Глава 5. Общие условия развития науки в мануфактурный период

Возникновение и развитие экспериментальной науки. На рубеже ремесленной и мануфактурной ступеней материального производства, после великих открытий ремесленного периода, к числу которых Маркс относил компас, порох, книгопечатание и автоматические часы^*, после великих географических открытий, которые "...доставили бесконечный, до того времени недоступный материал", стала возможной "собственно систематическая экспериментальная наука"^**.

^*(См.: Маркс К. Капитал, т. 1. - Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 23, с. 361.)

^**(Энгельс Ф. Диалектика природы. - Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 20, с. 501.)

Вначале ученые были вооружены лишь самыми примитивными средствами исследования: "...Гениальнейшие и революционнейшие открытия Коперника и Кеплера в астрономии принадлежат эпохе, когда все механические средства наблюдения находились в стадии младенчества"^*, - указывал Маркс.

^*(Маркс К. Экономическая рукопись 1861 - 1863 годов. - Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 47, с. 460.)

Дальнейшее развитие материальной и духовной культуры мануфактурного периода не только ставило перед естествознанием все новые и новые цели, но и создавало необходимые предпосылки для их успешной реализации. Такими предпосылками являлись, в частности, развитие приборостроения, рост выпуска научной и технической литературы, создание научных обществ и учреждений, позволяющих ученым обмениваться результатами своей деятельности, и т. д.

Становление новой науки, освобожденной от мистико-религиозных суеверий и от схоластических методов, было длительным процессом. Не сразу астрономия отделилась от астрологии, химия от алхимии, география от "космографии", полных самых фантастических сообщений.

Лаборатория алхимика. Картина из дворца Медичи. Флоренция, ок. 1570 г.

Научное мировоззрение прокладывало себе дорогу в тяжелой борьбе с темными силами феодального порядка и со своекорыстной ограниченностью капиталистических наживал. Католическая церковь - опора феодализма - устами одного из своих авторов XVI в. безапелляционно провозгласила: "Философия - служанка богословия". Под философией здесь понималась наука вообще. Церковь пыталась поставить себе на службу и книгопечатание.

Заглавный лист 'Космографии' Себастьяна Мюнстера (1559)

Если бы первопечатники и в Западной Европе, и в России не начинали своей деятельности с издания литературы религиозного содержания, им не удалось бы добиться разрешения на выпуск книг.

Средневековые традиции были столь живучи, что ученые и изобретатели часто именовали свои открытия достижениями "натуральной магии" и употребляли соответствующую "таинственную" терминологию.

Тем большее уважение вызывают у нас труды ученых, которые, подобно Галилею, уже в первой половине XVI в., отвергнув как авторитет Аристотеля и средневековых схоластов, так и мистику любых "магий", провозгласили основой науки наблюдения и экспериментальное исследование "чувственного, а не бумажного мира" с последующим анализом опытных данных математическими методами и новой опытной проверкой сделанных выводов.

 Стремились все - открыть, изобрести,
 Найти, создать... Царила в эти годы
 Надежда - вскрыть все таинства природы, -

писал Валерий Брюсов.

Разумеется, наблюдения и опыты могли получать развитие лишь при условии вооружения исследователей новыми научными приборами.

Научное приборостроение. В конце XVI - начале XVII в. был создан микроскоп. Термин этот был введен в употребление одним из членов Римской академии Линкеев в 1614 г. В разработке этого прибора участвовали параллельно голландские и итальянские оптики, но завершена она была Галилеем.

В начале XVII в. были изобретены подзорная труба и телескоп. В настоящее время телескопом называют только оптичечский прибор для наблюдения небесных светил и иных астрономических явлений, а подзорной трубой - прибор для рассматривания земных объектов, находящихся на значительном расстоянии. Прежде такого различия не делалось. Слово "телескоп" (это сохранилось, например, в английском языке до сих пор), произведенное от греческих корней "теле" - далеко и "скопейн" - смотреть, означало "прибор для рассматривания любых отдаленных объектов". Галилей создал телескоп собственной конструкции в первом десятилетии XVII в.

