100 великих гениев

Спустя шесть лет после написания романа Фрэнсис Бэкон умер. Причем его кончина напрямую была связана с тягой к научным экспериментам. Он всю жизнь увлекался исследованием различных природных явлений, и зимой 1626 г., катаясь в экипаже, решил провести эксперимент, дабы проверить: может ли холод замедлить процесс гниения. Купив на рынке тушку курицы, Фрэнсис закопал ее в снег. Но по ходу своей затеи простудился и спустя пять дней умер.

Философия Бэкона оказала влияние на целую эпоху развития этой науки. От него берет начало материалистическая традиция в философии Нового времени и направление исследований, которое впоследствии получило название «философия науки». А утопический «Дом Соломона» стал в некотором роде прообразом европейских научных обществ и академий.

Галилео Галилей

Величайший мыслитель, основоположник современной механики, физики и астрономии.

Галилео Галилей родился15 февраля 1564 г. в итальянском городе Пиза. Его отец Винченцо, потомственный аристократ, играл на лютне, писал трактаты по теории музыки и состоял в обществе Флорентийской камераты, члены которого стремились возродить древнегреческую трагедию, а в итоге создали новый театральный жанр — оперу. Мать Джулия занималась воспитанием детей: кроме старшего Галилео у нее были две дочери и младший сын.

Когда Галилео исполнилось восемь лет, семья переехала в столицу Тосканы — Флоренцию, где правила династия Медичи, известная своим покровительством художникам, музыкантам, поэтам и ученым. Мальчика отдали в школу при монастыре бенедиктинцев, и там он проявил способности к рисованию, изучению языков и точным наукам. От отца Галилео унаследовал музыкальный слух и дар сочинять музыку. Однако по-настоящему юношу влекла только наука. Впрочем, одно время он хотел стать священником, но отец, желая видеть сына лекарем, уговорил его поступить на медицинский факультет Пизанского университета.

В студенческие годы Галилей серьезно занялся философией, физикой и математикой. Он изучил работы древнегреческих мыслителей и ученых, познакомился с гелиоцентрической теорией Николая Коперника.

Увы, проучившись три года, перспективный студент вынужден был покинуть университет. Семья просто не могла оплачивать его дальнейшее образование. Однако Галилей не опустил руки, а принялся изучать физику и математику самостоятельно. Вдобавок у него появился богатый покровитель — маркиз дель Монте, который похлопотал о том, чтобы талантливый юноша получил место преподавателя в Болонском университете. Галилей проработал там несколько лет, посвящая свободное время изысканиям в области механики и математике, а в 1589 г. вернулся в Пизанский университет — в качестве преподавателя математики. По слухам, будучи профессором, он частенько проводил физические опыты, сбрасывая предметы разного веса с Пизанской башни. Скорее всего, это выдумка. Доподлинно известно лишь то, что Галилей катал шары по наклонной плоскости, замеряя время «спуска» по собственному пульсу: ведь часов тогда еще не было.

Такие эксперименты помогли ученому сформулировать законы движения тел: принцип относительности для прямолинейного равномерного движения и принцип постоянства ускорения под воздействием силы тяжести. Впоследствии первый принцип натолкнул Исаака Ньютона на идею инерционной системы отсчета, а второй привел к понятию инертной массы. Кроме того, основываясь на суждениях Галилея об инерции, Ньютон сформулировал первый закон механики, согласно которому любое тело при отсутствии внешних сил либо покоится, либо равномерно движется. Еще позже Альберт Эйнштейн применил принцип относительности Галилея ко всем физическим процессам (в том числе — к распространению света), а на базе принципа постоянства выдвинул закон эквивалентности сил инерции и тяготения, в итоге разработав общую теорию относительности.

Галилео первым установил и доказал закон свободного падения; разработал формулу полета тела, движущегося под углом к горизонтальной поверхности (что имело большое значение для расчета артиллерийских таблиц); открыл закон движения тела по наклонной и постоянный период колебаний маятника.

Через три года Галилей переехал в столицу Венецианской республики — Падую. Совмещая преподавательскую работу в университете с научными опытами, ученый написал книги «О движении» и «Механика». Тогда же изобрел первый термометр — термоскоп. Прибор представлял собой стеклянную трубку, вставленную в стеклянный шар, который заполнялся жидкостью. При изменениях температуры воздуха уровень жидкости в трубке менялся. Чуть позже вышла статья, где ученый представил чертеж пропорционального циркуля, предназначенного для перевода снимаемых размеров в необходимый масштаб. Однако главное свое изобретение Галилей сделал 17 лет спустя: используя выпуклую и вогнутую линзы, он создал телескоп, что позволило ему наблюдать за небесными светилами. Правда, первый прибор имел всего трехкратное увеличение, и Галилей, осознав, что для полноценных наблюдений этого не хватает, сконструировал телескоп с 32-кратным увеличением. Открытия, сделанные при помощи нового прибора, астроном описал в трактате «Звездный вестник».

Изучив Луну, ученый обнаружил множество гор и кратеров, а также установил, что Земля по физическим свойствам не отличается от своего спутника. Более того, Галилей обнаружил у Юпитера четыре спутника и опроверг всеобщее заблуждение о том, что если Луна вращается вокруг Земли, то Земля не может вращаться вокруг Солнца. Приставив к телескопу закопченное стекло, астроном рассмотрел само Солнце и сделал вывод о вращении светила вокруг собственной оси, а еще обнаружил на солнечной поверхности пятна. Наблюдая за Венерой и Меркурием, Галилей открыл: их орбиты расположены ближе к Солнцу, по сравнению с орбитой Земли, а Венера проходит разные фазы освещенности. Разглядывая Млечный Путь, ученый удостоверился в бессчетном количестве звезд. Помимо этого он обнаружил кольца Сатурна и даже описал планету Нептун. Но продвинуться дальше не смог — в силу несовершенства техники.

