). Колонна помимо всего прочего был видным членом Академии деи Линчеи, первой в мире научной академии, и вместе с Галилеем стоял у истоков нового эмпирического метода. Он одним из первых начал использовать линзы и микроскопы для изучения растений, что позволило ему увидеть то, что было скрыто от Чезальпино и Беслера.

Подведем небольшое резюме. В первой половине XVI века биология совершила качественный переход от пассивного цитирования античных авторов к эмпирическому методу. В Германии «отцы ботаники» (Брунфельс, Фукс, Бок) заменили схематичные рисунки реалистичными гравюрами «с натуры», а семья Кордов внедрила практику полевых наблюдений. В это же время Италия стала центром институциональной науки: возникли первые ботанические сады (Падуя, Пиза) и зародилась филологическая критика древних текстов. К середине века благодаря работам Конрада Геснера, Пьера Белона и Гийома Ронделе зоология и ботаника выделились в самостоятельные дисциплины, опирающиеся на энциклопедизм и сравнительную анатомию, что позволило включить в научный оборот флору и фауну Нового Света. К началу XVII века накопление колоссального массива данных (более 6000 видов растений у Каспара Баугина против 500 у антиков) потребовало создания систем классификации. Андреа Чезальпино предложил первую дедуктивную систему, основанную на строении органов размножения, а братья Баугины заложили фундамент бинарной номенклатуры. Эпоха завершилась визуальным триумфом медной гравюры (Беслер) и рождением микроскопического анализа в стенах Академии деи Линчеи. Труды Фабио Колонны и Улиссе Альдрованди окончательно утвердили принцип «автопсии» (личного наблюдения), превратив биологию из раздела медицины в строгую науку о закономерностях живой природы.

Анатомия

После прорывов в медицине, связанных с Везалием и Фаллопио, вокруг их наследия формируется целая сеть выдающихся анатомов и хирургов. Сделать прорыв в методах работы это только половина дела, теперь их нужно было активно применять, для более и более глубокого изучения всех мелких частностей. На это требовалось достаточно много времени, чтобы этот процесс занимал поколения. Главный соперник Везалия и фанат наследия Галена, чьи работы отличались невероятной для того времени точностью — Бартоломео Евстахий (1510-1574). Несмотря на консервативные взгляды, он описал соединительный канал между средним ухом и глоткой, т.н. евстахиеву трубу. Также он изучил структуру зубов, описал их внутренние полости и процесс смены молочных зубов на коренные, и первым открыл и описал надпочечники. Чтобы интенсифицировать изучение человеческого тела Иероним Фабриций (1533-1619) построил в Падуе новый, и наконец-то уже постоянный анатомический театр, сохранившийся до наших дней. В своей работе «De Venarum Ostiolis» Фабриций детально описал клапаны в венах, хотя ошибочно полагал, что они лишь замедляют ток крови. Он считается одним из учителей Уильяма Гарвея, заложив фундамент для последующего открытия кровообращения (хотя раньше мы уже приводили другие примеры аналогичного открытия в Италии, тот же Чезальпино). Также Фабриций считается «отцом эмбриологии», потому что он первым систематически описал развитие плода у различных животных и человека. Сицилийский врач и анатом Джованни Филиппо Инграссиас (1510-1580), прозванный «сицилийским Гиппократом», открыл стремечко (stapes) — самую маленькую кость в человеческом теле, находящуюся в среднем ухе. Кроме того, он был пионером в области судебной медицины и гигиены. Личный врач папы Григория XIII, прославившийся исследованиями мозга, Костанцо Варолий (1543-1575), описал структуру ствола мозга, связывающую полушария и мозжечок, которая сегодня носит его имя (pons Varolii, или Варолиев мост). Он ввел новый способ вскрытия мозга, снизу вверх, т.е. от основания, что позволило лучше изучить черепные нервы и их происхождение. Болонский анатом Юлий Цезарь Аранци (1529-1589), сосредоточившийся на деталях строения мозга и плода, впервые описал и дал название гиппокампу (из-за его сходства с морским коньком), чем сделал ранний вклад в нейроанатомию. В офтальмологии он установил, что сетчатка, а не хрусталик, является светочувствительной частью глаза; ну а Гаспаре Тальякоцци (1545-1599) — важный продолжатель традиций Фиораванти в деле пластической хирургии и восстановления носа. Самым важным новатором среди врачей этого времени был Санторио Санторио (1561-1636), потому что он применил взвешивание больных, а также, работая вместе с Галилеем, он изобрёл термометр и пульсметр. Тем самым он стал предвестником измерительной медицины и количественного подхода к телу. В книге «De Statica Medicina» (1614), описаны результаты его опытов по количественной оценке физиологических процессов и все его попытки изучения метаболизма.

