Читателю предлагается рассказ о событиях в Англии и в английской науке во второй половине XVII в. События большой важности имели место в процессе становления, развития и завершения английской буржуазной революции и в последующие годы. Английскими учеными был сделан важнейший вклад в научную революцию: в 1662 г. ими было создано Лондонское королевское общество. Одним из первых членов общества был доктор Роберт Гук, чья многотрудная жизнь и научная, техническая и общественная деятельность и являются темой нашего рассказа. Скажем сразу: отделить Гука от Королевского общества смогла лишь смерть.
Почти двести лет во всех странах мира учеба каждого инженера начинается от закона Гука и от модуля Гука. Значительно меньше людей, именно те, которые интересовались жизнью и деятельностью Ньютона, знают о тяжелом конфликте Гука с Ньютоном и жалеют Ньютона, которому Гук доставил так много неприятностей. При всем этом за именем Гука не вырисовывается когда-то живший человек, а скорее какой-то символ, тем более что не сохранилось даже его портрета. Он принадлежал к славной когорте ученых, завершавших научную революцию, и среди английских ученых второй половины XVII в. занимал место сразу после Ньютона.
Попробуем посмотреть на Гука со стороны. Ричард Уоллер пишет: “Что касается его вида, то он был неописуем, будучи чрезвычайно сгорбленным, хотя, как я слышал от него и от других, приблизительно до шестнадцатилетнего возраста он был стройным. С этого возраста он начал горбиться, к чему его привела постоянная работа на токарном станке и иные искривляющие тело упражнения, тем более что телом он был хилый и слабый. С возрастом все это увеличивалось, так что в конце концов стало весьма заметно: таким образом, он казался очень низкого роста, хотя, судя по его членам, был достаточно высок. Всегда он был очень бледен и худ, а позже стал только кожа да кости, очень тощий,
у него были серые глаза навыкате с острым умным взглядом в годы его молодости. У него был тонкий нос умеренной высоты и длины, средней величины рот с тонкой верхней губой, острый подбородок и высокий лоб; голова — средней величины. Он носил собственные волосы темно-каштанового цвета, очень длинные, которые небрежно спадали на его лицо, неподрезанные и гладкие; лишь за три года до смерти он подстриг их и начал носить парик. Ходил он наклонившись и очень быстро (пока его болезнь за несколько лет до смерти не помешала ему в этом), ибо его ноги несли
легкое тело. Он был чрезвычайно умен и деятелен, в особенности в молодые годы. "
Он обладал активной, беспокойной, неутомимой одаренностью почти до самого своего конца, и всегда, вплоть до своей смерти, он спал мало, редко ложился спать раньше двух, трех или четырех часов утра и еще реже укладывался в кровать, зачастую продолжая свои занятия всю ночь и лишь позволяя себе днем немного вздремнуть. Характер его был меланхолический, недоверчивый и ревнивый, что с возрастом у него усиливалось. В начале, когда он стал известен ученому миру, он подробно сообщал о своих философических открытиях и изобретениях до тех пор, пока некоторые случаи не сделали его предельно замкнутым и сдержанным. Он выставил в качестве причины сего то, что некоторые лица выдают его открытия за свои собственные, используя его намеки для совершенствования того, что сам он не успел еще завершить. А поэтому он решил ничего не сообщать, пока сам не доведет дела до конца. В результате многие вещи, о которых он говорил, что их знает, оказались утерянными” '.
В своем описании внешности Гука ему вторит Джон Обри: был он весьма умеренного роста, несколько искривленный, с бледным маленьким лицом и с большой головой, с большими глазами навыкате, сероглазый, с небыстрым взглядом; у него была мягкая шапка каштановых волос; в пище своей он был всегда умеренным и скромным...
Очень много писалось о мелочности Гука, о его любви к спорам, о неуживчивости его характера, о его ревнивой боязни потерять свои идеи и свои изобретения, о его перманентных спорах с Ольденбургом, с Гюйгенсом, с Ньютоном, с которым он спорил о сущности света и с которым
боролся за приоритет в нахождении закона всемирного тяготения.
Были споры и с другими учеными, но не всегда безосновательные.