Затем Галилей немного поэкспериментировал с расстоянием между линзами и… получил микроскоп — «маленький глаз», при помощи которого можно было изучать строение насекомых.

Живя в Падуе, Галилей познакомился с Мариной Гамба и влюбился в нее. Женщина родила Галилею сына Винченцо и дочерей: Вирджинию и Ливию. Но поскольку дети появились вне брака, девушке впоследствии пришлось стать монахиней. Законное отцовство Галилео удалось установить только над сыном. Благодаря этому юноша смог жениться и подарить ученому внука (который, когда вырос, тоже стал монахом).

В 1611 г. Галилей поехал в Рим, чтобы продемонстрировать телескоп Папе Павлу V. Презентацию прибора ученый провел максимально осторожно и получил одобрение столичных астрономов. Но в ответ на доводы по поводу гелиоцентрической системы церковники объявили Галилея еретиком, и ученый вынужден был замолчать.

После смены власти в Ватикане Галилей воспрянул духом, надеясь, что новый Папа Урбан VIII отнесется к его идеям благосклоннее, нежели предшественник. Однако жестоко ошибся. В 1632 г. ученый издал полемический трактат «Диалог о двух главнейших системах мира», и инквизиция вновь инициировала против него процесс. Галилей отрекся от идеи гелиоцентризма, но его все равно упекли под домашний арест — на вилле в городе Арчетри. Там он и жил до 8 января 1642 года. До самой смерти…

В своей последней работе — «Две науки» — ученый привел два противоречивых суждения о натуральных числах. Первое: некоторые числа являются точными квадратами других целых чисел; остальные же таким свойством не обладают, а значит, точных квадратов должно быть меньше, чем всех чисел. Второе: для каждого натурального числа найдется точный квадрат, а для всякого точного квадрата — целый квадратный корень; поэтому количество точных квадратов и натуральных чисел должно быть одинаково. Из этого противоречия Галилей сделал вывод, что одинаковое количество элементов справедливо лишь для конечных множеств.

В другом математическом труде — «О выходе очков при игре в кости» — ученый подсчитал все возможные комбинации при бросании трех костей. При подсчете кости нумеровались, и возможные исходы записывались в виде троек чисел: номер плюс соответствующее количество очков. Эти расчеты заложили основу теории вероятности.

После кончины Галилея церковь запретила хоронить его в склепе базилики Санта Кроче, где хотел упокоиться ученый. Справедливость восторжествовала лишь в 1737 году: Галилео перезахоронили рядом с Микеланджело. Еще через 20 лет церковь реабилитировала идею гелиоцентризма. Однако самого ученого оправдали лишь в 1992-м, когда Папой стал Иоанн Павел II.

Уильям Шекспир

Великого поэта, чье творчество является основой современного английского языка и драматургии, по праву можно назвать самой загадочной личностью в истории. Он обладал поистине энциклопедическими знаниями. Его словарный запас составлял примерно 20 тыс. слов, тогда как среднестатистический англичанин того времени мог похвастаться лексиконом из 2 тыс. слов, а просвещенные умы, вроде Фрэнсиса Бэкона, пользовались 9—10 тыс. слов. При этом Шекспир придумал и ввел в английский язык 3,2 тыс. (!) новых словарных единиц.

По цитатам поэта исследователи установили: он знал несколько иностранных языков — латынь, греческий, диалекты французского, итальянского и испанского. Читал в оригинале труды древнегреческих и древнеримских авторов и отлично ориентировался в античной мифологии.

Анализ пьес и сонетов Шекспира показывает, что поэт разбирался в юриспруденции, мировой истории, военном деле (включая морское), в музыке и ботанике (в его текстах упомянуты названия 63 растений). Кроме того, неплохо знал медицину и анатомию, легко рассуждал о политических реалиях прошлого и своего времени, в подробностях рассказывал о жизни королей и придворных (например, о соколиной охоте и травле медведей). Чужие страны (к примеру, Италию) поэт описывал так, будто сам побывал там, ведь многие упомянутые им детали местности мог знать только тот, кто видел их своими глазами.

Как драматург, Шекспир реформировал театр, отказавшись от традиционных для Англии XVI–XVII веков исторических хроник: скучных, громоздких спектаклей с большим количеством героев и неестественным для восприятия слогом. Вместо этого он ставил легкие пьесы с динамичным, запоминающимся сюжетом и понятными текстами, построенными на оборотах, свойственных разговорной речи. Кроме того, Шекспир был настолько одарен, что в каждом произведении сумел органично соединить драму и комедию, реальный и сказочный миры.

Между тем, согласно официальной биографии, Шекспир просто не мог быть таким эрудированным. Более того — он никогда не выезжал из Англии. Точной даты его появления на свет никто не знает. В арсенале историков есть лишь церковная запись о крещении малыша, которое состоялось 26 апреля 1564 года.

