Обычно профессор Винер приходил в аудиторию без каких-либо записей и конспектов лекций. Сначала он шумно и энергично сморкался, потом поворачивался к доске, даже не собираясь объявлять тему, и начинал что-то писать мелом. «Хотя я обычно сидел в первом ряду, мне было трудно разобрать, что он пишет, – рассказывал много лет спустя китайский физик К. Джен, обучавшийся у Винера в Массачусетском технологическом институте. – Большинство других студентов не видели вообще ничего».
В процессе письма мелом на доске лектор бормотал себе под нос какие-то слова, содержащие оценку написанного, например: «Ну, это определение совершенно неверно». А затем быстро-быстро стирал все, что успел написать, и начинал заново. Наконец студенты могли расслышать, как он говорит: «Пока это, похоже, правильно». Только все брались за ручки, чтобы что-нибудь записать, как вдруг профессор снова все стирал и начинал писать сначала. Это повторялось в продолжение всей лекции, а когда звенел звонок, он, не прощаясь и даже не взглянув на своих слушателей, удалялся из аудитории.
При такой склонности к чудачествам Винер был достаточно тщеславен и высокомерен. Единственное, что спасало его от этих недостатков, – потрясающая ироничность. Легенда гласит, будто именно ему приписывают такие фразы: «Профессор – это человек, который может говорить на любую тему примерно минут пятьдесят». Или: «Лучшей материальной моделью кошки является другая, а желательно та же самая кошка»…
История научного поиска является одним из наиболее захватывающих и драматических сюжетов в литературе. Главное в ней не формулы, понятные узкому кругу специалистов, или технические параметры и характеристики, а общая динамическая картина исследования, взаимоотношения и чувства людей на историческом фоне, который неизбежно отображается в принципах мотивации и конкретной цели познания. Исследователь – не профессия, а скорее состояние ума и души. Можно быть физиком, оставаясь обывателем. А можно просто исследовать жизнь во всех ее многообразных проявлениях. Быть исследователем – значит участвовать в создании информационной оболочки земли – ноосферы, значит жить, осознавая свои цели, задачи и ценность приобретаемого опыта. Таким исследователем был Норберт Винер, который революционно изменил представления о роли информации и связал ее с философскими и психологическими концепциями.
Будущий «отец» кибернетики родился 26 ноября 1894 г. в городе Колумбия, штат Миссури, в семье еврейского иммигранта, выходца из России. По семейному преданию, корни рода Винеров уходят к Моисею Маймониду из Кордовы – лейб-медику султана Саладина Египетского, известному ученому и богослову. Отец Норберта, Лео Винер, уроженец Белостока, небольшого городка в Белоруссии, в молодости учился в Германии и провел достаточно бурную, полную приключений молодость. Он был убежденным последователем Льва Толстого и одним из первых его переводчиков на английский язык. К моменту рождения Норберта он уже стал профессором современных языков в Миссурийском университете.
Спустя несколько лет семья Винеров переехала в Кембридж, штат Массачусетс. Здесь Лео Винер преподавал славянские языки и литературу в Гарвардском университете. Его отличала широкая эрудиция и нестандартные взгляды. В частности, он выдвинул гипотезу африканского происхождения цивилизаций Перу и Мексики, которая, однако, не встретила поддержки в научных кругах. Но в наибольшей степени нестандартность взглядов Лео Винера сказалась в воспитании собственного сына. Под руководством отца Норберт в семь лет цитировал по памяти Дарвина и Данте, в одиннадцать – окончил среднюю школу, в четырнадцать – высшее учебное заведение Тафтс-колледж и получил первую в своей жизни ученую степень – бакалавра искусств. Эти годы Винер подробно описал в своей автобиографической книге «Бывший вундеркинд».
Таким образом, мальчик был хорошо подготовлен к блестящей академической карьере. Уже в восемнадцать лет он стал доктором философии по специальности «математическая логика» в Корнельском и Гарвардском университетах. В 1913 г. молодой Винер предпринял путешествие по Европе, где посетил Кембридж в Великобритании и Геттинген в Германии, слушал лекции Бертрана Рассела, Дж. X. Харди, Давида Гилберта, но в связи с началом Первой мировой войны ему пришлось вернуться в Америку.
С детства Норберт страдал чудовищной близорукостью. Временами ему казалось, что он просто родился в огромных очках. Они были предметом насмешек одноклассников и раздражения учителей в школе, ссор с родителями и в конце концов стали причиной появления у маленького Винера целой «коллекции клинических неврозов и душевных недугов». Очки были злорадным напоминанием о его физической неразвитости, о большой голове на непропорционально маленьких плечах, из-за которой сверстники прозвали его «яйцеголовым», и о неумении общаться с противоположным полом.
Норберт постоянно находился в замкнутом круговороте депрессий, повторявшихся каждые три недели. В 1915 г. он попытался попасть на фронт, но не прошел медкомиссию из-за плохого зрения, и в течение пяти лет после этого его преследовала непрерывная череда неудач. Юноша пытался преподавать в университете Мэн, писал статьи для энциклопедии, работал помощником инженера, занимался журналистикой, но всякий раз новый вид деятельности оканчивался провалом. Так продолжалось до 1919 г., когда он наконец получил, не без помощи отца, должность преподавателя математики в Массачусетском технологическом институте, где и прослужил «до последних дней своей малоприметной жизни», как сказано в его биографии.
Спустя несколько лет, в 1926 г., в жизни молодого ученого произошли большие изменения: после длительного периода ухаживания он женился на Маргарет Енгерман и вскоре в их семье одна за другой родились две дочери. Надо отдать должное Маргарет – она была надежным другом, сиделкой и хозяйкой для своего очень непростого в повседневной жизни супруга. Они почти не расставались и даже во время многочисленных и продолжительных поездок в Европу и Китай семья сопровождала профессора. Общение с домашними происходило на странной смеси английского и немецкого языков, причем Норберт часто употреблял «детские» окончания, а свою жену уважительно называл полным именем Маргарита – тоже совсем не по-английски. Жизнь супругов была очень замкнутой, защищенной от внешних взглядов, но сохранились письма… Неврозы Винера стали проявляться в меньшей степени, но фраза из письма типа «дом начинает выглядеть пустым, и погода все больше становится осенней…» (Нью-Гемпшир, 7 сентября, 1931 г.) говорит о многом…
Отец кибернетики славился чрезвычайной забывчивостью. Когда однажды его семья переехала на новую квартиру, жена положила ему в бумажник листок, на котором записала их новый адрес, – Маргарет отлично понимала, что иначе муж не сможет найти дорогу домой. Однако в первый же день, когда ему на работе пришла в голову очередная замечательная идея, он полез в бумажник, достал оттуда листок с адресом, написал на его обороте несколько формул, понял, что идея неверна, и выбросил листок в мусорную корзину.
Вечером, как ни в чем не бывало, он поехал по своему прежнему адресу. Когда обнаружилось, что в старом доме уже никто не живет, он в полной растерянности вышел на улицу… Внезапно его осенило, он подошел к стоявшей неподалеку девочке и сказал: «Извините, возможно, вы помните меня. Я профессор Винер, и моя семья недавно переехала отсюда. Вы не могли бы мне сказать, куда именно?» Девочка выслушала его очень внимательно и ответила: «Да, папа, мама так и думала, что ты это забудешь…»
Подобных анекдотов о рассеянности гениального ученого существует великое множество. Вот лишь некоторые из них. Однажды Норберт Винер столкнулся со своим студентом около университетского кампуса. Они поздоровались и, слово за слово, увлеклись обсуждением одной интересной математической задачи. Когда Винер закончил объяснять способы ее решения, он вдруг виновато взглянул на студента и спросил: «Простите, а с какой стороны я пришел сюда?» Студент почтительно указал направление. «Ага. Значит, я еще не ел», – с грустью констатировал профессор…
Администратор факультета математики Массачусетского технологического института Филлис Блок вспоминал, как Винер любил навещать его в офисе и подолгу беседовать с ним о всевозможных научных материях. Так продолжалось несколько лет, пока офис мистера Блока не переехал в другое помещение. И тогда Винер пришел к нему снова… представился и познакомился. «Он не помнил, что я – это тот самый человек, – смеялся Блок, – с которым он часто общался. Меня он помнил только по комнате, в которой я сидел…»
В некоторых же вопросах ученый был принципиален и даже упрям. Однажды утром один из его студентов ехал по дороге в Нью-Гемпшир и увидел старенький автомобиль с проколотой шиной, стоявший на обочине. Рядом сидел какой-то человек и беспомощно глядел на все это хозяйство. В незадачливом водителе студент узнал самого Винера. Когда молодой человек остановился и попытался помочь, профессор первым делом проверил у него зачетку и согласился принять помощь, так как зачет по математике уже был получен.