Поэтому при анализе жизненного и творческого пути
этого великого ученого эпохи завершения научной революции нужно учесть не только его реальный вклад в естественные науки и технику, но и выяснить состояние науки (и техники) в самой Англии и в европейской науке. История доктора Роберта Гука не завершилась с его смертью в марте 1703 г. “Приветствуемый в годы своей жизни как превосходный архитектор и изобретатель, как профессор геометрии
в Грешемовском колледже и как многоталантливый оплот Королевского общества в течение его ранней и зачастую неопределенной истории, Гук оставался знаменитостью благодаря своему широкому полю деятельности немного более чем сорок лет после своей смерти. Вся его карьера в науке, которая включала исследования в биологии н в геологии, а также в астрономии и механике, была в восемнадцатом веке постепенно забыта; к середине девятнадцатого века Гука ценили, если его ценили вообще, лишь за его “чрезвычайный изобретательский гений”. Но в нашем столетии, в особенности после 30-х годов, слава Гука опять начала возрастать. Его жизнь, его философия и его многосторонний талант теперь в конце концов начинают становиться объектом тщательного и почтительного изучения, которого они так заслуживают” 2.
Гуку пришлось жить и творить в один из самых трудных периодов в истории Англии. Он родился в 1635 г., в последние годы царствования Карла I. Первые сорок лет XVII в. были для Англии временем накопления богатств: в эти годы началась непрерывная экспансия Англии и захват заморских территорий. Были основаны колонии в Америке — Виргиния, Новая Англия, на Вест-Индских островах, были созданы первые торговые пункты на побережье Индостана. Эти колонии заселялись эмигрантами из Англии: только в 1630—1643 гг. в Новую Англию было перевезено на двухстах кораблях 20 тыс. мужчин, женщин и детей; в те же годы в Виргинию было переправлено более 40 тыс. человек. Одновременно Англия строит мощный военный флот, который обеспечивает связь колоний с метрополией и безопасность передвижения людей и грузов. Еще более мощный частный военный флот создает Ост-Индская компания, богатейшая из капиталистических организаций старой Англии, монопо-лизов-авшая всю торговлю с Востоком. Так происходило становление капитализма в Англии.
“Английская революция 1640—1660 гг. была великим социальным движением, подобно французской революции 1789 г. Старый, по существу феодальный, порядок был насильственно разрушен, и на его месте был создан новый капиталистический общественный порядок. Гражданская война была войной классовой, в которой деспотизм Карла I защищали реакционные силы государственной церкви и феодальных лендлордов. Парламент же победил короля потому, что мог использовать активную поддержку торговых и промышленных классов в городе и деревне, йоменов и прогрессивного дворянства, а также и более широких масс населения, когда те в процессе свободного обсуждения осознали, из-за чего, в сущности, идет борьба
” 3.
В год, когда началась революция,
Роберту Гуку исполняется пять лет. Он, конечно, еще не знает о величии тех
событий, которые происходят вокруг него и которые спустя долгие годы в
определенной степени повлияют на его судьбу. Революция оказалась длительной,
она переросла в гражданскую войну между сторонниками короля, “кавалерами”,
как их называли, и “круглоголовыми” — представителями городов, войском парламента. Борьба шла с переменным успехом, сначала перевес был на стороне кавалеров, военные силы которых были лучше организованы; опирались они на экономически более отсталые северные и западные области. Ресурсами парламента были огромные богатства Лондона и портовых городов. Лишь в 1644 г., когда парламентская конница под командованием Оливера Кромвеля разбила под Мэрстон Муром “кавалеров”, чаша весов начала склоняться в сторону парламента. В 1645 г. роялисты были наголову разбиты в битве при Нззби, в 1646 г. Карл сдался шотландской армии, которая в том же году продала его парламенту. Но этим революция не кончилась: началась вторая гражданская война между армией и парламентом. Вторая война кончилась победой армии, и 31 января 1649 г. Карл I после непродолжительного суда был казнен “как враг всех добрых людей этой нации”.
Гуку исполнилось к этому времени 13 лет.
G 1649 и по 1658 г. правителем Англии, лордом-иро-' тектором, был Оливер Кромвель. Англия находится сначала в войне с Голландией, затем после заключения мира начинается война с Испанией. И в то же самое время не прекращаются попытки монархистов внутри страны и вне ее восстановить монархию. Королем они объявили сына казненного Карла I. В 1653 г. Кромвель силой оружия разогнал “Долгий парламент”, который теперь начал ему мешать. Затем он разрешил собрать новый парламент, который при первой же возможности, в январе 1655 г., распустил.