Еще раньше, в конце XVI в. на острове Вэн в Зундском проливе, по настоянию видного датского ученого Гихо Браге был построен первый в Европе астрономический центр Ураниборг, названный так в честь музы астрономии Урании.

Уже в 1660-х гг. голландские оптики начинают систематически изготовлять подзорные трубы и микроскопы на продажу.

Немалое значение имело также усовершенствование такого прибора, как камера-обскура^*. Она представляла собой хорошо изолированный от света ящик или целую камеру (где мог поместиться наблюдатель) с единственным отверстием. Свет, проходя сквозь это отверстие, давал на противоположной стенке камеры перевернутое изображение объектов.

^*(Обскура по-латыни значит "темная".)

После открытия Э. Торричелли атмосферного давления в 40-х гг. XVII в. в Италии и во Франции начались работы по устройству прибора, отмечающего изменения в метеорологических условиях и разности уровней двух точек местности. В середине XVII в. такой прибор был создан. Английский ученый Бойль дал ему сначала имя бароскопа, потом барометра. Название происходит от греческих корней: "барос" - тяжесть и "метрон" - мерило.

В конце XVI в. Галилей решил использовать для измерения температуры свойство жидкости подниматься в тонкой трубке при нагревании. Такой прибор он назвал "термоскопом". Позднее приборы, предназначенные для измерения температуры, получили наименование термометров^*. В XVII в. производилось много опытов по устройству спиртовых термометров. Первый практически применимый ртутный термометр был изобретен немецким физиком Д. Г. Фаренгейтом в 1714 г. Шкалу термометра Фаренгейт разбил на 180 делений. При этом точка плавления льда соответствовала 32°, а точка кипения воды 212° тепла. Термометр Фаренгейта получил наибольшее распространение в странах английского языка.

^*(По-гречески "термос" значит "теплый", "термотес" - "теплота".)

В 1730 г. термометр (вначале спиртовой) был сконструирован Реомюром, а в 1742 - шведским ученым Цельсием. В первом случае шкала термометра от точки плавления льда, обозначаемой 0, до точки кипения воды была разбита на 80, во втором - на 100 делений.

В середине XVII в. магдебургский бургомистр, экспериментатор-любитель О. фон Герике устроил первый воздушный насос ("пневматическую машину"). Прибор для откачки воздуха принял завершенную форму к 1709 г., после усовершенствований, внесенных Д. Папеном и английским физиком. Ф. Хоксби.

Первая электрическая машина была создана Герике. Это был большой шар из серы, надетый на железную ось., Шар электризовался во время вращения путем приложения сухой ладони.

Лабораторное оборудование для пробирного анализа. Иллюстрация из книги М. В. Ломоносова 'Первые основания металлургии' (1763)

В конце XVII и в первой половине XVIII в. был создан ряд электростатических машин, т. е. приборов, служивших для превращения механической энергии в электрическую с помощью трения.

Вместо серного шара Герике теперь применил стеклянный шар. В 1744 г. им было предложено натирать шар не ладонью руки, а кожаными подушечками, покрытыми амальгамой, которые прижимались пружинами к стеклу.

В 1745 г. немец Э.-Ю. Клейст и голландский физик П. ван Мушенбрук независимо один от другого изобрели лейденскую банку - первый тип конденсатора электрических зарядов. Прибор получил название по имени голландского города Лейдена, где производил свои опыты Мушенбрук.

В 1756 г. петербургский академик немецкого происхождения. Ф. Эпинус изобрел электрофор. Так назывались приборы, действующие на основе возбуждения электрических зарядов методом электростатической индукции.

В России научное приборостроение получило развитие в 20-30-х гг. XVIII в., когда в Петербургской академий наук были организованы наряду с типографией, "гравировальной и рисовальной палатами" специальные мастерские. Их деятельность связана прежде всего с именами А. К. Нартова, М. В. Ломоносова и И. П. Кулибина.

