На кого упало яблоко

В начале XVII века роль неформальных «информационных центров» часто играли частные лица (такие, как Мерсенн в Париже, а немного позже Генри Ольденбург и Джон Коллинз в Лондоне); ведя активную переписку с учеными в своих странах и за границей, они могли держать группу заинтересованных лиц в курсе текущих интеллектуальных достижений. Так, известный физик и математик М. Мерсенн (1586–1648) на протяжении десятилетий находился в центре научной жизни Европы, соединяя между собой самых разных людей, нередко находившихся в неприязненных или даже враждебных отношениях. По словам известного английского физика и историка науки Джона Десмонда Бернала, Мерсенн был «главным почтамтом для всех ученых Европы, начиная с Галилея и кончая Гоббсом». В 30–40-е годы в Париже регулярно собирался кружок Мерсенна, где крупнейшие ученые ставили и решали совместными усилиями важнейшие проблемы тогдашней науки. У Мерсенна впервые доложил о своих гениальных открытиях тогда еще совсем юный Паскаль. В Германии в конце века эстафету у Мерсенна подхватили математик Вальтер Чирнгауз и Готфрид Лейбниц.

Эти люди были беззаветно преданы науке, они отдавали ей все свое время, весь свой энтузиазм, а нередко (как, например, Коллинз) и все свои средства. Нам трудно сейчас представить себе, как медленно осуществлялась связь между учеными в то время. Отчасти это можно понять при взгляде на тогдашние транспортные средства. Кареты появились только во второй половине или в конце XVI века, а стекла в них — лишь в XVII веке. На плохих дорогах — ничтожные скорости. Усыпанные щебнем или мощенные камнем дороги были редчайшим исключением. Скорость передвижения не превышала — максимум! — 100 километров в сутки[13]. И тем не менее уже в 60-е годы XVII века в Европе создаются условия для крупных коллективных исследований в различных областях науки, возникают стабильные интернациональные центры научной ориентации — академии.

Королевское общество в Лондоне и Академия наук в Париже с самого момента своего возникновения стали космополитическими научными центрами, центрами «тяготения» и объединения всей ученой Европы. Слово «академия» было принято по названию школы, основанной в Древней Греции Платоном в IV веке до н. э. Школу назвали Академией, потому что Платон любил беседовать со своими учениками в саду: возле статуи легендарного героя Академа.

В 1560 году Джованни Баттиста Порта организовал в Неаполе первую физическую академию — Academia secretorum naturae (Академия тайн природы). Но по всей вероятности, это не была настоящая академия с соответствующими органами и статутом, а скорее периодические собрания в доме Порты любителей различных отраслей знания: науки, магии, астрологии. Совсем другой характер имела Accademia dei Lincei (Академия деи Линчеи, буквально: Академия «рысьеглазых»), основанная в 1603 году Федерико Чези (1585–1630) и другими учеными. Целью этой академии было изучение и распространение научных знаний в области физики. Ее гербом служила рысь, которой приписывался острый взгляд, способный проникать сквозь предметы; над рысью был расположен девиз «Sagacius ista» («Здравый смысл»).

В 1662 году английский король Карл II специальной грамотой легализировал существовавшее в стране уже несколько лет Общество для распространения физико-математических экспериментальных наук, присвоив ему наименование «Королевское общество» и даровав ему герб с девизом «Nullius in Verba» («Ничто словами»). Так возникла английская Академия наук. В первоначальный состав Королевского общества (входило 40 человек — все те, кто помимо активного участия в его работе обязался вносить ежемесячно 40 фунтов стерлингов. В том же году куратором экспериментов Королевского общества был назначен двадцатисемилетний ученый Роберт Гук.

Как Королевское общество, так и Парижская академия наук были созданы по образцу Accademia del Cimento (Академия дель Чименто, Академия опытов), основанной в 1657 году князем Леопольдо Медичи, братом великого герцога Фердинанда II. Подобно Академии деи Линчеи, Академия дель Чименто замышлялась для пропаганды науки и должна была способствовать расширению познаний в области физики путем коллективной деятельности своих членов. На ее гербе была печь с тремя тиглями, над которой помещалась надпись — изречение Данте «Provando е riprovando» («Доказательством и еще раз доказательством»). Впоследствии, в XVIII веке, были созданы академии в странах Северной Европы. Указ Петра 1724 года о создании Петербургской академии наук — дата рождения современной науки в России. Начало научным обществам России было положено созданием высочайшим рескриптом Екатерины II от 31 октября 1765 года Вольного экономического общества. Академии и научные общества включали в себя не только ученых деятелей, но и — в немалом числе — политиков, дипломатов и просто меценатов, ассигнования которых играли существенную роль в их бюджете. Достаточно вспомнить таких меценатов, как Козимо Медичи и Леопольдо Медичи в Италии, Кольбер во Франции, Ольденбург в Англии. Герцог Роан финансировал известный математический конкурс Паскаля, немецкий барон Бойнебург опекал молодого Лейбница.

В конце XVII века неофициальные сети научной коммуникации стали замещаться первыми научными журналами. Кроме переписки и ученых диспутов на академических собраниях возникает и приобретает всеобщее признание неизвестная ранее форма обмена информацией — научная периодика. С 1665 года начинает издаваться (сначала Ольденбургом, затем Робертом Гуком) научный периодический журнал Королевского общества «Философские труды» («Philosophical Transactions»). В том же году в Париже стал выходить «Журнал ученых» («Journal des Savants»). Несколько позже, в 1682 году, в Лейпциге вышел первый номер журнала «Акты ученых» («Acta Eruditorum»). С самого момента появления эти журналы стали местом великих научных баталий, в которых участвовали такие крупнейшие умы, как Роберваль, Гук, Лейбниц, братья Бернулли и т. д. В этот период наблюдается важное организационное изменение: развивается книгоиздательская индустрия. Если в XVI веке было опубликовано незначительное количество книг, то в XVII веке количество книг резко возрастает и появляются специализированные издания[14].

Борьба за приоритет

Все это создало условия для нешуточной борьбы ученых за признание своего первенства в открытиях. Эта борьба захватила даже целые страны. Европу XVIII века потрясали споры о приоритете столь грязные, что о них противно говорить и сегодня. Так, спор о приоритете в открытии метода математического анализа между Лейбницем и Ньютоном покрыл позором обе стороны.

А вот еще пример. Работы Ома долгое время оставались неизвестными, особенно в Англии и Франции. Через десять лет после них французский физик Пуйе пришел к таким же выводам и стал претендовать на приоритет в открытии этого закона. Пуйе было указано, что установленный им закон еще в 1827 году открыл Ом. Но французы с этим не согласились, и, что любопытно, французские школьники и поныне изучают закон Ома под именем закона Пуйе.

Доходило до курьезов. Хорошо известен скандал с Мишелем Шалем, профессором Политехнической школы, уже завоевавшим своими публикациями прочную научную репутацию (одна из теорем, преподаваемых в школе, носит его имя). Однако его национализм, а также страсть к автографам вовлекли его в конце жизни в странную авантюру. В 1865 году, когда Шалю было 72 года, он решил доказать Академии наук, что слава Ньютона незаслуженна: француз Паскаль якобы открыл основополагающие законы физики раньше англичанина. Разразился скандал. Англия выступила с протестом, но Шаль предъявил доказательства — письма, написанные Паскалем за сорок лет до открытия Ньютона. Подобным же образом Шаль пытался опровергнуть тот факт, что голландцы первыми обнаружили спутники Сатурна. В качестве доказательства также были представлены письма. Но внимательное изучение представленных Шалем писем показало, что он стал жертвой самого заурядного мошенничества: какой-то тип по имени Денис Врен-Люка продал ученому уникальную коллекцию писем, с тем чтобы «они не уплыли из Франции». Странным в этой в общем-то заурядной истории является то обстоятельство, что Мишель Шаль, человек образованный и умный, так запросто позволил мошеннику обвести себя вокруг пальца. Настораживало уже количество писем в «коллекции» — целых 140 тысяч! Фальсификация была разоблачена, судебный процесс, который возбудил Шаль, наделал много шуму. Эта история отражена в романе А. Доде «Бессмертный». Но как же затмевает разум так называемая национальная гордость даже настоящему ученому!

