Научная революция

В XVI в. ученые начали понимать, что прославленные тексты древних авторов содержат ошибки. Расхождения между анатомией Галена и настоящим человеческим телом мы уже упоминали, равно как и пробелы в географии у античных географов. Обеим дисциплинам прошлось пройти через длительный процесс экспериментов, чтобы обнаружить границы древних знаний. Мореплаватели, путешествуя между континентами, поспособствовали научному прогрессу, потому что им требовались более продвинутые математические методы для определения своего положения, направления и скорости в море. Они привезли в Европу неизвестные ранее растения из Нового Света, что, в свою очередь, заставило ботаников провести новые исследования флоры. Кроме того, эти открытия поставили новые научные вопросы. Те, кто были действительно заинтересованы в понимании истинной природы вещей (а не просто ссылались на древние авторитеты), начали использовать подход, который сейчас называется научным методом: формулировали исследовательский вопрос и находили данные, которые позволяли выдвинуть гипотезу, а затем проверить эту гипотезу и отбросить ее в пользу новой, если прежняя оказалась неверной. Подобная модель исследований была изложена в Англии Фрэнсисом Бэконом в «Новом Органоне» (1620), но к тому времени ее уже применяло большинство натурфилософов по всему континенту. Историки обычно называют этот сдвиг Научной революцией.

Из всех наблюдаемых явлений, которые заставили людей мыслить по-новому, наибольшее внимание привлекли звезды, для исследования которых приходилось применять более продвинутые методы. «Новая звезда», или сверхновая 1572 г., описанная Тихо Браге, не вошла в атмосферу Земли. Из этого следовало, что она была новой, подвижной частью небесной тверди. Подобное явление прямо противоречило учению Аристотеля, согласно которому звезды формировали прозрачную сферу вокруг Земли и планет. Браге построил лабораторию и составил карту всех найденных им звезд, чтобы попытаться объяснить форму и состав небес. Незадолго до его смерти в 1601 г. к нему присоединился молодой немецкий астроном и математик Иоганн Кеплер, который и сам увидел «новую звезду» в 1604 г. Используя данные Браге, Кеплер сформулировал первые два знаменитых закона движения планет и опубликовал их в книге «Новая астрономия» (1609). Это были научно проверенные теории: данные Кеплера о движении планеты Марс помогли ему определить, что она движется по эллиптической орбите; что, в свою очередь, дало ему возможность предсказать ее дальнейшее движение. Когда-то движение планет было объектом изумления и веры, теперь же стало делом научных знаний и понимания.

Пока Кеплер работал над «Новой астрономией», Иоганн Липперсгей, изготовитель линз из голландского Мидделберга, создал подзорную трубу, которая увеличивала изображение втрое. В 1608 г. он запатентовал идею. Очень скоро слухи о его изобретении разнеслись за пределы страны. Годом позже в Англии Томас Хэрриот собрал телескоп, с помощью которого смог наблюдать поверхность Луны. В Италии Галилей сконструировал телескоп, который увеличивал в 33 раза, и с его помощью разглядел четыре крупнейших спутника Юпитера. Результаты он опубликовал в 1610 г. в книге Sidereus Nuncius («Звездный вестник»). Название очень подходящее: телескопы, подобно кораблям, дарили новые виды и знания, о которых ранее люди и мечтать не могли. Кеплер присоединился к Галилею в изучении спутников Юпитера, построив улучшенный телескоп в 1611 г. и тогда же опубликовав результаты своих исследований. В 1627 г. он издал сборник измерений более тысячи небесных тел, сделанных им и Браге, под названием «Рудольфинские таблицы». Они позволили другим астрономам самим убедиться, действительно ли планеты обращаются вокруг Солнца по орбитам, описанным Кеплером.