Ломоносов М.В. (1711 -1765)

Еще студентом, будучи за границей, Ломоносов заинтересовался наиболее известными и распространенными в то время приборами: телескопом, микроскопом, электрической машиной. По приезде в Россию он представил Академии сочинение об особом приборе для добывания огня посредством фокусирования солнечных лучей при помощи линз и зеркал.

Химическая лаборатория Ломоносова, построенная после долгих и трудных хлопот в 1748 г., имела сложное, разнообразное и совершенное по тем временам оборудование. Там имелось 9 печей (или горнов): плавильная, перегонная, стекловаренная, пробирная, обжигательная и др. Огонь в печах раздувался ручными мехами. По стенам на полках стояло множество больших и малых реторт, колб, приемников, выпаривательных чашек, воронок, банок и т. д.

Лаборатория была также снабжена перегонным кубом, воздушным насосом, тиглями, пробирными камнями и иглами, различными точными весами, термометрами и т. д.

В лаборатории Ломоносов проводил вместе со своими помощниками большую научно-техническую работу, делал много химических опытов, выясняя состав и строение минералов, металлов и руд, присылаемых со всех концов России.

Для выполнения обширной программы физико-химических опытов и производства разнообразных анализов Ломоносову пришлось изобрести и усовершенствовать ряд новых приборов, руководить их изготовлением.

Лабораторное оборудование изготовлялось частично в мастерских Академии наук, частично на других предприятиях (например, "папинова машина" на Сестрорецком заводе).

Ломоносов изобрел новый тип отражательно-зеркального телескопа (рефлектора). В отражательных телескопах небесные светила отражаются вогнутым зеркалом и рассматриваются через окуляр. Первые системы таких телескопов были предложены в XVII в. Он устроил также фотометрическую трубу для измерения силы света звезд. Им был сконструирован "горизоскоп", т. е. своего рода перископ со специальным механизмом, дающим возможность осматривать весь горизонт.

Ломоносовым были разработаны оригинальные метеорологические приборы, например анемометр - прибор для автоматического измерения скорости ветра и изменений в его направлении. Особенный интерес представляет изобретение им "аэродромической машины", т. е. аппарата, который, действуя силой пружины, мог бы поднимать в верхние слои атмосферы термометры и другие метеорологические приборы. Ломоносов ввел термин "аэродромический", придавая ему смысл: "воздухобежный", "мчащийся по воздуху"^*.

^*(Ничего общего с позднейшим понятием "аэродром" ломоносовское выражение не имеет.)

Ломоносов считал одной из важнейших задач метеорологии предсказания погоды для сельского хозяйства и направления ветра в интересах мореплавания:

 Чтоб земледелец выбрал время,
 Когда земли поверить семя
 И дать когда покой браздам;
 И чтобы, не боясь погоды, 
 С богатством дальны шли народы
 К елисаветиным брегам!

Во времена Ломоносова местоположение корабля определялось по небесным светилам посредством секстанта, квадранта и других астронавигационных приборов. Ломоносов усовершенствовал устройство этих приборов.

Им были сконструированы оригинальные приборы для вычисления пути корабля в пасмурную погоду.

Ломоносов разработал также конструкцию прибора для определения сноса (отклонения) корабля под влиянием ветра; прибора, позволяющего "исправлять погрешности корабельного пути", происходящие от "течения моря"; прибора, учитывающего движение корабля под влиянием килевой качки, и др. Некоторые идеи, выдвинутые великим новатором, в этой области, намного опередили современную ему практику кораблевождения.

О великой исторической роли приборостроения Ломоносов рассказал в художественной форме в своем известном "Письме о пользе стекла" (1752) - замечательном образце научно-философской поэзии.