Почти каждый ученый желает, чтобы о его открытии узнало как можно больше людей. Для этого служат публичные демонстрации опытов, дискуссии, лекции. Например, Фарадей, никогда не учившийся в университете, заинтересовался физикой на публичных лекциях Г. Дэви (Дэви называл Фарадея своим крупнейшим открытием). Впоследствии Фарадей сам читал такие лекции, собирая большую аудиторию. Кроме того, как правило, ученые стремятся обнародовать свои открытия в печати. Но при этом надо же как-то закрепить открытие за собой. Ведь чтобы добыть крупицу нового знания, ученый тратил время, силы, средства, а часто и здоровье. И ему совсем не хочется, чтобы плодами его трудов «задаром» воспользовался кто-то другой.

В стародавние времена открытия закреплялись за авторами любопытным способом. Чтобы никто не смог опередить первооткрывателя, он зашифровывал новинку в виде анаграммы (фразы с переставленными буквами) и лишь после того, как открытие подтверждалось, раскрывал шифр. Использование анаграмм тогда обеспечивало приоритет, не раскрывая сути открытия. Известно, что великий Леонардо увлекался тайнописью, или, говоря современным языком, криптографией (известна его любовь к иносказаниям, составлению анаграмм, к символике цифр и т. п.). Вообще говоря, это было характерно для интеллектуальных игр его времени и часто давало основания полагать, будто он причастен к неким тайным знаниям. Разработанным специальным кодом Леонардо да Винчи пользовался и для шифровки своих открытий. Так поступил и Галилей: засекретив сделанное открытие бессмысленной вереницей из 39 букв. Друг Галилея, астроном Кеплер, решив, что Галилей открыл два спутника Марса, по-своему разгадал буквенную абракадабру: «Привет вам, близнецы, Марса порождение». Но — ошибся. Галилей сам раскрыл тайну шифра: «Высочайшую планету тройною наблюдал». По разным сторонам от диска планеты ученый увидел два одинаковых симметрично расположенных «придатка», которые в отличие от спутников Юпитера не двигались вокруг центрального тела, а сохраняли свое положение. «Тройною наблюдал» — потому что слабый телескоп не позволил ему явственно разглядеть кольца Сатурна. По образному выражению Галилея, придатки напоминали «двух слуг, которые поддерживают старика Сатурна (бога времени у древних римлян) в его утомительном пути по небу»[15].

Прошло полвека, и другой астроном, Христиан Гюйгенс, вновь открыл кольца Сатурна. В его распоряжении был телескоп посильнее. Ученого ошеломило открытие, и он тоже зашифровал его анаграммой (из 58 букв). Позднее Гюйгенс раскрыл ее: «Кольцом окружен тонким, нигде не соприкасающимся, к эклиптике наклоненным». Свое знаменитое открытие — закон о связи деформации с приложенной к телу силой — Роберт Гук сформулировал в 1676 году очень кратко, в виде латинского афоризма: «Ut tensio sic vis», смысл которого можно передать так: «Какова сила, таково и удлинение». Но опубликовал Гук не этот тезис, а только его анаграмму: «ceiiinosssttuu».

Давало ли это гарантию от присвоения чужих открытий? Как оказалось, нет. Так появился термин «плагиат». В Риме в I веке н. э. жил некий Фиденций, который выдавал стихи Марциала за свои. Возмущенный поэт сравнил публикацию стихотворения с освобождением раба, а присвоение произведения другим лицом — с похищением этого раба — плагиатом (от лат. plagio — «похищаю»). Но сам плагиат появился гораздо ранее, чем этот термин.

Так, в плагиате обвинили великого астронома древности Птолемея. В своем основном труде «Великое построение», известном под арабизированным названием «Альмагест», Птолемей изложил собрание астрономических знаний Древней Греции и Вавилона и сформулировал сложную геоцентрическую модель мира с эпициклами, которая была принята в западном и арабском мире до создания геоцентрической системы Николая Коперника. «Альмагест» также содержал каталог звездного неба. Спорным является вопрос о соотношении работ Птолемея с работами более ранних авторов. Существует предположение, что звездный каталог Птолемея был уточненной версией каталога, созданного ранее Гиппархом. В звездном каталоге Птолемея данные о положении звезд оказались приведенными на 60 год н. э., а вовсе не на 137 год н. э., как утверждает сам Птолемей (современные ученые не склонны ставить это в вину Птолемею и обвинять древнего автора в плагиате, указывая, что он нигде не называет себя автором).

Спустя две тысячи лет обвинения в плагиате преследовали А. Эйнштейна. Ведь еще за десять лет до появления его теории относительности Пуанкаре опубликовал работы, в которых содержались основные выводы, сделанные Эйнштейном.

История развития физики полна коллизий, связанных с приоритетными вопросами. Очень много примеров того, что за тем или иным открытием закрепляется имя не того, кто его сделал, а того, чьи работы стали известны другим ученым и послужили стартом других открытий. Вот всего несколько из них. Один из важнейших законов электричества носит имя знаменитого французского физика Кулона. Он был установлен и доложен им на заседании Французской академии наук в 1785 году. Однако впервые этот закон открыл в 1771 году английский физик Кавендиш — одна из самых великих и загадочных фигур в истории науки. Кавендиш никогда не торопился с публикацией результатов, получая глубочайшее удовлетворение от самого исследовательского процесса. К общественному признанию Кавендиш также никогда не стремился. Через много лет в оставшихся после его смерти бумагах были обнаружены важнейшие открытия, которые уже после него были достигнуты и введены в арсенал науки другими физиками.

Другой пример относится к русскому ученому В. В. Петрову. В 1802 году он построил крупнейшую в мире электрическую батарею. С ее помощью он выполнил уникальные эксперименты и сделал важнейшие физические открытия. Результаты своих открытий он опубликовал на русском языке в малоизвестном «Журнале Военно-медицинской академии». Удивительные открытия Петрова не вызвали интереса на его родине и не оказали никакого влияния на развитие мировой науки. К этому времени слава первооткрывателя этих явлений твердо закрепилась за знаменитым английским физиком Г. Дэви, который выполнил такие же эксперименты, получил и опубликовал их результаты через десять лет после Петрова.

Еще пример. Он связан с физическим прибором, сыгравшим важную роль в экспериментах Генриха Герца по проверке теории электромагнитного поля Фарадея — Максвелла. В книгах по физике и сегодня этот прибор называют по имени его изобретателя «катушкой Румкорфа». За это изобретение император Франции Наполеон III наградил Румкорфа колоссальной по тем временам денежной премией в 50 000 тысяч франков. Однако за десять лет до Румкорфа этот прибор был построен в США крупным американским ученым-электриком и изобретателем Пейджем. И таких примеров в науке великое множество. О многих из них вы узнаете в следующей главе.

В чем смысл и значение научного приоритета? Стоит ли о нем спорить? Здесь есть и другая, тоже чисто человеческая, проблема — позволительно ли вообще ставить в упрек ученому существование предшественников, результаты которых он должным образом оценил и использовал?

В искусстве, в литературе проблема приоритета не возникает — художественное произведение принципиально неповторимо. Понятно, что произведения литературы и искусства создаются личностями, и даже у сказок и мифов есть свой автор — народ. Автор коллективный, но вовсе не безымянный. С авторским правом на произведения литературы и искусства все ясно — создатель ставит собственное имя, и вопрос закрыт. Все более или менее понятно также с изобретениями — это тоже лично созданные произведения, пусть не искусства, но техники, и изобретатель имеет право на авторство.

Иное дело — закон природы. Разве человек создал закон, согласно которому сила тока в цепи обратно пропорциональна величине сопротивления проводника? Разве до физика по имени Георг Ом, описавшего этот закон простой формулой, электрический ток распространялся иначе? Или до Кеплера планеты двигались по сторонам квадрата, а потом вдруг начали перемещаться по эллиптическим орбитам? Или Коперник лично заставил Землю вращаться вокруг Солнца, а раньше все было наоборот? Нет, конечно. Когда мы говорим об ученом, открывшем закон природы, то знаем — ничего этот человек не создал, он лишь стал первым, кто узнал о том, что нечто действительно существует. Раньше не знали, а он узнал и рассказал. Первым ли? Вот в чем вопрос?

