|
Глава 12
Наследие
Трудно дать однозначную оценку творчеству этого замечательного ученого и человека. По характеру ума Гук был универсалом и энциклопедистом, он интересовался всем, рождал множество глубоких мыслей и идей, оставлял их на полдороге и очень обижался, когда другие присваивали себе его мысли. Автору представляется, что миф о злом, хитром и тщеславном Гуке, упорно защищавшем свое право на чужие изобретения, был создан лицами, специально заинтересованными в том, чтобы оправдать свои не всегда благовидные поступки.
Представляется, что самым главным в его научном и практическом творчестве было то, что он всегда мечтал о пользе, какую может оказать людям то или иное изобретение, та или иная идея. Если исходить из этой присущей всей его деятельности мысли, то окажется, что наследст во, оставленное им грядущим поколениям, не такое бедное, как это казалось бы на первый взгляд. Правда, его имя осталось на века связанным с немногими результатами его деятельности, но послужить людям ему удалось во многом. Попробуем в какой-то степени определить его значение в развитии человеческой культуры.
В течение последней четверти XVII в. произошло становление Королевского общества, были выработаны его традиции, работы и исследования, проводимые в его стенах, стали планомерными. После смерти Гука Ньютон согласился принять на себя обязанности президента Королевского общества, от чего он при жизни своего великого соперника отказывался. С 1703 г. начался, таким образом, новый, ньютоновский, период в истории Королевского общества.
Итак, доктор Роберт Гук за свою трудную жизнь внес важный вклад в общую сокровищницу человеческой культуры. Идеи его не были забыты и, в конце концов, неважно, под чьим именем они стали известны миру. Нам же остается рассмотреть еще один вопрос: какова была их история в ближайшем к его жизни XVIII в.
Научная революция XVII в. в определенном смысле была завершена выходом в свет “Математических начал натуральной философии Ньютона”. Уже при жизни Ньютон был признан величайшим научным авторитетом Англии, и вплоть до своей смерти в 1727 г. он безраздельно правил Лондонским Королевским обществом. При этом он председательствовал почти на каждом заседании и репутация Королевского общества быстро росла. Общество
быстро увеличивалось количественно, однако настоящих ученых в нем состояло немного. Слава Ньютона распространилась по европейским странам, хотя его “Начала” прочитали и поняли очень немногие. Ньютон, победивший в споре о приоритете идеи всемирного тяготения Гука и в споре о приоритете в создании математического анализа Лейбница, сам написал труд, положивший начало современной механике, пользуясь геометрическим аппаратом и очень мало — аппаратом теории флюксии, как он утверждал, был разработай им значительно раньше.Ньютон не оставил после себя серьезной математической школы, и его научное наследство разрабатывалось учениками его научных противников: Лейбница и братьев Бернулли. Ньютона прочитал Эйлер и на основе идей, изложенных в “Началах”, построил стройное здание аналитической механики, написав и те уравнения, которые вошли в историю науки под названием ньютоновых. На протяжении всего XVIII в. механика продолжает оставаться ведущей наукой математического естествознания. Через сто лет после труда Ньютона, в 1788 г., публикуется “Аналитическая механика” Лагранжа. Таким образом, в течение века была создана новая наука, связавшая механику с математикой. Что касается закона всемирного тяготения, ти Гук не признавал действия на расстоянии и считал, что тяготение передается через некоторую материальную среду. Ньютон молчаливо отказался от этого предположения. Их научные потомки или следовали Ньютону, или пробовали примирить картезианское и нью-тонианское мировоззрения; впрочем из этого ничего не вышло. Среди последних был французский математик и астроном Жак Кассини (1677—1756).
Но практически идеи всемирного тяготения были использованы многими геометрами XVIII в. Важная роль астрономии и небесной механики в XVIII в. определилась задачами морского транспорта, который тогда стал весь^ ма существенной составляющей народного хозяйства едва ли не для всех стран Западной Европы. Теорией движения Луны и планет занимался упомянутый выше Кассини; в 1743 г. в мемуаре “Относительно орбиты Луны в системе г-на
Ньютона” А. Клеро (1713—1765) сформулировал задачу трех тел, решить которую оказалось вне сил и возможностей геометров XVIII, XIX и значительной части XX в. “Теория Луны, выведенная единственно из принципа притяжения”, была опубликована в 1752 г. Непосредственно после выхода в свет трактата Клеро свою “Теорию движения Луны...” опубликовал в 1753 г. Л. Эйлер.Небесная механика XVIII в. завершается великим трудом П. С. Лапласа (1749—1827). “Небесная механика” Лапласа (в пяти томах) была издана в 1799—1825 гг. Такое развитие получила в XVITI в. идея, высказанная Гуком.