В эти годы мы встречаем Гука в Оксфорде, где он с 1653 г. устроился хористом в одной иэ церквей. Ему повезло: в 1654 г. он встретился с замечательным физиком Робертом Бойлем и в 1655 г. начал работать в качестве его помощника. Сильно повезло и Бойлю, который смог с помощью Гука провести свои известные опыты в области пневматики.
Кромвель умер в 1658 г., и за его смертью последовало двухлетнее “междуцарствие”. Унаследовавший титул лорда-протектора Ричард по прозвищу Развалившийся Дик опирался лишь на небольшую группу полностью дискредитированных политиков, которые видели в нем удобный инструмент для своих махинаций. Армия отказалась признавать его, и ему пришлось уйти. Чтобы придать своим действиям хоть тень легальности, генералы созвали оставшихся в живых членов “Долгого парламента”, распустили их через несколько месяцев, и затем созвали вновь. Но и сама армия начала распадаться на фрагменты, на отряды отдельных генералов. В конце концов командующий шотландским гарнизоном Монк занял Лондон, распустил остатки “Долгого парламента” и назначил новые выборы, одновременно проводя переговоры с Карлом II, находившимся во Франции. Переговоры закончились возвращением Карла в
1660 г. Монархия была восстановлена, но она была уже не той: Карл II знал, что он стал королем не божьей милостью, как его отец, а соизволением лендлордов и купцов, заседавших в парламенте, которые легко пригласили его, но легко же могут и отказаться от его услуг.
В том же 1660 г. Роберт Бойль опубликовал свою книгу “Об упругости и весе воздуха”. В предисловии он ссылается на ранее проведенные опыты Отто Герике в
Магдебурге и указывает, что он “пришел в восторг от этих экспериментов”. Одновременно он перечисляет ряд недостатков в конструкции экспериментальной установки Герике
; в частности, отмечает несовершенство его воздушного насоса. Уже сам факт столь тщательно критического подхода к технике эксперимента представляет собой нечто новое в западноевропейской физике. Бойль сообщает, что он поручил двум своим сотрудникам, одним из которых был Роберт Гук, разработать новую конструкцию воздушного насоса, “который не требуется, как тот, держать под водой... и который более прост в обращении”. После нескольких неудачных попыток “последнее из вышеупомянутых лиц, т. е. Роберт Гук, снабдил Бойля такого рода насосом” 4.
Еще в 40-х годах XVII в. из среды лондонских и оксфордских ученых выделились две группы, представители которых стали собираться на заседания, где обсуждались различные вопросы математики и ряда естественных наук. В 1659 г. в помещении Грешемовского колледжа под председательством профессора астрономии Кристофера Рена состоялось совместное заседание этих групп. По возвращении Карла II подобные встречи стали
регуляр-, ными, и в 1660 г. одно из таких собраний объявило себя / Обществом для распространения физико-математических экспериментальных наук. Был составлен список сорока членов Общества, которые обязались уплачивать ему членские взносы (по шиллингу в неделю). В 1662 г. Карл II специальной грамотой легализировал существование этой организации, присвоив ему наименование “Королевского общества”. В следующем году он даровал Королевскому обществу герб с девизом на латинском языке “Nullius in Verba” (ничто словами).
Роберт Гук получил должность куратора Общества, в обязанность которого входила подготовка к каждому заседанию трех или четырех экспериментов. В 1661 г. была опубликована первая работа Гука, а в 1665 г. вышел в свет его знаменитый труд “Микрография”, содержащий описание его экспериментов с микроскопом.
В 1665 г. в Лондоне вспыхнула эпидемия бубонной чумы; вслед за ней в 1666 г. город потряс великий пожар. Он свирепствовал в течение пяти дней и уничтожил весь центр, лишив крова более половины пятисоттысячного
населения Лондона. Восстановлением города руководил Кристофер Рен, которому деятельно помогал Роберт Гук. Он, в частности, участвовал в разработке новой планировки города и возглавлял строительство ряда зданий.
В 1671 г. в число членов Королевского общества был принят Исаак Ньютон. Избрание Ньютона, которому тогда исполнилось двадцать восемь лет, стало признанием его заслуг в практической оптике: он представил Обществу зеркальный телескоп. Несмотря на то что Ньютон и до этого времени работал над исследованием ряда вопросов физики и математики, он ничего не публиковал, и первый его мемуар, посвященный оптике, был напечатан в “Philosophical
Transactions” в 1672 г. В том же году Гук выступил против выводов Ньютона: это был их первый научный спор.