С возрастом неустойчивость психики Норберта частично прошла и, по свидетельству многих современников, трансформировалась в защитную реакцию, выражавшуюся в тщеславии и высокомерии. Справедливости ради надо заметить, что оснований для высокомерия было более чем достаточно. Профессор Винер ни много ни мало изобрел новую науку – кибернетику. Появление одноименной книги в 1948 г. мгновенно превратило его «из ученого-труженика, пользующегося определенным авторитетом в своей специальной области, в нечто вроде фигуры общественного значения». Потому что его кибернетика – в большей степени наука о живых организмах, человеке и обществе, чем о машинах.
В 20—30-х гг. Винер вновь колесил по Европе с целью повышения квалификации: логику он изучал под руководством Б. Рассела в Кембридже, математику – в Геттингене у Д. Гилберта, познакомился с Н. Бором, М. Борном, Ж. Адамаром и другими известными учеными XX века. Сам Норберт говорил о своей потребности к постоянному образованию так: «Когда я переставал учиться хотя бы на минуту, мне казалось, что я перестаю дышать. Это было сродни тупому инстинкту».
Окружающие относились к Винеру как к настоящему «сумасшедшему профессору» – вымирающему ныне типу, впервые блестяще описанному Жюлем Верном. Норберт преподавал, писал статьи и книги. Его имя все больше приобретало известность в науке. В теории радиационного равновесия звезд появилось уравнение Винера – Хопфа. Он читал курс лекций в пекинском университете Цинхуа и принимал участие в создании в Америке первых аналоговых вычислительных машин.
С началом Второй мировой войны в Пентагоне вспомнили о Винере. Нет, его не послали стрелять по врагам из винтовки или управлять радаром – Норберт, не покидая родной институтской кафедры, занялся разработкой новой модели управления силами ПВО. В процессе работы над математическим аппаратом для систем наведения зенитного огня ученый первым предложил отказаться от практики ведения огня по отдельным целям, особенно воздушным, так как в условиях реального боя это было практически бесполезно. Можно сказать, что принятое в военной тактике понятие «массированный огонь» – довольно жуткое по своей сути, но, с математической точки зрения, абсолютно правильное изобретение – своим рождением обязано именно Винеру. Кстати, сам он не любил особо распространяться об этом периоде своей научно-исследовательской деятельности, поскольку всегда считал себя пацифистом.
В этой же напряженной военной обстановке возникли первые наброски того, что со временем стало новой наукой. Именно тогда Норберт впервые столкнулся с тем, что машина должна выполнять сложные действия по предсказанию поведения цели, заменяя наводчика, и обратил внимание на роль обратных связей в технике и живых организмах. Очень продуктивным оказалось его знакомство с мексиканским физиологом доктором Артуром Розенблютом, которое состоялось в 1945–1947 гг., когда Винер работал в кардиологическом институте в Мехико.
Сопоставление знаний из области медицины, физиологии и математики и позволило Норберту Винеру сформулировать проект нового научного направления. Идея заключалась в необходимости создания единой прикладной науки, изучающей процессы хранения и переработки информации, управления и контроля. Для этой науки Винер предложил название «кибернетика», получившее общее признание. Естественно, что конкретное содержание этой новой области знания не является созданием одного Винера. Не меньшую роль сыграли в формировании кибернетики, например, идеи Клода Шеннона. Но Винеру, несомненно, принадлежит ведущая роль в пропаганде значения кибернетики во всей системе человеческих знаний.
Сам термин «кибернетика» происходит от греческого «кормчий» и впервые был применен Винером в современном смысле в 1947 г. Этот же греческий корень, искаженный в латинском написании, образовал в английском языке слово «governor», а в русском «губернатор».
Важно отметить, что полное название главной книги Винера выглядит следующим образом – «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине», а последующая программная работа вышла под названием «Человеческое использование человеческих существ, или Кибернетика и общество». Таким образом, кибернетика – в большей степени наука о живых организмах, человеке и обществе, чем о машинах. Машина – скорее инструмент и модель в общей кибернетике, а не предмет изучения, правда, в последнее время акценты несколько сместились. Сама книга читается как захватывающий роман, хотя и насыщена терминологией и формулами. Винер мог бы стать хорошим писателем, но стал гениальным ученым.
По окончании Второй мировой войны Винер, независимо от советского математика А. Н. Колмогорова, развил теорию интерполяции и экстраполяции стационарных случайных процессов. Кроме того, он разработал для таких процессов теорию их «фильтрации», получившую широкое техническое применение.
К преподаванию и напряженной работе над книгами и статьями добавились многочисленные конгрессы, выступления и поездки. Винер сотрудничал с группами разработчиков первых американских цифровых вычислительных машин. В 1953 г. выступал с лекционным турне в Индии, а в 1960 г. даже приезжал в Советский Союз и выступал в Политехническом музее с лекцией о мозговых волнах. Вернувшись в США, ученый высоко оценил уровень развития советской науки: «Они отстают от нас в аппаратуре – не безнадежно, а немного. Они впереди нас в разработке теории автоматизации».
Для ученого наивысшим достижением является не очередное звание или премия, а создание нового научного направления. А если еще при жизни автора новая наука начинает приносить плоды и будоражит сознание современников, то это – наибольшее счастье. Винеру невероятно повезло. Хотя дело, конечно, не только в везении.
Концепция кибернетики родилась из синтеза многих научных направлений. Во-первых, как общий подход к описанию и анализу действий живых организмов и вычислительных машин или иных автоматов. Во-вторых, из наблюдения аналогий между поведением сообществ живых организмов и человеческого общества и возможностью описать их с помощью общей теории управления и информации. И наконец, из синтеза теории передачи информации и статистической физики, который и привел Винера к важнейшему открытию, связывающему количество информации и отрицательную энтропию в системе…
В январе 1964 г. Норберт Винер был удостоен высшей награды для американского ученого – национальной медали «За научные достижения». На торжественном обеде в Белом Доме, посвященном этому событию, президент США Линдон Джонсон обратился к профессору с такими словами: «Ваш вклад в науку на удивление универсален, ваш взгляд всегда был абсолютно оригинальным, вы потрясающее воплощение симбиоза чистого математика и прикладного ученого». Надо сказать, что во время произнесения этой фразы Винер вдруг начал громко сморкаться, а потом долго переспрашивал у соседей, что сказал этот молодой джентльмен.
В толпе энергичных и жизнерадостных людей он выглядел потерянным, будто старающимся все время что-то вспомнить. Его вид мог бы вызывать жалость, если бы окружающие не понимали, что он по-настоящему велик. Впереди у ученого было еще несколько лет напряженной работы, но он уже прикоснулся к вечности и даже стал ее частью. Его по сути уже не было здесь, среди бодрых и здоровых мужчин, которым казалось, что в их жизни происходит важное событие. На самом деле самые важные события происходят не на официальных приемах, а в тишине и одиночестве бессонных ночей.
