Книги

Светлые века. Путешествие в мир средневековой науки

22
18
20
22
24
26
28
30

Благодаря невероятно широкому кругу интересов Альберт получил прозвище Doctor universalis, «Всеобъемлющий доктор». О чем он только не писал: геометрия и медицина, логика и соколиная охота. Он методично описывал и симптомы отравления свинцом, и морфологию бесчисленного множества растений. Неудивительно, что в 1930-х годах римские папы, протестуя против гнетущей атмосферы фашистского антиинтеллектуализма, сначала канонизировали Альберта, а затем сделали его святым покровителем ученых[228].

Альберта называли Великим еще при жизни, но с этой оценкой соглашались не все его современники, и не все одобряли его поверхностность и эклектичность. Самым резким его критиком и противником был францисканец Роджер Бэкон. Возможно, они даже встречались в 1240-х годах в Париже. В глазах Бэкона, писавшего для папы объемные сочинения, посвященные реформе образования, Альберт символизировал все недостатки современной ему науки. Бэкон признавал, что Альберт неустанно трудится и многое наблюдает своими глазами. Но это не искупало его слабой философской подготовки, отсутствия опыта преподавания искусств и незнания языков. И самое главное, Альберт совершенно не разбирался в двух науках, который Бэкон полагал наиважнейшими: «перспективе» и «опытной науке». «Его сочинения бесполезны, – кривился Бэкон, – он лишь вредит изучению философии». Но, к недоумению и негодованию Бэкона, парижские студенты считали Альберта авторитетным источником знаний, стоящим в одном ряду с Аристотелем, Авиценной и Аверроэсом[229].

Даже если не принимать всерьез язвительных нападок Бэкона, нам стоит остановиться и кратко рассмотреть некоторые из его претензий. Во-первых, Бэкон обвинял Альберта в незнании языков. В какой-то степени это было правдой: Альберт, например, изучал геологию персидского энциклопедиста Авиценны не по книге «Китаб аш-шифа» в арабском оригинале, но по отрывочному латинскому переводу, выполненному английским ученым Альфредом из Шаресхилла (который, вероятно, трудился в Оксфорде)[230]. Но это лишь еще одно доказательство громадного значения переводческого движения XII и XIII веков.

Бэкон был страстным поборником усиленного изучения языков и считал его краеугольным камнем образования и науки. Он яростно, постоянно – и совершенно несправедливо – критиковал коллег, которые сами переводили книги или пользовались чужими переводами. Он не привел никаких доказательств ни изобилия ошибок, якобы обнаруженных им в переводах, ни хвастливых заявлений о собственных языковых компетенциях. Он дошел до того, что объявил перевод Аристотеля на латынь таким неясным и неверным, источником стольких ошибок и заблуждений, что лучше бы его вообще не переводили. «Если бы я мог распорядиться [переведенными] книгами Аристотеля, – бушевал он, – я сжег бы их все без остатка»[231]. Несмотря на то что Бэкон недооценивал как качество, так и количество имеющихся переводов, он транслировал широко распространенную озабоченность. С тех самых пор, как святой Иероним перевел Библию, подробно растолковав, почему решил переводить каждую из фраз по смыслу, а не буквально, ученые знали, что перевод – дело ненадежное. Смысловой перевод, которому отдавали предпочтение Иероним, а до него Цицерон, сопровождался опасностью исказить замысел автора, пропустив текст через себя. Дословный же перевод по примеру Боэция сохранял оригинальный текст, но излагал его на неестественной, еле понятной латыни. Тем не менее большинство переводчиков – включая плодовитого Герарда Кремонского – избирали для себя второй путь. Они примиряли непримиримое, заполняя поля рукописей толкованиями и комментариями в стремлении прояснить смысл текста. Но Бэкон предпочитал путь Иеронима. Основная проблема, язвил он, заключается в том, что переводчики не только плохо знают языки, но и не имеют необходимой научной подготовки[232].

Неприкосновенным для огульной критики Бэкона был лишь один человек – его кумир Роберт Гроссетест, который самостоятельно выучил греческий, чтобы читать и переводить книги по теологии и космологии[233]. В начале 1230-х годов Гроссетест читал францисканцам лекции в Оксфорде, а в 1235 году стал епископом Линкольна. Это было до того, как сам Бэкон присоединился к ордену, но они, вероятно, пересекались в Оксфорде, и Гроссетест произвел неизгладимое впечатление на младшего товарища. Гроссетест написал собственный «Трактат о сфере», в котором высказался в пользу теории, что сферы земли и воды представляют собой одно целое, а кроме того, был автором ряда коротких заумных трактатов, посвященных отвлеченным вопросам натуральной философии[234]. В них он соединил космологические идеи Платона, пересмотренные в свете сочинений святого Августина, с только что пришедшими на Запад философскими подходами, предложенными в свое время Аристотелем и Авиценной.