Родным городом Уильяма был Стратфорд-на-Эйвоне, расположенный чуть севернее Лондона. Отец будущего поэта, Джон, скорее всего, был католиком. Во времена правления Елизаветы I это вероисповедание запрещали, однако многие адепты католицизма просто откупались от реформаторов и посещали свои богослужения тайно. Джон был мелким ремесленником и коммерсантом: изготовлял перчатки, торговал лесом, ячменем и шерстью, причем не особо успешно. Помимо Уильяма в семье подрастало еще семеро детей. Точных сведений о том, какое образование получил будущий поэт, нет. Известно только, что в Стратфорде-на-Эйвоне была обычная бесплатная грамматическая школа, где давали минимум знаний. Скорее всего, мальчик посещал именно ее. Впрочем, по некоторым данным, кроме этого учебного заведения Уильям обучался в королевской школе, которая тоже находилась в его родном городе, и там ознакомился с античными произведениями.

В 18 лет у юного Уильяма завязался роман с 26-летней соседкой Энн Хатауэй, и вскоре пара обвенчалась. Спустя полгода, в мае 1583-го, у супругов родилась дочь Сьюзен, а через два года — двойняшки: Хемнет и Джудит. В том же году Уильям уехал в Лондон и… пропал из поля зрения на целых семь лет. Исследователи предполагают, что за это время он сменил несколько профессий: попробовал силы в качестве ученика мясника, обучал детей некоего землевладельца, трудился в театрах суфлером, рабочим сцены и даже коневодом.

В 1592 г. в прессе мелькнуло высказывание поэта Роберта Грина о творчестве молодого Уильяма. Роберт высмеивал необразованность и простонародное происхождение молодого драматурга, которого, по-видимому, считал сильным конкурентом. Одновременно появляются упоминания о первых постановках пьесы Шекспира «Генрих VI» в лондонском театре «Роза».

В 1593 г. была опубликована первая поэма Шекспира — «Венера и Адонис». Это произведение посвящалось другу и покровителю поэта — Генри Ризли, графу Саутгемптону, который был человеком весьма оригинальным, поскольку имел обыкновение носить женскую одежду и даже пользовался макияжем.

А год спустя Уильям вошел в крупное актерское сообщество «Слуги лорда-камергера» и вскоре стал его соучредителем.

Постановки «Слуг» имели большой успех, и за короткое время труппа настолько разбогатела, что позволила себе построить знаменитое здание театра «Глобус». Театр представлял собой круглую площадку, обнесенную высокими стенами. Внутри располагались ложи для зрителей, а на площадке играли актеры. Крыша отсутствовала, так что спектакли проходили только при дневном освещении. Декораций тоже не было — их заменяли таблички с надписями, которые переносились с места на место.

А в 1608 году труппа Шекспира приобрела закрытое помещение под названием «Блэкфрайерс». На этих сценах были поставлены все известные шекспировские произведения: «Ромео и Джульетта», «Сон в летнюю ночь», «Отелло», «Макбет», «Гамлет», «Король Лир», «Зимняя сказка», «Кориолан» и др. При этом драматург никогда не публиковал свои пьесы, предпочитая сценическую постановку.

В 1613 г. Шекспир отошел от театра и покинул Лондон, а в конце апреля 1616-го составил завещание и умер в собственном стратфордском доме. Кстати, о завещании: записано оно было нотариусом со слов Шекспира. Кстати, изучив неуверенную подпись внизу бумаги, графологи сделали вывод: Уильям редко держал в руках перо. В этом документе не указаны литературные произведения поэта. Зато перечислена вся утварь, включая старую жестяную перечницу. Также, судя по описи, в доме не было ни одной (!) книги.

Современные историки поддерживают версию о неизвестном авторе, который писал под прикрытием имени Уильяма Шекспира. Даже Британская энциклопедия не отрицает, что творить под псевдонимом Шекспир мог граф Эдуард де Вер. А некоторые считают, что это был ученый Фрэнсис Бэкон или поэт Кристофер Марло. Хотя, если учесть словарный запас и уровень мастерства, их произведениям далеко до шекспировских. Впрочем, не исключено, что великим поэтом и драматургом выступала… сама королева Елизавета I. Эта дама действительно была энциклопедически образованной и всячески поддерживала театр «Глобус». А признаться в такой низменной страсти, как литературное творчество и сочинение пьес, она просто не могла. Впрочем, все это лишь догадки.

Как писал Ипполит Тэн — французский литературовед и историк XIX века — «наши знания о Шекспире ограничиваются сведениями о рождении, женитьбе и переезде в Лондон. Мы уверены только в том, что он переделывал чужие пьесы, составил завещание и умер».

Хотя, не исключено, что Уильям от рождения был очень одаренным, а нужную информацию черпал из всевозможных источников. Как бы то ни было, до нас дошли 38 пьес его авторства, 154 сонета и две поэмы. Большинство этих произведений переведены на все основные языки мира и разобраны на цитаты, а его пьесы ставят на театральных подмостках чаще, чем чьи-либо.

Иоганн Кеплер

Великий немецкий ученый родился 27 декабря 1571 г. неподалеку от Штутгарта. Семья жила небогато, к тому же отец мальчика почти не бывал дома, поскольку служил наемником в иностранных армиях. Воспитание детей лежало на матери, Катарине, которая содержала трактир, а также подрабатывала травницей и гадалкой. По легенде, Иоганн заинтересовался астрономией, когда мать показала ему комету и лунное затмение.