Механика развивалась и в другом направлении, и очень скоро экспериментальный метод Гука был воплощен в жизнь. На смену научной революции пришел переворот в средствах производства — промышленная революция, начавшаяся и закончившаяся ранее всего в самой развитой промышленной стране того времени — в Англии. Однако события промышленной революции — изобретения принципиально новых машин, предназначенных для замены не только физической силы человека, как это было ранее, но и его уменья, происходило и в других европейских странах. Эти события повлекли за собой повышение интереса к практическому использованию механики — той практической механики, которая с незапамятных времен составляла производственный секрет зодчих, инженеров и строителей мельниц. Все же число практических задач, решенных математиками, также увеличивалось и на их основе возникали прикладные ветви механики.
Практики не сдавались без боя и на протяжении всего XVIII в. отстаивали свое право па архитектуру и инженерное искусство. В серьезных делах математика не применялась и, когда в середине века трое математиков попробовали рассчитать крепления собора св. Петра в Риме, то им возразили, что купол был задуман, спроектирован и построен без помощи математики, поэтому его можно и восстановить “без помощи той математики, которой теперь занимаются”. Закон Гука быстро стал общим достоянием всех ученых-механиков, чьи идеи касались вопросов механики упругого тела. Однако, если мы будем считать, что решения Гука, а затем и Эйлера в этой области, исследования Паскаля, Герике и того же Гука по определению атмосферного давления и гидравлика Торричелли, Паскаля и того же Гука были в XVIII в. общим достоянием инженеров того времени, то сделаем серьезную ошибку: многие техники обо всем этом не слышали, продолжали работать по старинке и по уставам своих учителей. Гук, Камю, Лагир и Эйлер могли не только создать достаточно пригодную теорию зубчатых зацеплений, но и разработать соответствующие образцы колес — все равно подавляющее большинство колес делались деревянными, “из под топора”, а точные профили, изобретенные учеными, если и рекомендовались иногда к применению, то лишь только “для красоты”.
Однако Гук не забыт, и о нем знают. Его книги имеются в большинстве университетов, в том числе, в Дерптском. О нем пишет Христиан Вольф (1679—1754) — наивысший авторитет в области преподавания математики в первой половине века. В переводе “Волфианской экспериментальной физики”, опубликованном М. В. Ломоносовым в 1742 г. в Петербурге, в главе “О воздушном насосе” читаем: “герикканское изобретение побудило в Англии Роберта Бойла (что он в предисловии к опытам об упругости воздуха 1659 г., на аглинском языке выданном, сам признает) , что он помощию Роберта Гокка, в натуральной !йвуке и в механическом художестве весьма искусного человека, тому же последовал”
'.Успехи в механике, результаты исследований ученых iXVII и XVIII вв. стимулировали становление механистического миропонимания. В поле зрения механиков были включены животные и даже сам человек. Еще Леонардо да Винчи стремился найти соответствие между движением органов человека и животных и движением некоторых Ёиз известных ему механизмов. Такое сопоставление повлекло за собой ряд выводов о силах, действующих внутри Икивого организма: эти силы оказались теми же, что и в ршых природных объектах. Анатомия Леонардо да Винчи, которой он занимался на протяжении многих лет, насквозь механистична. Леонардо был одиночкой, однако, уже в IXVII в. идеи животного механизма, идеи ятромеханики, приобретают права гражданства. На протяжении века подобные идеи высказывают многие ученые. Соученик Торри-ршлли, видный итальянский медик и математик Дж. А. Бо-релли в 1680—1681 гг. издал в Риме сочинение под названием. “О движении животных”, в котором применил математику к решению некоторых задач физиологии. Идеи о механической сущности физиологических про-Е Цессов были обобщены Декартом, который рассматривал их
во взаимосвязи и даже высказывал некоторые мысли, относящиеся в сущности к учению о безусловном рефлексе. Все это базировалось на создании механических моделей и аналогий и порывало с учениями старых авторитетов. ”•: И в этом направлении Гуку принадлежало новое слово. В своей “Микрографии” он, пользуясь новой для того . времени техникой эксперимента, обнаруживает клеточное строение живой материи, которое “роднит” два казалось 'бы, так удаленных друг от друга “царства” - растений и животных. Гук также механицист, но его теория идет значительно дальше, чем у его предшественников (и у ближайших потомков): в частных различиях он ищет общие законы. “Микрография Гука была значительно распространенной книгой и оказала существенное влияние на дальнейшее развитие ряда наук, в том числе, геологии, палеонтологии и биологии.Гук был одним из первых популяризаторов науки и его “Кутлеровские лекции” дают много примеров того, каким образом и с каким старанием он пытался сообщить свои знания людям, в подавляющем большинстве случаев очень далеким от его научного уровня. В частности, Гук, как правило, в своих популярных лекциях освещает историю вопроса и при этом в особенности заостряет внимание па ее значении. Так, излагая теорию навигации, он считает ее