Платоновский «Тимей» познакомил мир с математической теорией света и зрения, а Гроссетест пролил свет на самую суть этого учения. С его помощью он объяснял способность человека к познанию, взаимоотношения тела и души и даже структуру Вселенной. До этого Гроссетест уже доказал, что Вселенная не может быть вечной, опровергнув аргументы аристотелевской «Физики», а теперь объяснил, что создавалась она посредством света. Его теория в значительной степени опиралась на геометрическую оптику аль-Кинди, еще одного аббасидского энциклопедиста, которого с энтузиазмом переводил Герард Кремонский. В отличие от Аристотеля, который вообще не считал, что свет движется, аль-Кинди учил, что свет расходится от источника прямыми лучами. Короткий, но визионерский трактат Гроссетеста «О свете» описывает вспышку света в начале времен, которая до странности напоминает Большой взрыв. Согласно Гроссетесту, после первичной вспышки свет распространялся во все стороны и тянул за собой материю. Гроссетест математически доказывал, что свет способен приумножаться до бесконечности, но материя конечна. Она не может нескончаемо растягиваться, не создав где-нибудь вакуума. Поэтому, когда материя максимально растянулась, сформировалась внешняя, звездная сфера небесной тверди. Затем, поскольку свет рассеивался не только вовне, но и внутрь, возникли остальные небесные сферы и сфера земная[235].

Легко понять, почему Бэкон считал «перспективу» – науку о свете и видении – важнейшей областью исследований. Его взгляды на эту науку сформировались под сильным влиянием мыслителя-новатора, с работами которого Гроссетест познакомиться не успел. Уроженец Басры Ибн аль-Хайсам был известен в Европе под именем Альхазен. Ибн аль-Хайсам, творивший на рубеже тысячелетий в Египте, успешно объединил математический подход к изучению света с казуальными и медицинскими подходами других теоретиков, исследовавших этот вопрос. Альхазен, что немаловажно, опроверг теорию экстрамиссии, которой придерживались Платон, Евклид и аль-Кинди. Согласно этой теории, глаз излучает зрительные лучи, собирающие информацию об объектах, с которыми встречаются. Противоположная ей теория интрамиссии наталкивалась на следующую проблему: если свет распространяется во всех направлениях из каждой точки объекта, то все эти лучи, достигнув глаза, безнадежно перепутаются – как глаз сможет их разобрать? Ибн аль-Хайсам разрешил этот вопрос с помощью блестящих геометрических построений. Он предположил, что беспрепятственно попасть в глаз и возбудить зрительный нерв способны только лучи, достигающие глазного яблока под определенным углом. Все прочие лучи либо отразятся, либо будут слишком слабы, либо глаз их не воспримет.

Понимание законов оптики имело реальный практический потенциал. И Гроссетест, и Бэкон с энтузиазмом писали, насколько полезным может быть оптическое увеличение. Оно позволит нам разобрать самые крохотные буквы, радовались они, и даже сосчитать отдельные песчинки. Бэкона также весьма вдохновляла идея задействовать стратегически расположенные зеркала на полях сражений. К концу XIII века предприимчивые ученые Cеверной Италии, где было развито производство стекла, облегчали себе чтение и письмо с помощью тщательно отполированных линз особой формы. Братья с гордостью объявляли с кафедр, что это хитроумное новое искусство позволяет им продолжать работать даже в глубокой старости. Так на свет появились первые очки[236].