Дряхлая оболочка, несущая физические страдания, Винеру была уже больше не нужна. Сконцентрированный сгусток информации давно уже готов был оторваться от чувствительного, но ослабевшего и не вмещающего его физического носителя и раствориться в бесконечном океане идей. Он уже ждал своего освобождения, с которым должны были прийти неограниченные возможности познания и озарения. Через два месяца он растворится в информационных потоках Вселенной, оставив каждому из оставшихся на Земле послание: «Жизнь – это островок «здесь-сейчас» в умирающем мире. Процесс, благодаря которому мы противостоим потоку разрушения и упадка, называется гомеостазом. Мы продолжаем жить в очень специфической среде, которую несем с собой до тех пор, пока разрушение не станет преобладать над процессом нашего собственного восстановления. Тогда мы умираем».
Гениальный ученый, «отец» кибернетики Норберт Винер умер в Стокгольме 19 марта 1964 г. Ему было всего 69 лет. За свою жизнь он написал по крайней мере одну великую книгу – «Кибернетика», придумал более 10 компьютерных терминов, которые используются до сих пор, обучил тысячи студентов и опубликовал множество трудов по математическому анализу, теории вероятностей, электрическим сетям и вычислительной технике.
Винчи Леонардо да
(род. в 1452 г. – ум. в 1519 г.)
Эпоха Возрождения, словно мифическая плодородная Гея, породила немыслимое для небольшого промежутка времени число титанов духа, мысли, искусства. Но самым гениальным был ее первенец – Леонардо да Винчи, с именем которого связывают зарождение классического искусства Ренессанса и появление людей с поистине энциклопедическими знаниями. Поэтому 15 апреля 1452 г. является знаменательной датой в истории человеческой цивилизации. В этот день в селении Анкиано близ городка Винчи в тосканских Альбанских горах у незамужней крестьянки Катерины родился сын. Его отец, молодой нотариус Пьеро да Винчи, закончив обучение своему прибыльному потомственному ремеслу во Флоренции и вернувшись в родной городок, пылко увлекся молодой, здоровой, красивой девушкой. Вскоре она стала матерью его сына, который при крещении получил имя Леонардо ди Пьеро ди Антонио.
В том же году сер Пьеро женился на равной себе по происхождению Альбьере Амадори, а Катерину выдал замуж. Сына же, признав в присутствии свидетелей своим, взял на воспитание. В те времена незаконнорожденные дети были явлением обычным и общество смотрело на них снисходительно, к тому же молодая жена Пьеро оказалась бездетной. И она сама, и дед с бабкой, мечтавшие о внуке, души не чаяли в очаровательном ребенке, таком красивом, разумном и спокойном. Рос мальчик физически крепким, здоровым, учился легко, мог часами бродить по окрестным горам, наслаждаясь одиночеством и великолепной тосканской природой.
Когда Леонардо было около 14 лет, умер его дед, заботливо воспитывавший и оберегавший внука, а вслед за ним и мачеха, окружавшая его лаской. Не привыкший терять времени даром Пьеро женился вторично и перебрался во Флоренцию в надежде на лучшие заработки. Надо сказать, надежды эти вполне оправдались.
Леонардо по-прежнему оставался единственным сыном своего отца, так как у новой жены Пьеро, Франчески Ланфредини, детей тоже не было[1]. Казалось, судьба специально создавала условия, наиболее благоприятные для развития юного гения. Он жил, окруженный любовью и заботой близких, получил обычное для детей из зажиточных буржуазных семей разностороннее образование – кроме чтения, письма и арифметики, в которой преуспел настолько, что, по словам историка и биографа Дж. Вазари, «своими вопросами ставил в затруднительное положение преподавателей». Леонардо был обучен начаткам латыни, прекрасно играл на лире и «божественно пел импровизации». Но более всего воображение мальчика волновали рисование и лепка. Обратив внимание на это увлечение сына, Пьеро отнес его работы своему давнишнему приятелю, одному из самых известных во Флоренции мастеров, Андреа дель Верроккьо (Верроккио). Тот пришел в восхищение от первых художественных опытов юноши и сказал, что Леонардо должен всецело посвятить себя искусству.
Так в 1466 г. юный да Винчи стал учеником Верроккьо. В его мастерской рука об руку трудились художники, скульпторы, кузнецы, которые помимо живописных, скульптурных и ювелирных произведений создавали великолепные механические поделки, музыкальные инструменты и даже ремонтировали всевозможные предметы. Элементарные инженерные навыки являлись составной частью работы художника. К Верроккьо стекались художники со всей Тосканы и соседних областей, чтобы поделиться своим умением и научиться чему-то новому друг у друга. Здесь Леонардо не просто обучился всем приемам изобразительного искусства, но и осознал его неразрывную связь с наукой. Всю дальнейшую жизнь да Винчи стремился посредством живописи, которую считал наиболее интеллектуальным видом творчества, выразить красоту и гармонию окружающего мира, а чтобы сделать это наилучшим образом, брался за изучение всех его проявлений и закономерностей. Так, не обладая врожденным чувством перспективы, он компенсировал этот недостаток тщательным изучением ее законов, математическим расчетом и геометрическим построением. То же можно сказать и о пропорциях человеческой фигуры, постижение которых далось художнику ценой больших умственных, душевных и физических усилий. Известно, что он много времени провел в анатомическом театре, препарируя трупы, слой за слоем снимая плоть и оголяя кости. Он был одним из первых, кто сделал зарисовки частей тела в сечении, а также не только впервые описал ряд костей и нервов, но и дал им название.
Более того, да Винчи делал поперечные срезы органов, черепа и конечностей, предвосхищая тем самым современные методы топографической анатомии, изучал кровеносную и нервную системы, положение зародыша в матке. Казалось бы, зачем художнику, чтобы достоверно изобразить человеческое тело, углубляться в изучение подкожных мышц? Но таков был Леонардо: начав заниматься анатомией, чтобы совершенствовать свое искусство живописца, он, как всегда, увлекся, и результатом его исследований стали сотни листов подробнейших рисунков. Современник да Винчи итальянский историк Паоло Джовио свидетельствует, что мастер мечтал, «дабы этот многолетний труд, размноженный в бесчисленных гравюрах на меди, послужил искусству». Увы, как и многим другим проектам, сбыться этой мечте было не суждено.
Основы инженерных знаний, которые Леонардо получил в мастерской Верроккьо, он также позже использовал в своих многочисленных проектах и изобретениях. Да что там позже! Еще двадцатилетним юношей, уже будучи принятым во Флорентийскую гильдию художников, да Винчи выдвинул идею постройки судоходного канала от Пизы до Флоренции и создал чертежи механизмов, приводимых в движение силой воды.
Одной из самых ранних живописных работ Леонардо, не затерявшейся подобно многим другим, считается фигура коленопреклоненного ангела и часть пейзажа в картине его учителя «Крещение Христа» (ок. 1472–1475 гг.). По свидетельству Вазари, этот ангел «вышел много лучше, нежели фигуры самого Верроккьо». Здесь, как и в последующих работах Леонардо, эффект динамичности достигается расположением складок одежды, поворотом головы, «подвижностью» волос. Недаром именно эти элементы бесчисленное количество раз варьируются в набросках мастера. А зарисовка пейзажа для «Крещения», известная как «Вид на долину Арно», выполненная быстрыми, беглыми штрихами пера, полна жизненной энергии колебаний воды и трепета листьев. Уже вполне самостоятельной работой молодого художника можно считать «Благовещение» (ок. 1473–1475 гг.). Далекая от совершенства, она все же передает характерные черты живописи Леонардо: плавную объемность форм, мягкую светотень. Такими же достоинствами отмечены и другие картины, написанные во Флоренции, среди них «Портрет Джиневры деи Бенчи», «Мадонна Бенуа», «Мадонна с гвоздикой».
В 1480 г. да Винчи уже имел собственную мастерскую. Возможно, в ней были написаны оставшиеся незаконченными «Святой Иероним» и алтарный образ «Поклонение волхвов» для монастыря Сан-Донато а Скопето. Интересно, что, сделав множество подготовительных рисунков, в числе которых и перспективные этюды с тщательной геометрической разметкой, и уже начав писать картины, Леонардо вдруг потерял к ним интерес и оставил работу.