В науке авторство играет ничуть не меньшую роль, чем в искусстве, литературе: попробуйте не сослаться на чье-то важное исследование — наживете врага на всю жизнь. И ничего в этом нет странного — правила научной этики требуют ссылаться на работы коллег и не забывать о том, кто первым открыл закон природы, или частицу, или вещество или придумал формулу, теорию, идею. И хотя наука движется вперед единым фронтом и новая идея может практически одновременно прийти в голову нескольким ученым в разных странах, но все равно — даже и тогда ученым удается разобраться с приоритетом и выяснить, кто был первым, кто вторым, а кто третьим в этой непрерывной гонке за знаниями. Правда, сделать порой это очень сложно — ведь идеи, как говорится, носятся в воздухе.

Да, на первый взгляд не очень приятная вещь — эта борьба за приоритет. Но история науки знает немало примеров, когда приоритет и положение в иерархической структуре научного сообщества для ученого по убеждениям были второстепенными. Многие работы упомянутого выше Кавендиша не публиковалось вплоть до 1921 года. То немногое, что известно о нем, выглядит весьма необычно. Кавендиш проводил научные эксперименты, на целые столетия опережая свое время. Так, например, он рассчитал отклонения световых лучей, обусловленные массой Солнца, за двести лет до Эйнштейна, и расчеты его почти совпадают с эйнштейновскими. Он точно вычислил массу нашей планеты и был в состоянии выделять легкие газы из атмосферного воздуха. Совершенно безразлично относился к своему приоритету Ч. Дарвин.

С другой стороны, большинство ученых весьма внимательны к вопросам авторства научных открытий. Многие добросовестно указывают, чем они обязаны другим, стараются объективно оценить не только свой вклад в открытие, но и роль предшественников. Например, Дирак открыл свою знаменитую квантовую статистику, не зная о публикации Ферми в малозначительном журнале. А когда узнал, написал Ферми покаянное письмо с извинениями. К тому времени Дирак был более известен, чем Ферми. Дирак предложил эту статистику называть статистикой Ферми — Дирака (чтобы имя Ферми было на первом месте), а соответствующие частицы — фермионами, а не дираконами, как было предложено вначале.

Большинству настоящих ученых важны истинность и востребованность результатов их исследований. Вот весьма характерное высказывание Дж. Генри, который наряду с М. Фарадеем открыл явление электромагнитной индукции, но задержался с публикацией своего открытия и сделал это незадолго до смерти: «Моя жизнь в основном была посвящена науке, и мои исследования в различных областях физики создали мне известную репутацию по части фундаментальных открытий. Я… не домогался вознаграждения за свои труды, довольствуясь лишь радостным сознанием, что мои работы дополнили сумму человеческих знаний. Единственная награда для меня — прогресс науки, счастье от открытия новых истин и научная репутация, на которую дают права мои исследования». «Опыт показывает, — писал Резерфорд, — что самые значительные для человечества открытия в целом вытекали из исследований, которые имели единственную цель: обогатить наше знание о природных процессах»[16]. Прекрасной иллюстрацией к этим словам является деятельность того же Фарадея, решившего задачу превращения магнетизма в электричество. Для него не существовало ничего, кроме науки, она была его всепоглощающей страстью. Он мог бы стать миллионером, эксплуатируя свои открытия, но охладевал к ним, когда открытиями заинтересовывались промышленники. Фарадей родился, жил и умер в бедности, но занятия наукой были ему лучшей наградой в жизни.

Считается, что истина — единственный приоритет науки, за который стоит бороться, однако история часто показывает обратное. Ведь ученые — всего лишь люди, и ничто человеческое им не чуждо. В каждом из них есть не только «хорошие», но и «плохие» проявления личности, такие, как, например, чувство зависти (Жюль Верн однажды заметил: «Нет более завистливой расы людей, как ученые»[17]), неприязнь к коллегам, стремление опередить их, подтвердить свою правоту любой ценой и т. д. Довольно часто ученые руководствуются не столько поиском истины, сколько желанием прославиться, получить какую-либо премию, «утереть нос» коллегам, понравиться начальникам и т. д. — появление научных открытий, ценнейших идей, красивых теорий нередко связано с наличием у ученых обычных человеческих слабостей. Без всего этого наука потеряла бы очень многое, если не все; «беспристрастные автоматы», стремящиеся только к открытию истины, вряд ли сделали хотя бы часть того, что удалось в науке корыстным и пристрастным людям — Ньютону, Кеплеру, Галилею и другим.

3. Несентиментальные истории физики

Жизнь — нечто большее, чем свод сентиментальных заповедей.

Э.-М. Ремарк. Триумфальная арка «Голландские трубы»

«Голландские трубы»

В 1610 году, год спустя после появления сочинения Кеплера о движении Марса, профессор математики Падуанского университета Галилей[18] в книге «Звездный вестник» сообщил, что он построил прибор, увеличивающий все предметы в тридцать с лишним раз. Из его сообщения, представляющего по объему всего несколько страниц, ученые неожиданно узнали, что с помощью этого прибора он установил неслыханные факты: на Луне, вероятно, имеются моря и атмосфера и, уж во всяком случае, есть горы, высоту которых можно определять и которые превосходят по высоте земные горы; Млечный Путь — не что иное, как масса звезд, и то же самое можно сказать о туманных пятнах; число неподвижных звезд намного превышает то, которое видно невооруженным глазом; Юпитер имеет четыре спутника и т. д. и т. п. Эта книга сразу же сделала Галилея знаменитостью. Он проехал со своим инструментом по главным городам Италии, чтобы показать всем то, что видел сам. Вслед за тем он описал внешний вид Сатурна, объяснением которого впоследствии занялся Гюйгенс. Установил существование фаз Венеры и пятен на Солнце. Труба Галилея вызвала всеобщий восторг. Сам изобретатель упоминает, что он более месяца не отходил от своего снаряда и выбивался из сил, показывая его любопытным.

По собственным словам ученого, изобретение стоило ему многих трудов; он вывел его из тайных правил перспективы. Если спросить любого старшеклассника, какой вклад внес Галилей в науку, то он, почти наверняка ответит, что Галилей изобрел телескоп. Но это не так — Галилей не был первым и не изобретал телескоп, хотя, без сомнений, первое употребление подзорной трубы для астрономических открытий принадлежит Галилею.

Уведомляя о своем открытии венецианский сенат и описывая его пользу для республики, он ни слова не сказал о голландцах, придумавших зрительную трубу, и объявил, что если пожелает республика, то он будет делать подобные снаряды единственно для употребления моряков и войска венецианского. Но подзорные трубы в то время за умеренную цену уже продавались в Голландии и продавались даже парижскими очечниками…

В это время в Голландии работал Ханс Липпершей[19] (или Липперсгей), который был весьма искусным ювелиром и оптиком-окулистом (основным профилем его мастерской были очки), но никакими учеными званиями не обладал, научной работы в прямом смысле слова не вел и не преподавал. Жил Липпершей в городе Мидделбурге, столица Зеландии. Мидделбург в конце XVI века был одним из наиболее значительных городов Нидерландов, центром стеклодувного дела. В 1581 году здесь была открыта первая в Северных Нидерландах стеклодувная печь. Начиная с 1590 года в Мидделбурге стали распространяться новые итальянские технологии изготовления стекла. Их усовершенствование в конце концов и привело к созданию телескопа, хотя никаких новых физических принципов в Мидделбурге не изобретали.

По соседству с Липпершеем жил некто Захариус Янсен[20], еще один оптик и ювелир. Он тоже имеет к нашей истории прямое отношение. Но сначала о главном герое.

В то время, когда жили герои нашего рассказа, Генеральные Штаты Республики Семи Соединенных Провинций выпустили любопытный документ. По сути, это был госзаказ на необходимые бурно растущей промышленности, и особенно армии и флоту, приборы и механизмы. В числе таких срочно желательных к изобретению вещей были способы определения долготы на море и способ связи кораблей в эскадре в тумане или ночью. О важности решения этих проблем можно судить хотя бы по суммам вознаграждения, которые предлагались за их решение: испанский король Филипп III в 1604 году предлагал 100 000 экю, несколько позже Людовик XIV, король Франции, ассигновал для этой цели 100 000 французских ливров, а английский парламент — 20 000 английских фунтов. Генеральные Штаты Нидерландов в 1606 году назначили премию в 100 000 гульденов за изобретение прибора или устройства, позволявшего лучше и четче увидеть далекие предметы. Естественно, что задача привлекала внимание многих ученых и любителей.