интегральными частями географию и гидрографию, в которых история равноправна с этой теорией.Разбирая вопрос о фигуре Земли, Гук опять-таки начинает с истории и лишь после этого переходит к тем теориям, которые существовали в его время: Земля — это эллипсоид с удлиненной осью вращения; Земля — эллипсоид с укороченной осью вращения; Земля имеет форму сферы. Он разбирает все аргументы “за” и “против”, приводимые сторонниками отдельных гипотез, и указывает на большую вероятность второго предположения; впрочем
сам он.— сторонник сферичности Земли, возможно, с не: большим отклонением от точных размеров. Но для того, чтобы установить действительную форму Земли, нужно провести весьма тщательные измерения. И Гук переходит к изложению учения об измерениях, опять-таки отталкиваясь от истории вопроса. Анализируя ряд измерений, проведенных в XVII в., и давших весьма различные результаты, он объясняет это не только несовершенством методов измерений, но и несравнимостью единиц мер, которыми пользовались отдельные ученые. Гук приходит к выводу, что прежде всего необходимо стандартизировать единицы измерений, а для этого выбрать единицу длины, от которой должны зависеть единицы объема, веса, силы и другие. Он рекомендует при этом пользоваться десятыми долями стандартных единиц и вообще ввести единицы, кратные десяти. Не лишено интереса, что теория Гука изложена им ровно за сто лет до начала работ по введению метрической системы измерений.Пропагандистом знания Гук выступал, поясняя своп бесчисленные эксперименты, и на заседаниях Королевского общества, как известно, из числа его слушателей очень немногие понимали сущность эксперимента, его смысл и назначение: большинство членов Королевского общества были не ученые, а “друзья наук”, к которым вполне можно было бы приложить слова М. Е. Салтыкова-Щедрина о членах “десьянс академии”.
Как известно, в течение XVIII в. в области математики шла интенсивная работа над развитием классического наследия ученых эпохи научной революции. Создание механики и, в частности, небесной механики явилось основой для разработки анализа бесконечно малых, теории дифференциальных уравнений, вариационного исчисления и некоторых других направлений той совокупности наук, которую сейчас называют высшей математикой.
Однако высшая математика попала в университеты лишь к концу столетия, а до того под названием математики в университетах обычно числились три предмета: элементарная или низшая математика (арифметика), чистая, или высшая математика (алгебра, геометрия, тригонометрия) и прикладная или смешанная математика. Последний курс представлял собой смесь из механики, космографии, оптики, катоптрики, гониометрии, пасхалии, артиллерии, фортификации и, трудно сказать, чего только не содержал этот курс. Собственно к математике относились лишь редкие формулы, встречавшиеся в этом курсе, однако, и это давало свои плоды.
Таким образом университетское образование XVIII в. являлось непосредственным правоприемником образования, принятого в XVII в. и излагаемого профессорами университетов. Профессорами были Ньютон, Яков и Иоганн Бернулли, профессором был и Гук: он читал геометрию в Грешемовском колледже в Лондоне. Издатель его “Посмертных трудов” ссылается на то, что лекции Гука сохранились, но он их пе публикует, так как многие опубликовали свои книги по геометрии и, в качестве приложения к “Натуральной философии” Гука, предлагает “образчик” одной из лекций. Можно только пожалеть об этом: лекция Гука по своему содержапию и характеру изложения значительно отличается от тех учебников “по Евклиду”, которые были характерны для XVII и XVIII вв. Как всегда Гук подходит к излагаемому предмету с разных сторон и старается не только сообщить слушателям нужные знания, но и заставить их думать самостоятельно. В этом, очевидно, и заключалась сущность его “философской ал-i гебры”.
Свои идеи о всемирном тяготении Гук изложил в рас-суждениях “о кометах”. К сожалению эта работа дошла до нас в незаконченном виде. Неизвестно, затерялись ли дальнейшие рассуждения Гука или же он просто прекратил рассуждать, потеряв интерес к теме, которая, во всяком случае, была его “лебединой песней”.
Представляется, что изложенное выше является хотя бы частичным доказательством того, что идеи Гука в значительной степени определили развитие наук в
XVIII в."
Andrade Е. N. da С. Robert Hooke.-- Proc. Roy. Soc, London B, 1950, vol. 201, p. 445.1
Ломоносов М. В. Поли. собр. соч. в 6-ти т. М.; Л. Изд-во АН СССР, 1950, т. I, с. 437.