Эта странная особенность его творческого гения всегда ставила в тупик и современников, и более поздних исследователей – ведь художника, способного в мельчайших подробностях выписывать каждый лепесток цветка, каждый волосок в прическе, никак нельзя было упрекнуть в отсутствии усидчивости. Итальянский искусствовед Карло Педретти считает, «что в этом и состоит драма Леонардо: постоянная неудовлетворенность, непрекращающееся стремление к совершенству, как страсть, доходящая до болезненности». А в записках живописца XVI в. Д.-П. Ломаццо читаем: «Он считал искусство настолько великим, что находил у себя ошибки в тех местах картины, которые другим представлялись чудом».
В живописи Леонардо да Винчи выделил десять «истинных начал»: свет, мрак, цвет, тело, фигура, место, удаленность, близость, движение, покой, посредством которых можно достичь совершенства в изображении всего природного мира «от земли до неба». А основные вопросы, которые он пытался разрешить, концентрировались вокруг четырех проблем: перспективного построения пространства, передачи свето-воздушной среды и светотеневых рефлексов, а также пластического рельефа и движения. С годами художник понял, что математика – основа знания, и каждая его живописная композиция стала плавно вписываться в геометрическую фигуру, а математический термин «золотое сечение» был выведен Леонардо при разметке картин. Работая над полотнами, он считал себя обязанным искать научные решения возникающих вопросов. А это всегда заканчивалось одним: начиная заниматься проблемами с точки зрения нужд художественной техники, живописец превращал их в самостоятельные научные задачи, требовавшие разрешения других научных задач, и интересы искусства отступали на задний план. Думается, что именно это «нетерпение сердца», толкающее мастера не столько вперед, сколько вглубь и в стороны, и создало столь многогранную личность, каким был Леонардо да Винчи.
Не найдя достойного применения своим талантам во Флоренции, чей правитель Лоренцо Медичи Великолепный хоть и считался покровителем искусств, но к Леонардо явно не благоволил, вступивший в пору зрелости художник в 1482 г. отправился в Милан. Здесь на службе у правителя герцогства Миланского, умного и хитрого Лодовико Сфорца, прозванного Моро, он выступил в роли военного инженера, архитектора, скульптора, живописца и организатора придворных празднеств.
Надо сказать, что ко двору Моро мастер пришелся как нельзя лучше. Высокий, красивый, античного сложения, неизменный участник всех состязаний и турниров, прекрасный пловец, фехтовальщик, искусный наездник, острослов и блестящий рассказчик, любезнейший кавалер, танцор, певец, поэт и музыкант – он мог украсить самое изысканное общество. Но Леонардо использовал любую возможность, чтобы увильнуть от придворных обязанностей и в уединении обдумать свежую идею или сделать несколько набросков нового изобретения. И если до миланского периода он носил с собой повсюду только альбом для зарисовок, то теперь его неизменным спутником стал блокнот, куда он записывал все, что его интересовало.
Писал Леонардо не на латыни, в отличие от своих прославленных современников-гуманистов, которые в своем любовании классической древностью нередко теряли связь с действительностью. Он пользовался живым, образным, порой простонародным итальянским языком, при этом вел записи справа налево, располагая буквы так, что прочитать их можно было лишь при помощи зеркала. Многие считают, что этим, а также многочисленными сокращениями он хотел уберечь свои мысли от чужих глаз, потому как часто испытывал нападки со стороны недоброжелателей и церкви, считавшей его богохульником, еретиком и чернокнижником. Недаром Вазари отмечал, что «он создал в уме своем еретический взгляд на вещи, не согласный ни с какой религией, предпочитая, по-видимому, быть философом, а не христианином». Наиболее же логичным представляется другое объяснение: художник был левшой и, возможно, ему просто было удобнее так писать. Заметки он вел до конца своей жизни, рассматривая их, а также свои рисунки и чертежи как подготовительные наброски к гигантской энциклопедии человеческих знаний, но так и не исполнил задуманного. Лишь после смерти великого мастера его любимый ученик Франческо Мельци, унаследовавший по завещанию все его рукописи, составил из отдельных листов так называемый «Трактат о живописи», среди прочего включающий в себя рассуждения Леонардо о перспективе, пропорциях, анатомии, геометрии и оптике.
Первым миланским заказом, полученным да Винчи в 1483 г., была икона для алтаря капеллы непорочного Зачатия церкви Сан-Франческо Гранде «Мадонна в гроте». Очертания фигур на ней смягчены знаменитой леонардовской дымкой – сфумато (дословно: «погруженный в туман, затуманенный»), которая отныне становится характерной чертой произведений мастера. Все детали пейзажа правдивы настолько, как если бы их изобразил самый искусный в живописи геолог и ботаник. Недаром именно Леонардо утвердил ботанику как самостоятельную дисциплину, дав классические описания листорасположения, гелио– и геотропизма, корневого давления и движения сока. До него лишь алхимики и фармацевты занимались растениями, но только да Винчи начал делать их детальные зарисовки и описывать свои наблюдения. Ученый явился и одним из основоположников палеонтологии, считая, что окаменелости, находимые на вершинах гор, опровергают утверждения церкви о «всемирном потопе». Он был первым, кто предположил, что ранее здесь находилось море, и поэтому нет ничего сверхъестественного в присутствии на такой высоте окаменелостей рыб и животных.
В начале 1480-х гг. Моро задумал увековечить память своего отца Франческо Сфорца, установив в Милане его бронзовую конную статую. Леонардо решил создать «коня», равного которому еще не было. От изображения животного, поднявшегося на дыбы, он отказался не столько по техническим, сколько по этическим соображениям: такое положение коня наверняка затмило бы героического всадника. Леонардо досконально изучил анатомию лошади, сделал множество подготовительных рисунков, уделяя особое внимание проблеме равновесия, и в конце концов изготовил полномасштабную модель из глины (1493 г.), которая принесла своему создателю известность. Дальнейшая судьба «коня» печальна: так и не дождавшись отливки в бронзе, статуя была разрушена в 1499 г., когда город захватили французские войска.
Созданная по заказу Лодовико Моро для трапезной доминиканского монастыря Санта-Мария делле Грацие стенная роспись «Тайная вечеря» (1495–1497 гг.) ныне принадлежит к самым известным произведениям мировой живописи. Мастер долго вынашивал композиционную идею, провел ряд расчетов и измерений, выстраивая перспективу, мучительно искал натурщиков, решился на смелый эксперимент с красками. Желая добиться наибольшей цветовой выразительности, он применил для фрески масло в смеси с темперой, предварительно загрунтовав стену составом из смолы и мастики собственного изобретения. Увы, этим он положил начало одной из величайших трагедий в истории искусства. Еще при жизни Леонардо краски начали отслаиваться и осыпаться, а проступавшая из стены влага покрыла поверхность картины уродливыми белесыми пятнами. В XVII в. в стене трапезной пробили дверь, уничтожив тем самым часть композиции, а во время оккупации Милана армией генерала Бонапарта в 1796–1797 гг. здесь была устроена конюшня. Многочисленные неумелые реставрации лишь ухудшили положение, и только в 1946 г. удалось закрепить остатки оригинальной живописи и приостановить ее дальнейшее разрушение. Но даже в своем теперешнем состоянии «Тайная вечеря» производит неизгладимое впечатление, являясь примером блестящего изображения психологического конфликта. Художник сумел найти такие способы и приемы живописи, которые помогли ему отразить внутренний мир библейских героев. Говорят, что французский король Людовик XII был столь очарован «Тайной вечерей», что всерьез расспрашивал своих инженеров, нельзя ли картину вместе со стеной перевезти во Францию.