Если судить по широте научных интересов того времени, это были, без сомнения, светлые века. Францисканцы активно интересовались оптикой и изучали свет – инструмент Господа, которым он воздействует на вещественный мир[237]. Но монахи в монастырях также следили за научными достижениями в этой сфере. Наука о перспективе могла помочь понять смысл загадочного начала Евангелия от Иоанна, где говорится, что в Господе была жизнь, «и жизнь была свет человеков; И свет во тьме светит, и тьма не объяла его». Когда монахи читали там же, что Иоанн Креститель сам не был светом (lux на латыни), но был послан, чтобы свидетельствовать о свете (lumen), они, наверное, дивились разнице между двумя видами света (lux и lumen). Большинство философов вслед за Авиценной словом lux называли источник света и свечение в общем, а словом lumen – свет, разливающийся в пространстве, и его воздействие. Бэкон обычно использовал эти два термина попеременно, как синонимы. Но в теории Гроссетеста два вида света были неотъемлемой частью различных фаз творения. Нематериальный божественный свет первого Большого взрыва, бесконечно распространяющийся вовне, он называл lux, но свет вещественный, создавший внутренние сферы небес и Земли, – это lumen. Два вида света различались по происхождению и свойствам, что несколько напоминает постулаты современной физики, которая рассматривает свет как волну и как частицу одновременно[238].

Еще важнее то, что большинство читавших Евангелие от Иоанна понимали lux hominum, «свет человеков», как отсылку к человеческому разуму. В Священном Писании идеи видения и мышления, света и разума неразрывно связаны, например, в послании святого Павла: «Теперь мы видим как бы сквозь тусклое стекло, гадательно» – или в псалме, где откровение слов Божиих «просвещает», то есть проливает свет[239]. Некоторые философы видели во взаимосвязи света и зрения ключ к вопросу о том, как разум человека обретает знание о вещах, которые невозможно увидеть, в том числе о Боге. Неудивительно, что монахи копировали самый популярный учебник по «перспективе» – даже несмотря на то, что он был написан францисканцем, который в 1280-х годах, будучи архиепископом Кентерберийским, жестко конфликтовал с бенедиктинскими аббатами[240]. Книга Иоанна Пэкхэма «Основы перспективы» знакомила с математическими аспектами света и видения и мало касалась общих философских вопросов, но привлекала она прежде всего кратким (одна десятая от объема текста) изложением сочинения Ибн аль-Хайсама «Перспектива». Доступ к такого рода знаниям монахи не могли получить вне университетских стен.

Не будем забывать и о другой науке, которой придавал большое значение Бэкон, в отличие от монахов, которые, похоже, интересовались ею меньше. Бэкон называл ее scientia experimentalis – «наука опыта и эксперимента». Здесь на Бэкона повлиял тот же Роберт Гроссетест. Аристотель называл основным источником знания чувства (хотя Гроссетест прекрасно знал, что чувства ненадежны – в отличие от знания, полученного благодаря божественному просвещению). В чистой «высокой» науке вроде арифметики и геометрии причинно-следственную связь можно убедительно доказать с помощью логических выкладок. Но низшие, прикладные науки вроде оптики и астрономии могли говорить только о корреляции, а не о наличии причинно-следственной связи. Астроном наблюдает, как растет и убывает Луна, но только геометр может объяснить, почему так происходит: потому что Луна – это сфера. Но даже тогда высшая наука может лишь обеспечить низшую доказательствами, не более: геометр не способен объяснить, почему Луна шарообразна. Философам неизбежно приходилось полагаться на чувства как в определении основополагающих принципов науки, так и в проверке истинности ее доказательств и выводов[241].

Пока что все так, как учил Аристотель. Но Гроссетест пошел дальше и объяснил, как философы могут выводить общие законы из неоднократных наблюдений за единичными событиями[242]. Схожим образом и Ибн аль-Хайсам считал, что научное умозаключение должно быть подтверждено опытным путем в строго контролируемых испытаниях (он использовал здесь арабское слово الاعتبار, что значит «тщательное рассмотрение»). Бэкон поддержал и развил эту мысль. Он предлагал взять практику эксперимента, принятую в таких оккультных науках, как алхимия и натуральная магия, очистить ее от «обмана» и «заблуждения» и применять в традиционных аристотелевских науках. Философы, говорил он, должны брать на вооружение такие приборы, как воспламеняющие зеркала, которые фокусируют лучи света, концентрируя тепло. Он утверждал, что experimenta – от обыденного опыта до спланированных экспериментов, в том числе мысленных, – поможет обретению новых истин, которые лежат за пределами существующей науки. Философия Аристотеля не может объяснить, какая сила притягивает магниты друг к другу, не способна пролить свет на природную магическую силу некоторых камней и растений, но теоретическая эмпирическая наука способна, по крайней мере, классифицировать эти феномены. Она может изобрести новые технологии, способные решить задачу, которую Бэкон считал первоочередной: защитить христианский мир от грядущего Антихриста. В ряду таких технологий он называл и летающие машины, «в которых будет сидеть человек, вращая механизм, благодаря которому искусственные крылья машут подобно птичьим». «Я этих машин не видал, – признавался он, – но знаю о мудреце, который построил одну такую». Скорее всего, он говорил о рискованной авантюре Элмера из Малмсбери, жившего на 250 лет раньше[243].