Следующая группа ученых представляет собой «практическое крыло», сосредоточенное на клиническом наблюдении и систематизации симптомов. Один из первых великих диагностов — швейцарский врач Феликс Платтер (1536-1614), предложил классифицировать болезни по их симптомам, а не по локализации в теле. Он дал классическое описание паховой грыжи, опухолей мозга и совершил прорыв в психиатрии, утверждая, что психические расстройства — это болезни мозга, а не результат бесовской одержимости. Известен также своими анатомическими исследованиями (одним из первых предположил, что хрусталик глаза — это линза, а зрение фокусируется на сетчатке) и созданием огромного гербария в области ботаники. Левинус Лемний (1505-1568) тоже сочетал медицину с физиологией и психологией. В своих трудах, и особенно «О скрытых чудесах природы» он описывал влияние образа жизни и климата на болезни, уделяя внимание «женским болезням» и наследственности. Просперо Альпини (1553–1617), ботаник, описывающий природу Египта, о котором мы упоминали выше, разработал принципы диагностики по симптомам в труде «De praesagienda vita et morte aegrotantium» (1601). «Голландский Гиппократ» Питер ван Форест (1521-1597) оставил после себя гигантский труд из 1350 «наблюдений», охватывающий почти все области медицины. Это была настоящая энциклопедия реальных клинических случаев, которая учила врачей опираться на опыт у постели больного, а не на книги. Ну а французский систематизатор знаний в медицине — Лоран Жубер (1529-1582), будучи личным врачом Генриха III, прославился борьбой с «народными заблуждениями» в медицине. В своей работе «Популярные ошибки» он систематизировал суеверия и мифы о здоровье, пытаясь привить обществу рациональный взгляд на гигиену и лечение. Португальский еврей, практиковавший в Гамбурге Родриго де Кастро (1550-1627) стал одним из основоположников современной гинекологии и акушерства. Он не только систематизировал женские болезни, но и уделил внимание врачебной этике, вопросу о том, как врач должен вести себя с пациентом.

Но в то же время против новых течений в медицине активно выступают и ретрограды. Ярый противник Парацельса Томас Эраст (1524-1583) выступал за возвращение к строгой логике Галена и Аристотеля, считая химические методы лечения Парацельса (использование ртути, мышьяка) опасным шарлатанством. Это была ключевая позиция в полемике эпохи между «алхимиками» и «традиционалистами». Еще один влиятельный критик перемен, Каспар Хофман (1572-1648), будучи фанатичным сторонником Галена, даже вступил в жесткую полемику с Уильямом Гарвеем, отрицая его теорию кровообращения. Его фигура важна как символ академического сопротивления новым открытиям, которое заставляло ученых искать всё более неопровержимые доказательства.

В хирургах нового поколения Джироламо Меркуриале (1530-1606) стал автором первого труда по гигиене «О гимнастике» (1569), где систематизировал античные знания о влиянии физических упражнений на здоровье и предложил их использование в лечебных целях. Его работа «De morbis cutaneis» (1572) считается первым научным трактатом о кожных болезнях, а благодаря книге «De morbis puerorum» (1583), в котором описываются болезни детей и методы вскармливания, он считается одним из самых ранних авторов-педиатров. Швейцарский хирург Феликс Вюрц (1518-1574), друг самого Геснера, был известен своим новаторским подходом к лечению ран. В труде «Practica der Wundartzney» он настаивал на чистоте ран, мягких перевязках и естественном заживлении. Он также первым описал клиническую картину столбняка после ранений и выступил против варварских методов лечения ран раскаленным железом и кипящим маслом (ср. французский атоном Амбруаз Паре). Вильгельм Фабри (1560-1634) систематизировал хирургический опыт того времени в капитальном труде «Observationum et Curationum Chirurgicarum Centuriae» (600 клинических случаев), и усовершенствовал технику ампутации. Он разработал новые хирургические инструменты и первым описал использование магнита для извлечения железной стружки из глаза. Фабри даже называют «отцом немецкой хирургии».