К миланским работам Леонардо относится и «Мадонна Литта», а также портреты придворных Лодовико Сфорца, известные как «Дама с горностаем», «Портрет музыканта», «Портрет девушки в профиль», «Дама с ферроньеркой». Когда в 1499 г. Милан был захвачен французской армией, художник уехал из города, взяв в попутчики одного из своих учеников Андреа Салаи и ближайшего на то время товарища, монаха-францисканца, великого математика Луку Пачоли. Так началась для Леонардо пора странствий. Посетив по дороге Мантую и Венецию, он весной 1500 г. вернулся во Флоренцию. Однако уже в 1502 г. да Винчи стал архитектором и генеральным инженером у Чезаре Борджиа, хитроумного политика, который при помощи своего отца, папы Александра VI, стремился добиться власти над всей Италией. Вместе с писателем и дипломатом Никколо Макиавелли, послом Флорентийской республики при Борджиа, Леонардо сопровождал завоевателя во время его военных кампаний: рисовал карты, проектировал оборонительные сооружения, делал наброски каналов. Но, видимо, кочевая армейская жизнь пришлась ему не по вкусу, так как вскоре художник покинул службу у Чезаре и весной 1503 г. вернулся во Флоренцию, где работал над росписью в зале Большого совета дворца Синьории («Битва при Ангиари»).
В 1506 г. Леонардо вновь приехал в Милан, где его принял на службу французский наместник Шарль д’Амбуаз, герцог Шомон, давний поклонник создателя «Тайной вечери», а год спустя сам Людовик XII даровал художнику титул «королевского живописца и инженера». Оправдывая полученное звание, мастер пишет несколько картин, среди которых «Святая Анна с Марией и младенцем Христом», «Леда с лебедем», «Иоанн Креститель» и другие. Часть из них была создана при значительной помощи воспитанников, что позволило Леонардо больше времени уделять своим научным изысканиям.
Надо сказать, что, хотя рядом с мастером всегда было немало юношей, которых он стремился обучить живописи, ни один из них не стал выдающимся художником. Вазари, характеризуя Леонардо, писал: «В своем великодушии он готов был приютить любого друга, будь он беден или богат, лишь бы только он обладал талантом и доблестью». И в то же время да Винчи был очень скрытным человеком, и о его частной жизни почти ничего не известно. И как это обычно бывает, отсутствие достоверных фактов заменяется домыслами и слухами. Иногда на основе косвенных материалов делались попытки обосновать предположения о гомосексуальных наклонностях художника. Одна из них, самая существенная, была предпринята 3. Фрейдом в его знаменитом эссе «Леонардо да Винчи и его воспоминания о детстве». Но если от теоретических рассуждений обратиться к фактам, то можно заключить, что рядом с художником всегда было немало красивых юношей – слуг, учеников, друзей (что само по себе еще ничего не доказывает). Прямым доказательством могло бы служить обвинение в совершении «безбожных поступков» с 17-летним натурщиком Джокобо Салтарелли, предъявленное Леонардо да Винчи и еще трем ученикам Верроккьо в 1476 г. Но суть происшедшего остается неясной. Доподлинно известно лишь то, что одного из своих учеников, молодого аристократа Франческо Мельци, да Винчи усыновил и сделал своим наследником. Ему он оставил все свои рукописи, насчитывающие около семи тысяч листов, которые юноша после смерти Леонардо оформил в виде трактата.
Жизнь в Милане вскоре осложнилась ввиду начавшейся войны, и, когда в 1513 г. имя папы Льва X принял Джованни Медичи, сын Лоренцо Великолепного, да Винчи, потерявший своего покровителя герцога Шомона, счел для себя лучшим уехать в Рим.
Последним пристанищем художника стал замок Клу близ города Амбуаза во Франции, где в 1516 г. король Франциск I, сменивший на троне Людовика XII, предложил поселиться стареющему мастеру. Занимая почетную должность придворного мудреца и советника, он получал значительное содержание и мог наконец-то спокойно работать, систематизируя свои записи, доводя до совершенства последние картины, исследуя, экспериментируя, изобретая. Как ученый и инженер, Леонардо да Винчи обогатил проницательными наблюдениями и догадками почти все области знания того времени. Он был ярким представителем нового, основанного на эксперименте, естествознания. Особое внимание Леонардо уделял механике, называя ее «раем математических наук» и видя в ней ключ к тайнам мироздания; он попытался определить коэффициенты трения, скольжения, изучал сопротивление материалов, увлеченно занимался гидравликой. Многочисленные гидротехнические эксперименты нашли свое выражение в новаторских проектах каналов и ирригационных систем.
Страсть к моделированию приводила Леонардо к поразительным техническим предвидениям, намного опережавшим эпоху: таковы его наброски проектов и чертежи металлургических печей и прокатных станов, ткацких станков, печатных, деревообрабатывающих и прочих машин, танка, подводной лодки и вертолета, а также разработанные после тщательного изучения полета птиц конструкции летательных аппаратов и парашюта. В музее Клу представлены модели подвесного моста, монтаж которого занимает считанные минуты, многоствольной установки – предка пулеметов и «катюш»; механизма для забивания свай, прибора для измерения скорости ветра, гидравлической турбины, первого разводного ключа, редуктора, экскаватора, пожарной телескопической лестницы, механизма для выгрузки рыбы из рыбачьих шаланд, водолазного колокола.
Особое значение в своих исследованиях ученый придавал оптике. Наблюдения Леонардо за влиянием прозрачных и полупрозрачных тел на окраску предметов, отраженные в его живописи, привели к утверждению в искусстве принципов воздушной перспективы. Универсальность оптических законов была связана для него с представлением об однородности Вселенной, он был близок к созданию гелиоцентрической системы, считая Землю «точкой в мироздании». Изучал да Винчи и устройство человеческого глаза, высказав догадки о природе бинокулярного зрения. Он правильно заметил, что образы обратны на сетчатке, и высказал мнение о свойстве преломления света, а также понял, что глаз является линзой, которая соединяется с мозгом при помощи нервов. Леонардо первым сделал попытку определить силу света в зависимости от расстояния. Его записи содержат догадки о волновой теории света.
Любопытство да Винчи было безграничным. Он доискивался причины всякого, даже незначительного явления. Его острый, во все проникающий глаз художника и мудреца открывал все новые просторы познания мира. Были и другие не менее одаренные художники, музыканты, ученые, архитекторы, математики, инженеры, изобретатели и философы, но только Леонардо да Винчи – единственный, кто объединил в себе все эти качества. У него было неиссякаемое воображение и «оригинальность мышления», он все хотел успеть. Но времени оставалось совсем мало.
Чувствуя дыхание смерти, художник стал «усердно расспрашивать о вещах католических, о правильном пути и о христианской религии». Причастившись как добрый католик, 2 мая 1519 г. Великий Леонардо скончался. Вазари пишет, что перед смертью он каялся в том, что «был грешен перед Богом и перед людьми тем, что работал в искусстве не так, как подобало». Возможно, это признание было ответом на упреки многих современников, считавших, что он попусту распыляет себя, растрачивает свой дар на предметы, масштабность которых они не могли оценить. Им было не понять, что гений да Винчи «тянул за собой вперед всю эпоху».
Великий мастер не успел осуществить многих замыслов, но среди его картин осталась одна, которую без преувеличения можно назвать замечательнейшим в истории человечества творением живописи. В ней удивительно все, от замысла до воплощения, даже имени у нее два: «Мона Лиза» или «Джоконда». До сих пор не установлено, кто же изображен на картине. Традиционным считается мнение, что это жена флорентийского купца Франческо дель Джокондо, мона (сокращение от «мадонна») Лиза Герардини, новомодным – любовница Джулиано Медичи, сеньора Пачифика Брандано. Между ними – еще много версий: и юноша в женской одежде, и собирательный образ идеальной дамы, и даже автопортрет самого художника. Что же касается даты создания шедевра, то и здесь разброс составляет около десяти лет – с 1503 по 1513 гг. Но независимо от того, кого и когда писал Леонардо, в «Джоконде» сосредоточена квинтэссенция достижений великого мастера. Используя в полном объеме свое знаменитое сфумато, мастер создал, без преувеличения, живое лицо живого человека. Смотрящая с портрета женщина предстает «во плоти и духе», она что-то думает и вспоминает, на губах ее играет едва уловимая, молчащая о многом улыбка, целомудренно скрывая вселенское знание истинной природы вещей. Говорят, что подобная улыбка была и у самого Леонардо. Может, действительно это автопортрет… Феномен гениального человека, имя которого – Леонардо да Винчи, так велик, что до конца не разгадан и в наши дни.