Чтобы доказать, что эмпирическая наука благотворно скажется на развитии наиважнейшей науки о перспективе, Бэкон в 1260 году организовал изучение радуги. Он заставил экспериментаторов рассматривать ее цвета в сверкающих кристаллах из Ирландии и Индии, в каплях росы, в потоках воды, стекающих с колес водяной мельницы. Наблюдая радугу небесную, он первым установил, что ее максимальная высота над горизонтом составляет 42°. Он отверг теорию Гроссетеста, утверждавшего, что радуга возникает в результате тройного преломления лучей в слоях облаков, а вместо нее предложил теорию отражения. С этой теорией тоже не все было гладко, но внимание Бэкона к отдельным каплям воды уже стало шагом в правильном направлении. Полвека спустя другой монах, обучавшийся в Париже доминиканец из Германии по имени Теодорик (Дитрих) Фрайбергский, поймет, что появление радуги лучше всего можно объяснить преломлением и отражением света в отдельной капле воды[244].

Полистав книги, которые монахи приносили с собой из университетов, мы увидим, что к такой отвлеченной науке они испытывали мало интереса. Монахи понимали, что не смогут много времени посвятить учебе. Их интересовали конкретные практические вопросы, касающиеся астрономии и составления календарей. И тем не менее некоторые монахи оставили свой след в разрешении острых научных проблем своего времени. Одного из них звали Роджер Суайнсхед. Кстати, именно этого студента из аббатства Гластонбери ехидный францисканец Ричард Тревитлам вывел в своих стихах в качестве редкого примера монаха, достойно ведущего себя в университете. В 1330-е годы, когда Суайнсхед учился в Оксфорде, самой острой проблемой натуральной философии был вопрос о том, как измерять характеристики, которые традиционно считались не количественными, а качественными, например теплоту или скорость. Здесь совет Бэкона обратить внимание на алхимию пришелся как нельзя кстати.

Алхимия изучала минералы, в частности металлы, и процессы, с помощью которых их можно очистить или как-то изменить. Алхимики плавили и перегоняли, нагревали и смешивали, кристаллизовали и фильтровали. Обнаруживая скрытые свойства химических веществ, они надеялись научиться продлять жизнь и получать драгоценные металлы. А по ходу дела они узнали очень многое об элементах, из которых состоит материя. Аристотель определял каждый из четырех первичных элементов как комбинацию двух качеств: теплоты или холода, сухости или влажности. Земля, например, считалась холодной и сухой, а воздух – горячим и влажным. (Вы сами можете догадаться, какие качества приписывались огню и воде.) Аристотель признавал, что эти качества могут встречаться в разных пропорциях, но измерить их не представлялось возможным. Если вы кладете в один и тот же огонь два комка глины разного размера, почему они достигнут одной и той же температуры в разное время? И если – предположим, они еще не превратились в кирпичи – вы слепите вместе два куска одинаковой температуры, почему температура не вырастет? Ответ предложил монах по имени Уолтер Одингтон. Он объяснил разницу между интенсивностью, или уровнем, нагрева объекта (температурой) и его расширением (общим количеством тепла, которое мы измеряем в калориях). Исходя из этого и из представления о металлах как о составном веществе, он попытался измерить их теплоту, влажность и так далее. Если вы соединяете любое число веществ с различными уровнями противоположных качеств, то сможете предсказать свойства получившегося соединения[245].

Идею придать числовое значение качествам позаимствовали из медицинской практики, потому что врачи, как мы узнаем в шестой главе, смешивая лекарство, должны были уметь прогнозировать, какое воздействие оно окажет: разогревающее или охлаждающее[246]. Но эта мысль импонировала и оксфордским студентам, изучавшим логику, особенно в Мертон-колледже, который тогда был самым богатым и независимым. Они искали новые ответы на основополагающие вопросы философии, например такие: насколько далеко можно зайти в изменении вещества, чтобы не превратить его в какое-нибудь другое? Если моя огромная черная гончая превратится в маленького рыжего терьера, будет ли это все еще моя собака? Подобные вопросы имели огромное теологическое значение, потому что могли помочь объяснить, как в таинстве евхаристии хлеб и вино превращаются в плоть и кровь Христову, не меняя своего внешнего вида.