Мальчик рос очень болезненным и не мог заниматься тяжелым физическим трудом. Однако был довольно сообразительным. Так что уже в семилетнем возрасте его отдали в начальную школу, откуда он перешел в латинское училище. В 13 лет Иоганн сдал экзамены в духовную семинарию, а пять лет спустя стал студентом Тюбингенского университета. Два года юноша обучался на факультете искусств, к которым тогда причисляли и математику с астрономией. Затем перешел на теологический факультет. А поскольку астрономию ему преподавал Михаэль Местлин, последователь Коперника, Иоганн изучил труды греческих геометров, освоил арифметику и тригонометрию, разобрался в тонкостях космологии по Птолемею и Копернику, при этом полностью приняв идею гелиоцентрической системы.

После выпуска Иоганна пригласили читать лекции по математике в университете австрийского города Грац, где срочно требовался учитель математики. На одном из уроков, объясняя движение Юпитера и Сатурна, которые каждые 20 лет сближаются в зодиакальном поясе, молодой учитель начертил круг, отметил несколько точек сближения планет, затем соединил три точки последовательных сближений и… получил правильный треугольник, вписанный в окружность зодиака. Повторив эту операцию несколько раз, Кеплер увидел, что точки пересечения треугольников выстроились в окружность вдвое меньшего радиуса по сравнению с зодиакальной. И тут его осенило. Благодаря трудам Коперника он знал, что орбита Сатурна превышает орбиту Юпитера в 1,75 раза — примерно настолько, насколько отличались нарисованные им окружности. Значит, подытожил он, пропорции орбит можно вычислить исходя из свойств определенных геометрических фигур!

Вскоре Кеплер осознал: с помощью плоских фигур устройство системы планет не постичь. Необходимы объемные тела. Тогда он разработал теорию о «пяти правильных фигурах». Она заключалась в том, что правильные многогранники (куб, тетраэдр, додекаэдр, икосаэдр, октаэдр) можно последовательно поместить внутри сфер, соответствующих орбитам шести известных в то время планет. Кеплер первым догадался, что все планеты подвержены силовому воздействию Солнца, и это натолкнуло его на мысль, что по мере приближения к светилу планеты движутся все быстрее. Позже данное суждение помогло Кеплеру открыть три главных закона движений небесных тел.

Изложив свою теорию в труде «Тайны мироздания», Кеплер отправил его нескольким видным астрономам, в том числе Галилео Галилею и датчанину Тихо Браге. Галилей одобрил гелиоцентрический подход Кеплера, а Браге счел упражнения с многогранниками остроумными, но совершенно бессмысленными. Однако дал понять, что готов ознакомить Кеплера со своим архивом наблюдений за движениями планет, совершенных в лучшей обсерватории вблизи Копенгагена.

Осенью 1598-го из-за гонений на протестантов Кеплеру пришлось покинуть Грац. Тогда на помощь ему пришел Тихо Браге — к тому времени датчанин переехал в Прагу, где служил придворным астрономом и астрологом у императора Рудольфа II. Светило науки пригласил Кеплера к сотрудничеству. По просьбе Браге император взял Кеплера на службу, дабы тот составил точные таблицы планетных движений. Проведенное в Праге десятилетие стало самым плодотворным периодом жизни Кеплера. После смерти датского ученого Иоганн был назначен придворным математиком. К тому же он получил часть архива Браге, посвященную Марсу. Эти материалы легли в основу знаменитой теории движений планет, изложенной в труде «Новая астрономия».

Изучив движение Земли и Марса, ученый определил: изменение скорости этих планет не видимое, как считали древние астрономы, а вполне реальное. Земля движется аналогично Марсу, т. е. является обычной планетой и не может располагаться в центре Вселенной. С помощью сложных вычислений Кеплер установил, что орбита Марса не может быть окружностью. Сначала он думал, будто Марс движется по овалу либо же очерчивает фигуру, похожую на сечение яйца. Но позже выяснил: орбита планеты имеет форму эллипса. Применив это утверждение к остальным планетам, Кеплер сформулировал свой первый закон: каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого расположено Солнце. А затем вывел второй закон: каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца.

С 1604-го по 1611 год Кеплер издал два труда, которые положили начало оптике как науке. В них было описано преломление света (в т. ч. при переходе в среду с меньшей плотностью), изложена общая теория о линзах и их системах (причем впервые введены понятия «мениск», или выпукло-вогнутая линза, и «оптическая ось»), сформулирован закон снижения освещенности. Также Кеплер установил роль хрусталика глаза, описал причины дальнозоркости и близорукости. Анализ оптических явлений помог ему усовершенствовать телескоп — путем замены рассеивающей линзы на собирающую линзу, что увеличило обзор.

После смещения короля Рудольфа и смерти супруги ученый переехал в Линц, где женился во второй раз. Кеплер продолжил астрономические исследования и в 1618 г. открыл третий закон движения небесных тел («квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца соотносятся так же, как кубы больших полуосей планетарных орбит»). Этот результат Кеплер публикует в завершающей книге «Гармония мира». Также он составил одну из первых таблиц логарифмов; ввел понятие «среднее арифметическое»; указал способ расчета объемов разных тел вращения с помощью вычисления интеграла — основного понятия математического анализа, которое связано с нахождением площади под кривой, пройденного пути при неравномерном движении, массы неоднородного тела и пр.

Кеплер подробно изучил симметрию снежинок, что сыграло большую роль в развитии кристаллографии; ввел термин «инерция» — в значении свойства объектов оказывать сопротивление внешней силе, и вплотную приблизился к формулированию закона всемирного тяготения, а также выдвинул гипотезу о том, что причиной приливов является воздействие Луны на верхние слои океанов…

В 1630 г. Кеплер направился к императору в Регенсбург — за жалованьем. Но в дороге сильно простудился и вскоре скончался. За свою недолгую жизнь он успел сделать множество важных открытий, требовавших не только гениальных озарений, а и изнурительного труда. После себя ученый оставил 27 изданных и множество неопубликованных рукописей, которые послужили базой для открытий других ученых (в т. ч. Ньютона). Именем Кеплера назвали телескоп, запущенный в 2009 г. для исследования дальних звездных систем.