Галилей Галилео
(род. в 1564 г. – ум. в 1642 г.)
Наряду с такими учеными, как Коперник и Кеплер, Галилей является одним из самых выдающихся мыслителей эпохи Возрождения. Влияние его на развитие механики, оптики и астрономии неоценимо. Первым среди естествоиспытателей он показал, что орудием познания природы является планомерно и целесообразно поставленный эксперимент. Основа науки – опыт, полагал Галилей. Именно посредством экспериментов им были установлены первые принципы механики, давшие впоследствии возможность вывести более общие ее законы. Если основные законы движения и не были сформулированы ученым с той четкостью, с какой это сделал Исаак Ньютон, то по существу закон инерции и закон сложения движений были им вполне осознаны и применены к решению практических задач. Можно сказать, что история статики начинается с Архимеда, а историю динамики открывает Галилей. Отвергая попытки схоластов добыть истину из сопоставления текстов признанных авторитетов и путем отвлеченных рассуждений, он утверждал, что задача ученого – «…изучать великую книгу природы, которая и является настоящим предметом философии».
В годы детства и юности Галилея практически безраздельно господствовали представления, сформировавшиеся еще во времена античности. Некоторые из них, например геометрия Евклида и статика Архимеда, сохранили свое значение и в наши дни. Однако многие положения античной науки, обретшие со временем статус непреложных истин, не выдержали испытания временем и оказались отвергнутыми, когда главным арбитром в науке был признан опыт. В первую очередь это относится к естественнонаучным представлениям Аристотеля и Птолемея. Именно эти ошибочные положения, а также суждения богословов, искусно толкующих библейские тексты и творения отцов церкви, стали фундаментом «официального мировоззрения». Требовались не только способность к смелому и независимому мышлению, но и просто мужество, чтобы выступить против него. Одним из первых на это отважился Галилео Галилей.
Родился будущий ученый 15 февраля 1564 г. в городе Пизе. Его отец, Винченцо, принадлежащий к знатному флорентийскому роду, был отличным музыкантом и теоретиком музыки. Но искусство не давало средств к существованию, и, чтобы содержать семерых детей, он был вынужден прирабатывать торговлей сукном. Все свои надежды и чаяния Винченцо связывал со старшим сыном Галилео, которого мечтал видеть преуспевающим врачом. Он полагал, что профессия эта не только почетна, но и прибыльна и может гарантировать сыну обеспеченное будущее. До одиннадцати лет Галилей жил в Пизе, где учился в школе, а затем вместе с семьей переехал во Флоренцию. Здесь он продолжил образование в монастыре бенедиктинцев, после чего стал учиться дома под присмотром отца. Галилео много занимался языками, выучился игре на лютне, научился ценить и понимать живопись и поэзию. Одаренность Галилея не ограничивалась лишь областью науки: он был превосходным музыкантом, художником, любителем искусств и блестящим литератором. Его научные трактаты, большая часть которых написана на итальянском языке, хотя он в совершенстве владел латынью, могут быть отнесены также и к художественным произведениям по простоте и ясности изложения и блеску литературного стиля.
В 1581 г. 17-летний Галилео Галилей по настоянию отца поступил в Пизанский университет, чтобы посвятить себя изучению медицины. Однако эта наука совершенно не увлекала юношу. Галилео стал пропускать лекции, предпочитая самостоятельно заниматься геометрией и практической механикой. В это время он впервые познакомился с физикой Аристотеля, с работами древних математиков – Евклида и Архимеда. Галилей был счастлив: в их сочинениях он нашел тот метод постижения мира, который был ему ближе всего. Физика должна говорить на языке математики! В основу изучения мира должно быть положено не толкование текстов, а на измерения, опыты.
Свои математические занятия Галилео держал в тайне и, чтобы не расстраивать отца, читая Евклида, обкладывался томами Галена и Гиппократа. Чем больше Галилео занимался математикой, тем ненавистней становилась ему медицина. Он убеждал отца, что и математикой сумеет зарабатывать на жизнь. Скрепя сердце Винченцо согласился, чтобы после четырех лет учебы сын оставил изучение медицины и, не окончив университет, вернулся во Флоренцию. Здесь Галилей начал давать частные уроки математики, а свободное время полностью посвятил изучению математических сочинений и философских трактатов. Уже тогда его очень интересовали вопросы, связанные со строением Вселенной. Наряду с изучением проблем движения Галилео продолжал заниматься и вопросами, непосредственно связанными с его увлечением идеями Архимеда. Умение наблюдать и делать выводы из увиденного с юных лет отличало Галилея. Он довольно рано понял, что «…явления природы, как бы незначительны, как бы во всех отношениях маловажны ни казались, не должны быть презираемы философом, но все должны быть в одинаковой мере почитаемы. Природа достигает большого малыми средствами, и все ее проявления одинаково удивительны».
Размышления и опыты по определению удельного веса различных веществ, особенно сложных смесей и сплавов, привели Галилео к созданию собственной конструкции гидростатических весов – прибора, позволяющего находить плотность тел. Об этом свидетельствует его первая научная работа «Маленькие гидростатические весы» (1586 г.). Кроме того, Галилей много времени работал над определением центра тяжести твердых тел и доказал несколько новых теорем. О нем стали говорить как о необыкновенно способном математике. Галилей вступил в переписку с рядом крупных ученых, в том числе с Гвидобальдо дель Монте. Высокую оценку первым галилеевским работам дал и знаменитый математик Молетти.
Не удовлетворенный частным преподаванием, Галилей начал поиски места в университете. Увы, его повсюду ждали неудачи: ни в Пизе, ни в Риме он так и не смог получить вакантную должность. Не помогли ни хорошее знание предмета, ни предоставленные работы, ни отзывы знаменитых ученых. Положение изменилось, когда помочь молодому математику взялся Джованни Медичи, незаконный сын Козимо I, сводный брат великого герцога Тосканы. С тех пор Галилей на всю жизнь познал ни с чем не сравнимую власть протекции. Опыт этот был горьким, но поучительным.
В Пизанском университете, где Галилей занял должность преподавателя, его положение было незавидным. Платили ему тогда очень мало, и он постоянно нуждался в средствах. К тому же за «излишнюю» самостоятельность и независимость характера коллеги по университету невзлюбили Галилея и всячески давали ему это почувствовать. Нет, его не преследовали всевозможными пасквилями, не поносили на диспутах – просто ему, «поклоннику сомнительной новизны», платили молчаливой враждебностью и пренебрежением. Его дерзкий и неспокойный ум сеял сомнения, покушаясь на авторитет великих. Коллеги отзывались о нем недоброжелательно: «Он не дорожит традициями и издевается над обычаем носить тогу. Лектор, не имеющий ученой степени, выскочка, затесавшийся в научные ряды благодаря высокой и незаслуженной протекции!» Но, невзирая ни на что, Галилей много и активно трудился. Уже через год после начала работы в Пизе он написал трактат «О движении», в котором впервые привел доводы против аристотелевского учения о падении тел. Позже они были сформулированы им в виде закона о пропорциональности пути, пройденного телом, квадрату времени падения (по утверждению Аристотеля, «в безвоздушном пространстве все тела падают бесконечно быстро»). Все это вызвало еще более неодобрительное отношение к нему со стороны представителей казенной схоластической науки. Отношения с коллегами накалились до предела, и потому молодой ученый был рад переезду в Падую, где опять же не без помощи влиятельного покровителя ему удалось получить должность в местном университете.
