Предчувствия и свершения. Книга 2. Призраки

Как известно, одной из важнейших работ Архимеда является его трактат «О плавающих телах». В нем он ставит и решает основные задачи гидростатики, столь необходимой при строительстве кораблей. В этой работе содержится закон Архимеда и другие истины, ставшие фундаментом гидростатики. Все эти истины поняты Архимедом интуитивно. Стевин, продолжая традицию, доказывает справедливость закона Архимеда без реального опыта только на основе мысленного эксперимента и убеждения в том, что вечный двигатель невозможен. Для этого он сначала формулирует и доказывает следующую теорему: «Вода удерживает в воде любое положение».

Доказательство: «Если бы было иначе и часть воды А не осталась бы на месте, а опустилась в Д, то вода, которая заняла бы ее место, также опустилась бы по той же причине. Таким образом, вследствие перемещения части А, вода пришла бы в вечное движение, что является абсурдом».

Отметим характерную для Стевина четкость формулировки. Он считает невозможным отнюдь не факт вечного движения, а то, что некая материальная система могла бы самопроизвольно прийти в вечное движение вследствие неких скрытых причин («по той же причине»). Хотелось бы пожелать такой четкости формулировок многим современным авторам. Даже в прекрасных фейнмановских лекциях по физике имеется такая поразительно нечеткая фраза: «Именно недопустимость вечного движения и есть общая формулировка закона сохранения энергии». Правда, непосредственно за этим сказано: «Определяя вечное движение, нужно быть очень осторожным». Но далее тратится треть страницы для того, чтобы пояснить на частном примере, что речь идет, по существу, о циклическом вечном двигателе.

Стевин, по-видимому, сказал бы сразу: невозможность вечного двигателя есть общая формулировка — ему пришлось бы закончить словами — основ механики, ибо понятия энергии он не знал, не знал он и науки об электричестве и теплоте, о многом другом, известном нам. Но он первый, причем с полной ясностью, сформулировал причины невозможности вечного двигателя и положил это в основу современной ему физики.

Стевин бесстрашно начертил свой девиз «чудо не есть чудо» в страшные времена разгула невежества — за тринадцать лет до того, как другого борца за знания, Джордано Бруно, сожгли на костре…

Идеал Карно

История Чайника миссис Уатт

Тяга к легендам, к их сотворению, слепая вера в них лежит, по-видимому, в глубинах человеческой психики. Стимулы, движущие мифотворцами, многообразны. Главная из них — неосознанное стремление к объяснению непонятного. Молния и гром — оружие Зевса. Циклопические сооружения в различных частях света — стартовые площадки инопланетян. Сколь ни фантастическим является объяснение, оно успокаивает: причина обнаружена, все кажется ясным. Возможно, поэтому так популярна сказка о яблоке Ньютона… И так правдоподобна история о пляшущей крышке чайника в кухне миссис Уатт…

Несомненно, у многих возникало желание докопаться до первопричин. Франклин и Рихман с риском для жизни экспериментируют с молниями, и Рихман гибнет, пораженный одной из них. Джордано Бруно отметает благостные сказки о божьем мире, ищет правду и во имя истины не отступает даже перед костром инквизиции.

На фоне этих величественных примеров кажется мелким желание историка приподнять крышку чайника миссис Уатт, чтобы узнать, что воодушевило ее сына. Но, несомненно, тайна психологии изобретателей и первооткрывателей, причудливый, никому до поры до времени непонятный ход их мыслей может составить историю не менее увлекательную, чем миф о Прометее. Тем более, что идеи, принадлежащие отдельному человеку, обычно возникают не на пустом месте. Преемственность подобно цементу скрепляет кирпичи науки, техники, самой цивилизации.

Историю паровой машины иногда прослеживают вплоть до Герона. Свыше двух тысяч лет назад он изготавливал не только игрушки, приводимые в действие паром, но и создал паровую машину, открывавшую двери храма. Эллины действительно обладали знаниями, достаточными для того, чтобы приступить к созданию паровых машин. Но они не пошли по этому пути. Вероятно, потому, что использование труда рабов лишало их стимула совершенствовать технику. Зачем ломать себе голову над усовершенствованием машин, если рабы все сделают и без них? Так и сложилось в этом древнем мире, кажущемся нам за далью времени идиллическим, убеждение, что изготовление и применение машин и орудий — занятие, недостойное свободного человека. А рабы были лишены доступа к знаниям.

Возрождение науки началось с механики. О паре вспомнили не скоро. Ученые тратили слишком много сил на развенчание мифов, пришедших к ним в книгах древних авторов. Одним из таких мифов было учение Аристотеля о том, что природа боится пустоты. Аристотель объяснял этим сцепление тел, действие всасывающего водяного насоса и многое другое.