Научно-популярный журнал, издается с 1926 года

1835: срез научного континуума

1835: срез научного континуума

После битвы при Ватерлоо прошло 20 лет; после гибели Робеспьера уже 40 лет. Пора забыть революционных тиранов, наполнивших просвещенную Европу безобразными и утомительными противоречиями! И вот в Париже выходит книга: «Почему Наполеон Бонапарт никогда не существовал». Это — новое слово в исторической науке — или рядом с нею? Автор (хранящий инкогнито) заявляет, что все воспоминания участников революции и Наполеоновских войн суть сказки и мифы — наравне с библейскими преданиями или трудами Геродота. Ведь никто не знает, где стояли Вавилон и Ниневия; и никто не обязан верить, что они когда-то где-то стояли. Так же с Наполеоном Бонапартом. Его подвиги столь похожи на легендарные дела Александра Македонского, что оба мифа можно считать одинаково недостоверными. Кто хочет — тот верит в реальность сражений при Маренго и Аустерлице, при Лейпциге и Ватерлоо. Но кто в них не участвовал — тот вправе верить лишь тому, что он испытал на своем опыте. Таковы правила новой послереволюционной философии, сотрясающей и корежащей умы европейских гуманитариев.

Иное дело — натурфилософы; у них — природный иммунитет к любым философским спекуляциям. Они верят лишь тому, что сами ежедневно наблюдают в повторяемых опытах, а из этого хаоса данных — лишь тому, что они сами умеют объяснить с помощью той или иной упрощенной модели. Например, Майкл Фарадей — самый удачливый из ныне действующих физиков. Только что он разобрался в электромагнитных явлениях настолько, что построил первый электромотор. Теперь дорога между механикой и электричеством открыта в обе стороны! Но какой ценой?

Фарадею пришлось ввести два новых понятия, которые он не умеет измерить в эксперименте — о силовых линиях магнитного поля и об ионах, плывущих через электролит от одного полюса к другому. Но из чего состоят силовые линии поля? Каковы массы и заряды ионов? Как они связаны с атомами (тоже пока неуловимыми)? Ответить на эти вопросы уверенно Фарадей не может, а неуверенно — не хочет. Как не хотел измышлять гипотезы старик Ньютон полтора столетия назад.

С тех пор физики, вроде бы, разобрались в природе света: он состоит из поперечных волн, как предполагал еще Гюйгенс. Но что колеблется в этих волнах? Каким «эфиром» заполнен вакуум, если планеты летят сквозь него без сопротивления? Это так же неясно сейчас Френелю и Фарадею, как было неясно Ньютону и Гюйгенсу полтора века назад. Но Джеймсу Клерку Максвеллу, который сделает первый шаг в постижении вакуумных полей, едва исполнилось четыре года.

А вот Чарльзу Дарвину уже 26 лет. Он возвращается в Англию из пятилетнего кругосветного путешествия, полный всяческих открытий, планов и надежд. На Галапагосских островах Дарвину сказочно повезло: он наблюдал разнообразие видов местных птиц и ящериц через считанные века или тысячелетия после их возникновения. Получить бы сходные результаты наблюдений тысячелетней давности!

Их Дарвин тоже получил — но в другом регионе: в степях Патагонии, где на поверхности земли лежат останки совсем недавно вымерших третичных зверей. Остается сопоставить два незабываемых зрелища: кладбище великого Вымирания зверей и колыбель великого разнообразия птиц.

На этот труд Дарвину понадобится 20 лет упорных размышлений — ибо он пока еще не гений. Он станет им, когда уместит в своем здравом уме несколько альтернативных моделей эволюции биологических видов. Их уже придумали дерзкие теоретики прежнего поколения: систематик Ламарк, морфолог Кювье и геолог Лайель. Этот последний доказал феномен геологической эволюции, сравнив темп накопления осадков в водоемах нынешней Земли с километровыми толщами древних осадков, составляющих горы Европы. 250 миллионов лет: таков минимальный возраст земной коры, по оценке Лайеля. Конечно, этот колоссальный срок достаточен для развития нынешней земной биосферы!