После этого в XVII в. начался настоящий бум астрономических изобретений и экспериментов. Обсерватории построили в Лейдене (1633), Гданьске (1641), Копенгагене (1637–1642)), Париже (1667–1671)) и Гринвиче (1675–1676). Экспериментируя с телескопами-рефракторами, Ян Гевелий понял, что чем длиннее инструмент, тем больше мелких деталей можно увидеть с его помощью. В 1647 г. он построил телескоп длиной 3,5 метра, который увеличивал изображение в 50 раз. В 1673 – 45-метровый, заключенный в деревянную трубку. Новое чудесное изобретение оказалось не слишком практичным, потому что использовать его можно было только на открытом воздухе (он свисал на веревках с 27-метрового столба), а от малейшего ветра начинал дрожать, но этот телескоп дает нам представление, на что были готовы астрономы того времени. Но для настоящего научного прорыва понадобился гений, и этим гением стал Исаак Ньютон, изобретший в 1668 г. телескоп-рефлектор: он увеличивал в 40 раз, хотя имел длину всего лишь 30 см. Имея в своем распоряжении такие инструменты, астрономы начали систематическое изучение космоса. Имена многих из них известны нам до сих пор: Джованни Кассини из Генуи, который помог оборудовать Парижскую обсерваторию и открыл спутники Сатурна; Джон Флемстид, первый английский королевский астроном, который внес в каталог втрое больше звезд, чем Браге; и Христиан Гюйгенс. Последний работал во многих отраслях, но конкретно в астрономии благодаря своей работе с линзами и телескопами первым увидел кольца Сатурна, а также измерил расстояние от Земли до Солнца, которое получилось равным 24 000 земным радиусам (ошибка составила всего 2,3 процента).

Ну и что из этого? Космос не влиял на жизнь на Земле, так что в чем была реальная ценность всех этих открытий? На самом деле, в начале XVII в. многие считали, что звезды вполне реально влияют на жизнь на Земле. Астрология была не просто суеверием тех, кто любит читать гороскопы: считалось, что звезды связаны со всем, что есть в природе. Если вы заболевали, то врач спрашивал, когда начались симптомы, чтобы проверить, какие планеты восходили в этот момент. Хирург советовал вам пустить кровь, если звезды располагались особенно удачно. При дворах европейских монархов официально работали астрологи. Даже натурфилософы относились к астрологии серьезно: Кеплер поначалу занялся изучением звезд в том числе потому, что хотел составлять более точные гороскопы. Таким образом, когда старый мир гадания по звездам столкнулся с новой наукой астрономических наблюдений, удар получился невиданной силы. Люди увидели, что звезды – это сферы, которые передвигаются по предсказуемым орбитам, а не магические вершители человеческих судеб. А еще они увидели, что Луна – большой безжизненный кусок камня. И как такие объекты могут влиять на здоровье и благополучие людей? Кто-то даже начал задавать вопрос, не живут ли на других планетах такие же люди. Распространяется ли творение Божье на другие миры? А если звезды не находятся на прозрачной сфере, то в чем еще ошибся Аристотель? Где находится рай, который вроде как располагается над звездами? Само то, что мы вообще задаем вопрос «Ну и что из этого?» в отношении астрономии, уже говорит о важном развитии научной мысли по сравнению с 1600 г.

Астрономия стимулировала научные исследования и в других областях. Изучение планет привело английского физика и врача Уильяма Гилберта к написанию труда «О магните» (1600), в котором он заявил, что космос – это вакуум, электричество – сила, а Земля – гигантский магнит с железным ядром, который ежедневно совершает оборот вокруг своей оси. Итальянца Галилея физические законы Земли интересовали в не меньшей степени, чем ночное небо. В молодости он, наблюдая за покачиванием люстры в Пизанском соборе, заметил, что маятник тратит одинаковое время на одно качание, даже когда амплитуда колебания уменьшается. Позже его исследования свойств маятника помогли ему разработать часы с маятником. Однако проект так и не был реализован, но идея дошла до Христиана Гюйгенса, который сконструировал первые подобные часы в 1656 г. Эти часы, намного более точные, чем все предыдущие, стали образцом для хронометров на ближайшие триста лет. В 1675 г. английский натурфилософ Роберт Гук предположил, что с помощью часов с маятником можно измерить силу притяжения; к тому времени эксперимент, доказывающий это, был проведен Жаном Рише в 1671 г. Гюйгенс также сотрудничал с немецким математиком и философом Готфридом Вильгельмом Лейбницем, который сконструировал первый механический калькулятор и независимо от Ньютона создал математический анализ.

