IV. НАУКА И МАТЕРИЯ
Науки развивались в логической прогрессии на протяжении всей современной истории: математика и физика — в XVII веке, химия — в XVIII, биология — в XIX, психология — в XX.
Великое имя в физике этого периода — Галилей, но многие менее значительные герои заслуживают того, чтобы о них вспомнить. Стевинус помог определить законы шкива и рычага; он провел ценные исследования в области давления воды, центра тяжести, параллелограмма сил и наклонной плоскости; в Делфте, около 1690 года, он предвосхитил предполагаемый эксперимент Галилея в Пизе, показав, вопреки древнему мнению, что когда два одинаковых предмета разного веса падают вместе с высоты, они достигают земли в одно время.45 Декарт совершенно четко сформулировал закон инерции, согласно которому тело остается в состоянии покоя или прямолинейного движения, если на него не действует какая-либо внешняя сила. Он вместе с Гассенди предвосхитил молекулярную теорию тепла. В основу «Метеоров» (1637) он положил космологию, которую больше не принимали, но этот трактат во многом способствовал становлению метеорологии как науки. Торричелли (1642) расширил свои исследования атмосферного давления до механики ветров, которые, по его мнению, являются уравнительными течениями, возникающими из-за местных различий в плотности воздуха. Гассенди, этот замечательный священник всех наук, проводил эксперименты по измерению скорости звука; его результаты дали 1473 фута в секунду. Его друг-монах Марин Мерсенн повторил эксперимент и получил результат 1380 футов, что ближе к современной цифре 1087. В 1636 году Мерсенн установил целую серию обертонов, издаваемых звучащей струной.
Исследования в области оптики были сосредоточены на сложных проблемах отражения и преломления, особенно на примере радуги. Около 1591 года Марко Антонио де Доминис, архиепископ Спалато, написал трактат «De radiis visus et lucis… et iride» (опубликован в 1611 году), в котором объяснил образование первичной радуги (единственной видимой) как результат двух преломлений и одного отражения света в каплях влаги в небе или брызгах, а вторичной радуги (дуга цветов в обратном порядке, иногда слабо видимая за пределами первичной) — как результат двух преломлений и двух отражений. В 1611 году в работе Кеплера «Диоптрис» было исследовано преломление света линзами, а десять лет спустя Виллеброрд Снелл из Лейдеса сформулировал законы преломления с точностью, которая позволила более точно рассчитать действие линз на свет и построить более совершенные микроскопы и телескопы. Декарт применил эти законы к механическому расчету углов излучения в радуге. Объяснения расположения цветов пришлось ждать от Ньютона.
Эпохальное рассуждение Гилберта о земном магнетизме положило начало целому ряду теорий и экспериментов. Фамианус Страда из Общества Иисуса предложил телеграфию (1617 г.), предположив, что два человека могут общаться на расстоянии, используя симпатические действия двух магнитных игл, направленных одновременно на одну и ту же букву алфавита. Другой иезуит, Никколо Кабео (1629), дал первое известное описание электрического отталкивания. Другой иезуит, Афанасий Кирхер, в своей работе «Магнес» (1641) описал измерение магнетизма, подвешивая магнит к одной чаше весов и уравновешивая его воздействие гирями на другой. Декарт приписывал магнетизм конфликту частиц, отброшенных великим вихрем, из которого, по его мнению, развилась Вселенная.
Алхимия по-прежнему была популярна, особенно в качестве королевской замены дебетовой валюты. Император Рудольф II, курфюрсты Саксонии, Бранденбурга и Пфальца, герцог Брауншвейгский, ландграф Гессенский привлекали алхимиков для изготовления серебра или золота.46 Из этих экспериментов, из потребностей металлургии и красильного производства, а также из того, что Парацельс уделял особое внимание химической медицине, формировалась наука химия. Андреас Либавиус олицетворял собой этот переход. Его «Защита трансмутационной алхимии» (1604) продолжила старые поиски, но его «Алхимия» (1597) стала первым систематическим трактатом по научной химии. Он открыл хлорид станнина, первым изготовил сульфат аммония, одним из первых предложил переливание крови в качестве терапии. Его лаборатория в Кобурге была одним из чудес города. Ян Баптиста ван Гельмонт, богатый дворянин, посвятивший себя науке и медицинскому обслуживанию бедных, вписал свое имя в число основателей химии, выделив газы из воздуха и проанализировав их разновидности и состав; слово «газ» он образовал от греческого «хаос». Он сделал множество открытий в избранной им области — от взрывчатых газов пороха до воспалительных возможностей человеческого ветра.47 Он предложил использовать щелочи для коррекции излишней кислотности в пищеварительном тракте. Иоганн Глаубер рекомендовал кристаллический сульфат натрия как «великолепное лекарство для внутреннего и наружного применения», а «глауберова соль» до сих пор используется в качестве аперитива. И он, и Гельмонт занимались алхимией.
Все эти «естественные науки» способствовали совершенствованию промышленного производства и военного дела. Техники применяли новые знания о движении и давлении жидкостей и газов, о составе сил, о законах маятника, о ходе снарядов, о рафинировании металлов. Порох был использован при взрыве шахт (1613). В 1612 году Симон Стертевант разработал способ получения кокса — т. е. «коксования» (варки или нагревания) битуминозного угля для избавления его от летучих компонентов; этот кокс был ценен в металлургии, поскольку примеси в угле влияли на железо; он заменил древесный уголь и сохранил леса. Удешевилось производство стекла, поэтому в эту эпоху стали распространены оконные стекла. Механические изобретения множились по мере развития промышленности, ведь они были обусловлены не столько исследованиями ученых, сколько мастерством ремесленников, стремящихся сэкономить время. Так, в 1578 году мы впервые слышим о винтовом токарном станке, в 1589-м — о вязальной раме, в 1597-м — о вращающейся сцене, в 1636-м — о молотильной машине и перьевой ручке.
Инженеры совершали подвиги, которые и сегодня заслуживают восхищения. Мы видели, как Доменико Фонтана взбудоражил Рим, воздвигнув обелиск на площади Святого Петра. Стевинус, будучи инженером Мориса Нассауского, разработал систему шлюзов для управления дамбами — защитниками Голландской республики. Гигантские мехи проветривали шахты; сложные насосы поднимали воду в башни, чтобы обеспечить напор для домов и фонтанов в таких городах, как Аугсбург, Париж и Лондон. Ферменные мосты строились на основе простого геометрического принципа, согласно которому треугольник нельзя деформировать, не изменив длину одной из сторон. В 1624 году подводная лодка прошла две мили под водой в Темзе.48 Жером Кардан, Джамбаттиста делла Порта и Саломон де Каус развили теорию парового двигателя; Каус в 1615 году описал машину для подъема воды с помощью экспансивной силы пара.49
Геология еще не родилась, даже как слово;