С этого момента, а именно 26 сентября 1592 г., в жизни Галилея Галилео начался новый этап. Переход в Падуанский университет, где Галилей занял кафедру математики, ознаменовал собой начало плодотворнейшего периода в его научной деятельности. Здесь он вплотную подходит к изучению законов динамики, исследует механические свойства материалов; изобретает первый из физических приборов для исследования тепловых процессов – термоскоп; совершенствует подзорную трубу и первым догадывается использовать ее для астрономических наблюдений; становится самым активным и авторитетным сторонником системы Коперника, обретя благодарность и уважение потомков и активную враждебность многочисленных современников. Однако поначалу научная работа Галилея оставалась скрытой от всех, за исключением друзей. Лекции он читал по традиционной программе, в которой излагалось учение Птолемея. Неудивительно, что преподавание в университете особой радости Галилею не доставляло.
«Отдохнуть сердцем» он часто ездил в Венецию. Там, в кругу близких друзей он находил ту духовную обстановку, в которой очень нуждался. Падуя была местом его службы, Венеция – праздником с долгими дружескими беседами, превосходной музыкой и тонкими винами. Этот город привлекал Галилео еще и тем, что в нем жила очаровательная Марина Гамба, пленившая его сердце. Через некоторое время любовное увлечение переросло в крепкую связь. У Галилео и Марины родилась дочь, через год – вторая, затем – сын. К сожалению, после долгих лет совместной жизни супруги расстались. В последующие годы Галилей жил один, изредка встречаясь со своими детьми. Повзрослев, его дочери постриглись в монахини, а сын не особенно радовал отца: учился кое-как, был упрям и думал лишь о развлечениях. Единственным по-настоящему близким и преданным Галилею человеком была старшая дочь Вирджиния, которая любила отца до самозабвения. Она всегда старалась ему помочь, сделать что-нибудь приятное, переживала, когда тот болел. С годами же давний недуг все чаще напоминал ему о себе. Галилео заболел внезапно, еще в 30-летнем возрасте. В один из жарких летних дней по приглашению друзей он приехал погостить на богатую виллу. Хозяева радушно приняли гостей и показали им необычную комнату – настоящее «восьмое чудо света»! Дело в том, что даже в мучительную жару в этом помещении всегда царила приятная прохлада. Секрет чуда был довольно прост: в полу комнаты находился люк шахты, которая соединялась с пещерами заброшенных каменоломен, где всегда держалась постоянная температура. Для гостей, которым было предложено отдохнуть в «покое вечной весны», все окончилось трагически. Возможно, гибельным оказался сквозняк, или воздушные испарения пещер были ядовиты, или была иная причина. Но как бы там ни было, один из гостей умер через несколько дней пребывания в комнате, другой потерял слух и тоже вскоре скончался, а Галилей тяжело заболел. Острейшее воспаление суставов оказалось неизлечимым, и ученый до конца жизни нес этот тяжелый крест. Периодически мучительные боли на несколько недель, а то и месяцев укладывали его в постель. Для общительного и деятельного Галилея это было нелегким испытанием. Но главное, болезнь мешала ему работать. Едва недуг отступал, ученый возвращался к своим исследованиям, опытам, экспериментам.
Одним из важнейших научных достижений Галилея является открытие принципа относительности, ставшего основой современной теории относительности. Он включал в себя, прежде всего, изучение законов свободного падения тел и падения их по наклонной плоскости; законы движения тела, брошенного под углом к горизонту; установление сохранения механической энергии при колебании маятника. Галилей нанес удар аристотелевским догматическим представлениям об «абсолютно легких телах» (огонь, воздух); в ряде остроумных опытов он показал, что воздух имеет вес, и даже определил его плотность по отношению к воде.
Не забывая, что наблюдения и опыт – вернейшие средства познания природы, Галилей и в астрономии особенное значение придавал эксперименту. Коперник, Бруно и их современники могли увидеть на небе только то, что доступно невооруженному глазу. Галилео Галилей стал первым ученым, начавшим наблюдения неба при помощи построенных им «зрительных» труб. Первые подзорные трубы, которые также называли «новыми очками», были созданы в Нидерландах (название «телескоп» появилось примерно на два года позже, чем сам инструмент). Известия об этом изобретении дошли до Венеции уже в 1609 г. Заинтересовавшись этим открытием, Галилей стал проводить собственные опыты с оптическими стеклами, которые увенчались успехом.
Ученому удалось значительно усовершенствовать прибор. Сначала он изготовил зрительную трубу с трехкратным увеличением, затем с восьмикратным, а самая совершенная из его подзорных труб давала 32-кратное увеличение! Какими крохотными были эти трубы Галилея по сравнению с современными мощными телескопами, увеличивающими изображение в тысячи раз! Но какими удивительными, потрясающими были открытия, сделанные Галилеем при помощи этих самодельных инструментов! Навсегда запомнил ученый то волнение, которое охватило его, когда он впервые направил свою зрительную трубу на ночное небо. Луна выглядела иначе, чем обычно, а звезд на небе было гораздо больше, чем можно увидеть невооруженным глазом! Необычайный мир, открывшийся взору Галилея, наполнил его радостью и трепетом. Он, и так часто страдавший бессонницей, почти перестал спать. Его открытия опрокидывали важнейшие положения астрономии и философии. Они возвещали о заре нового мировоззрения. Это было великое счастье – первым из людей увидеть Вселенную иной, чем она представлялась на протяжении веков.
Наблюдения ночного неба Галилей начал сразу, как только ему удалось сконструировать трубу, дающую трехкратное увеличение. Он обнаружил, что поверхность Луны очень напоминает земную – те же горы, равнины и глубокие впадины! Млечный Путь, до сих пор казавшийся сплошной белой полосой, при рассмотрении в зрительную трубу рассыпался на мириады звезд! Таким образом, смелая мысль Джордано Бруно о том, что звезд – солнц – бесконечное множество, а значит, просторы Вселенной безграничны и неисчерпаемы, нашла свое подтверждение. Но это было еще не все. 7 января 1610 г. произошло знаменательное событие: направив построенный телескоп (примерно с 30-кратным увеличением) на небо, Галилей заметил возле Юпитера три светлые точки – это были его спутники (позже Галилей обнаружил и четвертый). Повторяя наблюдения через определенные интервалы времени, он убедился, что спутники обращаются именно вокруг Юпитера. Галилей назвал их «светилами Медичи», «Медицейскими звездами» в честь герцога Тосканского Козимо II Медичи. Это открытие давало неопровержимое доказательство того, что не только Земля может быть центром обращения небесных светил. Еще одним из важнейших астрономических открытий Галилео Галилея является открытие фаз Венеры. Долгие наблюдения позволили ученому сделать вывод о том, что Венера вращается не вокруг Земли, как полагал Птолемей, а вокруг Солнца. Из открытия фаз Венеры следовал еще один важный вывод: Венера не светится собственным светом, а лишь отражает свет Солнца. Стало быть, планеты, как и Земля, по своей природе темны. Это открытие позволило решить величайший спор в истории астрономии. Помимо этого, наблюдая солнечные пятна, Галилей обнаружил, что они перемещаются по солнечной поверхности, и сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси. После этого легко было допустить, что вращение вокруг оси свойственно всем небесным телам, а не только Земле. Даже этот беглый перечень позволил бы причислить Галилея к величайшим астрономам, но его роль была исключительной уже потому, что он произвел поистине революционный переворот, положив начало инструментальной астрономии в целом.
Астрономические открытия Галилея были наглядным подтверждением учения гениального Коперника. Галилео прекрасно понимал их важность. Свои телескопические наблюдения он описал в небольшом сочинении, вышедшем в марте 1610 г. под гордым названием «Звездный вестник». После того как цензоры клятвенно засвидетельствовали, что «в книге не содержится ничего противного католической вере, законам и добрым нравам», эта работа была издана очень большим по тем временам тиражом – 550 экземпляров, которые разошлись в течение нескольких дней.