Все эти люди были эрудитами. Их интересовали не только оптика, физика или математика: многие из них занимались также химией, биологией и ботаникой. Роберт Бойль в 1675 г. дополнил работу Гилберта об электричестве, показав, что электрические силы действуют в вакууме, экспериментировал с газами и сформулировал закон Бойля: объем газа меняется обратно пропорционально давлению. Достижения в конструкции телескопов сопровождались созданием микроскопов. Галилей позаимствовал идею микроскопа у Липперсгея и его коллеги Захария Янсена и разработал собственную версию, которую назвал своим «маленьким глазом». Роберт Гук привел увеличенные изображения растительных «клеток» (именно он их так назвал) и насекомых в «Микрографии» (1665). Голландец Антони ван Левенгук превзошел всех остальных в своих микробиологических исследованиях. Используя микроскопы с увеличением до 200 раз, он открыл бактерии, сперматозоиды, клетки крови, нематод, одноклеточные водоросли и паразитов. Ранее считалось, что очень маленькие существа размножаются простым делением, но теперь стало ясно, что даже самые мелкие формы жизни способны размножаться половым путем. Использование увеличительных линз коренным образом изменило восприятие природы человеком.

Все эти прорывные научные работы достигли апогея в «Математических началах натуральной философии» Исаака Ньютона (1687). Для признания понадобилось некоторое время, но позже книгу назвали одним из величайших научных достижений всех времен. В ней излагалась ньютоновская теория тяготения – которая, как гласит легенда, пришла ему в голову, когда на него упало яблоко, – покончившая со спорами о том, что? удерживает планеты на орбитах. В книге предлагались формулы для вычисления сил тяготения, которые позволяли изучать их количественно, а не просто понимать качественно. Также там были изложены методы вычисления сравнительной плотности планет и Солнца, подтверждалась гелиоцентрическая теория Коперника, объяснялось движение Луны и ее влияние на земные приливы, а также то, почему кометы движутся по своим орбитам. Кроме того, в книге содержались три знаменитых ньютоновских закона движения. Вместе с работой Ньютона по оптике, начатой в 1670-х гг., но опубликованной лишь в 1704, эти открытия выявили большинство ошибочных суждений Аристотеля о природе и дали основу для дальнейших тщательных исследований природных явлений.

Важнейший фактор, благодаря которому все вышеописанные труды приобрели свою значимость, – то, что результаты быстро распространялись среди натурфилософов, так что один мог улучшить работу другого. За очень немногими исключениями, это были не тихие открытия мистиков-отшельников, чьи рукописи бесследно исчезли в архивах науки. Теперь ученые труды шумно публиковали и активно обсуждали по всей Европе. От образованных людей ожидали, что они будут знакомы с новейшими научными дебатами, а от энциклопедий – что будут содержать актуальную научную информацию. Серия тонко выполненных гравюр с миниатюрными организмами могла стать бестселлером, что доказала «Микрография» Гука. Ведущие натурфилософы эпохи также создали множество научных организаций. В Венеции в 1603 г. организовали Академию деи Линчеи, в которую входил Галилей. Группа натурфилософов Баварии основала «Академию природных диковинок» (позже переименованную в «Леопольдину») в 1652 г., а в 1677 она получила императорскую поддержку. Лондонское королевское общество было основано в 1660 г. и получило первую королевскую хартию в 1662. Французская Академия наук была основана Людовиком XIV в 1666 г. Эти общества стали распространять между своими членами и подписчиками регулярные публикации о новых открытиях: «Философские труды Королевского общества» стали выходить с 1665 г., а «Эфемериды» Леопольдины – с 1670. Люди стали понимать, что впереди их ждет бесконечное множество открытий, и не будет такого момента, когда после нескольких прорывов наступит новая стабильность. С этого времени научные знания находятся в состоянии вечного прогресса.