Ламарк и Кювье были изначально согласны с идеей естественной эволюции животных и растений — но категорически не согласны друг с другом в объяснении этой тайны. Поэтому тайна осталась не раскрытой: вклад Кювье и вклад Ламарка не удалось синтезировать ни одному биологу того же поколения. Справится ли с этим делом молодой Дарвин? Кювье утверждал, что сотворение биосферы на Земле происходило многократно — после каждого великого вымирания Биоценозов, вызванного очередной геологической катастрофой. С этим тезисом трудно спорить, но Ламарк возразил: биосфера никогда не вымирала целиком! Всегда оставались клочки по закоулочкам разрушенных биоценозов. Эти клочки быстро восстанавливались до новых биоценозов — как гидра восстанавливает себя из самых мелких частей.

С этим тоже трудно спорить; быть может, и не нужно? Пусть правы оба героя: Кювье и Ламарк. В таком случае внешняя катастрофа взбудораживает уцелевшие клочки былого биоценоза. В каждом живом виде вдруг обнаруживается большая доля особей — Мутантов, резко отличных от их предков по строению тел и по протеканию их жизненных процессов. Но какая природная сила регулирует появление и развитие мутантов в рамках вида, рода или семейства? Дарвин назовет эту силу отбором— но не сможет о ней сказать ничего толкового. Его будущий соперник, Грегор Мендель (он родился в тот год, когда Дарвин начал свой вояж), назовет ту же силу разнообразием — и начнет изучать ее математические законы, не задумываясь над физическим смыслом. Его же физике не учили!

Это массовое невежество биологов очень трудно преодолеть — ибо только очень хорошие физики и математики понимают разницу между силой и энергиейимпульсом и действием. Биологи с такими физиками почти не общаются — и потому не ведают, что четыре важнейших понятия теоретической физики столь же важны и властны в теоретической биологии. Только нужно облечь их в строгую математическую форму!

Классический анализ функций для этого не подходит — или его одного не достаточно? Нужно еще исчисление симметрий — то есть, теория групп и их представлений. Первую главу этой теории — исчисление перестановок — только что изобрел гениальный ровесник Дарвина: Эварист Галуа. Он связал симметрии числовых полей (открытых Гауссом) с разрешимостью в радикалах уравнений-многочленов.

Получилась удивительно красивая теория: не сложная, но настолько непривычная, что даже математики прежнего поколения воспринимают ее с трудом и не доверяют ей. Только Гаусс понимает все. Но ему уже 60 лет: он живет как отшельник и не спешит одобрить шедевры новых гениев. Эйлер был щедрее к молодежи! Но он (как и Ньютон) чувствовал себя выше политики и вровень с Природой. Гаусс же был неудачлив в семейной жизни, угнетен наполеоновской оккупацией; а теперь он еще напуган открывшейся ему глубинной сутью вечной геометрии.

Если она расщепляется на три разных мира (согласно трем вариантам постулата о параллельных прямых), то где гарантия от ее бесконечного ветвления вдоль иных аксиом и постулатов? Быть может, во всякой формальной теории найдутся утверждения, которые в ней невозможно ни доказать, ни опровергнуть? Тогда евклидов подход к построению всей математики окажется недостаточен! священную науку придется неограниченно пополнять новыми аксиомами, извлекая их из опыта работы ученых — как издавна поступают физики. А теперь еще и биологи…

Можно ли в таких условиях сохранить веру молодежи в святость математики? Это неясно Гауссу — как было неясно и Ньютону. Ибо оба эти гения не были талантливы в ремесле преподавания своих наук. Это — большая личная беда, обрекающая многие научные таланты на скучную или горькую старость. Эйлера миновала сия горькая чаша; минует она и Николая Лобачевского, и Огюстена Коши. Русский математик уже стал ректором Казанского Университета. Жестким карантином он спас свою общину от холеры и теперь энергично развивает на краю Европейской России все ветви естествознания. Рядом с Лобачевским вырос следующий властитель дум местного студенчества: химик Николай Зинин.