Придворный врач английского короля — Хелкия Крук (1576-1648), автор первого масштабного анатомического атласа на английском языке — «Mikrokosmographia: A Description of the Body of Man» (1615). Несмотря на то, что его труд во многом опирался на работы Везалия и Каспара Баугина, он сделал анатомические знания доступными для широкого круга англоязычных хирургов и цирюльников, не знавших латыни. Во Франции, анатом Жан Риолан Старший (1539-1605) известен своими комментариями к трудам Гиппократа и Галена, а также работами по анатомии и физиологии. Он активно способствовал развитию медицинского факультета в Париже, а его сын (Жан Риолан Младший) позже станет знаменитым оппонентом Уильяма Гарвея, но именно Старший Риолан подготовил почву для критического анализа древних текстов во Франции. Ученик великого Амбруаза Паре и выдающийся французский хирург Жак Гийемо (1550-1613) сделал огромный шаг вперед в области офтальмологии и акушерства. Он написал важный трактат о болезнях глаз, а в акушерстве он первым предложил метод искусственного ускорения родов при кровотечениях, а также описал технику наложения швов на матку. Итальянский врач, прославившийся своим вкладом в акушерство — Шипионе Меркурио (1540-1615), автор книги «La Commare o Riccoglitrice» (1596) — первого итальянского руководства по акушерству для повитух. Он был горячим сторонником кесарева сечения в случаях, когда естественные роды невозможны, и первым детально описал технику этой операции на живой женщине. Также он предложил использовать «позицию Вальхера» (подвешивание ног) для расширения таза.

Подводя итог для анатомии XVI века, можно сказать, что медицина совершила беспрецедентный рывок: из средневековой дисциплины, занятой толкованием древних текстов, она превратилась в доказательную науку, основанную на анатомическом вскрытии, клиническом наблюдении и физическом эксперименте. Анатомическая революция (от Везалия до Евстахия) дала врачам точную «карту» человеческого тела, исправив сотни античных заблуждений. Хирургический прорыв (от Паре до Тальякоцци) сделал операцию не актом отчаяния, а технически выверенным методом спасения жизни, внедрив принципы гуманности и асептики. Рождение клиники и узких дисциплин (от Платтера до Меркурио) заложило фундамент педиатрии, акушерства, психиатрии и офтальмологии, выделив их в самостоятельные области знаний. Демократизация знаний через переводы на национальные языки (Крук, Вальверде, Рифф) вывела медицину из закрытых университетских аудиторий в широкую практику. К моменту появления работ Уильяма Гарвея в начале XVII века медицина окончательно сменила парадигму. Тело перестало восприниматься как сосуд с «соками» и предстало как сложный, измеримый и познаваемый биологический механизм.

Краткий итог всего XVI века

Оглядываясь на колоссальный путь, пройденный европейской мыслью с конца XV до начала XVII века, мы наблюдаем не просто хронологическую последовательность изолированных открытий, а непрерывный процесс демонтажа старого мира и конструирования принципиально новой реальности. Он начинается с кажущихся скромными усилий итальянских гуманистов — с восстановления античных текстов, уточнения латинского языка, возвращения забытых математических и технических знаний, — а завершается возникновением новых методов, новых институтов и нового идеала знания, который в дальнейшем определит облик всей современной научно-технической цивилизации. Эпоха, рассмотренная нами в этих трех главах, фиксирует не частный прогресс отдельных дисциплин, а глубокий мировоззренческий перелом. На смену органической, телеологической вселенной Аристотеля — где каждый брошенный камень стремился к центру Земли, влекомый своим «внутренним желанием», а планеты вращались идеальными кругами в силу своей непогрешимой божественной природы — пришла вселенная механическая. В этом новом космосе движение небесных тел, падение земных тел, работа машин и процессы живого организма все настойчивее начинают мыслиться не как исключения, подчиненные разным сущностям, а как явления, доступные общему описанию, сравнению, измерению и, в конечном счете, математизации.