Не стоит и говорить, что научные открытия оказали огромное влияние на философию того времени. Во-первых, научный метод имел эмпирическую природу. Фрэнсис Бэкон оказался не единственным, кто понял, что эмпиризм забил последний гвоздь в гроб богословской науки, в которой причины и смысл природных явлений интерпретировались в соответствии со Священным Писанием. Не менее важным было и появление рационализма – философии, гласившей, что знания можно получить только с помощью разума. Самый знаменитый ее сторонник, Рене Декарт, и по сей день ассоциируется с дедуктивной формулой «Я мыслю, следовательно, существую». Но Декарт и более поздние рационалисты, в частности Лейбниц, были не только философами, но и учеными. Таким образом, сохранялась тесная связь между теми, кто занимался научными исследованиями, и теми, кто разрабатывал процессы, с помощью которых научные знания могут быть получены и проверены. Это помогало поддерживать связь между эмпиризмом и рационализмом – людям, естественно, хотелось эмпирически проверить любые знания, полученные рациональным образом. Лишь иногда великие мыслители ненадолго отходили от рационализма и предавались фантазиям. Последняя книга Христиана Гюйгенса, «Космотеорос» (1698), отчасти посвящена обсуждению условий жизни на Юпитере и Сатурне и тому, живут ли обитатели этих планет в домах и есть ли у них вода, растения, деревья и животные. Он рассудил, что да, живут и есть. С высоты наших 300 с лишним лет новых исследований, видя такой вывод, мы можем вполне усомниться в рационализме Гюйгенса. Тем не менее, в то время хорошо образованным людям дозволялось выдвигать предположения на научные темы, а менее образованные вполне резонно верили в эти предположения.

Вот мы и добрались до главного вопроса. Дело было не в том, что новые знания сами по себе многое изменили: произошел сдвиг в полномочиях определять истинность знаний. В средневековый период этими полномочиями обладали лидеры Церкви и распространители фольклора, но с середины XVII в. их место заняли натурфилософы. Давайте посмотрим хотя бы на Галилея. В 1613 г. его попросили написать письмо великой герцогине Тосканской, в котором объяснялась бы гелиоцентрическая теория Коперника. Письмо опубликовали, и в 1616 г. Галилей предстал перед римской инквизицией. Ему сообщили, что разговоры о гелиоцентрической вселенной – это абсурд и ересь, а идея, что Земля каждый день совершает оборот вокруг своей оси, смехотворна. В тот раз он отделался лишь выговором, но в 1633 г. его снова обвинили в проповедовании гелиоцентризма, и на этот раз папа Урбан VIII приговорил его к пожизненному заключению. Тем не менее, через несколько десятилетий мнение папы о научных вопросах уже просто никого не интересовало: люди обращались за советом к авторам научных работ, а не к богословам. Вот в чем заключалась настоящая Научная революция. В 1633 г. авторитет в научных знаниях все еще принадлежал Церкви; к 1670 г., однако, он уже полностью перешел в руки научного сообщества.

То, что из-за этой смены власти религия стала противостоять науке, часто считают доказательством того, что с этого момента они пошли разными дорогами. Это совершенно неверно. Практически все ученые, сделавшие великие открытия того времени, были глубоко религиозными людьми: они считали свой коллективный труд исследованием природы Божьего творения. Фрэнсис Бэкон написал презрительный памфлет против атеизма, а Готтфрид Вильгельм Лейбниц в своей «Теодицее» попытался примирить свою христианскую веру с научной философией, утверждая, что Бог в лице нашего мира «создал лучший из всех возможных миров». Исаак Ньютон тоже был человеком набожным и всю жизнь провел, ища научные истины в Библии, – в том числе и предсказания конца света. Это сочетание религиозной целеустремленности и научных исследований в XVII в. оказалось мощным «коктейлем», и религиозную составляющую здесь нельзя недооценивать. Особенно верно это в отношении ученых, которые пытались осознать творение через научные эксперименты: они боролись с суевериями, потому что считали их не только ложными, но и неугодными Богу. В течение столетий религия и суеверия мирно сосуществовали; теперь же религия объединилась с наукой, чтобы уничтожить нерелигиозные верования и показать жителям Европы божественную истину.