С 1769 г. академические мастерские возглавил И. П. Кулибин. Под его руководством они стали крупнейшим центром развития отечественного приборостроения. Там изготовлялись навигационные, астрономические и оптические приборы, электростатические машины и т. д. Мастерские имели инструментальное, оптическое, барометрическое, токарное и столярное отделения. "Непосредственное смотрение" над палатами осуществлял мастер П. Д. Кесарев.

Как руководитель мастерских, Кулибин не только организовывал работу, но и сам изобретал различные новые механизмы, приборы и инструменты. Особенно значительны его заслуги в области производства оптических и иных приборов, в том числе изготовлявшихся в академических мастерских впервые. Под руководством Кулибина там выпускались телескопы и подзорные трубы, микроскопы, термометры, барометры, воздушные насосы, точные весы, часы различных систем. Опираясь на последние исследования ученых того времени, Кулибин создавал различные электрические приборы. Так, например, в 70-х гг. XVIII в. он построил электрофор небывалого размера и мощности.

В академических мастерских при Кулибине продолжалось сотрудничество мастеров-конструкторов с учеными-теоретиками, начало которому было положено при Нартове и Ломоносове. В работе мастерских принимали участие такие видные ученые, как Л. Эйлер, Ф. Эпинус, И. Н. Георги, Д. Бернулли и др.

Создание научных обществ и учреждений. В развитии новой науки немалую роль сыграло возникновение научных обществ и академий. В 1603 г. в Риме было создано общество ученых под названием Академия Лин-кеев^*. Гербом Академии было изображение рыси с надписью "Sagacius ista" ("Разумом быстрейшая"). С 1609 по 1630 г. Академия открыто защищала учение Галилея, который в 1611 г. стал ее членом.

^*(Линкеем звали древнегреческого мифического героя, отличавшегося необычно острым зрением, подобным зрению рыси ("люнкейос" по-гречески "рысиный").)

В 1657 г. во Флоренции образовалось научное общество с характерным наименованием Академия опыта. Ее гербом было изображение горящей печи с тремя тиглями и изречением великого поэта Данте: "Provando е riprovando" ("Путем доказательств и еще раз путем доказательств"). Работа Академии была очень плодотворна. Однако через 10 лет Академия была закрыта (главным образом в результате интриг папской курии).

Кулибин И.П.(1735-1818)

В 1660 г. в Лондоне возникло "Королевское общество для развития знаний" (или кратко: "Королевское общество"), фактически выполнявшее функции Британской академии наук.

В 1666 г. (при поддержке министра Кольбера) была создана Парижская академия наук. В 1700 г. возникла Берлинская академия.

Важными центрами научных исследований сделались также кабинеты и лаборатории специальных учебных заведений, особенно высших. Вопрос о развитии системы образования выходит за рамки нашей книги. Поэтому отметим лишь некоторые общие моменты. Научная работа велась, во-первых, в университетах (особенно на философских и медицинских факультетах) и колледжах; во-вторых, в военных училищах (так, например, во Франции в 1690 г. была создана первая артиллерийская школа); в-третьих, в специальных технических учебных заведениях.

Мысль о необходимости создания Академии наук в России была выдвинута Петром I еще в конце XVII в. и вновь высказывалась им в 1718-1719 гг.

Переговоры о приглашении в Россию видных иностранных ученых начались в 1721 г. В январе 1724 г. Петр I подписал в сенате "Определение об Академии", а потом рассмотрел проект "Положения об Академии наук, а также об университете и гимназии при ней". Таким образом, Академия с самого начала мыслилась как научно-исследовательский и учебный центр. Согласно проекту Академия определялась как "собрание ученых и искусных людей", которые не только знают науки в их нынешнем состоянии, "но и через новые инвенции (т. е. изобретения. - В. В.) оные совершить и умножить тщатся".

Эти "инвенции" относились не только к области собственно наук. По первоначальному замыслу Академия должна была включать "департамент художеств", т. е. различных отраслей техники и искусства, "и паче механический".