Группа оксфордских исследователей использовала представления алхимиков о сочетании противоположных качеств и в более узком смысле, пытаясь математически объяснить, как противоборствующие силы инициируют или прекращают движение. Если петли садовых ворот ослабли и нижний их край скребет по земле, то с какой скоростью будут двигаться ворота, когда вы попытаетесь их открыть? Аристотель предположил, что скорость такого объекта должна быть пропорциональна воздействующей на него силе, поделенной на сопротивление. Но, как подчеркивал Томас Брадвардин, математик из Мертон-колледжа, тогда никакое, даже самое сильное сопротивление не остановит ворота. (Если делить на любое сколь угодно большое целое число, частное всегда будет больше нуля, а значит, ворота продолжат двигаться[247].) Брадвардин предположил, что предложенная Аристотелем формула будет верна, если принять, что отношение движущей силы к сопротивлению среды связано со скоростью тела показательной зависимостью. Другими словами, чтобы удвоить скорость, необходимо возвести в квадрат отношение силы к сопротивлению. Эта формула выглядела уже лучше, но и она не могла объяснить, что случится, если сопротивления не будет вовсе. Поэтому Роджер Суайнсхед, благовоспитанный монах из Гластонбери, предложил свою модель, согласно которой скорость была пропорциональна разности движущей силы и сопротивления[248].

Это лишь самая простая часть трактата Роджера «О естественном движении». В нем он сформулировал – хоть и не дал на него ответа – новый вопрос: как можно сравнивать или складывать постоянные качества с переменными? Интеллектуалы, трудившиеся в Мертон-колледже около 1340 года, немногим позднее Брадвардина, отдали немало сил решению этой проблемы и добились такого успеха, что их нарекли «оксфордскими вычислителями». Первый ответ на этот вопрос предложил Уильям Хейтсбери в учебнике, написанном им для первокурсников, изучающих логику[249]. Он заявил, что если вы движетесь равноускоренно, то пройдете то же расстояние, что и человек, который движется с постоянной скоростью, если его постоянная скорость равна среднему от вашей начальной и конечной скоростей. Эта «теорема о средней скорости» стала большим шагом вперед. Сейчас мы не задумываясь определяем мгновенную скорость как воображаемую дистанцию, пройденную за определенное время, и не представляем, как может быть иначе, – подтверждением служит любой спидометр. Но формулирование теоремы о средней скорости с ее концепцией мгновенной скорости было отнюдь не предопределено.

Ричард Суайнсхед, еще один товарищ Хейтсбери по Мертон-колледжу (вероятно, он родился в той же линкольнширской деревне, что и Роджер), вскоре доказал теорему о средней скорости. Шестнадцатитомную «Книгу вычислений» Роджера переписывали по всей Европе. Она была настолько прогрессивной, что позднейшие авторы называли его «Вычислитель». Однако его математический инструментарий был так сложен, что мало кто из читателей осилил все 16 трактатов. Более того, итальянские ученые начала XVI века использовали его имя в качестве обидной метафоры беспредметной абстрактности, которую они ассоциировали с английской философией. Тем не менее потомки – в том числе немецкий математик Готфрид Лейбниц – по достоинству оценили идеи Суайнсхеда[250].

Но продолжить работу оксфордских вычислителей было некому, и отчасти причиной тому стала черная смерть[251]. Пандемия чумы убила только одного из мертонских математиков, Брадвардина, скончавшегося в 1349 году, всего через месяц после избрания архиепископом Кентерберийским. Однако в следующие десятилетия в Оксфорде писалось заметно меньше научных работ, и причина, вероятно, в том, что множество талантливых юношей просто не дожили до поступления на факультет искусств. Эстафету подхватил Париж, который меньше пострадал от чумы, потому что туда съезжались студенты со всей Европы. Затем, в 1340-е и 1350-е годы, два философа серьезно продвинули вперед математическую физику. Жан Буридан разработал теорию импетуса, объясняющую, почему брошенный мяч продолжает движение после того, как вы выпустили его из рук (Аристотель эту проблему решить не смог), а его ученик Николай Орем графически доказал теорему Хейтсбери о средней скорости: разработанный им метод позволял вычислять расстояние и среднюю скорость, даже если тело движется не равноускоренно. Спустя почти три столетия теории импетуса и средней скорости существенно повлияют на взгляды Галилея.