Открытия «Звездного вестника» Галилея, а еще более слухи о его чудесной подзорной трубе возбуждали людское любопытство и вызывали всеобщий восторг. Ученого приглашали кардиналы, прелаты, князья. Он демонстрировал им свое изобретение, показывал горы и впадины на Луне, учил находить Медицейские звезды. 24 августа 1609 г. Галилей передал в дар Венеции свою подзорную трубу. Советом мудрых было решено присудить изобретателю пожизненное годовое жалованье в тысячу флоринов (что было вдвое больше, чем он получал прежде). Однако, к огорчению Галилея, «превосходительнейшие синьоры» постановили, что это решение вступит в силу лишь через год. В 1610 г. указом нового Тосканского герцога Козимо II Медичи Галилей был пожизненно утвержден в должности первого математика Пизанского университета с освобождением от чтения лекций, а также получил титул придворного математика и философа. Тогда же Галилей принял приглашение герцога вернуться во Флоренцию. Тому было множество причин: и его желание получить место при дворе герцога, и семейные проблемы, и напряженные отношения с некоторыми коллегами в университете, которым не давали покоя его научные успехи и высокое жалование. Так закончился 18-летний период пребывания Галилея в Падуе, по признанию его самого, – не только самый плодотворный, но и самый счастливый.
Уже будучи придворным математиком, 25 апреля 1611 г. Галилей стал пятым по счету членом Академии Линчеев («рысьеглазых»), основанной восемью годами раньше Федерико Чези, с которым Галилей подружился. Эта Академия ставила своей целью свободное, не связанное никакими ограничениями изучение природы. С этих пор Галилей подписывался на своих работах именем «Галилео Линчео».
Небесные открытия ученого становились все более известны не только в Италии, но и в других странах мира. Вслед за Галилеем астрономы всей Европы начали наблюдать небо в подзорные трубы и полностью подтвердили открытия дерзкого итальянца. Таким образом, для всех передовых людей становилось ясно, что правы Коперник и Бруно и мнение о какой-то исключительной роли Земли в мироздании не выдерживает никакой критики.
Нетрудно догадаться, какую неудержимую ярость «отцов церкви» должны были вызвать открытия Галилея, наносившие еще более сокрушительный удар по религиозным догмам, чем в свое время вдохновенные идеи Джордано Бруно. Передовая наука, подтвердившая правоту Коперника, была страшна для церкви. Злоба римских священнослужителей обрушилась на всех его последователей, и в первую очередь на Галилея. Хотя поначалу враждебные чувства церковников проявлялись не сильно, более того, когда в 1611 г. Галилей приехал в Рим, ему был оказан восторженный прием «первыми лицами» города и церкви. Ученый не знал, что за ним уже установлена секретная слежка. Со временем атаки его противников усилились. В 1613 г. Галилею сообщили, что поднят вопрос о несовместимости его открытий со Священным писанием. В 1616 г. одиннадцать ведущих богословов рассмотрели учение Коперника и пришли к выводу о его ложности. Галилею, как одному из наиболее последовательных приверженцев гелиоцентризма было запрещено «держаться и защищать» учение Коперника о движении Земли вокруг Солнца как противоречащее здравому смыслу и Библии. Галилея вызвали в Рим и потребовали прекратить пропаганду еретических представлений об устройстве мира. Но ученый не только не подчинился этому, а, наоборот, с еще большим рвением продолжал разрабатывать учение Коперника.
В 1632 г. ему с огромным трудом удалось издать свою основную работу «Диалог о двух главнейших системах мира – Птолемеевой и Коперниковой». Много лет Галилей отдал написанию этой книги, в которой намеревался «шестьюстами аргументами доказать движение Земли». Книга написана в форме диалога между двумя сторонниками Коперника и одним приверженцем Аристотеля и Птолемея. Каждый из собеседников старается понять точку зрения другого, допустив ее справедливость. Обобщая свои открытия, Галилей убедительно показал безусловную правильность учения Коперника и полную несостоятельность системы Птолемея. Единомышленники ученого ликовали: «В изучении природы началась новая эра! Подобной книги в мире еще не было!» Письма, полные благодарности и восхищения, шли из Падуи и Венеции, из Болоньи и Генуи. Враги, напротив, пребывали в ярости. Долгие годы Галилей жил под знаком того принуждения к притворству, которым церковь ответила на его слишком страстную защиту Коперника. Но теперь, когда в его руках была готовая книга, «долженствующая переубедить и упрямцев, облаченных властью», Галилей не собирался скрывать своих истинных намерений. Изданием своего главного труда он как бы заявлял всему миру, что ему не страшны угрозы церкви, что он полон решимости до конца бороться за торжество науки против суеверия и предрассудков.
В ответ на появление «Диалогов» римская церковь привлекла Галилея к суду инквизиции. Ученый был обвинен в безбожии и отлучен от церкви. Трудно представить себе что-либо более позорное, чем судилище, перед которым пришлось предстать Галилею. Допросы и угроза пыток сломили 70-летнего больного ученого, и 22 июня 1633 г. в церкви святой Марии-над-Минервой почти на том же самом месте, где Бруно выслушал смертный приговор, Галилей формально отрекся от своих взглядов и принес публичное покаяние. Существует предание, которое гласит, что после произнесения текста отречения Галилей поднялся и, топнув ногой, воскликнул: «А все-таки она вертится!» Да, в этом сражении Галилею пришлось встать на колени, но побежденным он не был. «Диалог»-то был напечатан, и его не уничтожат никакие запреты, а за это ученый согласился бы заплатить и более дорогую цену!
Галилей сознавал свою трагедию, которая состояла не в том, что он стал «жертвой произвола», а в том, что он жил в мире, где его «на законном основании могут преследовать и мучить за издание книги, которая составляет славу Италии, мучить за его всепоглощающее стремление к научной истине, которая для него столь желанна, что даже подавляет страх перед инквизицией».
Осудив Галилея, инквизиция сделала все, чтобы отравить и последние годы его жизни. Он, ученый с мировым именем, гордость Италии, жил под домашним арестом. Однако научную деятельность Галилей не прекратил – даже окончательно потеряв зрение, он продолжал работать. В это время ученый завершил труд «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки», в котором подвел итог своим исследованиям в области динамики. До конца жизни Галилей считался «узником инквизиции» и принужден был жить на своей вилле Арчетри близ Флоренции, где и умер 8 января 1642 г. В 1737 г. была исполнена последняя воля ученого – его прах перенесли во Флоренцию в церковь Санта-Кроче, где он был погребен рядом с Микеланджело.
После смерти Галилея, несмотря на официальный запрет, учение Коперника продолжало распространяться, а в начале XIX в., с ростом точности астрономических наблюдений, были получены прямые доказательства движения Земли. Это позволило Ватикану отменить свой декрет о запрете коперниковского учения. Галилей же при этом продолжал формально оставаться еретиком. И только 3 июля 1981 г. по указанию папы Иоанна Павла II была создана понтификальная комиссия, состоявшая из видных ученых, юристов и богословов. После 11 лет работы члены этой комиссии пришли к выводу о том, что Галилей, предлагавший отказаться от буквального толкования Библии при обсуждении новых явлений и научных теорий, был прав. Тем самым 31 октября 1992 г. папа Иоанн Павел II объявил решение суда инквизиции ошибочным и реабилитировал Галилея. Он не только вернул ученому «право быть законным сыном церкви», но и публично принес ему извинения.
Выяснилось также, что в течение девяти лет, до самой своей кончины, Галилей направлял послания Римскому Папе, опровергая приписываемое ему безбожие. Галилео Галилей пробыл в опале 359 лет, 4 месяца и 10 дней. Замечательный физик, механик, продолжатель дела Коперника, мужественный борец за науку против религиозного суеверия и невежества – таков был этот великий ученый. Его бессмертное имя занесено на карту Луны и Марса.
Гейтс Билл
Полное имя – Уильям Генри Гейтс III (род. в 1955 г.)