Согласно позднейшему проекту 1724 г., разработанному А. К. Нартовым и уточненному Петром I, предполагалось организовать наряду с Академией наук Академию разных художеств.

Нартов разработал подробный перечень мастеров-специалистов, которые должны были работать в этой академии. В списке, кроме скульпторов, живописцев и архитекторов, значились мастера плотничьих, столярных, токарных, слесарных, граверных дел. В перечень были также включены мастер оптических дел и другие специалисты. Петр добавил к ним гидротехников, мастеров "мельниц всяких", "слюзов", "фонтанов и протчего, что до гидролики надлежит", а также мастеров инструментов математических, инструментов лекарских, часового дела и т. д.

Петр предполагал назначить Нартова директором Академии разных художеств. Вместе с архитектором Михаилом Земцовым Нартову было поручено разработать проект здания для Академии на 115 комнат для проведения исследований и обучения.

Смерть Петра прервала обсуждение нартовского проекта. Правительство Екатерины I отклонило его, ограничившись организацией лишь Академии наук. Однако, как уже неоднократно упоминалось, в этой Академии были организованы многие из мастерских, предусмотренных Нартовым.

Заседания Конференции (общего собрания Академии) начались уже после смерти Петра, в 1725 г. На изданиях Академии наук СССР мы часто видим силуэт здания с обсерваторией, увенчанной большим глобусом. Это здание было построено для Петербургской академии наук в 1718-1727 гг. на Васильевском острове, на берегу Невы^*.

^*(Башня была достроена в 1734 г.)

Еще до организации Академии наук с ее университетом в России начали возникать специальные учебные заведения. В 1701 г. в Москве была основана , Школа математических и навигационных наук. В 1715 г. старшие классы этой школы были переведены в Петербург и позднее превратились в Морскую академию. В 1701 г. была организована Артиллерийская школа, в 1707 г. - Медицинское училище, в 1712 г. - Инженерная школа. В дальнейшем эти учебные заведения были преобразованы в академии.

Фасад библиотеки и кунсткамеры Академии наук. Гравюра. Начало 40-х гг. XVIII в.

Выдающимся и неутомимым борцом за развитие в России высшего образования, за его демократизацию, за сближение научной теории с практикой был М. В. Ломоносов. Он "...сам был первым нашим университетом", - писал о нем А. С. Пушкин^*.

^*(Пушкин А. С. Поли. собр. соч., т. VII, с. 277.)

Университет и гимназия при Петербургской академии наук были к тому времени приведены в упадок "неприятельми наук российских" (как именовал своих противников Ломоносов). Видя, что ему при порядках, царивших в Академии, не удастся добиться необходимой перестройки петербургских учебных заведений, Ломоносов поднял вопрос о создании нового центра просвещения и науки в Москве.

Он разработал планы деятельности будущего Московского университета и его организационную структуру. В частности, формально университет должен был состоять из юридического, медицинского и философского факультетов. По предложению Ломоносова на втором из них предусматривался курс "химии физической", а на последнем - "физики экспериментальной и теоретической". Профессора же должны были ежедневно собираться для обсуждения научных вопросов, причем каждому профессору рекомендовалось вносить предложения по усовершенствованию его отрасли.

В западноевропейских университетах большую роль играли теологические (богословские) факультеты. Под благовидным предлогом ("попечение о богословии справедливо оставляется святейшему Синоду") ни в академическом Петербургском, ни в Московском университетах таких факультетов не вводилось.

Разумеется, "рожденный в низком сословии", профессор химии не имел возможности добиться от правительства решения об организации нового университета. Ломоносову пришлось передать дело в руки своего покровителя И. И., Шувалова. Этот вельможа, один из фаворитов императруицы Елизаветы Петровны, не раз содействовал Ломоносову в его борьбе с недругами и в реализации научных планов ученого. Помог он Ломоносову и на этот раз.