Рене Декарт

Выдающийся философ, математик, физик и физиолог родился во французской провинции Турень в 1596 г. Отец Рене служил судьей, а мать умерла, когда мальчику было всего несколько дней. Ребенок был очень слабым, и никто не надеялся, что он выживет. Но кормилице удалось выходить его.

В восемь лет «маленького философа» Рене отдали в одно из лучших учебных заведений Франции, основанное иезуитами, — колледж Ла Флеш. Из наук Декарта увлекла только математика. Все остальное — грамматика, риторика, богословие, схоластика — не вызвало у него интереса. Поэтому успехов в учебе Декарт не достиг. Даже писал безграмотно и впоследствии шутил, что по его сочинениям вряд ли можно выучить французский язык. Зато читать Рене любил. По его словам, «беседы с писателями других веков» заменяли ему путешествия.

Окончив школу, юноша отправился в Париж, чтобы поступить на военную службу, но… увлекся светскими забавами и карточными играми. А потом вдруг исчез из города, снял домик в предместье и погрузился в изучение математики. Через два года Рене пошел в армию и несколько лет провел в военных походах.

По возвращении в Париж он снова с головой окунулся в мир цифр и чисел. Занятия математикой привели его к открытию новой науки — аналитической геометрии, суть которой состоит в применении законов алгебры к геометрии, и наоборот — геометрии к алгебре. Всякая кривая может быть выражена уравнением с двумя переменными величинами, а любое уравнение с двумя переменными может быть отображено кривой. Это открытие имело огромное значение — как для математики, так и для других отраслей знаний, связанных с точными величинами: числом, мерой и весом.

Следующие несколько лет Рене странствовал по Европе, а потом осел в Голландии. Именно там он создал свой основной математический труд — «Рассуждения о методе».

В «Рассуждениях» Декарт описал, как использовать математику для анализа самых различных явлений. Но особо важным открытием этой работы стала новая, близкая к современной, математическая символика. В уравнениях Декарт обозначил известные множители (коэффициенты) буквами a, b, c, неизвестные — x, y, z, показатель степени предложил записывать вверху справа от числа и в целом привел уравнение к классическому виду — с нулем в правой части равенства. Именно Декарт ввел понятие функции — кривой, заданной с помощью уравнения. Также он сформулировал основную теорему алгебры: общее число действительных корней («обычных» чисел) и комплексных (мнимых чисел) в уравнении соответствует его степени. В приложении к «Рассуждениям» были указаны методы решения уравнений, в том числе геометрические и механические, а также дана классификация алгебраических кривых. Кроме того, Декарт провел исследование «механических» — трансцендентных — функций: спирали и циклоиды (траектории, которую проходит фиксированная точка на катящейся окружности).

В переписке со своим другом Декарт рассказывал, как вычислить площадь, ограниченную циклоидой; как провести касательные к циклоиде; как определить соотношение между гранями, вершинами и ребрами выпуклых многогранников и пр.

Благодаря созданию аналитической геометрии стало возможным исследовать геометрические свойства кривых линий и разных тел на языке алгебры, а уравнения кривой анализировать в некоторой системе координат (позже эта система получила название «декартова»).

После выхода «Рассуждений» Декарт получил мировое признание. На протяжении многих веков его сочинение было настольной книгой большинства европейских ученых.

Надо сказать, Декарт внес огромный вклад и в становление механики, оптики, астрономии. Именно он ввел понятие «силы» (меры или количества) движения, подразумевая произведение «величины» (массы) тела и его скорости. А еще сформулировал закон сохранения количества движения и закон инерции.

Заинтересованный явлением паргелия (гало), Декарт много времени уделял оптике. В 1637 г. вышла его книга «Диоптрика», где излагались законы распространения, отражения и преломления света, объяснялось возникновение радуги, высказывалась идея распространения света посредством эфира. Исследуя природу зрения, ученый сделал надрез на глазном яблоке коровы, отделил от хрусталика ткань, расположенную возле радужной оболочки, и убедился, что на сетчатке отображается перевернутая картинка, а уже мозг возвращает ее в нормальное положение. Это был прорыв в науке. Декарт доказал, что глаз является механизмом, и объяснил его работу с позиции оптики.

Представляя модель человеческого организма как механизм, Декарт сделал несколько открытий в области биологии, психологии и медицины. Он первым выяснил суть произвольных и непроизвольных движений, а затем описал схемы рефлекторных реакций; ввел понятие «рефлекс» и разработал принцип рефлекторной деятельности; опираясь на теорию о передаче импульсов к мозгу по нервным волокнам, объяснил, каким образом человек испытывает различные ощущения. Исследовав строение разных органов и зародышей животных, описал принцип работы двигательного аппарата, функционирование почек, вентиляцию легких и пр.

Впрочем, Декарт интересовался не только точными науками. Послушав однажды рассуждения какого-то богослова, он решил создать философию, основанную на достоверных знаниях, в первую очередь — математических. Основным принципом декартовой системы, изложенной в трактатах «Начала философии» и «Рассуждение о методе», стала фраза: «Cogito ergo sum» («Мыслю — следовательно, существую»). Его философия основывалась не на Библии, а на способности человека думать и понимать окружающий мир. Декарт уподобил Вселенную, движение планет и Солнца часовому механизму, который когда-то был запущен Богом и не нуждается ни в чьем вмешательстве. Бога и природу Декарт признавал равнозначными началами мира, поэтому его философия получила название «дуализм» — «двойная».