В 1674 г. произошел спор Гука с Ольденбургом, бывшим тогда секретарем Общества. Гук обвинил секретаря в том, что последний опубликовал в “Philosophical Transactions” описание часов Гюйгенса, не упомянув имени Гука, пришедшего к той же идее значительно раньше.
К 1678 г. относится одно из наиболее известных научных достижений Гука — формирование закона, названного впоследствии его именем. Закон Гука устанавливал пропорциональность напряжения и силы. В сущности лишь с формулировкой этого закона начинается история развития механики упругого тела — сопротивления материалов и теории упругости. В эти годы Гук много работает над развитием теории и практики часового дела; с 1677 по 1682 г. он — секретарь Королевского общества.
К середине 70-х годов в английском парламенте впервые возникли политические партии, получившие название “тори” — сторонники двора и “виги” — представители интересов нарождавшейся буржуазии и мелких и средних земельных собственников. “Линия водораздела” между обеими партиями поначалу была не очень выражена, затем противоречия между ними стали расти.
В 1685 г. скончался Карл II и на престол вступил его брат Яков П. Ему было 53 года. В отличие от Карла, обаятельного и умеющего вести себя в обществе, Яков был человеком неприятным, заносчивым и тщеславным. К тому же благодаря своей невоздержанной жизни он уже к годам царствования проявлял некоторые черты слабоумия. Будучи католиком (а Англия — страна протестантская), он очень скоро поссорился и с парламентом,
и с ведущими деятелями страны. Разорвали отношения с ним и обе его дочери, Мэри и Анна. В 1688 г. в результате “славной революции” Яков бежал во Францию. Английский трон заняли правитель Голландии Биллем, ставший королем Уильямом III, и его жена Мэри, дочь Якова II. Династия Стюартов уступила место Оранской династии (хотя сам Уильям был внуком Карла I, сыном его дочери Мэри).
К этому периоду относится одно из важнейших событий в истории мировой науки: в 1681 г. были напечатаны “Математические основания натуральной философии” Ньютона. Трактат содержал законы нового миропонима-! ния на ближайшие 250 лет. Ньютон установил абсолютность пространства и времени, сформулировал три закона движения и дал
математическую формулировку закона всемирного тяготения.
И здесь опять произошел конфликт с Гуком, доказывавшим (и не без основания), что он первым сформулировал закон всемирного тяготения. Ньютону приходится уступить. К четвертому предложению первой книги “Принципиа” он делает примечание: “Обратный закон тяготения имеет место во всех небесных движениях, и он также был независимо открыт моими соотечественниками Реном, Гуком и Галлеем”. Выделить Гука он не хочет.
В Англии после “славной революции” далеко до спокойствия. В парламенте виги сближаются с Уильямом, а консервативные тори считают незаконной детронизацию Якова П. Последний не теряет надежды возвратить престол. Он высаживается с войском в Ирландии, захватывает некоторые провинции, но проигрывает. По инициативе Уильяма Англия воюет с Францией, в результате народ беднеет, а дельцы из Сити богатеют. В 1694 г. несколько лондонских предпринимателей собрали миллион двести тысяч фунтов и одолжили их правительству для ведения войны с Францией с условием, что правительство будет ежегодно оплачивать проценты в размере ста тысяч фун-гов. Для оформления этой финансовой операции в Лондоне по образцу Амстердамского банка был создан Английский банк, который получил право выпускать банкноты. Так было положено начало ассигнациям и государственному долгу.
Тем временем Ост-Индская компания медленно, но верно укреплялась на Индийском побережье. В 1663 г. была основана фактория в Бомбее, несколько раньше англичане проникли в Бенгалию, а в 1690 г. построили
в низовьях Ганга крепость Калькутту. В Англии быстро умножалось “первоначальное накопление”, завершалась научная революция, велись разработки паровой машины: страна нуждалась в увеличении добычи каменного угля, а для этого
прежде всего нужно было механизировать водооткачку.
Начиная с пятидесятилетнего возраста Гук быстро стареет. Возможно, сказались слабость организма, а также перегрузка работой, житейские неприятности. Гук становится более меланхоличным, слабеет физически, однако его ум по-прежнему ясен. В 1691 г. Гуку была присвоена степень доктора медицины. Несколько лет он еще читает в Грешемовском колледже, но уже с 1697 г. у него появляются признаки диабета и цинги, он начинает слепнуть. В 1699 г. он прочел в Королевском обществе свой последний доклад.