Решение ее было представлено комиссии Генеральных Штатов 26 сентября 1608 года в Мидделбурге. Дата важна. Между 2 и 6 октября при дворе Морица Оранского (фактически хозяина страны) в Гааге Липпершей провел демонстрацию действия своего изобретения, продемонстрировав, что с башни в Гааге можно прочесть показания часов на башне церкви в Делфте на расстоянии примерно пятнадцати километров. При демонстрации присутствовали многие дипломаты и государственные деятели, собравшиеся на переговоры о заключении Двенадцатилетнего перемирия. Потенциальное военное значение изобретения было очевидно для зрителей. Липпершей запросил финансовой помощи у Генеральных Штатов и получил 900 гульденов на усовершенствование технологии и подготовку десяти специалистов для армии.

Труба представляла из себя цилиндр с двумя линзами — выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Она предназначалась для командиров частей и кораблей на поле боя и потому была, как специально подчеркивали и сам мастер, и принц Мориц, «прочной к лишениям и легкой по весу». Увеличение первая система давала всего в два раза, через некоторое время были изготовлены и более мощные приборы с сохранением все тех же принципиальных черт — относительно небольшого веса и ударопрочности. Есть и официальный документ! Он был обнаружен в Государственном архиве в Гааге в 20-х годах XIX века ван Свинденом. На его основании можно утверждать, что Липпершей изобрел сначала монокулярную, а затем, не позднее сентября 1608 года, и бинокулярную зрительную трубу. В 1608 году «голландские трубы» Липпершея продавались на ярмарке во Франкфурте, а в декабре весть о них достигла Венеции. Но за изобретение инструмента Липпершей денег не получил. Вряд ли это устроило изобретателя, тем более что он лично уже получил от принца Морица, которому не терпелось опробовать новинку, заказ на шесть таких труб, ценой почти в 1000 гульденов. Впрочем, под давлением военной необходимости — в это время шла война с Испанией — Генеральные Штаты соглашаются выдать ему патент. И тут… И тут 12 октября (то есть через пару недель после Липпершея) комиссии Генеральных Штатов представляют еще один точно такой же прибор не менее знаменитого и титулованного оптика, а кроме того, соседа Липпершея — упомянутого Захариуса Янсена. Труба Янсена была родной сестрой трубы Липпершея, только чуть мощнее — она увеличивала предметы в три раза.

Получается, что кто-то у кого-то украл зрительную трубу? Очень может быть. Расследование, затеянное комиссией Генеральных Штатов, быстро зашло в тупик — обе стороны предоставили доказательства своих собственных разработок и обзывали соседа всеми словами, которыми обычно обзывают соседей. Кем же был этот конкурент Липпершея? Биография Янсена известна в основном по исследованиям, проведенным до Второй мировой войны, так как архив Мидделбурга, содержавший сведения о нем, был уничтожен во время немецкой бомбардировки города 17 мая 1940 года. Захариус Янсен родился в Гааге около 1585 года. Его родители, Ханс и Мейкен Мартенс, предположительно происходили из Антверпена. Янсен вместе со своей сестрой воспитывался в Мидделбурге, где получил образование и стал очковых дел мастером. 23 октября 1610 года в Мидделбурге он женился на Катарине де Хаене, в 1612 году родился их сын, позже подтвердившей под присягой, что Липпершей украл идею телескопа у его отца. Первая жена Янсена умерла в 1624 году, и он женился на вдове из Антверпена Анне Куже. В ноябре 1626 года он переехал в Амстердам, где, по всей видимости, и умер не позднее 1623 года. В 1613–1619 годах Янсен неоднократно представал перед судом по обвинению в фальшивомонетничестве. Чтобы избежать штрафов, он был вынужден бежать из Мидделбурга в соседнюю деревню Арнемёйден, но и там в 1619 году отдан под суд, поскольку у него нашли несколько станков, на которых он производил фальшивые деньги. Ему удалось избежать смертной казни только благодаря вовлеченности в дело на стороне ответчика отца главы Арнемёйдена. Процесс был отсрочен, и Янсену удалось бежать. В конце концов дело закрыли, и в 1621 году Янсен вернулся в Мидделбург. Для расследования дела об изобретении была создана комиссия, которая пришла к любопытному заключению: «В связи с тем, что секрет изобретения стал общеизвестен, патента не давать, награды тоже, материалы использовать самим!» И сэкономила государству тысячи и десятки тысяч золотом.

Изобретатели (или изобретатель и претендент) отреагировали по-разному. Липпершей остался в родном Мидделбурге и выбил себе большие заказы на изготовление труб. Ему выплатили премию и передали заказ на изготовление еще одного такого бинокля от короля Франции Генриха IV. Однако в «привилегиях», то есть в патентах, отказали обоим, поскольку, как указывалось в решении комиссии, и другие лица были знакомы с прибором. Тем самым выражалось сомнение в том, что именно претенденты являются авторами изобретения. Янсен уехал в Германию, которая тогда была под испанской короной, и… занялся тем же самым, но уже для армии вероятного противника. Трубы у обоих были вполне неплохи.

А что же Галилей? До него дошли вести о «голландской трубе», в начале 1609 года он купил ее у Янсена и, очевидно, разобравшись в устройстве, усовершенствовал. Новое устройство получилось сильнее прежнего — трехкратным. Оно представляло собой свинцовую трубу с двумя линзами — ровными с одной стороны, но внешняя была выпуклой, а ближняя — вогнутой. И, что очень важно, именно Галилей изобрел такую важнейшую деталь телескопа, как укрепленный штатив, в котором труба удерживалась в нужном положении. Ведь малейшее смещение не давало возможности удержать изображение в поле зрения прибора. Позднее из какого штатива развилась современная монтировка, позволяющая доворачивать телескоп, чтобы компенсировать движение Земли. Галилей, как он сам говорил, сразу понял, что основным элементом зрительной трубы должны быть два оптических стекла: одно выпуклое, другое вогнутое. Ученый начал шлифовать стекла, экспериментировать с ними и через некоторое время достиг успеха. Но, даже став опытным шлифовщиком, Галилей получал лишь одно пригодное для дальнейшей работы стекло на шестьдесят негодных. Через месяц после первого успеха ученый сделал подзорную трубу с десятикратным увеличением.

Название «телескоп» (даль копить, далеко) появилось чуть позже. Его предложил в 1611 году греческий математик Джованни Демизиани для одного из инструментов Галилея, показанного на банкете в Академии деи Линчеи. Галилей демонстрировал изобретение венецианцам на крепостной башне Святого Марка. Зрители были потрясены: через трубу они видели корабли, плывущие в море, задолго до того, как могли различить их невооруженным глазом. Галилей подарил трубу Венецианской республике. Великий герцог Тосканский Козимо II назначил ему пенсию как своему математику и философу, его пожизненно утвердили в должности профессора Падуанского университета, определив жалованье в 1000 скудо. В то время примерно столько же получали профессора медицины.

Но демонстрации прибора не самое главное, не это сделало трубу телескопом в том смысле, в каком мы понимаем это слово: астрономический прибор. Именно Галилей первым направил свою трубу не на лагерь испанских войск под Делфтом, не на корабли гёзов у Антверпена, а на Луну, Венеру, Юпитер, звезды… Постоянно совершенствуя ее и улучшая линзы, Галилей в конце концов добился 30-кратного увеличения — предельно возможного для технического устройства такой конструкции. Только теперь стали возможны астрономические наблюдения. Это случилось в конце 1609 года.

«Чтобы взглянуть в телескоп, — писал историк А. Х. Горфункель, — нужно было быть не только гениальным ученым, но ученым нового толка. Увидеть то, что увидел Галилей (и поверить своим глазам), мог только ученый, свободный от власти традиций и авторитета, с иным представлением о человеческом достоинстве, об индивидуальном праве на истину, добытую своими руками и своим умом, а не полученную из Божественного откровения и освященного веками текста». В 1612 году в Италии формируется антигалилеевская лига: его уличают в плагиате… Делла Порта[21] оспаривает название трубы по имени Галилея (то есть и в Италии он не был первым!).