Узнав об открытиях ученого, первый министр Франции, кардинал Мазарини, назначил ему пожизненную пенсию, а шведская королева Кристина пригласила написать устав будущей Национальной Академии наук. Увы, поездка в Швецию окончилась для Декарта трагически. Не выдержав северной зимы, он заболел и умер.

Открытия Декарта послужили толчком для стремительного развития естественных наук и создания новых технологий. Деятельность ученого знаменовала переход от религиозных догм к накоплению новых знаний и объяснению различных природных явлений. Рене Декарт открыл двери в новую эпоху — эпоху Просвещения.

Просвещение

Блез Паскаль

Будущий математик и физик родился 19 июня 1623 г. во французском городе Клермон-Ферран. Отец Блеза, Этьен, служил председателем налогового управления, а мать занималась домом и четырьмя детьми.

Когда Блезу исполнилось три года, его мама умерла, и за воспитание детей взялся отец. Этьен хорошо разбирался в математике. Именно он открыл «улитку Паскаля» — особый вид кривой, образованной точкой внутри окружности, вращающейся вокруг другой окружности. Поэтому обучать отпрысков решил на дому. Согласно его программе, Блез должен был познакомиться с древними языками в 12-летнем возрасте, а через три года приступить к изучению математики. Однако мальчик оказался настоящим вундеркиндом. Очень любознательный, он слишком рано, по меркам Паскаля-старшего, заинтересовался литературой (в частности книгами древних философов) и науками, а за обеденным столом постоянно выспрашивал отца о сложении и вычитании чисел.

Однажды Блез спросил родителя, что такое геометрия. Тот описал эту науку как «способ чертить правильные фигуры и находить между ними пропорции». Тогда мальчик взял уголек и принялся рисовать на полу треугольники, квадраты и окружности, называя линии «палочками», а круги — «колечками». Вообще, юный Паскаль всегда пытался найти объяснение вроде бы обыденным явлениям. Например, когда за столом кто-то ударял ложкой о чашку, издавая мелодичный звук, мальчик прикасался к чашке пальцем — и звон стихал. Блез задумался над объяснением странного явления, и впоследствии эти размышления стали основой его «Трактата о звуках».

В 14-летнем возрасте Блез начал посещать еженедельные лекции французского математика и теоретика музыки Марена Мерсенна, который вел дружескую переписку со многими великими современниками, в т. ч. Галилео Галилеем (позже из этих собраний математиков образовалась Французская академия наук). Во время семинаров Паскаль познакомился с геометром Дезаргом и взялся изучать его труды. Рукописи Дезарга были написаны сложным языком, поэтому Блез упростил его формулы и в 17 лет написал свой первый трактат — «Опыт теории конических сечений». Именно там юный ученый изложил теорему, описывающую построение кривой, образованной в результате пересечения конуса плоскостью, по пяти точкам. Позже этот принцип был назван в его честь теоремой Паскаля.

Зимой 1640-го Блез переехал в столицу Нормандии — Руан, где работал его отец. Увидев, как Паскаль-старший делает расчеты в столбик, юноша решил создать «суммирующую машину»: устройство, которое могло бы прибавлять и отнимать. Изобретение Блеза состояло из целого ряда зубчатых колесиков, каждое из которых было помечено числами от нуля до девяти. Полный оборот одного колесика приводил в движение соседнее, что позволяло производить расчеты с шестизначными числами. Хотя работать с такой машиной было трудновато, она стала важным этапом в последующем развитии калькуляторов и компьютеров.

В 24-летнем возрасте Паскаля разбил паралич, и он углубился в изучение религиозной литературы. А год спустя присоединился к янсенистам — группе католиков, веривших в определенные доктрины. Например, что «Бог сотворил внутри сердца каждого человека пустоту, и она не может быть заполнена ничем другим, как Богом Творцом, которого можно узнать через Иисуса Христа».

Однако научную деятельность Паскаль не оставил. Узнав об опытах итальянского ученого Торричелли с трубкой, наполненной ртутью, он попросил своего родственника подняться на вершину вулкана Пюи-де-Дом с такой же трубкой. Разница уровней ртути на вершине горы и у ее подножья составила примерно 8 сантиметров. Этот эксперимент доказал, что по мере увеличения высоты атмосферное давление снижается, а столбик с ядовитым металлом удерживается давлением воздуха, который имеет собственную плотность и массу. Также ученый подтвердил целесообразность использования барометра для определения погодных условий, поскольку показания прибора оказались чувствительны к изменениям влажности и температуры воздуха.

Значительный вклад внес Паскаль и в развитие гидростатики и гидродинамики. В частности, он выявил, что давление, действующее на жидкость в замкнутом пространстве, передается во всех направлениях — независимо от площади, на которую действует эта сила. Данный принцип, известный как закон Паскаля, лежит в основе гидравлического пресса, который тоже был сконструирован Блезом Паскалем. А еще в ходе экспериментов с жидкостями ученый изобрел шприц.

В математической работе «О характере делимости чисел» Паскаль определил алгоритм для вычисления признаков делимости одного целого числа на другое. Также Блез открыл несколько свойств циклоиды — кривой, образованной фиксированной точкой на окружности, которая катится по прямой. Это стало важным этапом развития дифференциального исчисления (применяемого для построения графиков экономической динамики, для измерения мгновенной скорости и пр.) и интегрального исчисления, необходимого для расчетов площади под кривой, пройденного пути при неравномерном движении, массы неоднородного тела и т. п.