А что творится в Париже — где нет уже ни стариков Фурье и Лапласа, ни вечно юного Галуа? Старшим математиком здесь стал Огюстен Коши — ненавистник всяких революций и любитель строгого порядка в науке. Это — везение для студентов Нормальной и Политехнической школ: Коши впервые прочел им курс анализа со строгими определениями всех понятий, с доказательствами всех теорем. Вероятно, он ощущает себя вторым Евклидом — в отличие от Ньютона и Эйлера, которые повторяли собою Архимеда. Но Евклид был слишком строг в обращении — и не воспитал ни одного ученика, отмеченного столь же великим научным талантом. Так будет и с Огюстеном Коши: он породит несколько поколений грамотных студентов, но в творчестве они будут подражать Эйлеру или Гауссу, Фурье или Галуа. Преемники Коши в аналитической строгости будут учиться по его книгам и статьям; в большинстве это будут немцы, а не французы. Питомцы новой Берлинской школы, которую основал ученик Фурье — Петер Лежен Дирихле.

Скоро к нему присоединится кенигсбержец Карл Якоби; вместе они воспитают сперва самородка Вейерштрасса, потом универсального Римана. От них произрастет Георг Кантор — как Исаак Ньютон вырос на плечах Гюйгенса и Барроу. Такова фенетика и генетика математического ценоза европейцев в 1830-е годы; жаль, что никто не изучает ее столь же тщательно, как Дарвин изучал фенетику живых галапагосских птиц и вымерших патагонских млекопитающих. У химиков положение гораздо проще — ибо архаичнее. Несмотря на большие успехи первопроходцев в качественном и количественном анализе состава сотен разных веществ, ни один теоретик еще не сформулировал ключевое понятие валентности разных атомов. А без нее не угадываются формулы даже простых молекул — не говоря уже об органических веществах, где темный лес сплошных чудес.

Недавно два активных друга — Юстус Либих и Фридрих Велер — нечаянно открыли изомерию, то есть одинаковый состав веществ с разными химическими свойствами: цианатов и фульминатов. Строгий патриарх Берцелиус сперва обругал «неаккуратных мальчишек»; но, повторив их опыты, мудрый швед поверил в то, что он не в силах понять. В химии сумма (атомов) зависит от порядка слагаемых или сомножителей! Для понимания этих чудес понадобится некоммутативная алгебра перестановок, только что изобретенная Эваристом Галуа. Кто и когда впервые успешно соединит алгебру с химией? Александру Бутлерову и Августу Кекуле едва исполнилось по семь лет.

Гораздо больших успехов достигли знатоки древних языков человечества. Упорный классификатор Франц Бопп (ровесник Коши) начал публиковать «Сравнительную грамматику индоевропейских языков». Здесь цель ясна: восстановить генетическое древо всех народов Европы и Азии по их языковому фонду. Германцы и кельты, романцы и славяне, иранцы и загадочные арии: когда и где эти ветви отделялись от родословного древа? Можно ли построить сходное древо для арабов и евреев, эфиопов и древних египтян?

Да, можно! Если знать все языки, на которых говорили в Вавилоне в разные века. Но пока из них известны лишь иврит и древнеперсидский — по Библии и Авесте. Все прочие языки сохранились в виде клинописи на скалах или глиняных черепках. Нужны большие раскопки на местах древних столиц! Английские, французские и немецкие археологи рвутся на Ближний Восток — в распадающуюся Османскую империю.

Первое яблоко с древа познания райских языков сорвал британский дипломат и разведчик Генри Роулинсон: он скопировал надпись Дария Iсо скалы Бехистун. Похоже, что она выполнена на трех разных языках — вроде Розеттского камня, который указал Юнгу и Шампольону путь к чтению иероглифов Египта. Чьи древние голоса зазвучат из текстов, добытых Роулинсоном? Сколь далеко вглубь прошлого сумеет заглянуть новое поколение археологов? Сколь необычные структуры будут обнаружены в языках наших пращуров? Подтвердится ли историческая достоверность текстов Библии?

Все эти вопросы ждут своего разрешения в 1835 году от Рождества Христова — когда комета Галлея в очередной раз приближается к Земле, а корабль «Бигль» с Дарвином на борту возвращается к родным берегам Британии.

Reset password

Recover your password
A password will be e-mailed to you.
Back to
Закрыть панель