Этот исторический переход был бы невозможен без радикальной трансформации самого языка науки. Появление алгебраической символики Франсуа Виета и внедрение десятичных дробей Симоном Стевином позволили абстрагировать сложную физическую реальность в стройные математические формулы. Математика перестала быть лишь вспомогательным искусством купца, землемера или архитектора; она, как позже метко сформулирует Галилей, стала тем самым универсальным алфавитом, которым написана книга самой Природы. Не менее важным итогом этого напряженного периода стало кардинальное изменение отношения к самому процессу познания и статусу авторитета. Книжный догматизм безоговорочно капитулировал перед эмпирическим опытом. Когда Андреас Везалий методично вонзал скальпель в ткани человеческого тела, а не слепо цитировал трактаты Галена, или когда Уильям Гильберт годами вытачивал шарообразные магниты, отвергая домыслы античных философов о природе тяготения, и когда Санторио Санторио десятилетиями методично взвешивал себя, стремясь перевести неуловимую физиологию на язык строгих цифр — все они утверждали абсолютно новый научный постулат. Этот постулат гласил: истина не высечена в камне и не скрыта в пыльных фолиантах далекого прошлого; она ожидает своего открытия в анатомическом театре, мастерской, лабораторном опыте, на палубе корабля и в обсерватории.

За каких-то полтора столетия наука обрела не только новые методы исследования, но и новую инфраструктуру. Печатный станок, сеть университетов, ботанические сады, анатомические театры, кабинеты редкостей, придворные и городские академии создали среду, в которой знание перестало быть локальным достоянием отдельных школ и стало предметом широкого обмена, сопоставления и критики. Возникает то, что позднее назовут «Республикой ученых»: наднациональное пространство переписки, публикации и интеллектуального соревнования, что обеспечило постоянный, интенсивный и критический обмен информацией между интеллектуалами Лондона, Праги, Парижа и Венеции. Когда в 1572 году в ночном небе вспыхнула Сверхновая звезда, а в 1610 году в объектив первого телескопа попали неизвестные спутники Юпитера, эти сенсационные известия мгновенно распространились по почтовым трактам, перекраивая космологические модели всей мыслящей Европы. В переломный момент самого начала XVII века старые хрустальные сферы Птолемея уже необратимо разрушены, а пока ещё несовершенная оптика телескопа Галилея уже навсегда прорвала завесу небесной неприкосновенности. Медицина вплотную приблизилась к открытию системы кровообращения, а химия, вооруженная корпускулярной теорией, готовится навсегда сбросить с себя мистические одежды алхимии. Научный Ренессанс блестяще выполнил свою историческую миссию — он вооружил человечество линзами, математикой и здоровым скептицизмом, научным методом. Поэтому XVI век следует понимать не как придаток Средневековья и не как простое предисловие к XVII столетию, а как самостоятельную эпоху глубокой перестройки знания. Именно в это время опыт, измерение и вскрытие начинают систематически теснить голый книжный авторитет. Новая парадигма науки стоит на плечах таких титанов, как Коперник, Везалий, Кардано, Агрикола и Геснер. Именно в это время складывается та интеллектуальная и материальная инфраструктура, без которой ни Галилей, ни Кеплер, ни Декарт, ни Ньютон были бы невозможны. Научная революция XVII века не возникла из пустоты: она была подготовлена долгим XVI веком, который сначала вернул Европу к древним, а затем научил её идти дальше древних.

Tags:

биология, история, математика, наука, Ренессанс, физика, эмпиризм

ECHAFAUD

ECHAFAUD