Научные знания быстро просочились в повседневную жизнь. Суеверные обычаи вроде похорон кошек в печных трубах ушли в прошлое. Люди перестали пользоваться лекарствами из толченых останков и экскрементов животных, предпочитая им средства, эффективность которых более заметна. И, что интереснее всего, они перестали верить в колдовство. В XVI в. в Англии и Уэльсе повесили десятки ведьм, а в других странах их жгли сотнями. (Лишь в Англии и Уэльсе, а также позднее в Америке колдовство считалось светским преступлением, за которое казнили повешением, а не ересью, за которую сжигали на костре.) В начале XVII в. количество убитых ведьм измерялось уже тысячами; самые суровые преследования отмечены в Германии в конце 1620-х. Ужаснее всего дела обстояли в Бамберге: тамошний князь-епископ построил специальный «дом ведьм», куда людей сажали и систематически пытали до тех пор, пока они не сознавались в колдовстве и не доносили на других. После этого жертв сжигали на костре или, если они отдавали все свое имущество князю-епископу, отрубали голову. По всей Европе были подвергнуты жутким пыткам и убиты десятки тысяч человек. Но вся инфраструктура охоты на ведьм рухнула в конце XVII в. Последнее сожжение ведьмы во Франции состоялось в 1679 г. (Перонн Гогийон и ее дочь). В Англии последних ведьм повесили в 1682 г. (Бидфордские ведьмы). Процесс над Салемскими ведьмами в 1692 г. стал последней казнью ведьм в Америке. Последняя массовая казнь за колдовство вообще случилась в Шотландии в 1697 г. (ведьмы Пейсли).

Действительно ли Научная революция поспособствовала прекращению веры в колдовство? Как выразился один историк, «очень трудно в точности сказать, каким образом мысли Исаака Ньютона о траекториях движущихся тел, изложенные в его “Началах” 1687 г., заставили окружных судей не отдавать ведьм под суд, а жителей деревень – перестать обвинять друг друга в колдовстве»[103]. Эта мысль тем более верна, если помнить, что достаточными научными познаниями для того, чтобы понять «Математические начала» Ньютона на момент их публикации, во всей Европе обладали примерно семь человек. Если научные знания действительно привели к упадку суеверий в целом и веры в колдовство в частности, как это произошло?

Ответ – в причине, по которой люди вообще верили в колдовство. Ведьмы много столетий были культурным явлением в Европе, но в конце XV в. связь между колдовством и ересью привела к тому, что все больше ведьм стали представать перед церковными судами. Чем больше слушалось судебных дел о колдовстве, тем быстрее распространялся страх перед ним. Новости сработали как пропаганда, предупреждая людей о потенциальной опасности. Хотя многие обвинения в колдовстве имели в своей основе лишь женоненавистничество или простую неприязнь, но идея, что колдовство существует, набирала популярность вместе с верой в том, что существуют невидимые и неподотчетные нам силы природы. Знания о гелиоцентрической природе, открытие электричества и другие новые научные идеи позволили людям поверить, что существует множество других вещей, недоступных человеческому глазу. Математик Джон Ди, например, верил в алхимию и астрологию и даже устраивал «экспериментальные» спиритические сеансы, чтобы понять волю ангелов. Кто на самом деле знал, во что можно верить? Скорее всего, из-за изобилия открытий люди начали сомневаться, что вообще хоть что-то знают о мире. Соответственно, их страхи стали распространяться и расти, и в конце концов поразили общественное мнение в целом. Однако в середине XVII в. научному сообществу удалось стабилизировать сомнения общества и создать своеобразное новое равновесие. Как мы уже увидели, знания о том, что планеты – не вершители человеческих судеб, а просто небесные тела, движущиеся по предсказуемым орбитам вокруг Солнца, стали преобладать, заметно принизив значимость этого суеверия. Научные организации, признанные королевскими хартиями, подарили людям стабильность, которой у них не было еще с начала прошлого века. Не обязательно было понимать «Математические начала» Ньютона, чтобы быть уверенным, что сам Ньютон и другие члены Королевского общества их понимают и могут объяснить многие аспекты устройства Вселенной, которые когда-то казались такими пугающими. Благодаря этой новой уверенности полное отсутствие эмпирических доказательств колдовства истолковать оказалось нетрудно: получалось, что даже ведьм, которые сами признавались в колдовстве, сжигали и вешали без всякой причины.