Но, во-первых, Шувалов внес в проект ряд изменений, ограничивающих стремление ученого придать университету более демократический характер. А во-вторых, - сейчас этому даже трудно поверить - Ломоносов был полностью отстранен от участия в делах нового университета и имя его как главного автора проекта упорно замалчивалось.

Может быть, в этом был повинен не столько сам , Шувалов (хотя вельможа отнюдь не возражал, чтобы заслуга создания Московского университета приписывалась исключительно ему), сколько Л. Л. Блюментрост, назначенный куратором университета наряду с Шуваловым. Бывший лейб-медик Петра I, бывший первый президент Петербургской академии наук, друг окопавшихся в ней противников Ломоносова, Блюментрост представлял прошлое, а "самобытный сподвижник просвещения" (как называл Ломоносова Пушкин) - будущее науки.

26 апреля 1755 г. открылся Московский университет, которому предстояло стать главным центром формирования отечественных научных кадров и развития различных отраслей науки.

Первоначально университет помещался возле Воскресенских ворот, которые отделяли бывшую Воскресенскую площадь^* от Красной. В 1786-1793 гг. по проекту знаменитого русского архитектора М. Ф. Козакова было воздвигнуто новое здание университета на углу Большой Никитской улицы^**.

^*(Ныне пл. Революции.)

^**(Теперь ул. Герцена. Здание было повреждено пожаром в 1812 г., затем восстановлено и заново оформлено другим известным архитектором - Д. И. Жилярди в 1817 г.)

При Московском университете с самого начала была заведена типография. Одной из первых напечатанных там книг явилось второе издание первого тома "Собрания разных сочинений в стихах и прозе Михаила Ломоносова" (1757)^*. На фронтисписе изображен был портрет Ломоносова со стихотворной подписью, составленной его учеником и горячим почитателем, одним из первых профессоров Московского университета Н. Н. Поповским. Стихи, написанные от имени "Московского Парнаса"^**, заканчивались словами:

^*(Первое издание этой книги было выпущено Академией наук в 1751 г.)

^**(В античной мифологии Парнас (горный массив в Фокиде) считался местом обитания Аполлона и муз. Этот эпитет мог в данном случае относиться и к Московскому университету, и к научно-литературному миру Москвы в целом.)

 Открыл натуры храм богатым словом 
 Россов 
 Пример их остроты в науках Ломоносов.

Президент Академии наук К. Г. Разумовский, прекрасно знавший, что именно Ломоносов сыграл решающую роль в создании Московского университета, понимал, что и с приведением в должное состояние университета и гимназии Академии наук способен справиться один лишь Ломоносов. Приказом от 19 января 1760 г. Разумовский передал в единоличное ведение Ломоносова все учебные дела Академии.

Однако этими правами поборник российского просвещения успел воспользоваться лишь в малой мере. Здоровье его ухудшалось. Затем изменилась и политическая обстановка. После государственного переворота, произведенного Екатериной II, покровители Ломоносова попали в немилость, а такие непримиримые противники, как Г. Н. Теплов, сделались доверенными лицами новой императрицы.

Ученому причиняли одну неприятность за другой. Он вынужден был демонстративно поставить вопрос об отставке. Екатерина II воспользовалась этим и 2 мая 1763 г. подписала указ об отставке Ломоносова, что привело в восторг всех врагов великого борца "за приращение наук в отечестве". "Академия освобождена от г. Ломоносова", - торжествующе писал историк Г. Ф. Миллер. Но Екатерина передумала. Видимо, ей разъяснили, какой ущерб увольнение Ломоносова нанесет ее репутации "просвещенной" императрицы. Ломоносов остался в Академии, но ему мешали работать. И в этих условиях больной, затравленный Ломоносов вновь проявляет так восхищавшую Пушкина гордую независимость. Он предъявляет начальству своего рода ультиматум - либо передать в его единоличное ведение все научные и учебные вопросы (т. е. выполнить "ордер" Разумовского), либо уволить окончательно "от всех дел академических". Эту борьбу М. В. Ломоносов вел на протяжении всей своей жизни.