В 1651 г. у Блеза умер отец, а его сестра Жаклин, которая была ему близким другом, ушла в монастырь. Чтобы отвлечься от грустных мыслей, Блез стал посещать светские мероприятия и предаваться азартным играм. Впрочем, даже развлекаясь, он не изменял науке. Так, во время игры в кости, вместе с другим математиком — Пьером де Ферма, Паскаль разработал теорию вероятности, создав «формулу игрока», которая выводилась из умножения коэффициента на количество возможно выигранных денег в ставке. А еще он придумал, как вычислять все возможные вероятности результатов с помощью… треугольника. По внешним сторонам обычного равнобедренного треугольника проставлялись единицы, а внутреннее пространство заполнялось числами, каждое из которых равнялось сумме пары вышестоящих чисел. Чтобы ответить, к примеру, на вопрос: «Если я хочу выбрать двух человек из четырех данных, сколько существует возможных пар?» — достаточно было найти 2-е число в 4-й строке фигуры. Впоследствии этот метод лег в основу всех систем страхования, а также нашел применение в разных направлениях науки (например, в квантовой физике, где поведение элементарных частиц можно описать с помощью вероятностей).

Пытаясь сконструировать механизм вечного двигателя, Паскаль использовал груз, который двигался по вращающемуся маховому колесу, — и мимоходом создал игровую рулетку. Кроме того, ученый сконструировал тачку с двумя ручками и одним колесом, а 18 марта 1662 г. по его инициативе в Париже пустили первый в мире общественный транспорт — омнибус, или многоместную повозку на конной тяге.

В 1654 г., чудом выжив в ужасной аварии, Паскаль полностью поменял свои взгляды на жизнь и посвятил себя тому, чтобы обращать людей к Спасителю. Ученый понял, что наука не может дать всех знаний — только «вера показывает нам то, чего не показывают чувства». В 1657 г., полемизируя с иезуитами по поводу религиозной этики и отстаивая превосходство веры над разумом, Паскаль создал шедевр французской сатирической прозы — «Письма к провинциалу».

Скончался Паскаль 19 августа 1662 г., на сороковом году жизни. В память об ученом, который поразил мир своими открытиями и при этом считал человека хрупким существом, балансирующим между двумя безднами — бесконечностью и ничтожеством, названы: кратер на Луне, университет во Франции, язык программирования Pascal и единица измерения давления.

Исаак Ньютон

Выдающийся физик и математик появился на свет 4 января 1643 г. в британской деревушке Вулстхорп. Ребенок родился раньше срока и был настолько слабым, что на протяжении долгого времени его даже не крестили. К счастью, Исаак выжил, хотя впоследствии не отличался крепким здоровьем. Его отец, состоятельный фермер, умер еще до рождения малыша, и в наследство семья получила несколько сотен акров полей и лесов, а также внушительную сумму денег. Мать Исаака вскоре снова вышла замуж и родила еще троих детей, а воспитание первенца поручила своей матери и брату.

С раннего детства Исаак увлекался живописью и поэзией. А еще — мастерил разнообразные игрушки: водяные часы, ветряные мельницы, самокаты, бумажных змеев. При этом общаться со сверстниками не любил, предпочитая одиночество.

В школе хилого и замкнутого мальчишку явно недолюбливали. Как-то раз одноклассник избил Исаака, и после этого Ньютон решил во что бы то ни стало заслужить уважение окружающих. Постепенно он стал лучшим учеником школы, вдобавок еще серьезнее занялся техникой, математикой и исследованием природных явлений.

Однажды Исаак даже победил в состязании по прыжкам в длину. Его соперники не знали, что прыгать лучше по ветру, а Ньютон заметил это и всех обыграл. После он еще поэкспериментировал, прыгая по ветру, против ветра, в безветренных условиях и записывая полученные результаты. Это помогло ему получить представление о силе воздушного потока.

По воле матери, которой нужен был помощник по хозяйству, Исаак вернулся домой, не окончив обучения. Однако работник из него был так себе: намного больше Исаака увлекали книги и конструирование механизмов. И мать, поддавшись уговорам учителей, позволила сыну вернуться в школу.

После выпуска юноша поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета и там самозабвенно занялся математикой, астрономией, оптикой, фонетикой и даже теорией музыки. В 21 год Ньютон начал самостоятельную научную деятельность, составив перечень 45 нерешенных проблем человеческой жизни и природы. Тогда же судьба свела его с математиком Исааком Барроу — преподавателем Ньютона, впоследствии — одним из его немногих друзей. Благодаря Барроу молодой ученый сделал свое первое открытие — вывел формулу бинома, т. е. разложения на многочлен натурального двучлена (а + b) в степени n, а через него пришел к своему главному математическому методу — разложению функции в бесконечный ряд. Сегодня каждый уважающий себя школьник если не знает, то, по крайней мере, наслышан о биноме Ньютона.

Продолжая математические изыскания, ученый пришел еще к одному важному открытию — разложению сложных функций в бесконечную сумму более примитивных степенных функций. Кроме того, Ньютон создал таблицу таких первообразных функций, которая вошла во все учебники математического анализа. Это изобретение, по словам ученого, позволяло ему сравнивать площади любых фигур «за половину четверти часа». Также Ньютон придумал численный способ находить корень функции т. н. касательным методом — путем построения отрезков, постепенно приближающихся к графику функции.