Но и это еще не вся история. На изобретение телескопа претендовал и третий изобретатель, некто Якоб Мециус из городка Алмкар, что на севере Нидерландов. Вот что пишет Декарт в своей «Диоптрике»: «К стыду истории наших наук столь замечательное изобретение было впервые сделано чисто опытным путем и притом благодаря случаю. Около тридцати лет тому назад Яков Мециус, „человек, никогда не изучавший наук“, но любивший устраивать зеркала и зажигательные стекла, имея для этого различной формы линзы, вздумал посмотреть через комбинацию выпуклого и вогнутого стекла, а затем так удачно установил их на двух концах трубы, что совершенно неожиданно получил первую зрительную трубу»[22].

Так кто же изобрел телескоп? В 1655 году французский врач Пьер Борель опубликовал книгу «Об истинном изобретателе телескопа». В ней приводились засвидетельствованные в судебном порядке слова Яна Янсена из города Мидделбурга в Голландии. Он сообщал, что его отец, Захариус Янсен, изобрел микроскоп и короткую зрительную трубу еще в 1590 году, а Липпершей и Мециус сделали свои копии, пользуясь этой трубой как образцом. Обвинения Янсена трудно проверить, тем более что выдвинуты они были, когда обвиняемые уже умерли.

Галилей же узнал о бинокле Липпершея, отправленном в Париж Генриху IV, в мае — июне 1609 года от Жака Боведера (Якова Бальдовера), своего корреспондента. Боведер предположил, что этот инструмент может быть полезен в астрономических исследованиях.

3 марта 1655 года городской совет Мидделбурга провел расследование по вопросу приоритета изобретения телескопа. Ни Янсена, ни Липпершея к этому времени давно не было в живых. Два свидетеля, один из которых сын Янсена, подтвердили, что Янсен был изобретателем первого телескопа, в то время как три других свидетеля указали на приоритет Липпершея. Кроме того, совет установил, что первые телескопы начали изготовлять в Мидделбурге около 1605 года и в скором времени их уже делали многие мастера. Тот факт, что Липпершею было отказано в лицензии, означал, скорее всего, что в это время существовало достаточно много производителей.

Большинство исследователей, учитывая занятия Янсена фальшивомонетничеством, склонны все-таки считать изобретателем телескопа Липпершея. В 2008 году Нидерланды отпраздновали 400-летие изобретения телескопа, причем честь изобретения была поделена между Янсеном и Липпершеем.

Галилей тоже не получил патент, но исторически сложилось так, что именно с его именем связывают изобретение телескопа, а имя Липпершея, скорее всего, даже не упоминается в школьных учебниках.

Часы раздора

Наш следующий герой — Христиан Гюйгенс[23] — был непосредственным преемником Галилея в науке. По словам Лагранжа, Гюйгенсу «было суждено усовершенствовать и развить важнейшие открытия Галилея».

Христиан Гюйгенс фон Цюйлихен (1629–1695), сын голландского дворянина Константина Гюйгенса, родился 14 апреля 1629 года. «Таланты, дворянство и богатство были, по-видимому, наследственными в семействе Христиана Гюйгенса», — писал один из его биографов.

Его дед был литератор и сановник, отец — тайный советник принцев Оранских, математик, поэт. Верная служба своим государям не закрепощала их талантов, и казалось, Христиану предопределена та же, для многих завидная судьба. Он учился арифметике и латыни, музыке и стихосложению. Генрих Бруно, его учитель, не мог нарадоваться своим четырнадцатилетним воспитанником: «Я признаюсь, что Христиана надо назвать чудом среди мальчиков. Он развертывает свои способности в области механики и конструкций, делает машины. Искусный мастер, он самостоятельно шлифует оптические стекла, совершенствует трубу, с помощью которой позднее совершит свои астрономические открытия»[24].

Окончив университет, Гюйгенс становится украшением свиты графа Нассауского. Он сознавал свои способности и стремился использовать их в полной мере. «Единственное развлечение, которое Гюйгенс позволял себе… — писал о нем один из современников, — состояло в том, что он в промежутках занимался физикой. То, что для обыкновенного человека было утомительным занятием, для Гюйгенса было развлечением». В 1663 году Гюйгенс был избран членом Лондонского королевского общества. В 1665 году, по приглашению Кольбера, он поселился в Париже и в следующем году стал членом только что организованной Парижской академии наук. Пятнадцать лет он проработал при дворе Людовика XIV, и это были пятнадцать лет блестящих математических и физических исследований. Одно из важнейших изобретений Гюйгенса — часы с маятником, появившиеся в 1656 году. На их циферблате была только одна стрелка — часовая. В этих часах гиря поворачивала колесо, и его вращение передавалось верхнему — храповидному колесу. Маятник проходил между зубьями вилки, и при каждом качании вилка заставляла поворачивать то вправо, то влево стержень с двумя пластинками. Эти пластинки были расположены так, что поочередно упирались то в один, то в другой зубец храповидного колеса.

Гюйгенс запатентовал свое изобретение 16 июля 1657 года и описал его в небольшом сочинении, опубликованном в 1658 году. Он писал о своих часах французскому королю Людовику XIV: «Мои автоматы, поставленные в ваших апартаментах, не только поражают вас всякий день правильным указанием времени, но они годны, как я надеялся с самого начала, для определения на море долготы места»[25]. Задачей создания и совершенствования часов, прежде всего маятниковых, Христиан Гюйгенс занимался почти сорок лет: с 1656 по 1693 год. Немецкий физик А. Зоммерфельд назвал Гюйгенса «гениальнейшим часовым мастером всех времен»[26]. Часы Гюйгенса реально работали и обеспечивали превосходную для его времени точность хода. Вскоре они получили широчайшее распространение по всему миру.

Вот изобрел Гюйгенс в 1657 году точные маятниковые часы, дал их теорию, опубликовал все это и получил патент. Казалось бы, радуйся. Но оказалось, что ранее в этой области работал Галилей. В письме от 1636 года голландскому адмиралу Галилей предлагал соединить маятник со счетчиком колебаний. Вдохновившись экспериментально установленным им почти полным равенством периодов колебаний тяжелых маятников при малых амплитудах, в 1641 году он разработал проект маятниковых часов с вполне работоспособным спусковым регулятором, содержащим ходовое колесо и спусковую вилку с палетами. Первые образцы таких часов были изготовлены уже после смерти Галилея его сыном Винченцо, а одна из их моделей дожила до наших дней и находится в Лондонском национальном музее науки.

Свято чтивший память учителя, Вивиани[27] был глубоко уязвлен, когда спустя шестнадцать лет после смерти Галилея ему попалась в руки небольшая книжка, изданная в Голландии: «Трактат о часах». Ее автор Гюйгенс называл изобретателем маятниковых часов не Галилея, а себя. Вивиани попросил герцога Тосканского сообщить королевскому куратору астрономии во Франции, где тогда работал Гюйгенс, о том, что идея измерения времени с помощью маятника появилась у Галилея чуть ли не сто лет назад, и приложил общий чертеж таких часов, над которыми Галилей начал работать за год до смерти, в 1642 году, и которые, увы, не успел завершить и сын Галилея аж за десять лет. Роль посредника в этом щекотливом деле взял на себя принц Леопольд Медичи.

Письмо принца стало для Гюйгенса громом с ясного неба[28]. Его обвиняли в плагиате! Как доказать, что он даже не подозревал о намерении глубоко уважаемого им Галилея построить подобные часы? Но Гюйгенс, к счастью, был знаменит. Математик, астроном, оптик, в свои 29 лет он уже признан ученым миром Голландии, Франции, Англии. Его допустили к секретным архивам Нидерландов, дали прочитать переписку с Галилеем. В ней говорится не о часах, а об открытом итальянским ученым способе определения долготы по спутникам Юпитера, хорошо видным в галилеевский телескоп. Второе, не менее важное обстоятельство: механизм Галилея совсем не был похож на механизм, изобретенный Гюйгенсом. Дело в том, что изобретение точного, надежного и простого счетчика колебаний маятника потребовало сложного геометрического анализа, приведшего к вычислению необходимой кривой — циклоиды. Это мог сделать и сделал только Гюйгенс. Гюйгенс владел методами математических исследований, создал первую теорию маятника и маятниковых часов и методы их расчета, а их изложение в его книге «Маятниковые часы» («Horologium oscillatorium») стало на долгие годы основой осознанного подхода к их проектированию и совершенствованию.