В 1694 г. скончалась королева Мэри. Ее супруг умер
в 1702 г.; смерть застала Уильяма III за подготовкой совместно с Пруссией и Австрией новой лиги против Франции. На английский престол вступила вторая дочь Якова II, Анна. Все ее дети умерли, согласно акту о наследовании, принятому парламентом в последний год царствования Уильяма III, престол после смерти Анны переходил к потомству внучки Якова I, Софии Ганноверской. Но до Ганноверской династии Гук уже не дожил. Он скончался в марте 1703 г., в том же году Ньютон согласился принять на себя обязанности президента Королевского общества.
Как видим, жизнь Гука протекала в период бурных перемен в Англии. Он пережил две революции, несколько гражданских войн, пять монархов и одного лорда-протектора и оставил громадное научное наследие. По широте диапазона его научных интересов Гука можно сравнить, пожалуй, лишь с Леонардо да Винчи. Он был душой Королевского общества, его платным сотрудником (хотя Королевское общество осталось должно ему большую сумму).
Литература о Гуке не бедна. Наиболее полным и всеобъемлющим изданием, посвященным ученому, является “Ранняя наука в Оксфорде” Гунтера. Его 14 томов, вышедшие в Оксфорде, содержали много материалов о Гуке, в том числе и его дневники. Гунтер вставил в свой труд также ряд рапортов Гука Королевскому обществу.
В 1705 г. секретарь Королевского общества Ричард Уоллер издал “Посмертные произведения Роберта Гука”,
снабдив их биографией ученого и текстовыми комментариями. В 1726 г. в Лондоне вышла книга большого почитателя Гуна — Уильяма Дирхема “Философские эксперименты и наблюдения покойного достопочтенного д-ра Роберта Гука, члена Королевского общества и Грешемов-ского профессора геометрии, и других достопочтенных виртуозов его времени”. Много сведений о Гуке и его работе в Королевском обществе приведено в четырехтомной монографии Томаса Берча “История Лондонского королевского общества”, изданной в 1756 г., а также в других сочинениях на ту же тему, опубликованных позже. Некоторые материалы о Гуке приводит Андраде в своей “Краткой истории Королевского общества” (1960) и в лекции “Роберт Гук”, прочитанной в Королевском обществе в декабре 1949 г.
В 1956 г. была опубликована монография австралийской исследовательницы Маргарет Эспинасс “Роберт Гук”, Написанная популярно, она давала достаточно объемное представление о жизни и творчестве великого ученого. Очень глубокое исследование о Гуке как о механике — “Вклад Роберта Гука в механику, очерк натурфилософии семнадцатого века” издал в Гааге в 1970 г. Ф. Ф. Сенто-ре. Много сведений о Гуке содержится в многочисленных монографиях, статьях и эссе, посвященных жизни и творчеству Ньютона. Гук обязательно хотя бы упоминается в трудах, посвященных истории Англии XVII в., в работах по истории науки и техники. Что касается трудов самого Гука, то они освещены
в монографии Джеффри Кейнза “Библиография д-ра Роберта Гука” (Оксфорд, 1969), в которой описаны не только опубликованные, но и неопубликованные работы ученого.
В русской и советской историко-научной литературе, насколько мне известно, труда, специально посвященного описанию жизненного пути Гука и анализу его творчества, нет. Правда, в 1948 г. Т. К. Райнов опубликовал статью об экспериментальном методе Гука, снабдив ее переводом трактата ученого. В основном же о Гуке приводятся лишь отрывочные “энциклопедические” сведения, за которыми не видно живого человека, ученого-теоретика и техника-практика, великого экспериментатора и одного из самых талантливых людей старой Англии.
Познакомимся поближе с доктором Робертом Гуком.
1Waller R.
The Life of Dr. Robert Hooke.- In: Hooke R. Posthumous Works. 2nd ed. L, 1971, p. XXVI-XXVII. 2Brown Т. М. Introduction to the Second Edition.- Ibid., p. 1. 3Хилл К. Английская революция. М.: Изд-во иностр. лит., 1947, 4 Дорфман Я. Г. Всемирная история физики с древнейших времен до конца XVIII века. М.: Наука, 1974, с. 174.
Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса? (Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды. Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