В 1665–1667 гг., когда в Англии свирепствовала чума, Ньютон вернулся в родную деревню и занялся исследованием оптических явлений. Пытаясь выяснить, как избавить телескопы от искажений, ученый пришел к изучению преломления света. И в результате сделал вывод: луч — это поток частиц, которые вылетают из некоего источника и движутся по прямой до ближайшего препятствия. Такая модель стала основой современных представлений о световом излучении.

В трактате «Оптика» ученый выделил 5 цветов радужного спектра: красный, желтый, зеленый, голубой и фиолетовый. А чуть позже, стремясь найти соответствие между количеством цветов и тонов музыкальной гаммы, добавил еще два — оранжевый и синий. Кроме того, Ньютон первым догадался, что видеть мы можем благодаря давлению света на сетчатку глаза. Чтобы проверить свою гипотезу, ученый изготовил тонкий изогнутый зонд, вставил его себе в глаз, надавил на внутреннюю сторону глазного яблока — и увидел цветные вспышки и круги.

Примерно тогда же Исаак открыл закон всемирного тяготения, согласно которому между любой парой тел во Вселенной действует сила взаимного притяжения. Хотя идея силы тяготения высказывалась и раньше (например, Эпикуром и Декартом), Ньютон первым догадался, что гравитация действует между двумя любыми телами во Вселенной и что движением падающего яблока управляет та же сила, что и вращением Луны вокруг Земли. Таким образом, открытие Ньютона легло в основу еще одной отрасли науки — небесной механики.

В 1668 г. Исаак вернулся в Кембридж и получил степень магистра Тринити-колледжа. А через год 26-летний ученый стал профессором математики и оптики, сменив на этом посту своего учителя Барроу. Впрочем, преподавание давалось Исааку с трудом, и посещаемость его лекций была невысока. Зато в этот период ученый изобрел телескоп-рефлектор, который прославил его и позволил вступить в Лондонское королевское общество. Несмотря на скромные размеры, телескоп давал 40-кратное увеличение высокого качества — благодаря зеркалу, выполняющему роль светособирающего элемента. Позже с помощью усовершенствованных рефлекторов была открыта планета Уран.

В 1687 г. Ньютон опубликовал «Математические начала натуральной философии». Помимо доказательств закона всемирного тяготения, в этом труде были представлены три закона механики, без которых немыслима классическая физика. Первый — закон инерции — говорит о том, что любое тело сохраняет свою скорость неизменной, пока на него не действуют внешние силы. Второй — закон движения — описывает взаимосвязь между силой, приложенной к телу, и следующим за этим ускорением. Третий закон гласит: сила действия равна силе противодействия; если толкнуть какое-либо тело с некоторой силой, оно ответит ударом той же силы в обратном направлении. Кстати, именно Ньютон ввел термин «масса» в значении меры количества веса — до этого ученые оперировали понятием «вес».

В 1699 г. король назначил Ньютона управляющим Монетного двора, и ученый провел несколько реформ, которые способствовали благосостоянию страны. Долгое время ценность монет была эквивалентна содержащемуся в них количеству металла, и мошенники срезали с краев кусочки металла, чтобы делать из них новые монеты. Ради решения этой проблемы Ньютон предложил прорезать в краях монет маленькие линии (т. е. делать гурт), и с той поры монеты выпускаются именно в таком виде.

Помимо научной деятельности, Исаак Ньютон участвовал в политической жизни страны, регулярно посещая заседания Палаты лордов. Однако за много лет он не проронил там ни слова. Несложно представить себе удивление маститых лордов, когда в один прекрасный день Ньютон наконец-то поднял руку. Все ожидали от него какой-то мудрой речи. Но, увы… Единственное, что промолвил ученый: «Господа, закройте окно, иначе я могу простудиться!..»

Вообще, окружающим Ньютон казался рассеянным. Он почти никогда не смеялся и не сердился, пребывая в состоянии глубокой сосредоточенности. Однажды, собрав за столом гостей, Исаак пошел в кладовую за вином. Но внезапно, озаренный какой-то научной идеей, помчался в кабинет, и к гостям он уже не вернулся. Его помощник вспоминал: «Он не позволял себе никакого отдыха и передышки… считал потерянным всякий час, не посвященный занятиям… его печалила необходимость тратить время на еду и сон».

Ньютон умер в 1727 г. В последний путь его провожал почти весь Лондон.

Антонио Страдивари

Будущий мастер смычковых инструментов родился, как полагают, в 1644 г. на севере Италии — в городе Кремона, издавна славящемся своими скрипичными мастерами. В этом городке и прошло детство маленького Антонио. Впрочем, едва ли его детство можно было назвать счастливым. Отец — кичливый, нелюдимый и скупой — изводил сына всяческими придирками. Поэтому, повзрослев, Антонио ушел из дому и занялся поисками работы.

Вначале он мечтал стать скульптором. Однако его статуи, хоть и изящные, имели невыразительные лица. Затем юноша научился делать прекрасные деревянные украшения для мебели. В какой-то момент увлекся рисованием. Потом решил освоить искусство игры на скрипке. Увы, его пальцам не хватало легкости — звук получался приглушенным и резким. Поэтому о нем говорили: «Ухо музыканта, рука резчика».

В итоге, осознав, что ни в одной из полученных профессий он не сможет стать мастером, юноша захотел найти такое занятие, в котором сочеталось бы искусство художника, резчика и музыканта.