Все это молодой голландец изложил в вежливом ответе принцу Медичи. В конце приписал, что считает для себя большой честью решить задачу создания маятниковых часов, с которой не справился великий Галилей, но безоговорочно признает первенство Галилея в открытии свойств маятника[29]. Гюйгенс, безусловно, не знал о первых маятниковых часах Галилея, во всяком случае, до 1660 года, когда его впервые ознакомили с чертежами этих часов. Поэтому его справедливо считают автором независимого изобретения.

Гюйгенсу принадлежит и приоритет первого применения в часах колебательной системы баланс — спираль (в 1675 году), не оцененный в то время по достоинству, ибо точность таких часов была значительно ниже, чем маятниковых. Этот механизм основан на колебаниях подпружиненного тела. В современных часах, будь то карманные или будильник, можно увидеть колесико — элемент предложенного Гюйгенсом механизма. Что крайне важно — тряска и качка на такие часы практически не влияют.

В 1674 году парижский часовщик Тюре сделал по указаниям Гюйгенса первые балансовые часы. Увы, ход таких часов сильно зависел от окружающей температуры: достаточно было температуре воздуха измениться на один градус, как часы начинали «ходить» в двадцать раз резвее маятниковых.

В Париже Гюйгенсу «привилегию» на маятниковые часы не выдали, потому что заявил претензию некий аббат Отфей (1647–1724) из Орлеана. Значительно позже, в 1722 году, он опубликовал описание хода, весьма похожего на предложенный Гюйгенсом. Попытка получить патент в Англии вызвала резкий протест Роберта Гука: оказывается, он десять лет назад говорил на лекции, что спиральная пружина может сыграть в часах роль силы тяжести, действующей на маятник. Изобретение это было сделано им в 1656–1658 годах. По указаниям Гука часовой мастер Томпсон сделал для Карла II первые часы с регулирующей пружиной.

Что было делать? Гюйгенс, устав от бесконечных обвинений, от необходимости доказывать свою честность, бросил заниматься часами. «Я предоставил свободу всем часовщикам работать над этим изобретением», — сказал он одному из друзей.

Наверное, все участники спора были бы поражены, узнай они, что за 200 лет до Гюйгенса и Галилея маятниковые часы изобрел Леонардо да Винчи. Но бумаги Леонардо были обнаружены только спустя еще три столетия.

«Заинтересованность совести не имеет»

Вольтер в «Английских письмах» сообщает, что в 1726 году, когда он был в Англии, ему довелось присутствовать при ученом споре, участники которого обсуждали вопрос: кто был величайшим из людей — Цезарь, Александр, Тимур или Кромвель? Один из спорщиков заметил, что, без сомнения, величайшим из людей следует считать сэра Исаака Ньютона[30]. Вольтер с ним согласился, так как счел, что «нашего почтения заслуживает тот, кто покорил наши умы силой истины, а не тот, кто поработил нас с помощью насилия». Действительно, XVII век богат многими выдающимися личностями. Но англичанин Исаак Ньютон занимает среди них особое место. Он был на редкость талантлив, ему во многом повезло, и он с блеском использовал это везение. Не найти другого ученого, исследования которого оказали бы столь сильное влияние на историю мировой науки и культуры, как Исаак Ньютон[31].

«Архай» («Начала») — так называется крупнейшее математическое сочинение древности, трактат Евклида. «Начала философии» — назвал свою книгу, выпущенную в 1644 году, Декарт. Заголовок книги Ньютона напоминает эти названия. Натуральной философией в Англии называли и до сих пор называют физику, желая подчеркнуть, что речь идет о науке, которая стремится вывести общие законы природных явлений не из отвлеченных посылок, как прежняя философия, а из опыта. В противовес Декарту Ньютон задался целью подвести итог экспериментальной работы ученых-механиков и астрономов, обобщив ее данные на языке математики. И это ему удалось: ньютоновские «Начала» — математические основы всей современной физики. Большую роль в издании «Начал» сыграл близкий друг Ньютона Эдмунд Галлей[32]. Он, по свидетельству самого Ньютона, «не только правил типографские корректуры и озаботился изготовлением рисунков, но даже по его лишь настояниям я приступил и к самому изданию».

Увы, средств у Королевского общества не оказалось, и Галлею пришлось издавать «Начала» на свои средства. Можно представить себе радость первооткрывателя закона всемирного тяготения, когда он увидел, наконец, свою книгу изданной. Ньютон с нескрываемым удовлетворением писал: «Отпечатанная на пробу часть моего тиража (вышло 250 экз.)… кажется мне очень хорошей». Весь 500-страничный том формата «in quarto» — «в четверть листа» — в переплете из телячьей кожи, стоимостью в девять шиллингов вышел в свет в середине июля 1687 года[33].

Первым популяризатором и распространителем учения Ньютона стал Вольтер. В своих «Философских письмах» он подробно говорит о великом английском ученом. Изданные в Париже в 1734 году «Письма» были осуждены на сожжение, их издатель посажен в тюрьму, а автор вынужден был скрываться от преследований в Лотарингии. Во многом благодаря Вольтеру книга Ньютона стала модной при королевских дворах Европы. Была издана даже «Теория Ньютона в изложении для дам». Английский астроном Дж. Гершель считал, что «с Ньютона начинается эра полной зрелости человеческого разума». В «Началах» Ньютон утверждал, что гравитация — это основной закон мироздания, ось, на которой держится Вселенная. Для нас ньютоновская теория тяготения — «дважды два» из области физики. Мы воспринимаем ее как нечто само собой разумеющееся. Но был ли Ньютон первым в своих догадках о силах гравитации? В истории открытия закона всемирного тяготения заключен большой драматизм. И связан он с именем Роберта Гука[34].

Судьба обделила Гука всем, кроме ума и таланта. Ни знатности, ни яркой внешности. И беден, как церковная мышь из той церквушки на острове Уайт, в которой служил его отец. Гук много учился, но школу и затем университет посещал редко. В Оксфорде он учился бесплатно за счет того, что исполнял при молодом профессоре Роберте Бойле обязанности слуги и помощника. Самым любимым его занятием была, несомненно, механика, к которой относится большая часть его изобретений и над проблемами которой он работал с громадным увлечением.

Гук был дрожжами, ферментом интеллектуальной жизни Лондонской академии. В течение своей 68-летней жизни он, несмотря на слабость здоровья, был неутомим в занятиях, сделал много научных открытий, изобретений и усовершенствований. Список работ и достижений Гука кажется бесконечным.

Но история не очень-то лояльно обошлась с этим человеком. Достаточно сказать, что он является единственным членом Королевского общества, портрет которого не сохранился, и мы располагаем только словесным описанием его облика. Вот что пишет по этому поводу Сергей Капица: «В моей книге „Жизнь науки“ собрано более ста предисловий классиков естествознания к своим трудам. Есть там, в частности, рассказ о Гуке, современнике Ньютона. Так вот, я нашел для книги портреты всех действующих лиц, но портрета Гука найти не смог. Тогда я написал в Англию, в Королевское общество, и попросил помочь. Знаете, что они ответили? Что все прижизненные портреты Гука были сожжены Ньютоном!». За что же так невзлюбил Ньютон бедного Гука?

Идею об универсальной силе тяготения, следуя Кеплеру, Гук вынашивал с середины 1660-х годов. Гук не был математиком и волей-неволей прибегал к опыту. В 1665 году в двух докладах, сделанных в Королевском обществе, он пытался блистательными догадками и остроумными, но неисполнимыми в ту пору экспериментами (например, показать уменьшение веса тела на вершине колокольни по сравнению с его весом на поверхности Земли) доказать существование постоянно действующей силы (то есть тяготения) и предопределить кривизну планетных орбит.

Восемь лет спустя, в 1674 году, Гук опубликовал труд под заглавием «Попытка доказательства годичного движения на основании наблюдений». В конце его Гук близко подходит к истине. «Я изложу, — пишет он, — систему мира во многих частностях, отличающуюся от всех до сих пор известных систем, но во всех отношениях согласную с обычными механическими законами. Она связана с тремя предположениями. Во-первых, все небесные тела производят притяжение к их центрам, притягивая не только свои части, как мы это наблюдали на Земле, но и другие небесные тела, находящиеся в сфере их действия. Таким образом, не только Солнце и Луна оказывают влияние на форму и движение Земли, а Земля на Луну и Солнце, но также Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн влияют на движение Земли; в свою очередь притяжение Земли действует на движение каждой планеты. Второе предположение состоит в том, что всякое тело, получившее однажды простое прямолинейное движение, продолжает двигаться по прямой до тех пор, пока не отклонится в своем движении другой действующей силой и не будет вынуждено описывать круг, эллипс или иную сложную линию. Третье предположение заключается в том, что притягивающие силы действуют тем больше, чем ближе тело, на которое они действуют, к центру притяжения. Что касается степени этой силы, то я не мог еще определить ее на опыте; но, во всяком случае, как только эта степень станет известной, она чрезвычайно облегчит астрономам задачу нахождения закона небесных движений, без нее же это невозможно… Я хотел бы указать это тем, у которых есть время и достаточная сноровка для продолжения исследования и хватит прилежания для выполнения наблюдений и расчетов».

В 1679 году Гук после смерти Ольденбурга сделался секретарем Королевского общества и в этой должности обратился к Ньютону с просьбой прислать материал для журнала общества. Гук писал, что ему известны попытки некоторых людей испортить отношения между ним и Ньютоном, но он надеется, что различие мнений не может стать причиной враждебности. В этом же письме Гук информирует Ньютона о новых геодезических измерениях во Франции, производившихся Пикаром де Ла Гиром, Кассини и Ромером. На основании этих измерений можно было надеяться получить более точные значения диаметра Земли, а отсюда и расстояние до Луны, что имело большое значение для Ньютона. «Со своей стороны, — писал Гук, — я почел бы большой честью, если бы Вы сообщили письмом Ваши возражения против любой моей гипотезы или мнения… Как бы ни был я убежден в своей гипотезе, я все же был бы рад получить от господина Ньютона предложение об experimentum cruris (решающий эксперимент), который мог бы отвратить меня от нее».

В то время Гук из-за борьбы за приоритет в вопросах оптики уже был в скверных отношениях с Ньютоном, и вскоре эти отношения приняли еще более резкий характер. Одной из причин стала неспособность Ньютона воспринимать критику. Араго в своих «Биографиях» писал: «Ньютон не переносил терпеливо критики и суд других считал оскорблением, что не прилично для великого ученого. Кто прочитает его полемику с Пардиесом, Гуком, Гюйгенсом и Лейбницем, тот согласится с моим мнением и найдет в ней объяснение многих странных обстоятельств»[35].

У Гука были свои претензии к Ньютону. Эти претензии имели основания. Ньютон в первом варианте рукописи «Начал» даже не упомянул имени Гука. В письме к Ньютону от 22 мая 1686 года Галлей сообщает Ньютону, что Гук предъявляет свои права на открытие закона квадратичного убывания силы тяжести. «Он утверждает, — пишет Галлей, — что Вы заимствовали это понятие у него, хотя и соглашается, что доказательство кривой, образующейся вследствие этого, вполне Ваше собственное… Гук, по-видимому, надеется, что в предисловии, которое, может быть, Вы предпошлете Вашему труду, Вы упомянете его имя»[36]. Ньютон чрезвычайно рассердился и в длинном ответе Галлею отрицал всякую заслугу Гука, обвиняя его в том, что он заимствовал свои утверждения у Д. Борелли и, может быть, даже из писем самого Ньютона к Гюйгенсу. Эти письма проходили через руки Ольденбурга, и Гук мог их видеть. «Из собственных слов Гука следует, что он не знал пути решения задачи. Математики, открывающие и определяющие все, должны удовлетворяться тем, что они только сухие счетчики и слабые работники, а кто-то другой, ничего не сделавший, но претендующий на все и все захватывающий, будет забирать все открытия себе». Ньютон указывает, что закон квадратичного убывания тяжести был ему известен по крайней мере двадцать лет тому назад. «Гук имеет лишь отдаленное представление о всемирном тяготении, основанное на догадке. Одно дело изобретать гипотезы, другое — доказывать их…» — писал Ньютон.

Галлей пытался смягчить гнев Ньютона, и следующее письмо последнего написано уже в значительно более мирном тоне. Ньютон признает, что письмо Гука к нему от 1679 года послужило поводом его работ по определению планетных движений, однако скоро он оставил эту работу, испытав найденный метод только на случай эллипса, и перешел к другим исследованиям. Работа возобновилась только после посещения Галлея в 1684 году. Ньютон соглашается сослаться на Гука в одном поучении (схолии) «Начал», указав его имя наряду с именами Галлея и архитектора Кристофера Рена, прославившегося строительством лондонского собора Святого Павла и дружбой с Ньютоном.

Так кто же истинный автор великого закона?

Российский математик В. И. Арнольд в книге «Гюйгенс и Барроу, Ньютон и Гук» аргументирует, в том числе документально, утверждение, что именно Гуком был открыт закон всемирного тяготения (закон обратных квадратов для центральной гравитационной силы); при этом даже вполне корректно этот закон обоснован Гуком для случая круговых орбит. Ньютон же доделал это обоснование для случая орбит эллиптических (по инициативе Гука: последний сообщил ему свои результаты и попросил заняться этой задачей). Приводимые Арнольдом цитаты из Ньютона, оспаривающего приоритет Гука, говорят лишь о том, что Ньютон придавал своей части доказательства несоизмеримо большую значимость (в силу ее трудности и т. д.), но отнюдь не отрицал принадлежности Гуку формулировки закона. Таким образом, приоритет формулировки и первоначального обоснования следует отдать Гуку (если, конечно, не кому-то до него), и он же, судя по всему, ясно сформулировал Ньютону задачу завершения обоснования. Ньютон, впрочем, утверждал, что сделал это открытие независимо и раньше, но он никому об этом не сообщал, и не осталось никаких документальных свидетельств этого; кроме того, в любом случае, Ньютон забросил работы по этой теме, которые возобновил, по его признанию, под влиянием письма Гука.

Отношение Ньютона к Гуку было сложным. Он признавал его мощный научный потенциал, делал выписки из его научных трактатов («мемуаров»), был до поры (1680) с ним в переписке, но редко бывал с ним согласен по важнейшим вопросам теоретической физики. В январе 1680 года Ньютону насплетничали, что Гук выступил в Королевском обществе, процитировал его первоначальные расчеты и победительно рассказал, что они оказались неточны, и посему он, Гук, обязан поправить мистера Ньютона. Почти одновременно пришло письмо от Гука, написанное о том же, но в выражениях почтительных и смиренных[37].

С тех пор Ньютон к Гуку был непримирим и избегал встреч с ним. Из-за этого он редко посещал до смерти Гука заседания Королевского общества. Гук же ревниво относился к вопросам приоритета и оспаривал его у Ньютона как в оптике, так и в механике. В своем дневнике 15 февраля 1689 года он записал: «У Галлея встретился с Ньютоном; он тщетно пытался отстаивать свои права, но все же подтвердил мои сведения. Заинтересованность совести не имеет: A posse ad esse non valet consequentia (переход от возможности к делу значения не имеет)». Раздраженный полемикой, Ньютон принял решение ничего не публиковать по оптике до тех пор, пока жив Гук, и сдержал обещание. Кроме первых двух работ по оптике, повлекших за собой полемику с Гуком, Ньютон не публиковал ничего до 1704 года, когда была издана его «Оптика».

Ньютон был, очевидно, не прав: скромные желания Гука имели полное основание. Написать «Начала» в XVII веке никто, кроме Ньютона, не мог, но нельзя оспаривать, что программа, план «Начал» был впервые набросан Гуком. Во время спора с Гуком Ньютон был настолько расстроен новыми пререканиями, что хотел даже отказаться от печатания третьей книги «Начал», содержавшей применение физико-математических выводов к небесным движениям, и сохранил эту часть и широкое заглавие книги только для большего ее распространения, чтобы оправдать расходы Галлея на издание[38]. Вообще Ньютон очень неохотно печатался — возможно, и потому, что почти каждая публикация приводила к тяжелым спорам, в том числе и по вопросу приоритета. У него оспаривали приоритет в изобретении телескопа-рефлектора, в исследовании цветов тонких пленок, в открытии закона тяготения, в изобретении дифференциального и интегрального исчислений, то есть почти всего, что составляет славу Ньютона.

Удивительного в этом неприятном обстоятельстве, принесшем немало огорчений Ньютону, ничего нет. Открытия, сделанные им, «носились в воздухе», они были связаны с актуальными научными проблемами, над которыми размышляло немало ученых, приходя с разных сторон к одинаковым или почти одинаковым выводам. Механика, математика и оптика созрели для завершающих открытий, и Ньютон выполнил эту завершающую работу с исчерпывающей полнотой и гениальностью. Нельзя не восхититься справедливостью провидения. В 2006 году Феликс Прайор, эксперт аукционного дома Бонэмз, обнаружил среди древнего хлама, представленного для распродажи, обшитое кожей пятисотстраничное «фолио Гука», содержащее сделанные его рукой записи всех заседаний Королевского общества первых лет. Прямо по Булгакову — рукопись Гука не сгорела.

Гук несомненно превосходил Ньютона как экспериментатор, но, конечно, его ни в коей мере нельзя сравнивать с математическим гением Ньютона: синтез философии природы, новое миропонимание создать мог только Ньютон. Упорные недобрые чувства, кои он питал к Гуку, — из области отклонений. Психическое состояние Ньютона в те годы было не в порядке. Но ни в прошлом, ни сейчас никто не сомневается в высочайшем научном уровне Ньютона, в том, что именно он дал законченную форму важнейших законов природы. Спор о приоритете между Гуком и Ньютоном не закончился с их смертью, а затянулся на несколько столетий — в 1986 году ему исполнилось ровно триста лет.

Кто знает, может быть, знаменитые слова «Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов», которые приписываются Ньютону, но на самом деле принадлежат философу XII века Бертрану из Шартра, прежде всего относятся к Гуку?

Святых на Земле не бывает

Специальный королевский указ Карла II предписывал королевскому астроному Флэмстиду[39] «заняться с величайшим старанием и прилежанием исправлением таблиц движений на небесах и положений неподвижных звезд для усовершенствования искусства кораблевождения». Средств на приобретение инструментов для обсерватории Флэмстиду выдано не было, и ему пришлось заказывать и покупать их на свои деньги. Несколько приборов ему передал Роберт Гук. По результатам своих наблюдений Флэмстид составил каталог положений около 3000 звезд. Ученый придавал большое значение тщательности обработки наблюдений и не торопился с публикацией каталога. А Ньютон в это время был занят подготовкой к изданию «Начал» и для подтверждения своих теоретических расчетов результаты наблюдений движения Луны и угловых диаметров планет, полученных Флэмстидом, были ему крайне необходимы. Кроме того, Флэмстид был первым, который предсказал эллиптический характер кометных орбит, что также интересовало автора «Начал». Все это было важно для утверждения ньютоновской теории тяготения, подвергавшейся на континенте резкой критике.

Поначалу отношения Ньютона и Флэмстида были добросердечными. Флэмстид охотно передал ему запрошенные данные, и в 1694 году Ньютон с гордостью известил Флэмстида, что сравнение расчетных и опытных данных показало их практическое совпадение. Но и Флэмстид не хотел оставаться в безвестности. В некоторых письмах Флэмстид настоятельно просил Ньютона в случае использования наблюдений оговорить его, Флэмстида, приоритет; это в первую очередь относилось к Галлею, которого Флэмстид не любил и подозревал в научной нечестности, но могло означать и недоверие к самому Ньютону. В письмах Флэмстида начинает сквозить обида: «Я согласен: проволока дороже, чем золото, из которого она сделана. Я, однако, собирал это золото, очищал и промывал его и не смею думать, что Вы столь мало цените мою помощь только потому, что столь легко ее получили»[40].

Начало открытому конфликту положило письмо Флэмстида, в котором он с извинениями сообщал, что обнаружил в части предоставленных Ньютону данных ряд систематических ошибок. Это вынуждало Ньютона заново сделать расчеты, причем доверие к остальным данным также было поколеблено. Ньютон, который терпеть не мог недобросовестности, был крайне раздражен и даже заподозрил, что ошибки был внесены Флэмстидом сознательно[41].

В 1704 году Ньютон посетил Флэмстида, который к этому времени получил новые, чрезвычайно точные данные наблюдений звездного неба («превосходные», как написано в современной Британнике). Ньютон попросил передать ему эти данные взамен на помощь в издании основного труда Флэмстида — Большого звездного каталога. Но Флэмстид ответил, что сначала должен найти и исправить все возможные погрешности. Астроном тянул время по двум причинам: каталог был еще не вполне готов, а Ньютону он больше не доверял и боялся кражи своих бесценных наблюдений. Предоставленных ему для завершения труда опытных вычислителей Флэмстид использовал для расчета положений звезд, в то время как Ньютона интересовали в первую очередь Луна, планеты и кометы. Ньютон, однако, настоял на своем, нашел спонсора (датского принца), и в 1706 году труды Флэмстида начали печатать (всего было напечатано 400 экземпляров). При этом Флэмстид, становившийся все более подозрительным, потребовал, чтобы Ньютон не пользовался его данными до окончания печати. Но Ньютон, которому эти данные нужны были срочно, пренебрег запретом и ничтоже сумняшеся выписал нужные величины[42].

Флэмстид устроил Ньютону скандал. Напряжение росло. Печать книги шла крайне медленно. Из-за финансовых трудностей Флэмстид не уплатил членский взнос и был исключен из Королевского общества. Новый удар нанесла королева, которая, видимо по ходатайству Ньютона, передала Королевскому обществу контрольные функции над обсерваторией. В конце концов Ньютон предъявил Флэмстиду ультиматум: «Вы представили несовершенный каталог, в котором многого не хватает, Вы не дали положений звезд, которые были желательны, и я слышал, что печать сейчас остановилась из-за их непредоставления. Таким образом, от Вас ожидается следующее: или Вы пришлете конец Вашего каталога д-ру Арбетноту, или по крайней мере пришлете ему данные наблюдений, необходимые для окончания, с тем чтобы печатание могло продолжаться»[43].

Ньютон также пригрозил, что дальнейшие задержки будут рассматриваться как неподчинение приказу Ее величества. В итоге ему удалось заполучить работу Флэмстида и договориться о ее издании со смертельным врагом Флэмстида Эдмондом Галлеем. В марте 1710 года Флэмстид, после горячих жалоб на несправедливость и козни врагов, все же передал в печать завершающие листы своего каталога, и в начале 1712 года первый том под названием «Небесная история» вышел в свет. В нем были все данные, нужные Ньютону, и год спустя переработанное издание «Начал», с гораздо более точной теорией Луны, также не замедлило появиться. Однако Флэмстид передал дело в суд, и суд принял решение в его пользу, запретив распространение украденной работы. Ньютона разозлило такое решение, и, чтобы отомстить Флэмстиду, он систематически снимал в более поздних изданиях «Начал» все ссылки на работы Флэмстида. Злопамятный Ньютон не включил в издание благодарности Флэмстиду и вычеркнул все упоминания о нем, присутствовавшие в первом издании.

В ответ Флэмстид сжег все нераспроданные 300 экземпляров каталога в своем камине (остатки бумаги демонстрируют туристам, посещающим Гринвич) и стал готовить второе его издание, уже по собственному вкусу. В 1719 году он скончался, но усилиями жены и друзей это замечательное издание, гордость английской астрономии, было опубликовано в 1725 году.

Ньютон бывал с Флэмстидом груб и несправедлив, но и Флэмстид пишет о Ньютоне в весьма нелестных выражениях.

Преемником Флэмстида в королевской обсерватории стал Галлей, который немедленно засекретил все результаты наблюдений во избежание кражи данных соперниками. До конфликта с Галлеем у Ньютона дело не дошло, однако на заседаниях общества он неоднократно отчитывал Галлея за нежелание поделиться нужными ему данными.